Что такое филаментные светодиодные лампы, критерии выбора, плюсы и минусы

Что такое филаментная лампа

Простыми словами, филаментная лампа — комбинация двух видов лампочек: светодиодной и накаливания. От первой взят принцип действия, а от второй конструктивные особенности.

Внутри стеклянной колбы подключена светодиодная полоска, из-за которой лампа и получила название. Слово «filament» переводятся с английского как «нить».

По свечению филаментный источник света почти не отличается от лампы накаливания (он обладает желтоватым оттенком), а вот по конструкции и функционалу опережает конкурента.

Недостатки филаментных ламп

• Помимо множества преимуществ филаментные светодиодные лампы не лишены и недостатков. Так:
• Наличие специального драйвера повышает цену устройства;
• Колба в которой расположены филаменты довольно хрупкая и с ней требуется обращаться весьма осторожно.
• Светодиодные филаментные лампы должны быть покрыты исключительно высококачественным люминофором, так как в противном случае может произойти утечка синего света которая вредна для глаз. А значит приобретать такой товар можно только у проверенных и надежных производителей. Вот почему мы столь внимательно относимся ка предлагаемой нами продукции. На нашем сайте представлены только высококачественные филаментные светодиодные лампы купить которые вы сможете по самым выгодным в Москве ценам.

Таким образом, светодиодные филаментные лампы можно смело отнести к одним из лучших достижений современных LED технологой. За ними будущее, в котором все усилия будут направлены на то, чтобы предложить потребителю более передовые и практичные устройства.

Устройство, конструктивные особенности филаментной лампы Томича

Конструктивно излучатель такой лампы состоит из трех элементов:

1. Стеклянное или сапфировое основание.
2. Светодиоды синего / красного свечения в количестве 28 штук.
3. Люминофорное покрытие, обеспечивающие белый свет с особой цветовой температурой.

Если рассматривать конструкцию в целом, филаментный источник света состоит из следующих элементов:

1. Цоколь на Е14 или Е27.
2. Прозрачная колба с высокой пропускной способностью света.
3. Стеклянная ножка с элементами, обеспечивающими подвод напряжения к светодиодной ленте.
4. Филаментные детали.
5. Драйвер (электроника), расположенная в кожухе цоколя.

Драйвер занимает минимальные размеры и легко помещается на плате. Последняя, в свою очередь, монтируется в цоколь лампочки.

Такая конструкция позволяет применять высококачественные схемы с разным уровнем сложности для уменьшения пульсаций.

Конструкция

Конструкция филаментной лампы совмещает в себе старую и проверенную технологию сборки лампы накаливания с новыми, более современными материалами. Стандартная конструкция лампы состоит из:

• светодиодный филамент;
• колба с газом, изготовленная из стекла;
• ножка, изготовленная из стекла;
• цоколь;
• драйвер.

Структура филаментной лампы
Следует разобрать основные элементы подробнее

Цоколь

Цоколь — основная часть лампы, которая служит для скрепления всех проводов и колбы. Это единственное место, где может быть драйвер, который отвечает за исправность. Самые распространенные виды цоколей — E27 и E14.

Насыщенность и яркость света определяет атмосферу заведения

Стеклянная колба

Колба — основной элемент лампы, без которого она не сможет исправно работать и полностью освещать помещение. Это полностью прозрачная колба, может быть разной формы, в зависимости от применения лампы. Есть отдельные виды колб с особым напылением белого или кремового цвета, чтобы сделать цвет насыщеннее и ярче.

Разнообразие филаментных ламп

В колбе содержится специальный газ, а также размещена конструкция из светодиодной нити. При нагревании светодиодов, газ позволяет теплу быстрее рассеивать свет по стенкам колбы, чтобы осветить все помещение.

Кроме того, газ контролирует процесс нагревания нити. Тепло, размещается по всей поверхности колбы, а так как она превышает в 3 раза количество тепла, то температура не превышает 60 градусов по Цельсию, что абсолютно безопасно для пользования.

Стеклянная ножка и проводники

Стеклянная ножка предназначена для крепления к ней основания филаментных нитей. Она служит опорой, чтобы стабилизировать работу лампы при скачках напряжения. Также в ножке есть проводники. Они передают нитям электрический заряд от розетки, чтобы лампа начала гореть.

Ножка — опора для филаментной лампочки

Светодиоды

Особенность филаментной нити заключается в том, что ее производят по той же технологии, что и дисплейные модули для телефонов и планшетов. Технология называется Chip-on-Glass. Филаментная нить состоит из нескольких частей: стеклянная подложка, светодиоды, люминофор.

Филаментная нить представляет собой небольшую стеклянную подложку 2-3 см в длину из сапфирового стекла, которое не плавится и не трескается при высоких температурах. Внутрь подложки в одну линию выкладывают светодиодные кристаллы (7-10 штук).

Вам это будет интересно Особенности люминесцентных ламп

Оригинальный дизайн лампочки

К концам подложки прикрепляются проводники, которые подают заряд тока к светодиодам. Сверху подложка покрывается люминофором, который обеспечивает необходимый цвет и температуру света. Нити соединяют в одну конструкцию, а ее основания прикрепляют к ножке.

Драйвер

Драйвер — самая главная часть, отвечающая за ее работоспособность, энергоэффективность и прочее. Драйвер представляет собой небольшую электронную микросхему, которая собрана на печатной плате. Он отвечает за продолжительность работы диодов при изменении температуры и напряжения. Именно он обеспечивает отсутствие мерцания и бликов света.

Интересно! Современные модели филаментных ламп оснащены усовершенствованными драйверами, которые охватывают большие электросети и работают с огромным спектром напряжения.

Экономия электроэнергии — главная задача производителей филаментных ламп

До покупки лампы, ее цвет можно определить визуально, даже без включения. Все зависит от цвета филаментной нити. Например, если нить яркого желтого или оранжевого цвета, то свет будет более теплым, с желтоватым или кремовым оттенком. Если же нить лимонного цвета — свет будет белым, дневным. Кроме того, угол освещения можно определить по форме и длине нити. Чем больше светодиодов, и чем длиннее их подложки, тем больше в них находится световых кристаллов, а значит — свет будет ярче и угол распыления больше.

Какую выдает мощность

Средняя мощность филамента около 1 Вт, а напряжение — 60 В. В целом лампочка потребляет от четырех до восьми Вт и имеет следующие параметры:

• светоотдача: 120 — 140 Лм/Вт;
• световая температура: до 4500 К в зависимости от уровня исполнения;
• срок службы 30 000 часов;
• соотношение по выдаваемой мощности с лампой накаливания, филаментная/ЛК: 2 – 25 Вт, 4 – 40 Вт, 6 – 60 Вт, 8 – 75 Вт.

Для сравнения у ламп накаливания, светодиодных и люминесцентных мощность находится в диапазонах: 10 — 500 Вт, 3 — 30 и 15 — 80 ватт соответственно.

Наиболее низкую световую температуру показывают обычные источники света — 2700 К при сроке службы в 1000 часов.

Что касается люминесцентных и светодиодных ламп, они показывают лучшие характеристики: световая температура до 6500 или 6400 К, а срок службы — 40 и 50 тысяч часов соответственно.

Драйвер филаментной лампочки Томича

Использование светодиодного принципа требует установки драйвера, расположенного внутри цоколя. Назначение устройства — снижение тока из сети до параметра, безопасного для светодиодных элементов.

Драйвер состоит из следующих элементов:

1. Предохранитель.
2. Выпрямитель диодного моста.
3. Сглаживающие конденсаторы.
4. Микросхема импульсного токового регулятора с дополнительными компонентами. В состав схемы входит диод, дроссель, сопротивление ВЧ конденсатор.

Особый интерес заслуживает схема драйвера. В фазном проводе установлен предохранитель F1, вместо которого можно поставить сопротивление до 20 Ом до 1 Вт мощности.

Также в элементы схемы входит:

• диодный мост для выпрямления тока на напряжение 400 — 1000 В, DB1;
• конденсатор для сглаживания пульсаций на выходе DB1, E2;
• дополнительная емкость для подачи напряжения на схему, E1;
• драйвер устройства, благодаря которому работает вся цепь, SM7315P;
• емкость для фильтрации пульсаций на выходе, E3;
• токовый датчик для корректировки силы тока в цепи источников света, R1 (чем выше сопротивление, тем ниже ток);
• сопротивление для снижения тока на преобразователе, R2;
• диод, обеспечивающий функционирование преобразователя, D1;
• накопительная индуктивность для преобразования напряжения, L

По сути, элементы D1, L1 и транзисторный ключ формируют типовую схему импульсного преобразователя.

Как работает схема

Принцип работы схемы прост. Напряжение, которое поступает на вход, выпрямляется с помощью диодного моста. Далее, благодаря действию емкости и конденсатора, происходит сглаживание тока.

На подходе к микросхеме ток преобразуется в ВЧ импульсы, сглаживаемые с помощью конденсатора. В дальнейшем питание поступает на филаментный светодиод и возвращается в сеть.

Что касается драйвера, в его состав входит ШИМ-контроллер и дополнительные устройства (компараторы, мультиплексоры и т.д.). Они сравнивают реальный и номинальный токи, а после отправляют сигнал контроллеру ШИМ на внесение правок в коэффициент заполнения импульсов.

Охлаждение

Существует ложное заблуждение, что светодиоды не греются. Наоборот, они нагреваются сильно, а некоторые микросхемы не работают и нескольких минут без охлаждения.

У небольших светодиодов, находящихся в корпусах SMD-типа, тепло передается к установленным через них контактных площадках.

Мы уже знаем, что один филамент потребляет в среднем 1 Вт. Для сравнения в SMD-диодах на 1 Вт мощности конструктивно предусматривается около 25-30 кв. см охладительного устройства. И здесь возникает вопрос по поводу охлаждения ламп.

Учтите следующее:

1. Филамент представляет собой матрицу.
2. Конструктивно за матричной часть впаяны диоды, которые выделяют незначительный объем тепла из-за малой мощности. К примеру, если поделить 1 Вт на 28 лампочек, получается в среднем 0,036 Ватт на один светодиод.

Для отвода тепла используется гелий или специальный газ, обеспечивающий минимальный нагрев до 55-60 градусов Цельсия. Это позволяет использовать их в светильниках с тканевыми, бумажными и пластиковыми лампами. При этом нитка филаментной лампы нагревается до 100 градусов Цельсия.

Преимущества и недостатки филаментных ламп

Перед переходом на филаментные источники света необходимо понимать их слабые и сильные стороны.

Преимущества:

1. Экономичность.
2. Равномерность свечения во всех направлениях, отличное решение для освещения дачи.
3. Стильный внешний вид, что позволяет использовать их в открытых светильниках.
4. Стойкость к износу.
5. Продолжительный срок эксплуатации.
6. Универсальность применения и возможность монтажа во многие модели осветительных устройств.
7. Отличная цветопередача.
8. Минимальный нагрев, благодаря закачанному внутрь газу.
9. Высокая степень яркости.
10. Легкость утилизации в виде бытовых отходов.

Недостатки филаментных изделий:

1. Высокая стоимость.
2. Хрупкая колба, нуждающаяся в осторожной эксплуатации.
3. При нестабильном напряжении появляется мигание, ухудшается качество света.
4. Невозможность ремонта.
5. Предназначение только для 220-вольтных сетей.
6. Наличие двух видов цоколей — на Е14 и Е27.
7. Разброс по качеству.
8. Жалобы на небольшой срок службы.
9. Наличие мертвой зоны под источником света при вертикальном расположении колбы (подробности ниже).

Конструкция филаментной лампы

Основное достоинство новых энергосберегающих светодиодных ламп является упрощенная система распределения света, которая не имеет больших потерь энергии. Поэтому филамент, по сравнению с иными лампами подобного класса, является очень эффективным средством освещения, в том числе, в качестве потолочного светильника. А всё потому, что отвод тепла в филаментной светодиодной лампе осуществляется за счёт специального газа, которым заполнена стеклянная колба. Этот газ (какие вещества входят в его состав пока неизвестно) имеет высокую степень теплопроводности. Поэтому за счёт этого газа и тонких стенок стеклянной колбы, температура нагрева лампы составляет не более 60 0С.

Конструкция филаментной лампы

Филаментные светодиодные лампы используют напряжение постоянного тока, благодаря специальному драйверу, вмонтированному в цоколь в виде пластикового кольца. Именно за счёт этого драйвера происходит преобразование напряжения, что и позволяет экономить большое количество электрической энергии. Цоколи выполняют в стандарте как Е14, так и Е27, то есть они используют любые виды патронов осветительных приборов: люстр, потолочных светильников, бра и так далее. Кроме того, филамент включается мгновенно, что нельзя отметить у ламп накаливания, которым требуется время на нагрев спирали.

Распространение филаментов, что предлагает рынок, критерии выбора

С появлением филаментных источников света все больше людей начали переходить на новые изделия. Причиной стал оригинальный дизайн и больший угол свечения без применения дополнительных оптических систем. В стандартных светодиодах, находящихся в пластиковом корпусе, угол 170 градусов, а здесь 300.

Что касается производителей, популярностью пользуется продукция компаний Maxus, Videx, Philips, Osram, Лисма и лампа Томича.

Критерии выбора

При покупке филаментных лампочек важно обращать внимание не только на мощность и тип цоколя, но и на другие критерии.

Ниже рассмотрим основные параметры:

1. Тип продукта: декоративная лампа, для освещения, специальная и т. д.
2. Вид цоколя — Е27, Е14 или Е40.
3. Напряжение: 170 — 240 В.
4. Мощность: от 2 — 12 Вт.
5. Аналог лампы накаливания: 16 — 560 Вт.
6. Яркость: от 9 — 1521 Лм.
7. Минимальная площадь освещения.
8. Цвет света — белый (теплый, нейтральный, холодный), красный, желтый, синий, янтарный.
9. Температура цвета: 1800 — 6500 К.
10. Форма — шар, сфера, груша, свеча, круг, спираль, овал, карандаш, декоративная фигурка и прочие.
11. Отделка колбы — матовая, прозрачная, золотистая, янтарная, тонированная, белая, серебристая.
12. Материал — дутое стекло / металл, пластик, стекло, матированное стекло.
13. Высота: 7 — 435 мм.
14. Диаметр: 4 — 225 мм.
15. Управление устройством — выключатель, настенный переключатель, поворотно-нажимной диммер.
16. Угол свечения — 300, 320 или 360 градусов.
17. Индекс передачи цвета: 77 — 90.
18. Марка — Uniel, Elgo, Lexman, Osram, Gauss, Elektrostandart и другие.

Дополнительно учитывайте и другие параметры — полезный световой поток, наличие совместимых приложений, срок службы, максимальное число включений, класс энергопотребления. Обратите внимание на страну-производителя и вид упаковки.

Популярные модели

Рынок предлагает большой выбор филаментных ламп, пользующихся спросом и получивших положительные отзывы пользователей.

Ниже выделим несколько популярных вариантов.

Gauss LED Filament E14 свеча

Китайский продукт с цоколем на E14 и мощностью в 11 Вт. Изделие светит как лампочка накаливания на 80 Вт. Цвет освещения нейтрально-белый, а максимальная площадь — 7 кв. м.

Угол сведения составляет 360 градусов, а полезный световой поток 750 Лм. Модель рассчитана на 50 000 включений и отключений, а средний срок службы составляет 35 000 часов.

Лампа светодиодная филаментная Lexman

Устройство, изготовленное в Китае. Модель оборудована цоколем на Е14 и имеет мощность 4,5 Вт. Заявленные параметры позволяют светить также как 40-ватная лампа накаливания.

Свет освещения тепло-белый (ближе к желтому), площадь освещения около двух квадратных метров, а угол свечения составляет 360 градусов.

Полезный световой поток находится на уровне 470 Лм. Лампочка имеет ресурс на 25 000 включений и отключений, а также срок службы в 25 000 часов.

Достоинства и недостатки

Филаментные светодиодные лампы известны небольшому кругу потребителей, поскольку выпускаются в ограниченном количестве. Их разработка еще продолжается, чтобы устранить все недостатки и представить всему миру глобальный выпуск светильников нового поколения. На данный момент, те, кто пользуются филаментными лампами, выделяют несколько плюсов и минусов.

Преимущества:

1. Большой угол освещения. По сравнению с обычными, а также светодиодными моделями, угол освещения филаментного светильника в 3 раза больше, практически 360 градусов. Подобный эффект достигли в результате совмещения в одно сооружение полностью прозрачного и прочного стекла, и конструкции из светодиодов. Таким образом, одна лампа может освещать помещение в 20-35 кв.м.
2. Полностью прозрачная колба. За счет этого повышается уровень энергоэффективности светильника.

Достоинства использования филамнентного устройства
Обратите внимание! В лампе накаливания и светодиодных вариантах используются полупрозрачные колбы. Они забирают на себя часть света, из-за чего свет становится тусклее.

Вам это будет интересно Причины моргания лампочек и их устранение

1. При долгой работе, температура в колбе увеличивается до максимального уровня, что мешает нормально распределять световые диоды по всей поверхности колбы. Как результат — плохое освещение или «мигание». В филаментных лампах это момент предусмотрен. Благодаря особенному созданию конструкции светодиодов, температура равномерно распространяется по нити, нагревая каждый световой кристалл до оптимальной температуры. Это позволяет свету лучше распространяться по общей поверхности колбы и делать свет ярче. Кроме того, газ, который находится в колбе и диодах, регулирует температуру в лампе, не допуская перегревания.
2. Работоспособность и производительность. Обычная лампа служит не более 1000 часов, в то время как филаментные модели — 30000 часов.
3. Практичность. На рынке можно увидеть огромное количество филаментных ламп, разного цвета, формы, вида. Их можно устанавливать в светильники, монтировать в натяжные потолки, пол и так далее.
4. Комфорт. Данные светильники не мерцают, цвет приятный для глаз, можно использовать как постоянный источник света. Им не страшны перепады температур или скачки напряжения.

Свойства стеклянной колбы филаментной лампочки
Недостатки:

1. На рынке представлены модели небольшой мощности. Лампы начали выпускать в 2008 году, поэтому их совершенство еще в процессе.
2. Не совместимы с низковольтными сетями.
3. Стоят дороже, чем обычные лампы.
4. Колба изготавливается только из стекла. Это снижает практичность модели. На данный момент производится проектирование ламп из других материалов.
5. Филамент не ремонтируется. Если один диод из конструкции вышел из строя, его уже невозможно починить, как обычную лампу.

Что такое метровая зона

При свечении филаментной лампы, если колба расположена строго вертикально, под ней образуется, так называемая, зона меньшего освещения, которую можно назвать «мертвой». Уровень освещения в ней в два раза меньший, чем в основной зоне освещения.

На расстоянии в полтора метра пятно достигает размеров 50 см. Соответственно оно увеличивается по мере удаления от источника света.

Форма этого пятна, в зависимости от модели ламы, количества и расположения спиралей, разная.

Проверяйте пульсацию при покупке

При покупке филаментной лампы важно проверить пульсацию. Игнорирование этого требования может привести к разочарованию при использовании девайса в качестве основного освещения в спальне, зале или другом помещении.

По законам РФ (ПП №1356 от 10.10.2017 г. «Об утверждении требований к осветительным приборам») запрещена продажа источников света пульсацией свыше 10% и CRI меньше 80.

За пульсацию отвечает драйвер и в качественных изделиях этот показатель не превышает 1%.

И нужно помнить, что внутри даже одинаковых по форме лампочек может быть два разных драйвера. Один с нормальной пульсацией и качественными деталями, а второй — изготовленный с применением дешевых элементов.

Сфера использования

Современные модели очень актуальны, так как подходят для любой сферы.

1. Угол распределения света — 360градусов, что увеличивает яркость и освещение помещения. Подобные характеристики необходимы для работы заводов и фабрик.
2. Благодаря некрупным размерам, а также разнообразию форм и цветов лампы, ее можно использовать в качестве элемента декора в строительстве и интерьере.

Где используются филаментные светильники

1. Из-за стойкости к перепадам температур и скачкам напряжения, подходит для освещения рыночных и торговых площадок, больших центров, кафе, ресторанов.
2. Из-за продолжительности работы (30000 часов), можно использовать для дома. Это экономично и надежно.

Вам это будет интересно Особенности подключения ИЗУ для ДНАТ

Весомым преимуществом здесь является универсальность — практичность применения.

Определяем температуру свечения

Мало кто знает, что температуру свечения легко определить по оттенку люминофора даже без вкручивания лампу в патрон.

Здесь выделяется:

1. Лимонный оттенок — 4500 К (нейтральный белый).
2. Желтый — 3000 К (теплый белый).
3. Оранжевый — 2500 К (с еще более теплым оттенком).

Достаточно одного взгляда для определения ориентированной температуры.

Итоги

Филаментные лампы — альтернатива светодиодным изделиям, обладающие лучшими характеристиками и стильным видом. Для таких моделей характерна универсальность, высокая отдача света, огромный выбор и отсутствие мертвой зоны по периметру.

Благодаря длительным срокам эксплуатации, устройства быстро окупают расходы радуют качественным освещением.

Нельзя забывать и о недостатках, которые не дают «развернуться» такой продукции.

На сегодняшний день это хрупкость колбы, высокая цена и пульсации при низком качестве изделия и электричества.

Преимущества и недостатки

Филаментные лампы являются продуктом инновационной технологии, но имеют свои достоинства и недостатки. К преимуществам относятся:

• полная совместимость с осветительными приборами, рассчитанными на лампы накаливания;
• экономия электроэнергии;
• привычный дизайн;
• большой угол распространения света, по сравнению со светодиодными лампами, имеющими большой радиатор и однонаправленность диодов;
• большой срок службы;
• высокий уровень отдачи света за счет прозрачности конструкции, маленького радиатора;
• легкий вес – 20-40 г.

К минусам можно отнести:

• хрупкость корпуса, так как колба делается из стекла;
• отсутствуют модели, рассчитанные на низковольтную сеть;
• высокая цена.