Как убрать пульсацию в светодиодной лампе?
Во многие светодиодные лампы китайского происхождения устанавливают примитивный блок питания (БП), который назвать драйвером невозможно. Он состоит из RC-цепочки, диодного моста и фильтрующего конденсатора малой ёмкостью, не более 10 мкФ. Именно из-за отсутствия качественного сглаживающего фильтра постоянное напряжение на выходе пульсирует с частотой менее 300 Гц. Ниже представлена схема подобной лампы.
Улучшить качество выходного сигнала можно путём замены электролитического конденсатора на аналог большей ёмкости. В результате амплитуда переменной составляющей сигнала снизится в несколько раз. Однако это не всегда возможно, ввиду большого размера конденсатора необходимой емкости.
Основные требования к драйверу – обеспечение светодиодов лампы стабильным током и миниатюрные размеры, необходимые для размещения схемы внутри цоколя. Поэтому самым надёжным способом значительно снизить коэффициент пульсации, является замена некачественного блок питания на драйвер со встроенным ШИМ-регулятором.
Если по субъективным причинам не удаётся избавиться от вредного мерцания светодиодной лампы, то рекомендуется установить её в помещении с наименьшим количеством включений. Наметив очередную покупку светодиодной лампы, делайте выбор в пользу сертифицированной продукции известных брендов.
Принцип работы
Чтобы понять, в чем удобство использования всех этих величин, надо рассмотреть направление излучения LED, и связанные с этим понятия.
Углы свечения светодиода с линзой
Конструкция светоизлучающего диода такова, что он не посылает свет равномерно во все стороны – нижняя полусфера закрывается подложкой, а конструкция линзы такова, что она не обеспечивает равномерное излучение в верхней полусфере. В итоге основной световой поток концентрируется в верхнем направлении и ослабевает к периферии светового конуса. При определенном угле зрения интенсивность свечения снижается наполовину, а при достижении еще большего угла свет становится невидимым. Первый угол (bac) называется углом половинной яркости, а второй – (fah) – полным углом свечения.
Углы свечения светодиода с люминофором
Эти же моменты применимы и к светодиоду с люминофором. Там угол излучения ограничен подложкой и углом наибольшей активности инициирующего излучения p-n перехода. Надо понимать, что на глаз точно определить эти углы невозможно – нужны специальные приборы. Но можно визуально сравнить два светодиода — у какого угол раскрыва больше.
Цветовая температура
Определяет оттенок свечения, измеряется в градусах Кельвина, диапазон которых включает значения от 1500° до 8000°. При составлении градуации бралась температура, до которой необходимо нагреть абстрактное, абсолютно черное тело, чтобы оно начало излучать свет определенного цвета.
Различают три вида цветовой температуры:
- Теплая, как свет от обычной лампы накаливания.
- Нейтральная (белая), эталоном которой является дневной свет.
- Холодная, для которой характерен голубоватый оттенок свечения.
Ниже представлена шкала Кельвина, схематическая таблица.
Оттенок излучаемого лампой света определяет восприятие человеком цвета освещаемого предмета. Далее на рисунке приведено пространство световых температур.
При равном КПД и потреблении электроэнергии лампы могут совершенно по-разному передавать цвета объектов. Для измерения визуального изменения цвета в зависимости от освещенности используют коэффициент цветопередачи. Индекс цветопередачи светодиодных ламп (CRI) выступает индикатором того, насколько естественно будет выглядеть объект в свете конкретного леда. Индекс измеряется в единицах, обозначаемых символом Ra. Индекс включает значения от 0 до 100 Ra, где 0 — плохая передача цвета, а 100 — максимально натуральная. Цветопередача теплых ламп составляет порядка 90–100 Ra. Холодные LED передают цветовую палитру хуже всего, у них значения индекса не превышают 80 Ra. Наиболее комфортными для глаз считаются леды со значением CRI 80–100 Ra в температурном диапазоне 2500–3500˚К.
Какие бывают проблемы в работе?
При эксплуатации диммируемых LED-ламп могут возникать проблемы. Чтобы устранить неисправности, необходимо знать причины, спровоцировавшие их.
Лампа не регулируется в диапазоне мощности 10-15 %
Поток света, излучаемый LED-лампой, можно уменьшить до 10 % от максимума. Если в диапазоне от 10 до 15 % мощности не удаётся изменить уровень яркости, значит, лапочка низкокачественная. Второй вариант – не подходит диммер.
Решение проблемы – покупать изделия высокого качества от известных производителей и с минимальным порогом включения и выключения.
Мерцание
Если в схеме используется выключатель, в котором имеется индикаторная подсветка, лампочка начинает мерцать, когда свет выключен. Решение проблемы – отключение (изъятие) индикатора или установка нового выключателя.
Ещё одна возможная причина мерцания диммируемой лампы – поломка драйвера. В этом случае необходима замена лампочки.
Гудение
Если лампочка издаёт посторонний звук, значит, она и диммер несовместимы по разным параметрам. Из-за несоответствия устройств лампа может не только гудеть, но и время от времени включаться/выключаться. Решение проблемы – замена диммера или LED-ламп.
Ещё одна причина гудения – поломка драйвера. В этом случае без замены ламп также не обойтись.
Диммер не подходит для сети 220 В
Если лампа на 220 В высокого качества, к ней подходит любая модель диммера для стандартной сети. Если светорегулятор дешёвый и низкокачественный, он может не справиться с поставленными задачами.
Чтобы избежать проблемы, диммер покупают после консультации со специалистом либо после проверки в работе.
Измерение коэффициента цветопередачи
Чем меньше отклонение кажущегося цвета от естественного (лампы с высокой цветопередачей), тем лучше характеристика CRI источника.
Источник света с показателем Ra = 100 излучает свет, который оптимально отображает все оттенки. При более низких значениях оттенки передаются хуже:
| Характеристика | Степень | Коэффициент CRI |
| Низкая | 4 | < 39 |
| Достаточная | 3 | 40-59 |
| Хорошая | 2В | 60-69 |
| Хорошая | 2А | 70-79 |
| Очень хорошая | 1В | 80-89 |
| Очень хорошая | 1А | > 90 |
Существует система, которая математически сравнивает изменение расположения излучения в спектральной шкале в сравнении с цветами, освещаемыми эталонным источником светового излучения. Затем средние различия вычитаются из 100 и получается индекс CRI.
Таблица основных оттенков, точность передачи которых определятся индексом CRI:
| R1 – цвет увядшей розы; R2 – горчичный цвет; R3 – салатовый цвет; R4 – светло-зеленый цвет; | R5 – бирюзовый цвет; R6 – небесно-голубой цвет; R7 – цвет фиолетовой астры; R8 – сиреневый цвет. |
Для человеческого глаза комфортное значение CRI – от 80 до 100 Ra Здесь индекс цветопередачи светодиодных лампоптимален.
По определению, если нет разницы, как выглядят цвета освещенных предметов, источнику излучения присваивается CRI, равный 100. Таким образом, малые различия в цветопередаче приближают значение CRI к 100, тогда как более существенные различия приведут к меньшей величине коэффициента. При сравнении цветовых температур диапазон 2000 – 5000 К, эталонным источником светового излучения считается «излучатель черного тела», с цветовыми температурами более высокого диапазона – дневной свет.
Какие лампы подходят для дома
В квартирах и частных домах белый свет не рекомендован. Не обязательно размещать везде одинаковые светильники, лучше воспользоваться индивидуальными рекомендациями по оборудованию освещения в таких помещениях. Светильники с белым нейтральным светом хорошо подойдут для освещения кухни, санузла, впишуься в интерьер прихожей. Их температура может варьироваться от 4000 K до 5000 K.
Но для спальни, детской и комнат, где вы отдыхаете, предпочтительно использовать теплые тона светового спектра. Тут лучшим решением будет теплый белый свет ближе от 2700 до 3200 K. Он снимет дневную напряженность, создаст уют и позволит расслабиться.
Удобно и эффективно пользоваться нормальным белым светом в зоне чтения и рабочем уголке, а также для подсветки зеркал, перед которыми наносится макияж. Этим вы добьетесь максимального цветового контраста и удобств для выполняемых действий.
Письменный стол ребенка лучше оснастить лампой с температурой 3200-3500 K. Она не создаст излишней усталости для глаз, а близость к белому спектру поможет собраться и настроиться на работу. Для всех светодиодных ламп их рабочая температура указана на упаковке.
Хотя наши глаза на протяжении многих лет привыкли к мягкой белой цветовой температуре лампы накаливания, это не означает, что они обязательно являются самым лучшим вариантом для освещения всего дома.
Например, из-за их теплой цветовой температуры, эти мягкие белые огни часто тянут теплые цвета из комнаты (предметы красного, оранжевого цвета), изменяют контрасты во всем пространстве. Вот несколько советов о том, как наиболее эффективно осветить разные комнаты в вашем доме:
Теплый свет предпочтителен для рекреационных зон, то есть мест, предназначенных для отдыха. Такие лампы устанавливают в спальнях, гостиных. В гостиной лучше комбинировать нейтральный и тёплый свет.
При недостаточном естественном освещении включаем нейтральный или оба, а в вечернее время либо при просмотре телепередач – тёплый. Для спальни однозначно стоит остановиться на лампах тёплого света.
Такие лампы предпочтительнее использовать в помещениях, которые предназначены для зрительной работы. Этот спектр излучения не утомляет глаза и обеспечивает наилучшее цветовосприятие.
Как уже говорилось, холодный белый свет оказывает стимулирующее влияние на наш мозг. В бытовых условиях его используют в ситуациях, где желательна периодическая концентрация внимания, например, смотровые кабинеты, операционные.
Светодиодные лампы с холодным белым светом, размещённые в ванной комнате, помогут утром быстрее войти в рабочий тонус.
Цветовая температура и наши эмоции
Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека. Теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют активность.
Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.
Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.
Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.
При низком уровне освещенности (мало света) человек лучше чувствует себя при «теплом свете» (Тцв=3000 К), а если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Тцв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).
Световой поток светодиодных светильников
Большинство современных уличных и промышленных светильников сейчас производят на качественных светодиодах, типа NationStar, Osram Duris, Cree, LG, Samsung. Светоотдача у них на уровне 110 -120 лм/ватт.
Промышленные, уличные, производственные
| Энергопотребление, ватт | Люмены |
| 10вт | 1100-1200лм |
| 20вт | 2200-2400лм |
| 30вт | 3300-3600лм |
| 50вт | 5500-6000лм |
| 70вт | 7700-8400лм |
| 100вт | 11000-12000лм |
Бытовые прожекторы для дома
| Энергопотребление, ватт | Люмены |
| 10вт | 800-900лм |
| 20вт | 1600-1800лм |
| 30вт | 2400-2700лм |
| 50вт | 4000-4500лм |
| 70вт | 5600-6300лм |
| 100вт | 8000-9000лм |
Для бытовых прожекторов ставят LED диоды попроще, условия эксплуатации у них легче и заменить гораздо проще. Китайцы как всегда экономят и могут ставить низкокачественные ЛЕДы. Мне попадались светильники для квартиры и других жилых помещений с эффективностью 60 лм. на ватт, вместо обычных 80-90 лм/вт. По замерам получалось, что он потребляет энергии прилично, но не светит. Сперва подумал оборудование сломалось, но после калибровки ничего не изменилось, освещение было плохое.
Определение и историческая справка
Индекс цветопередачи – это величина, полученная из отношения реального цвета к видимому или кажущемуся цвету предметов. Иначе говоря, он показывает насколько цвета предметов, освещенных искусственным источником света, соответствует истине. Его обозначают как Ra или CRI, сокращенно от англ. Color Rendering Index, что в дословном переводе звучит, как «Индекс отображения цветов».
CRI – это лишь одна из методик определения цветопередачи. Она обязательна для проверки источников света всеми производителями. Это определение появилось примерно в 1960–1970 годах. До 1974 года проверка цветопередачи осуществлялась путем сравнения набора из 8 цветов, после было добавлено еще 6 дополнительных. В итоге при измерении индекса (коэффициента) цветопередачи используют 8 или 14 цветов, они указаны в DIN 6169.
При этом обязательная проверка заключается в сравнении первых 8 цветов спектра, сравнение 14 цветов осуществляется в случае необходимости или в специальных целях, но при расчетах индекса они не учитываются.
Измерение индекса цветопередачи
Измеряют индекс цветопередачи при разработке источников света. Для этого исследуемым источником света освещают на шаблон или поверочную таблицу, на которой нанесены стандартизированные цвета R1–R8.
Далее, специальными приборами замеряется значение цвета. Так получают информацию о том, как выглядят цвета под конкретным источником.
Следующий этап – освещение поверочного шаблона эталонным источником света и снятие показаний с приборов для определения цветов.
После полученные данные обрабатываются по методике CIE и получают отклонение полученных цветов от эталонных.
Цвета обозначаются как Ri, где i – номер цвета. Их названия:
- R1 – увядшая роза.
- R2 – горчичный.
- R3 – салатовый.
- R4 – светло-зеленый.
- R5 – бирюзовый.
- R6 – небесно-голубой.
- R7 – фиолетовая астра.
- R8 – сиреневый.
В результате получают цифру от 0 до 100. Индекс цветопередачи равный 100 имеет солнечный свет. Чем меньше полученное значение, тем хуже передаются цвета. Полученные значения можно разбить на степени, указанные в таблице ниже.
| Характеристика цветопередачи | Степень цветопередачи | Коэффициент цветопередачи |
| Очень хорошая | 1А | Более 90 |
| Очень хорошая | 1В | 80–89 |
| Хорошая | 2А | 70–79 |
| Хорошая | 2В | 60–69 |
| Посредственная | 3 | 40–59 |
| Плохая | 4 | Менее 39 |
Также иногда добавляю в оценку 9 цвет – насыщенный красный.
DIN 5035 описывает, где можно использовать лампы с определенным уровнем цветопередачи:
| Степень цветопередачи | Где используют |
| 1А | В помещениях, где требуется высокая точность цветопередачи. Это музеи, полиграфии, автопокрасочные мастерские, художественные мастерские и пр. |
| 1В | Школы, спортивные объекты, административные здания и промышленные объекты. |
| 3 | В помещениях, где нет особых требований к цветопередаче, например, в тяжелой промышленности. |
| 4 | Внутри помещений не используются, кроме натриевых ламп высокого давления (Ra=20), |
В DIN EN 12464-1 определены типы помещений и требуемых индексах цветопередачи, а также СНиП 23-05-95 в приложениях в качестве рекомендаций.
Свет, его спектры и влияние на людей
Спектр излучения светодиодных ламп
Свет является видимым излучением, выступающим в роли единственного раздражителя глаза, который приводит к зрительным ощущениям, обеспечивающим визуальное восприятие мира. На сетчатке глаза возникают изображения и формируются зрительные образы. Кроме этого, свет способствует осуществлению других важных реакций, обладающих рефлекторным и гуморальным характером.
Падение света на орган зрения вызывает импульсы, распространяющиеся по зрительному нерву до оптической области больших полушарий головного мозга. Зависимо от интенсивности происходит возбуждение или угнетение центральной нервной системы, при этом перестраивается физиологическая и психическая реакции, меняется общий тонус организма и поддерживается деятельное состояние.
Под спектром подразумевают распределение значений интенсивности излучения по длине волн. Различают красный, оранжевый, желтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый спектры света. Каждый из них специфически влияет на человеческий организм.
Что такое индекс цветопередачи CRI R9?
R9 – это показатель, показывающий, насколько точно источник света будет воспроизводить яркие красные цвета.«Точный» определяется как сходство с дневным светом или лампами накаливания, в зависимости от цветовой температуры.
Как и при каждом расчете значения CRI R , R9 рассчитывается путем вычисления отраженного цвета от теоретического объекта с профилем отражения, определенным как TCS9. Спектры отражения представлены ниже:
Что примечательно, так это то, что спектр TCS9 почти полностью состоит из красного света. По спектру мы видим это как длину волны более 600 нм. Это означает, что если в источнике света недостаточно красного света, красный цвет будет казаться «выключенным» или другим. Ниже приведен типичный спектр светодиодов по сравнению с эталонным источником (дневной свет). Очень заметно отсутствие красного света, излучаемого светодиодом на длинах волн свыше 600 нм. В результате значение CRI R9 для этого светодиода составляет -1,4. (Это верно, отрицательное число!) Это несмотря на то, что общий CRI (Ra) входит в 79.
Сравнение индекса цветопередачи для разных типов ламп
Величина, характеризующая степень соответствия естественного цвета предмета видимому цвету при освещении его конкретным источником света, носит название индекс цветопередачи (CRI или Ra), по-другому, коэффициент цветопередачи. Переведя на общедоступный язык, можно сказать, что эта характеристика позволяет определить, насколько натурально выглядит вещь под действием того или иного осветительного прибора.
За эталон принята цифра 100, соответствующая естественному солнечному свету. Комфортное значение для восприятия глаз входит в диапазон, минимальный порог которого – 80, максимальный – 100. Газоразрядные приборы имеют CRI 90 и выше. Индекс цветопередачи люминесцентных ламп лежит в пределах от 80 до 90, но у дешевых лампочек он ниже. На коробке обычно указывается этот коэффициент. При покупке лампы не следует пренебрегать этой цифрой.
Всем знакома и любима лампочка накаливания, до недавних пор она была самым распространенным осветительным прибором. Она имеет свои плюсы и минусы. Положительным моментом можно считать то, что цветопередача лампы накаливания близка к 100. Примерно такое же значение имеют «галогенки».
Хорошо зарекомендовали себя светодиодные лампочки. Они обладают целым рядом преимуществ: это и хорошая светоотдача, и низкая мощность потребления, что позволяет им по праву называться энергосберегающими. У разных производителей индекс цветопередачи светодиодных ламп различен. Некоторые образцы высокого качества имеют значение CRI 80. В дешевом варианте для изготовления светильника на основе светодиода использованы материалы низкого качества.
Чем натуральней кажется цвет освещаемого предмета, тем лучше характеристика цветопередачи этого осветительного прибора.
Если взять любой источник света с индексом цветопередачи Ra = 100, то нетрудно заметить, что его излучение оптимально отображает все цвета. Такое освещение соответствует естественному солнечному свету.
В таблице даны сравнительные характеристики индекса цветопередачи для разных типов ламп.
| Степень цветопередачи | Коэффициент цветопередачи | Тип лампы |
| 1 А | Более 90 | Светодиодные светильники, люминесцентные лампы Philips |
| 1 В | 80–89 | Светодиодные светильники Люминесцентные лампы OSRAM, LUMILUX |
| 2 А | 70–79 | Люминесцентные лампы OSRAM |
| 3 | 40–59 | Ртутные лампы |
Взаимосвязь люменов и ватт
Потребители во всем мире за десятилетия доминирования ламп накаливания привыкли соотносить яркость освещения с потребляемой электрической мощностью. Для этих устаревших приборов это было резонно – развитие технологий в этом направлении давно зашло в тупик. Соотношение мощности и интенсивности освещения устоялось и вошло в привычку.
Для светодиодного освещения прямой взаимосвязи потребляемой мощности в ваттах и создаваемого светового потока в люменах не существует. Точнее, она есть, но только на текущий момент. Технологии не стоят на месте, совершенствуется производство кристаллов, разрабатываются новые люминофоры с повышенной светоотдачей. Соотношения настоящего времени завтра окажутся безнадежно устаревшими.
Критерии качества изделий
На упаковке каждой диммированной лампочки указано много информации. Чтобы выбрать функциональный продукт, необходимо знать, что это все значит.
Форма лампы и ее влияние на освещение
Диммируемые лампы бывают самых разнообразных форм, от которых зависит степень освещения
Правильно подобрав светодиодное устройство определенного внешнего вида, удастся добиться оптимальной интенсивности освещения. На рынке встречаются следующие формы ламп:
- Грушевидные. Колба имеет такой же диаметр, что и корпус. Такие светодиоды светят только вперед. Их не рекомендуется устанавливать в люстры, плафоны которых направлены вниз. Грушевидные светодиоды не смогут эффективно осветить потолок и на нем появятся тени.
- Напоминающие обычные лампочки накаливания. Применяются для реализации традиционного освещения. Угол распространения световых потоков – 240°.
- В виде свечи или шара. Такая форма создана преимущественно с декоративной целью. Угол освещения достигает значения 240-360°. Лампы удачно сочетаются с открытыми люстрами, торшерами, бра.
- Рефлекторного типа. Преимущественно используются в магазинах, салонах красоты. Особенность изделий – создание целенаправленного светового пучка, который освещает конкретную область.
- Точечные. Подобные изделия устанавливаются в натяжные или подвесные потолки, корпусную мебель для создания дополнительного или основного освещения. Они создают довольно большой угол распространения света – до 100°.
Грушевидная Напоминающая лампу накаливания
В виде свечи
Рефлекторного типа
Лампа точечного света
Мерцание света и методы его выявления
Проверка мерцания лампы с помощью карандаша
Такой негативный эффект характерен для светодиодных и люминесцентных осветителей. Мерцание света негативно сказывается на самочувствии человека – глаза быстрее устают, возможны головные боли. При наличии данного дефекта светодиод запрещено использовать для жилых помещений.Выявить мерцание можно по следующим признакам:
- Если быстро отвести взгляд от одного предмета на другой, перед глазами двоится. Такой эффект называют стробоскопическим.
- Необходимо взять карандаш за один конец и перемещать его как маятник. Если не видно четких контуров изделия, мерцание лампы находится в пределах нормы. Когда кажется, что карандашей несколько, пульсация света очень высокая.
- Для определения мерцания можно использовать смартфон. Включив обычную камеру и направив ее на источник света, удастся увидеть полосы. Чем они ярче, тем сильнее пульсация.
Полностью устранить эффект мерцания невозможно.
Пределы уровня диммирования
Большинство моделей способны снизить интенсивность освещения до 10%. Некоторые производители выпускают светодиоды, где данный показатель колеблется в пределах 5-25%. Совмещая лампы с разными диммерами, удается добиться необходимого уровня освещения, что зависит от совместимости устройств.
Мощность и рабочее напряжение
Мощность не является характеристикой яркости света — для этого существует такой показатель, как люмен. Он указывается на упаковке каждого изделия
Светодиодные изделия выпускаются с мощностью от 1 до 25 Вт. Для оценки эффективности устройств их световой поток сравнивают с тем, что формируется у ламп накаливания. Их мощности соотносятся как 1 к 8-10.
При выборе лампы в зависимости от рабочего напряжения лучше выбирать модели, где данный показатель составляет 170-250 В. Это обезопасит прибор от перегорания, что может случиться при скачке тока в сети.
Световой поток и эффективность
Особенностью ЛЕД-ламп называют то, что их мощность не всегда эффективно отображает яркость. Поэтому на упаковке изделий указывается световой поток. Он колеблется в пределах 200-2500 лм.
Цветовая температура
Шкала цветовой температуры источника света
Данный показатель характеризует источник цвета в плане спектрального состава. Цветовая температура измеряется в Кельвинах. Для освещения рабочего места оптимальным считается значение 4000-4500 К. Для дома рекомендуется взять лампу с теплым цветом 2700-3500 К.
Индекс цветопередачи
Важный показатель, который отображает соответствие цвета, получаемого при искусственном освещении, его реальному оттенку. Чем выше индекс цветопередачи, тем натуральнее выглядят предметы в помещении.
Производители выпускают лампы с максимальным значением 90 Ra.
Цоколь и корпус
Типы цоколей энергосберегающих ламп
Самыми популярными считаются светодиоды с цоколем Е27 и Е14. Они имеют стандартное резьбовое соединение. Цоколь Е27 применяется для закрытых светильников, Е14 – для бра, торшеров.
Корреляция цветовой температуры
Во время увеличения температуры происходит накаливание. Если лампа находится в раскаленном состоянии, цвета на шкале цветовой температуры начинают поочередно меняться. Простые лампы накаливания имеют температуру цвета, равную 2700 К, в то время как их свечение и градусы расположены в теплом диапазоне спектра. Температура же светодиодных ламп не указывает на уровень их нагревания: при показателе в 2700 К лампа нагревается до +80°С.
Индекс цветопередачи CRI (Ra), именуемый еще коэффициентом цветопередачи, — это величина, которая характеризует степень соответствия естественного цвета предмета его видимому цвету при освещении его данным световым источником. Необходимость введения этого параметра связана с тем, что 2 разных вида ламп могут обладать одинаковой температурой цвета, при этом передавая оттенки по-разному.
Распределение ламп по комнатам
Теперь давайте соберем всю информацию воедино и определим нужное количество света в каждой комнате. За основу возьмем значение в люменах (лм). В зависимости от ваших предпочтений и размера помещения, цифры можно менять на +-20 %.
Чтобы оживить атмосферу дома, рассмотрим вопрос об увеличении общей площади освещения. Основные источники — встроенные потолочные светильники. Дополнительные — бра, люстры и другие.
Кухни и ванные комнаты. Максимальная яркость
Использование — нуждаются в большом количестве света:
- Яркость: ванная комната — не менее 4000 лм, в кухнях — от 5000 до 10000 лм.
- Температура: высокое значение — 5000—6000 кельвин, энергичный свет.
- Дополнения: световые ленты или точечные светильники.
Обеденные залы и кабинеты. Средняя яркость
Использование — решение конкретных задач:
- Яркость: от 3000 до 6000 лм на комнату.
- Температура: по центру светодиоды со значениями 4000—4500 кельвин для приятного, сбалансированного освещения.
- Дополнения: настольные лампы, торшеры, световые ленты, направленные светильники.
Спальни и гостиные. Минимальная яркость
Использование — отдых, расслабление:
- Яркость: гостиная — 1500—3000 лм, в спальнях — от 2000 до 4000 лм.
- Температура: низкое значение — 2700—3500 кельвин, мягкий и теплый свет.
- Дополнения: бра, напольные и настольные лампы.
Измерение индекса цветопередачи
Для измерения значений цвета используются:
- калориметры (измеряют весь спектр видимых человеком цветов);
- спектрофотометры (измеряют спектральные показатели);
- денситометры (измеряют количество света, поглощаемого материалом, возможна настройка на отдельные цвета спектра);
- спектроденситометры (объединяют качества всех выше перечисленных приборов).
Чем меньше разница между параметром тестируемой лампочки и параметром эталонной, тем выше коэффициент CRI.
Если тестируется источник света, цветовая температуракоторого 2000 – 5000К, эталоном используется «излучатель черного тела» (небо северного полушария), для источников с более высокой температурой – дневной свет (излучение лампы накаливания).
Цветовая температура в светодиодных лампах
Разные источники света способны выдавать свечение в ограниченном цветовом спектре. LED-светильники в этом плане фавориты: за счет особой конструкции они способны давать свет с температурой от 2200 до 15000 К. Для сравнения люминесцентные лампы дают 2700-6500 К, а лампы накаливания — 2700-3500 К.
Конструкция белых светодиодов
Цвет, излучаемый светодиодами, зависит от того, какой полупроводник используется в лампе. Изначально были получены полупроводниковые излучатели красного цвета, затем диоды с желтым и зеленым излучением. Получить чистое белое свечение невозможно. Для того, чтобы светодиодные лампы светились белым светом, используется три метода:
ДРЛ и ДНАТ
В промышленном и уличном освещении применяются лампы ДРЛ и ДНАТ, которые имеют приличную светоотдачу. При таком большом энергопотреблении используется цоколь Е40, E40.
- ДНАТ- это дуговые натриевые трубчатые;
- ДРЛ – это дуговая ртутная люминесцентная.
Эффективность лм/ватт у них на уровне простых светодиодов, но срок службы в 3-4 раза ниже. К тому же светопоток снижается быстрее, чем у диодного освещения.
Таблица аналогов для натриевых
| ДНАТ | Светодиодный аналог | Люмены |
| ДНАТ 70 | 50вт | 4.600 |
| ДНАТ 100 | 75вт | 7.300 |
| ДНАТ 150 | 110вт | 11.000 |
| ДНАТ 250 | 190вт | 19.000 |
| ДНАТ 400 | 350вт | 35.000 |
Таблица аналогов для ртутных
| ДРЛ | Светодиодный аналог | Люмены |
| ДРЛ 125 | 65вт | 6000 |
| ДРЛ 250 | 150вт | 13000 |
| ДРЛ 400 | 250вт | 23000 |
| ДРЛ 700 | 450вт | 40000 |
| ДРЛ 1000 | 600вт | 58000 |
У современных светодиодных аналогов светильников на хороших диодах, например Osram Duris, срок службы около 100.000ч. Из строя быстрее выйдет блок питания, чем LED чипы. Хороший блок питания (драйвер, преобразователь) на японских комплектующих служит до 70.000ч. Многое зависит от конденсаторов, которые теряются свою емкость и параметры питания светодиодов меняются.
Цветовая температура в фотографии, кинематографе и телевидении.
Для создания картинки, точно передающей цвета, фото и видео операторы учатся настраивать технику правильно. Для фотографов особенно удобна шкала цветовой температуры в миредах.
Миред = 1000000/Кельвин.
Согласно этой шкале температура фотовспышки равняется: 100000/5000(К)=200 (миред).
Шкала удобна тем, что одинаково пропорциональна цветовым изменениям во всем спектре. Впрочем, фото и видео аппаратура настраивается в Кельвинах и в миредах, в зависимости от предпочтений владельца. Цифровые фотоаппараты и видеокамеры автоматически определяют цветовую температуру сюжета: портрет, ночной пейзаж и другие. Настройка цветовой температуры заложена в опции «баланс белого».
Настройка баланса белого на фото и видеокамерах.
Белый цвет на фото можно получить при использовании вспышки, прямого солнечного света, источников света с температурой 5500 К. В остальных случаях результат будет максимально приближен к белому.
ЦТ=6200 К. Цвета естественны.
Для этого надо правильно выставить цветовую температуру. Если фото (видео) вышло в синих тонах, то температура слишком маленькая.
ЦТ=2500 К. Температуру следует увеличить.
Если преобладают красные тона, то слишком она велика.
ЦТ=10000 К. Температуру стоит снизить.
В доцифровую эпоху выпускалась фотопленка для определенных цветовых температур. Например, для дневных съемок производили пленку с ЦТ= 5600 К, для вечерних – 3200 К. Позже стали выпускать промежуточный вариант с ЦТ=4500 К. При обработке пленочных и слайдовых материалов при необходимости проводилась цветокоррекция.
Для получения хорошей картинки активно применяют светофильтры.
Восприятие цветов
Цветовосприятие каждого человека индивидуально. Восприятие каждого цвета — это некий компромиссный результат, полученный на основе обработки сигнала, принятого зрительными нервами. Воспринимаемые оттенки могут значительно отличаться от человека к человеку.
Общепризнанно, что человеческий глаз может отличать до 10 миллионов оттенков. Причем более четырех сотен из них относятся к разновидностям ахроматического серого цвета. Однако такое количество воспринимаемых оттенков не должно вводить в заблуждение: к примеру, солнечный луч легко искажает цветовосприятие.
Расчёт освещения от светодиодной лампы
Чтобы подобрать LED-аналог обычному источнику излучения, применяют таблицы соответствия мощности, доступные для обозрения в интернете. В пользу решения о замене говорит всеобщее признание наибольшей безопасности светодиодов для человека сравнительно с другими источниками. Заглянув в паспорт прибора, можно посчитать, сколько лампочек потребуется для обеспечения хорошей видимости в помещении:
- определить площадь комнаты;
- нормативное значение яркости взять из справочника строительных регламентов СНиП;
- воспользоваться формулой расчёта количества лампочек R =П*Н/ F, где П — квадратура помещения (м2), Н — предписанная освещённость в люксах (лм/м2), а F — значение яркости из паспорта прибора, люмен.
Для коридора размером 12 м² Н=100 лк, а F =550 лм у LED-прибора мощностью 6 Вт. Необходимое количество источников R =12*100/550=2,2. используя правило округления, можно принять к установке 2 светодиодных лампочки по 6 W.
Итоговая таблица сравнения
Рис. 4: сравнение характеристикНиже приведены таблицы сравнения обоих типов ламп, из которых отчетливо видно преимущество светодиодных приборов освещения.
| Сравниваемый параметр | Лампы накаливания | Светодиодные лампы |
| Эффективность | 8 – 10 Лм/Вт | 90 – 120 Лм/Вт |
| Тепловыделение | 150 – 250 ºС | Не более 50 ºС |
| КПД | 5 – 15% | 90% |
| Срок эксплуатации | 1000 часов | 50 000 часов |
| Чувствительность к перепадам температур | Присутствует у некоторых моделей | отсутствует |
| Мгновенное срабатывание при включении | Мгновенно | В некоторых моделях есть задержка на из-за работы электроники |
| Безопасность при разрушении | Разлетевшиеся осколки | Безопасна |
| Механическая прочность | Боится ударов и давления | Не боится, может работать даже без колбы |
