Статьи

Главная /

Статьи

Электрические источники света

Современные виды электрических источников света разделяются на следующие категории:

  • Лампа накаливания
  • Разрядная лампа (люминесцентные, дуговые ртутные люминесцентные, разрядные натриевые и т.д.)
  • Светодиод (СИД – светоизлучающий диод)

Сравнительный анализ электрических источников света

Лампа накаливания

Электрический источник света, светящимся телом которого служит так называемое тело накала (ТН, проводник, нагреваемый протеканием электрического тока до высокой температуры). В качестве материала для изготовления ТН в настоящее время применяется практически исключительно вольфрам и сплавы на его основе.

Характеристики

Срок службы от 300 часов до 2000.

Эффективность от 5 до 35 лм/Вт.

Цвет излучения: 2360  - 2800 K

Цветопередача: низкая

Достоинства лампы накаливания:

  • малая стоимость
  • небольшие размеры
  • ненужность пускорегулирующей аппаратуры
  • при включении зажигаются практически мгновенно
  • отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации
  • возможность работы как на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном
  • возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)
  • отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе
  • непрерывный спектр излучения
  • устойчивость к электромагнитному импульсу
  • возможность использования регуляторов яркости
  • нормальная работа при низкой температуре окружающей среды

Недостатки ламп накаливания:

  • низкая световая отдача
  • относительно малый срок службы
  • резкая зависимость световой отдачи и срока службы и от напряжения
  • цветовая температура лежит только в пределах 2300—2900 K, что придаёт свету желтоватый оттенок
  • лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт — 145 °C, 75 Вт — 250 °C, 100 Вт — 290 °C, 200 Вт — 330 °C.
  • световой коэффициент полезного действия ламп накаливания, определяемый как отношение мощности лучей видимого спектра к мощности потребляемой от электрической сети, весьма мал и не превышает 4%

Газоразрядная лампа

Источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне. Физическая основа — электрический разряд в парах металлов. В последнее время принято называть газоразрядные лампы разрядными лампами. Подразделяются на разрядные лампы высокого и низкого давления. Подавляющее большинство разрядных ламп работают в парах ртути. Обладают высокой эффективностью преобразования электрической энергии в световую. Эффективность измеряется отношением люмен/Ватт. Наибольшей эффективностью, на сегодняшний день, обладают лампы разрядные в парах натрия (ДНаТ)- 150 лм/Вт. Кроме этого вида разрядных ламп широко распространены люминесцентные лампы (ЛЛ, разрядные лампы низкого давления), металлогалогенные лампы (МГЛ или ДРИ), дуговые ртутные люминесцентные лампы (ДРЛ). Меньше распространены лампы в парах ксенона (ДКсТ).

Характеристики

Срок службы от 3 000 часов до 20 000.

Эффективность от 40 до 150 лм/Вт.

Цвет излучения: тепло-белый (3000 K) или нейтрально-белый (4200 K)

Цветопередача: хорошая (3000 K: Ra>80) , отличная (4200 K: Ra>90)

Достоинства разрядной лампы:

Высокая эффективность ламп

Длительный срок службы по сравнению лампами накаливания

Недостатки разрядной лампы:

  • для работы ламп необходимы балласты и зажигающие устройства (ПРА)
  • не любят плохих сетей: если напряжение сети отклоняется от номинала более чем на 3%, то необходимо применять электронные ПРА.
  • относительная громоздкость
  • чувствительность к температуре окружающего воздуха
  • наличие стробоскопического эффекта. Этот эффект вызывается частыми миганиями люминесцентной лампы в такт колебаниям переменного тока в электрической цепи. В результате у человека создается нарушение правильного восприятия скорости движения предметов, вызываются неприятные ощущения.
  • при неправильном включении (без защитных конденсаторов в пускорегулирующем устройстве) люминесцентные лампы становятся источниками помех
  • обязательная утилизация ламп как ртутьсодержащие отходы после использования

Светодиод или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока.

Как и в любом полупроводниковом диоде, в светодиоде имеется p-n переход. При пропускании электрического тока в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Характеристики

Срок службы до 100 000.

Эффективность от 5 до 200 лм/Вт.*

Цвет излучения: 3200 - 6000 K

Цветопередача: отличная (при Ra>90)

*(на момент написания данной работы компания Cree подтвердила, что ими был создан светодиод с рекордной световой отдачей в 208 лм/Вт с цветовой температурой 4579К. Испытания проводились при стандартных условиях испытаний светодиодов, с трансформатором постоянного тока в 350 мА и комнатной температуре.)

Достоинства светодиода

  • экономично используют электроэнергию.
  • срок службы до 100 тыс. часов (выведено инженерным путем, статистки нет).
  • возможность получать различные спектральные характеристики.
  • малые размеры.
  • отсутствие ультрафиолетового излучения и малое инфракрасное излучение.
  • незначительное тепловыделение.
  • высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).
  • малая инерционность.
  • безопасность — не требуются высокие напряжения.
  • нечувствительность к низким и очень низким температурам; однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
  • отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

Недостатки светодиода

  • основной недостаток — высокая цена; отношение цена/люмен у сверх ярких светодиодов в 50 — 100 раз больше, чем у обычной лампы накаливания.
  • требует стабилизированный источник питания
  • узкий диапазон рабочей температуры в верхней части шкалы; как и для всех полупроводников, у светодиода высокая температура приводит к ухудшению параметров и ускоренной деградации элементов; мощные осветительные светодиоды требуют внешнего радиатора для охлаждения, потому что имеют конструкционно неблагоприятное соотношение своих размеров к выделяемой тепловой мощности (они слишком мелкие) и не могут рассеять столько тепла, сколько выделяют (несмотря даже на более высокий КПД, чем у ламп прочих видов). 

Вернуться в раздел

Единая справочная служба +7 (8552) 74-74-90 по России звонок бесплатный
Мы вам перезвоним
Оставьте свой телефон и наш специалист
вам перезвонит в ближайшее время






Заказать бесплатно светотехнический расчет Получить полный прайс-лист Наши партнеры
Открыть и читать
Закрыть