Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

На зміну мініатюрним галогеновим освітлювачів приходять енергозберігаючі побратими - лампочки G4 світлодіодні 12V, що забезпечують повноцінне освітлення. LED-товари мають масу достоїнств і є найбільш перспективними джерелами світла.

Однак, щоб максимально реалізувати передбачуваний потенціал капсульних лампочок, слід грамотно підійти до питання вибору, враховуючи особливості їх експлуатації.

Ми допоможемо вам вирішити цю задачу. У статті описані особливості роботи і застосування нізковольного ламп, представлений покроковий алгоритм вибору освітлювача, а також позначені кращі виробники LED-світильників.

Пристрій і принцип роботи ламп G4

Серед загального різноманіття діодних лампочок модифікації G4 виділяються мінімальними розмірами, формою цоколя і живленням від мережі в 12 В. Завдяки зовнішнім виглядом такі освітлювачі часто називають капсульними.

Конструкція світлодіодних ламп, в загальному, і діодів G4, зокрема, кардинально відрізняється від аналогів з ниткою розжарювання або люмінесцентних виробів. Тут немає крихкого скла і ненадійних рухомих деталей.

Основні елементи LED-освітлювача: прозора колба, модуль зі світлодіодами, радіатор, драйвер і контактний цоколь.

По центру плати розміщена котушка, мікросхема з висновками і резистор. Зі зворотного боку лампочки видно конденсатор (жовтий прямокутник - 107D)

Міні-лампочка функціонує за стандартною схемою роботи світлодіодів, виготовлених з напівпровідників.

При подачі електричного струму заряджені частинки різнорідних матеріалів активно рухаються, а при зіткненні виділяють фотони - відбувається випромінювання світла.

Розміри кристала дуже маленькі, тому для отримання достатньої світіння діоди групуються і розміщуються на платі з струмопровідними доріжками

Важлива умова роботи лампочок на 12 В - підключення понижувального трансформатора. Пристрій приєднується перед джерелом світла.

Крім корекції напруги до потрібного значення, блок живлення перетворює змінний струм в постійний.

Особливості низьковольтних освітлювачів

Для ламп G4 на 12В характерні всі основні плюси світлодіодів: економну витрату електроенергії, довговічність, екологічність і незначна тепловіддача. Крім того, завдяки конструктивним відмінностям капсульні освітлювачі мають додаткові переваги.

Одним із значущих плюсів можна вважати їх універсальність. Компактні розміри дозволяють встановлювати лампи в мініатюрні світильники, використовувати для підсвічування стельових конструкцій, ступенів, меблів, декорування та зонування інтер'єру.

Високий попит на «капсули» серед авто- і мотолюбителів - діоди беруть участь в системі освітлення транспорту.

Контактний цоколь дозволяє замінити галогенні світильники на більш економічні світлодіодні. Ця дає відчутну економію на енергоресурсах - споживання електрики скорочується в два-три рази

Незважаючи на високі початкові вкладення, діодні лампочки повністю себе окупають - вони служать в 15 разів довше щодо галогенових побратимів.

Додаткові переваги низьковольтних LED-освітлювачів:

  1. Електробезпека. Вважається, що електричний струм на 12 В не завдає пошкоджень людині. Тому низьковольтні лампочки допустимі до установки в зонах підвищеної небезпеки: басейнах, саунах, льохах і т. Д.
  2. Швидке увімкнення. Робота світлодіода виключає стадію розпалу - LED-лампа відразу генерує стовідсотковий світловий потік.
  3. Надійність. Капсульні моделі стійки до пошкоджень механічного характеру: подряпин і сколів.

Світлодіоди з цоколем G4 доступні з різними відтінками свічення - від нейтрального блідо-жовтого до холодного білого з блакиттю.

Якщо говорити про мінуси капсульних моделей, то можна виділити кілька значущих недоліків:

  1. Висока вартість. За гарантію довговічною роботи доведеться чимало заплатити. Економити на якості однозначно не варто - параметри дешевих китайських аналогів від невідомих виробників не відповідають заявленим характеристикам. Більш того, при використанні лампочок з малоємкі конденсатором є ризик його розриву.
  2. Підвищене значення струму - наслідок низької напруги. Необхідно відрегулювати довжину провідників. Зі збільшенням протяжності проводів зростає опір, а якість освітлення погіршується.

Щоб уникнути потемніння лампочок, треба проконтролювати, щоб довжина від блоку живлення до лампочок була приблизно рівною, допустима похибка - 2-3%.

Найбільш значимий мінус мікролампочек - використання стабілізаційного блоку живлення, вирівнюючого напруга до 12 В. Прилад дещо ускладнює монтаж, чималі габарити іноді складно приховати під корпусом люстри або підвісною стелею

Місце під блок живлення треба заздалегідь продумати, можливо, доведеться створити якусь нішу під апаратуру. Крім того, пристрій має свій ККД, за рахунок якого ефективність освітлення може знижуватися.

Та й сама присутність в схемі додаткового ланки підвищує ризик виходу з ладу всього ланцюжка.

Алгоритм вибору мініатюрних світлодіодів

Асортимент світлодіодних лампочок G4 на 12 V дуже різноманітний. Визначаючи підходящий варіант, треба розуміти призначення і експлуатаційні особливості різних типів, а також грамотно оцінювати базові характеристики освітлювачів.

Різноманітність конструктивних виконань

Першочергове завдання - підібрати потрібну форму лампочки.

Серед низьковольтних LED-моделей з штирьковим цоколем на 4 мм, в побуті застосовуються переважно п'ять типів:

  • капсули;
  • кукурудза;
  • пелюстки;
  • свічки;
  • дискові.

Найбільш затребувана перша група. Корпус має циліндричну форму і покритий прозорою або матовою колбою - розсіювачем. Такі вироби частіше звичайного виступають замінником галогенових лампочок.

Форми виконання мініатюрних освітлювачів. Позначення до фото: 1 - капсула, 2 - кукурудза без колби, 3 - пелюстка, 4 - свічка, 5 - дискова лампа або «таблетка»

У кукурудзі все діоди розташовані на відкритій циліндричній платформі. Відсутність колби сприяє більш яскравого освітлення і виключає ймовірність перегріву. Як і традиційна капсула, кукурудза встановлюється в люстри і світильники.

Головний мінус - непривабливий зовнішній вигляд в вимкненому стані. Кукурудза підбирається так, щоб плафон світильника перекривав саму лампочку.

Моделі «пелюстка» і «свічка» частіше використовуються в освітленні автотранспорту. Однак і в організації домашнього світла вони знайшли своє застосування - це точкове підсвічування, створення стельових або настінних світяться візерунків.

Плоскі освітлювачі в формі диска використовуються в світильниках, призначених для створення спрямованого світлового потоку. Кут освітлення «таблеток» - не більше 120 °.

Крім форм-фактора, низьковольтні лампочки відрізняються між собою внутрішньою начинкою - типом світлодіодів.

Можливо три варіанти:

  • SMD;
  • COB;
  • Filament.

SMD. Поодинокі напівпровідникові кристали, покриті люмінофором. Діоди розташовуються на тепловідводної друкованій платі.

Видимий кут світіння одного кристала - 20-140 °. Головне достоїнство SMD-світлодіодів - інтенсивне відведення тепла і як наслідок, довговічність.

COB. Конструктивно COB-матриця - це безліч кристалів на одній платформі, залитих люмінофором. За рахунок щільності прилягання SMD-діодів досягається яскраве світіння. COB-лампи освітлюють порядку 180-220 °.

Позначення до фото: 1 - SMD-світлодіоди, 2 - освітлювач з COB-панеллю. Моделі другого варіанту схильні до більш інтенсивного нагріву, а при виході з ладу одного діода з матриці, загасає вся лампа

Filament. Володіє найефективнішими світловими параметрами. На скляні нитки встановлюється безліч кристалів, які потім покриваються флуоресцентним розчином. Головне досягнення технології - освітленість на 360 °.

Світлодіоди Filament завжди мають прозору колбу, а їх світіння схоже з роботою ламп розжарювання. Такий варіант оптимальний для створення ненаправленного рівномірно світла

Облік світлових характеристик

Визначившись з відповідною формою, слід оцінити основні параметри LED-лампочки:

  • еквівалент потужності;
  • світловий потік;
  • температуру світіння;
  • якість передачі кольору;
  • ступінь пульсації.

Яскравість світіння світлодіодних лампочок характеризується двома показниками: еквівалентом потужності і світловим потоком. Параметри між собою взаємопов'язані.

За зведеної таблиці можна визначити, при якій потужності різних ламп досягається певний рівень світлового потоку, виражений в люменах.

Наприклад, лампочка розжарювання на 40 Вт дає освітленість в 470 люмен. Для повноцінної заміни підійде світлодіодний аналог на 6 Вт або галогенове на 32 Вт (+)

Якщо порівняльної таблиці під рукою не виявилося, можна орієнтуватися на дані виробника - найчастіше на упаковці вказана величина світлового потоку і аналог потужності.

У разі відсутності інформації підійде приблизний орієнтир: 10 Вт лампи розжарювання відповідають 1, 5 Вт світлодіодного освітлювача.

Температура світіння. Важливий параметр, що визначає комфортність сприйняття світла і якість освітлення навколишнього простору. Низьковольтні LED-лампи працюють в діапазоні 3000-4500 K, що відповідає нейтральному і денного освітлення.

Звична лампа розжарювання створює м'який, злегка жовтуватий відтінок, світлодіодні моделі дають більш холодний тон.

У міру зниження температури кольору в освітленості переважають червоні тони, при підвищенні - починають домінувати блакитні і зеленуваті відтінки (+)

Вибір колірної температури залежить від призначення лампочки і її розташування. У спальню краще вибирати вироби з показником не більше 3000 К, для дитячої підійде світлодіод на 3000-3200 К, а для оформлення робочого простору - 3500 К і більш.

Передача кольору. На жаль, ця характеристика рідко вказується виробниками капсульних лампочок. А адже саме індекс передачі кольору багато в чому визначає реальність сприйняття оточуючих предметів і власного відображення в дзеркалі.

Параметр виражається в абсолютних одиницях в межах 100 і позначається - CRI. Еталонним показником володіє сонячне світло, CRI = 1. Хороший результат дають і лампи розжарювання - CRI = 97.

Недорогі LED-освітлювачі здатні спотворювати колірний спектр, їх CRI іноді не досягає 70. Для житлового приміщення цей показник не повинен становити менше 80

Якщо дані не відображені на упаковці, то якість передачі кольору перевіряється експериментально. Під світиться лампочку підставити долоню, якщо вона здається сіруватою, то товар явно сумнівної якості.

Мерехтіння світла. Ще одна характеристика, яку виробники не поспішають поділитися - ступінь пульсації. При роботі світлодіоди можуть мерехтіти, створюючи істотне навантаження на очі.

Відразу після включення пульсація не відчувається, але при такому світіння людина швидше втомлюється, а зір може погіршитися.

Щоб діагностувати недолік, треба подивитися на включену капсулу через камеру смартфона. Наявність яскраво виражених смуг свідчить про неприпустиму інтенсивності мерехтіння.

Сильна пульсація помітна бічним зором. Щоб підтвердити припущення, можна виконати олівцем тест. Шлейф з безлічі контурів наочно демонструє мерехтіння світла

Згідно з нормами СНиП рівень пульсацій для будинку повинен бути в межах 30%, при освітленні робочого місця - до 20%.

За згладжування мерехтінь в низьковольтних світлодіодах відповідає конденсатор. Чи буде справлятися елемент зі своїм завданням, залежить від його ємності. Для LED-лампи потужністю в 1, 2-2 Вт потрібен конденсатор мінімум на 100 мкФ.

Розрахувати реальну ємність елемента можна з його маркування. Перше двозначне число помножити на цифру, зашифровану в третьому (6 позначає 1 мкФ, 7 - 10 мкФ). Буквена маркування - робоча напруга конденсатора.

Приклад розрахунку для модуля 476 С: 47 * 1 = 47 мкФ. Такий конденсатор повноцінно не перекриє пульсацію навіть світлодіода в 1 Вт

Додаткові критерії вибору

Порівнюючи між собою лампочки з однаковими характеристиками, слід звернути увагу на їх параметри.

Кут. Величина залежить від виду використовуваного світлодіода і форми самої лампи. Максимальну освітленість в 360 ° дають моделі Filament, мінімальну - діоди на плоских дисках. При виборі треба відштовхуватися від призначення світильника.

Тип колби. У продажу представлені моделі з матовим і прозорим розсіювачем. Перші створюють м'яке світіння і приховують начинку лампи.

Матові колби підходять для світильників з відкритими плафонами. Прозорий розсіювач забезпечує більш яскраве світіння.

Матеріал корпусу. Для моделей потужністю понад 2, 5-3 Вт переважно використовується щільний силікон. Міні-лампи з матовим ковпаком виготовляються з полімерів - полікарбонату і міцного пластику.

Період служби низьковольтного LED-освітлювача становить близько 15-30 тисяч годин. При виборі діода фахівці рекомендують враховувати негласне правило: чим більше гарантійний термін від виробника, тим довговічніше виріб.

Додаткова інформація про характеристики світлодіодних лампочок представлена в цій статті.

Огляд товарів кращих виробників

Позицію лідера на ринку світлодіодних лампочок ділять між собою два світові бренди: Philips (Нідерланди) і Osram (Німеччина). Реальні показники освітлювальних приладів європейських компаній відповідають заявленим характеристикам, а їх термін експлуатації поза конкуренцією.

Міні-лампочки обох брендів в порівнянні з аналогами виграють за багатьма пунктами: дизайн, високий рівень передачі кольору, фактична відсутність пульсацій.

Гідний представник від Philips - CorePro Ledcapsule потужністю 2, 2 Вт. Характеристики: світловий потік - 200 Лм, тип діодів - SMD, діаметр - 14, 3 мм, температура світіння - 2700 K. Орієнтовна ціна - 5 у.о.

Схожими параметрами володіє і міні-лампа від Osram - Star Pin G4.

Особливість світлодіода - рассеивающая лінза ввігнутої форми. Таке рішення направляє світловий промінь в певному напрямку, а з боків випромінюється менш інтенсивне світло (+)

На ринку, крім брендових лампочок, представлений широкий вибір гідних аналогів за більш прийнятною ціною.

До числа рекомендованих виробників можна віднести:

  • Gauss (Росія) - компанія постійно вдосконалює продукцію, використовуючи новітні технології та впроваджуючи дизайнерські рішення;
  • Maxus (Китай) - LED-лампи потужністю 1-2 Вт, фірма надає гарантію 2 роки;
  • Biom (Китай) - широкий асортимент різних форм низьковольтних освітлювачів, відмінне співвідношення ціна / якість;
  • Foton Lighting (Великобританія) - пропонує лампочки європейської якості за помірною вартістю;
  • Navigator (Росія) - в моделях використовуються високоефективний драйвер і планарні світлодіоди з светопередачей CRI> 80; виробник пропонує керамічні, силіконові і полікарбонатні корпусу.

Однозначно варто уникати продукції безіменних виробників. Розраховувати на якість, довговічність і безпеку їх ламп не варто.

Висновки і корисне відео по темі

Відеозвіт про перевірку різних низьковольтних світлодіодів G4:

Огляд міні-лампочок кукурудза від Foton:

LED-освітлювачі з цоколем G4 - гідна альтернатива галогенних лампочок. Їх застосування дозволяє істотно скоротити витрату електроенергії, зберігши при цьому високі показники освітленості.

Щоб перехід на світлодіоди мав виключно позитивні аспекти, необхідно зважено підійти до вибору міні-ламп.

Є, що доповнити, або виникли питання щодо вибору низьковольтних LED-ламп? Чекаю на ваші коментарі публікації, брати участь в обговореннях і ділитися власним досвідом використання таких світильників. Форма для зв'язку знаходиться в нижньому блоці.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик