Как увеличить яркость светодиодной лампы

Как увеличить яркость светодиодной лампы на 25% ?

Выбирая в магазине светодиодные лампы, иногда бывает затруднительно решить какую выбрать, если они полностью одинаковые и отличаются только колбами, прозрачная и матовая. Многие мои читатели не верили в большую разницу яркости в зависимости от колбы, поэтому провожу тестирование обычной лампочки с цоколем Е27 и под напряжение 220В. Большинство выпускаются в 3 вариантах защиты светодиодов от внешнего воздействия:

  1. с матовой из пластика;
  2. с прозрачной из пластика;
  3. со стеклянной, матовой или прозрачной.

  • 1. Функция матового пластика
  • 2. Замеры разницы освещенности спереди
  • 3. Замеры освещенности сбоку
  • 4. Итоги

Функция матового пластика

Чаще всего диоды не защищены в недорогих китайских кукурузах, а с точки зрения защиты глаз от яркого света, для кукурузы колба и не требуется. В кукурузе невозможно увидеть все светодиоды одновременно, так как они физически расположены по окружности. А вот для светодиодных ламп классической формы защита от яркого света очень актуальна. При тестировании Экономки на 850 Люмен без защиты, которая состоит из 11 светодиодов на 1 Ватт, мне хватило взгляда в половину секунды, чтобы потом в течение 5 минут видеть пятна от перед глазами. Особый вред открытые светодиоды будут наносить глазам детей и пожилых бабулек, дедулек.

Матовая колба тестируемой светодиодной лампы Экономка

Обычно производители пишут, что матовая она рассеивает свет, делая угол свечения больше 180 градусов. Так же полупрозрачный поликарбонат задерживает большое количество света и мешает охлаждать светодиоды, которые находятся в замкнутом пространстве.

Лично я предпочитаю использовать классические led кукурузы, которые легко разбираются, ремонтируются, не перегреваются, и светят на 360 градусов. Единственное не надо их трогать влажными руками, так как контакты ничем не прикрыты.

Считаю, что непрозрачную колбу можно снимать в некоторых случаях, например:

  1. если лампочка находится в прозрачном рифленом плафоне, которые ставятся в подъездах;
  2. в закрытых матовых плафонах шарообразной и плоской формы;
  3. в открытом плафоне, если его свет направлен вверх, в потолок;
  4. в люстрах, которые рассчитаны на свечу, которая ставится вертикально.

Если колбу не убрать при установке в матовый плафон, то в итоге мы потеряем половину яркости лампы.

Замеры разницы освещенности спереди

Проведем небольшое тестирование светодиодной лампы Экономка на 10W. При помощи люксметра Mastech MS6610 проведем замеры светового потока. Так же узнаем, рассеивает свет, или это все сказки.

Измерение освещенности

Источник света будет расположена в углу комнату на расстоянии 80 см от стен, достаточное расстояние чтобы избежать отраженного света. В условиях полумрака освещённость составляет 3-5 Люкс, что практически равно нулю и учитывать при расчетах не будем.

Сначала измерим падение освещенности непосредственно перед источником. С колбой получается 284 Люкса, без неё 460. Разница составляет 176, то есть без матового колпака освещенность на 62% больше.

Замеры освещенности сбоку

Проведем замеры под углом в 90 градусов, то есть сбоку. Угол свечения светодиодов составляет 120 градусов, соответственно, сектор, в котором разница освещенности будет только заключаться в 30 градусах от плоскости, это вычисляем (180-120)/2=30 градусов.

Замер освещенности сбоку

Как видно по фото, освещенность на этой границе практически одинакова, соответственно с колбой 216 Лк, без неё 229 Лк. Разница 12 Лк, то есть её практически нет. Только не смотрите на освещения по фото, так как камера подстраивается сама, и кажется, что разница есть, хотя Люксметр показывает равные значения.

Итоги

Из этого делаем вывод, что она не рассеивает свет, а только защищает ваши глаза от яркого света. Подсчитаем среднюю освещённость:

..

  • с колбой 284+216=500 Люкс
  • без неё 460+229=689 Люкс

Судя по моим тестам, разница получается в 189 Люкс, что составляет на 38% больше исходного значения. Эти результаты получены для обычной бюджетной led лампочки Экономка, купленной за 160 рублей. Такая большая разница может быть обусловлена только конкретной моделью лампочки, и могу предположить, что в других увеличение яркости составит минимум 25%. Если условия эксплуатации светодиодного источника света позволяют, то можно смело избавляться от матовой преграды.

Познавательная статья про светопропускаемость матовых поликарбонатов

Читать еще:  Краска для бани: отделка помещения внутри

От чего зависит яркость свечения светодиода и как ее регулировать

Рядового потребителя при покупке осветительного прибора интересует не напряжение или ток, а яркость светодиода, так как она отличается от показателя других ламп. Внедрение новых технологий требует иного подхода к характеристикам светотехники. Основные параметры, в том числе яркость свечения, хорошие производители обозначают в маркировке, на упаковке, в технической документации. Для правильного выбора необходимо знать значение букв и цифр, уметь определить, какой прибор допускает регулировку яркости, какой – нет.

Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется

Яркостью свечения называют показатель света, равный соотношению силы светового потока к косинусу угла, под которым он излучается, и освещаемой площади. Другое определение – освещенность в точке, перпендикулярной к источнику, к углу, в который заключен луч. Яркость свечения обозначается буквой «L», измеряется в милликанделах на метр в минус второй степени (кд*м-2). У обычных светодиодов яркость 20-50 мкд, у сверхярких – до 20 000 мкд. От этого показателя зависит восприятие предметов глазами человека.

Если говорить о светодиодах, то у них яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина – в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет соотношением потока к пространственному углу (в градусах). Чаще всего градусы переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ – угол луча.

Параметры, влияющие на яркость

Насколько ярко будет отображаться освещаемый объект, зависит не только от светового потока. Яркость свечения зависит так же от плотности луча и чувствительности наблюдателя.

Сила тока

Во время работы сила тока на светодиоде зависит от напряжения. При незначительном увеличении вольтажа электроток повышается многократно, вместе с ним и яркость свечения. Но этим параметром можно управлять, если включить в схему аналоговый или широко-импульсный модулятор, обеспечивающий функцию диммирования.

Зависимость яркости свечения идеального светодиода от электротока линейная. На практике зависит от потерь на выделении тепла и дифференциального сопротивления кристалла. Существует предел, после которого повышать ток нельзя из-за перегрева p-n-перехода, способного вывести LED из строя.

Технология

Светодиод – это источник света точечного типа, направленность луча определяет конструкция. Параметры меняются в зависимости от оптических свойств и наличия в приборе люминофора, рассеивателей и линз. Независимо от устройства интенсивность свечения регулируется минимальными изменениями тока.

У светодиода при высокой плотности луча (небольшом угле излучения) яркость свеяения увеличивается независимо от объема потока.

Внимание! При покупке необходимо учитывать, что источник с тысячей милликандел и углом излучения 45 градусов будет давать такой же поток, как с углом 12 градусов, но при втором варианте луч будет ярче.

Площадь кристалла

Еще один показатель, от которого напрямую зависит объем светового потока и яркость свечения – величина кристалла. Например, площадь СМД 3528 3,5х2,8 мм, площадь СМД 5630 – 5,6х3 мм, световой поток соответственно 6-8 и 50 люмен. Самые новые кристаллы отличаются большими размерами и высокими показателями интенсивности свечения. Это объясняется тем, что излучение в любом чипе зависит от величины р-n перехода.

Важно! При покупке необходимо знать, что неизвестные китайские производители это используют. Вместо больших кристаллов на 1 Вт они ставят маленькие на 0,75 или 0,5 Вт, при подаче заявленного тока их срок службы значительно сокращается или они перегорают.

Что можно узнать из маркировки

У именитых производителей маркировка достаточно длинная, поэтому размещается на упаковке или в технической документации. Ленты поставляются с маркировкой на катушке. Данные можно спросить у продавца, если их нельзя найти.

Для обычных светодиодов не существует стандартных обозначений, каждый производитель использует свои. Яркость свечения всегда указывается в маркировке мощных ламп.

На SMD указываются только размеры чипа, определить интенсивность свечения можно только из техдокументации. Philips на своей продукции указывает световой поток в люменах, Samsung кодирует этот показатель под цифрами, значение которых можно найти в специальных таблицах. На изделиях CREE из маркировки можно узнать только цветопередачу, обозначенную как CRI.

Важно! Маркировка является одним из факторов, затрудняющих выбор светодиодных источников света при отсутствии определенного уровня знаний.

Способы регулировки яркости

Зная, что яркость свечения любого светодиода зависит от тока, можно сделать логический вывод, что характеристики луча меняются одновременно с увеличением или уменьшением подаваемых на кристалл ампер. При аналоговом регулировании резисторами интенсивность свечения регулируется ступенчато, поэтому в схему необходимо включить стабилизатор LM317, фиксирующий ток и напряжение. Такой способ регулирования используется в транспортных средствах и при подключении светодиодов к источнику постоянного напряжения.

Читать еще:  Стиль хай-тек в интерьере

Лучшим способом считается широтно-импульсной модуляции с включением в схему резистора и контроллера (если диоды цветные). На светодиод подаются импульсы определенной частоты, то есть, питание включается и выключается очень быстро, светодиод открывается каждый раз, но глаза это не улавливают.

Важно! Интенсивность свечения ламп с цоколем на основе светодиодов нельзя регулировать, если они не специальные (на упаковке возможность диммирования не указана). Для обычных ламп используется балластный блок питания на основе конденсаторов.

Основные выводы

Измерить интенсивность свечения светодиода в домашних условиях невозможно. Этот показатель редко указывается в маркировке, для правильного выбора необходимо знать его зависимость от размеров кристалла, потока света и угла излучения.

Возможность менять яркость (использовать диммирование) широко используется в быту для экономии электроэнергии и устройства специальных систем освещения. Интенсивность свечения можно уменьшить при просмотре телевизионных программ, во время отдыха, для ночного освещения детских комнат. Удобство использования повышает возможность управления диммированием при помощи пульта управления или автоматически (с учетом движения и времени).

Как увеличить яркость светодиодной лампы

В магазине бывает очень сложно определиться с выбором светодиодной лампы, вроде они все похожи друг с другом, разница только в мощности и в типе колбы. Но, вот здесь и существует особенности, ведь можно подобрать такую колбу, с помощью которой можно будет увеличить яркость светодиодной лампы. Как бы это не звучало, но без особых усилий вы сможете сделать так, что ваша LED будет светить гораздо ярче. Однако здесь есть множество особенностей, их стоит брать в учет.

Как увеличить яркость светодиодной лампы в домашних условиях

Во-первых, если у вас диоды в кукурузах – с ней сделать ничего не получится. Светит она на 360 градусов и диоды расставлены по всему периметру. Плюс ко всему они часто не защищенные, ни в коем случае нельзя прикасаться к ним голыми руками, они сразу перегорят. Сразу стоит заметить, что для Китайских светодиодных ламп такой способ используется чаще всего.

Но, мы сейчас поговорим только о тех LED, мощность которых можно будет увеличить.

Всего можно выделить три типа колб:

  1. Матовый из пластика.
  2. Прозрачный из пластика.
  3. Стеклянный, прозрачный или матовый.

Недостатки увеличения яркости LED

Колба всегда выступает в виде защиты для глаз. Если ее убрать результат может быть плачевным. Делать это не рекомендуется, если у вас есть дети, их глаза будут сразу подвержены серьезной нагрузке, и рано или поздно зрение ухудшиться.

Конечно, решать вам, увеличить яркость светодиодной лампы или нет. Но, мы рекомендуем, если помещение жилое – не делать этого. Это касается и офисов.

Когда можно увеличить мощность LED

В следующих случаях вы можете без опасения снимать колбу. Но, обращайте свое внимание, на лампу в этом случае не должна попадать влага. Также читайте: Лампы Jazzway и Philips сравнение.

  1. Лампы, которые устанавливаются в подъезде. Можно смело добавлять яркости, особенно при использовании Китайских ламп.
  2. В закрытых плафонах, которые покрыты матовым цветом.
  3. В открытом плафоне, только в этом случае свет должен быть направлен вверх.
  4. В люстрах, светящихся вертикально.

Обратите внимание, если установить лампу в матовом плафоне – вы потеряете 40% яркости, ее лучше снимать.

В качестве примера мы взяли лампу Philips и сняли с нее защитную колбу, вот такие результаты у нас получились:

  • С колбой – 500 люмен.
  • Без колбы – 689 люмен.

Как видите, результат ни лицо, мощность увеличилась на 27%. Если такая лампа будет установлена в нежилом помещении – это прекрасное решение.

Совет, можно купить дешевую лампу и снять с нее колбу, так вы получите хорошую яркость по низкой стоимости.

Принцип регулировки яркости светодиодов

Если упустить подробности и объяснения, то схема регулировки яркости светодиодов предстанет в самом простом виде. Такое управление отлично от метода ШИМ, который мы рассмотрим чуть позже.
Итак, элементарный регулятор будет включать в себя всего четыре элемента:

  • блок питания;
  • стабилизатор;
  • переменный резистор;
  • непосредственно лампочка.
Читать еще:  Бамбуковые обои и шторы в интерьере (+40 фото)

И резистор, и стабилизатор можно купить в любом радиомагазине. Подключаются они точно так, как показано на схеме. Отличия могут заключаться в индивидуальных параметрах каждого элемента и в способе соединения стабилизатора и резистора (проводами или пайкой напрямую).

Собрав своими руками такую схему за несколько минут, вы сможете убедиться, что меняя сопротивление, то есть, вращая ручку резистора, вы будете осуществлять регулировку яркости лампы.

В показательном примере аккумулятор берут на 12 Вольт, резистор на 1 кОм, а стабилизатор используют на самой распространенной микросхеме Lm317. Схема хороша тем, что помогает нам сделать первые шаги в радиоэлектронике. Это аналоговый способ управления яркость. Однако он не подойдет для приборов, требующих более тонкой регулировки.

Необходимость в регуляторах яркости

Теперь разберем вопрос немного подробнее, узнаем, зачем нужна регулировка яркости, и как можно по-другому управлять яркостью светодиодов.

  • Самый известный случай, когда необходим регулятор яркости для нескольких светодиодов, связан с освещением жилого помещения. Мы привыкли управлять яркостью света: делать его мягче в вечернее время, включать на всю мощность во время работы, подсвечивать отдельные предметы и участки комнаты.
  • Регулировать яркость необходимо и в более сложных приборах, таких как мониторы телевизоров и ноутбуков. Без нее не обходятся автомобильные фары и карманные фонарики.
  • Регулировка яркости позволяет экономить нам электроэнергию, если речь идет о мощных потребителях.
  • Зная правила регулировки, можно создать автоматическое или дистанционное управление светом, что очень удобно.

В некоторых приборах просто уменьшать значение тока, увеличивая сопротивление, нельзя, поскольку это может привести к изменению белого цвета на зеленоватый. К тому же увеличение сопротивления приводит к нежелательному повышенному выделению тепла.

ШИМ управление

Выходом из, казалось бы, сложной ситуации стало ШИМ управление (широтно-импульсная модуляция). Ток на светодиод подается импульсами. Причем значение его либо ноль, либо номинальное – самое оптимальное для свечения. Получается, что светодиод периодически то загорается, то гаснет. Чем больше время свечении, тем ярче, как нам кажется, светит лампа. Чем меньше время свечения, тем лампочка светит тусклее. В этом и состоит принцип ШИМ.

Управлять яркими светодиодами и светодиодными лентами можно непосредственно с помощью мощных МОП-транзисторов или, как их еще называют, MOSFET. Если же требуется управлять одной-двумя маломощными светодиодными лампочками, то в роли ключей используют обычные биполярные транзисторы или подсоединяют светодиоды напрямую к выходам микросхемы.

Вращая ручку реостата R2, мы будет регулировать яркость свечения светодиодов. Здесь представлены светодиодные ленты (3 шт.), которые присоединили к одному источнику питания.

Зная теорию, можно собрать схему ШИМ устройства самостоятельно, не прибегая к готовым стабилизаторам и диммерам. Например, такую, как предлагается на просторах интернета.

NE555 – это и есть генератор импульсов, в котором все временные характеристики стабильны. IRFZ44N – тот самый мощный транзистор, способный управлять нагрузкой высокой мощности. Конденсаторы задают частоту импульсов, а к клеммам «выход» подсоединятся нагрузка.

Поскольку светодиод обладает малой инертностью, то есть, очень быстро загорается и гаснет, то метод ШИМ регулирования является оптимальным для него.

Готовые к использованию регуляторы яркости

Регулятор, который продается в готовом виде для светодиодных ламп, называются диммером. Частота импульсов, создавая им, достаточно велика для того, чтобы мы не чувствовали мерцания. Благодаря ШИМ контролеру осуществляется плавная регулировка, позволяющая добиваться максимальной яркости свечения или угасания лампы.

Встраивая такой диммер в стену, можно пользоваться им, как обычным выключателем. Для исключительно удобства регулятор яркости светодиодов может управляться радио пультом.

Способность ламп, созданных на основе светодиодов, менять свою яркость открывает большие возможности для проведения световых шоу, создания красивой уличной подсветки. Да и обычным карманным фонариком становится значительно удобнее пользоваться, если есть возможность регулировать интенсивность его свечения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector