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

Кажется, светодиодные лампы – верх совершенства. Они экономичны, долговечны и безопасны в эксплуатации. Они стойко захватили потребительский рынок, и лучше уже ничего не придумаешь. Однако, изобретательская мысль не стоит на месте, и сегодня мы уже говорим о новых видах ламп – филаментных. Изобрели их японцы, и появились они совсем недавно – в 2008 году. Время покажет, удастся ли им потеснить светодиодные, в этой статье попытаемся разобраться, что это такое и зачем они нужны.

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.

Разновидности

На данный момент в магазинах представлены следующие варианты филаментных ламп:

• с декоративными формами, приобретают для светильников без абажура;
• с колбой в виде горящей свечи;
• классической формы;
• в виде большого шара.

Виды лампочек filament.

Лампы бываю диммируемыми. При необходимости можно найти модели с узкими цоколями. Каждый из этих нюансов влияет на цену.

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.

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.

Распространение филаментов

После появления филаментных ламп – спрос на них начал расти и постепенно дошел до уровня обычных светодиодных изделий. Причина этому проста – их дизайн и возможность добиться большого угла свечения, без использования дополнительных оптических систем.

У стандартных светодиодных ламп, в пластиковом корпусе, угол излучения до 170 градусов. У филаментных же доходит до 300 градусов.

Такого угла свечения получилось достичь благодаря стеклянной прозрачной колбе и расположенных по кругу филаментов. Некоторые модели имеют нестандартные формы и способ расположения филаментов (под углом, крест на крест, S-образно), для обеспечения более равномерного освещения.

Сравнительная таблица филаментнов от разных производителей

Если решили покупать — обратите внимание на производителя. Заявленные параметры у всех отличаются и зачастую завышен процентов на 10.

Модель лампы	Цена, $	Заявленная мощность, Вт	Световой поток, Лм	Аналог лампы накаливания, Вт	Срок службы, часов
Maxus филамент A60	4-5	8	800	60	30000
VIDEX NeoClassic (Filament) A60FA 2200K	3-4	7	630	55	40000
Philips LEDClassic A60 WW CL D APR	7-8	7,5	806	70	15000
OSRAM LED RF CL A60 2700К	6-7	6	806	75	15000
Лисма СДФ-8Вт	5	8	780	75	30000
Лампа «Томича» СА 220-8	3-5	8	800	75	15000

Как вы можете понять из таблицы, изделия разных производителей выдают различное количество света при одинаковой мощности. Это связано с тем, что они получают различный удельный световой поток (Лм/Вт) с каждого ватта мощности светодиодного светильника.

Это вызвано различными поставщиками материалов или схемотехникой и режимами работы драйвера.

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.

Где можно купить

Цены на скриншоте с официального сайта представителя Feron — интернет-магазин АксиомПлюс. Актуальные на сегодня цены, в принципе, можете сами зайти и посмотреть у них..

Ну всё это и понятно дело изготавливается в Китае. И аналоги на АлиЭкспресс, правда, гораздо дешевле получается, но покупки в Китае имеют свои особенности. Не будем о них. Думаю вы и так всё знаете.

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.

Часть экспериментальная

Итак, для экспериментов были взяты три лампы разных производителей: дешёвая китайская лампочка с Ebay от компании CroLED (на самом деле по цене эквивалентен Eglo), другая лампа фирмы Eglo из местного Леруа Мерлен и многоуважаемый и широкоизвестный Phillips. Да, стоит отметить, что возможно лампочка с Ebay НЕ
имеет никакого отношения к фирме CroLED.

CroLED: китайское качество Ebay

Начнём с filament-лампы из Поднебесной. Лампочка прибыла из Китая в простой картонной коробке с минимум информации на ней (температура, мощность и напряжение питания. Честно признаться, ожидания были сами разные, но реальность оказалась намного суровее. Коэффициент пульсаций составил 67% (!), мне кажется, что это рекорд! Фактически лампочка гасла и разгоралась снова с периодичностью 10 мс. Цветовая температура отличалась в меньшую сторону от того, что указано в магазине продавца на Ebay.

NB:
Все представленные в статье лампы имеют стеклянную колбу. И хотя она может выдержать падение на пол, будьте осторожны при обращении с ними!
Разбор лампочки выявил одну интересную особенность конструкции – а именно драйвер. Точнее его полное отсутствие: лампочка питается через банальный диодный мост MB10F с парой резисторов и огромным твердотельным конденсатором. Зато компактно!

Светодиоды расположены на матовой (!) подложке в количестве 18 штук. Каждый светодиодные чип выполнены из сапфировой текстурированной подложке типа «звёздочка». Чипы совершенно небольших размеров – меньше человеческого волоса.

Почему производителю выгодно делать ультра-маленькие светодиоды?

Интересный вопрос. Одна и причина чисто экономическая. Маленькие светодиодные чипы просто не требуют дополнительных золотых контактов для равномерного распределения электрического поля и, соответственно, равномерной светимости по всему диоду. Другая причина – теплоотвод. Не имеет смысла ставить мощный большой светодиод на подложку, которая относительно плохо проводит тепло.
А что там с температурой?
— спросит читатель. Да, температура на колбе за 5-7 минут достигает примерно 40 градусов и остаётся таковой в течение получаса.

Но давайте теперь заглянем под колбу нашей лампе. После удаления стекла и замера температуры выяснилось, что нити очень быстро (буквально за 1 минуту) нагреваются до почти 90 градусов, а в некоторых местах, по-видимому, там, где расположены светодиоды, температура достигает более 100 градусов.

Eglo: обычная ламп с обычными характеристиками

Следующая лампа от компании Eglo, у которой, между прочим, есть представительство и в РФ, в общем и целом порадовала своими характеристиками. Пульсаций на частоте 100 Гц составили около 6%, при этом цветовая температура и CRI вполне соответствуют заявленным характеристикам.

Лирическое отступление к вопросу про мерцание

К одной из статей на D3 пользователь justicebest написал следующее:

Про 300 Гц сказано в ГОСТ Р 54945–2012 (1 Область применения) и в СНиП 23–05–95 (пункт 7.14). Даю ещё ссылку на медицинское исследование.

Где сказано:

Примечание — Коэффициент пульсации освещенности учитывает пульсацию светового потока до 300 Гц. Пульсация освещенности свыше 300 Гц согласно [1] не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность.

Таким образом, мерцание до частоты 300 Гц всё-таки не желательно.
Внутри лампы находятся также четыре нити светодиодов, как и в китайской лампе. Внутри спрятан драйвер на базе конденсаторного балласта. Светодиоды несколько больше – 113 на 57 микрон, чем в предыдущем случае. Однако они крайне плохо закреплены на опять-таки матовой подложке.

Что же касается температуры, то лампочка быстро (за те же 5-7 минут) разогревается до температуры порядка 50 градусов. И нити вновь демонстрируют температуру ~90 градусов. Прям, как проклятие конструкции лампы «накаливания» какое-то!

Phillips: качество превыше всего

Последняя протестированная лампочка производства компании Phillips. Удивительно, но эта лампочка в корпусе Е14 демонстрирует отличное соответствие заявленным характеристикам и крайне низки уровень пульсаций.

Чем это обусловлено, ведь цоколь E14 гораздо меньше E27?
– зададитесь Вы вопросом. Всё гениальное просто: у Phillips хорошие, очень хорошие инженеры, которые способные создать ультра-компактный драйвер (обратноходовый преобразователь) так, чтобы он уместился в патрон E14, при этом драйвер обеспечивает крайне низкий уровень пульсаций (<1%).

В самой лампе всего две светодиодные нити, так как она потребляет всего 2.3 Вт. Светодиодные чипы размещены на прозрачной подложке и аналогичны по размерам тем, что используются в лампах Eglo, но с иной текстурой подложки – «щит». Как уже отмечалось выше против законов теплофизики не попрёшь.

Примерно за 10 минут колба лампы прогревается до ~45 градусов (две нити медленнее «прогревают» всю лампу). Однако температура нитей без стеклянной колбы составила всё же 95 градусов, местами – повторимся, скорее всего, в месте крепления светодиодных чипов к подложке – достигая значений в 110-120 градусов.

Чтобы не быть голословным при вынесении вердикта относительно filament-ламп, мы добавим несколько фотографий уже знакомых ламп IKEA и мощных умных ламп Prestigio, о которых мы поговорим в следующий раз. Корпус лампы IKEA прогревается до 75 градусов в течение полчаса, а умной лампы Prestigio до 58. При этом SMD светодиоды ламп Prestigio, к примеру, на максимальной мощности нагреваются лишь до указанной в самом начале статьи «безопасной» температуры 60-70 градусов.

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).

В общем

Таким образом, нитевидные светодиодные лампы это совершенно новое слово в развитии LED технологий. Они обладают всеми преимуществами старших поколений, и, в то же время, предлагают и совершенно новые более эффективные и практичные решения.

Ну а в паре с оригинальным внешним видом светодиодные лампы филамент станут не только функциональным, но и необычным и интересным декоративным элементом любого интерьера.

А купить нитевидные светодиодные лампы по самой лучшей в Москве цене вы сможете на нашем сайте led-eleganz.ru, где представлены только оригинальные товары высшего качества.

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 люминесцентной лампы

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.

Краткий обзор производителей

Необходимо помнить, что недорогие низкокачественные подделки способны испортить зрение человека, так как возможна утечка синего света сквозь некачественный люминофор. Поэтому стоит приобретать проверенные бренды и не экспериментировать на своем здоровье. Предлагается рассмотреть фирмы, предлагающие самые качественные филаментные лампы на российском рынке:

1. “Лисма” – хорошее качество от мордовского производителя. Стоимость ниже, чем у импортных ламп, гарантия 2 года.
2. Philips – качество бренда не подлежит сомнению, проверено временем и потребителями.
3. Osram – немецкий производитель осветительного оборудования с безупречной репутацией. Широкий ассортимент форм – шар, свеча, груша. Представляет в продажу диммируемые лампы (с функцией регулирования яркости), стоимость которых выше, чем у обычных осветительных устройств.

1. “Руслед” – российская компания средней цены и качества товара. Выпускает так называемые лампы Томича. Срок службы ниже, чем у импортных брендов и составляет 15000 часов. Светильники имеют низкую пульсацию от 1 до 2 % и доступны по цене, что делает их привлекательными на рынке.
2. Maxus – украинский производитель, один из признанных лидеров. Товар отличается высоким качеством, доступной ценой, гарантией в 36 месяцев. Также бренд выпускает лампы с диммером.