В предыдущей заметке были показаны причины отказа от лампы накаливания и переход к использованию люминесцентных ламп. Если вкратце, то лампа накаливания это расточительный, в плане экономии энергии прибор. И, несмотря на идеальное освещение, которое она даёт, было решено искать ей замену, и она была найдена в виде люминесцентной лампы.

Но люминесцентная лампа, при всей своей экономичности, совершенно не может называться экологичной. Конечно, должный уровень развития утилизации и переработки мог бы смягчить последствия попадания на свалки таких ламп, но пока, к сожалению, об этом можно лишь мечтать.

И вот на смену люминесцентной лампе пришла лампа светодиодная. В такой лампе, как следует из её названия, источником света являются светодиоды.

Светодиоды

Уверен, что многие думают, что светодиод — это изобретение недавних лет, но на самом деле, свечения на границе двух разнородных материалов, при прохождении через эту границу электрического тока было описано еще в начале 1900-года! Именно этот эффект и лежит в основе принципа действия светодиода. Но, в то далекое время, ученые не смогли понять физические принципы, лежащие в основе этого свечения, и только спустя годы нашли этому объяснение и еще спустя десятилетия — практическое воплощение.

Если упрощенно, то светодиод состоит из двух различных материалов (естественно не любых, а строго определённых) присоединённых друг к другу (кристалл), при пропускании электрического тока через них, на границе этих материалов, наблюдается свечение, цвет которого зависит от состава этих материалов. И чтобы это свечение было видно, корпус светодиода делают прозрачным.

Устройство светодиода

Сначала удалось изготовить светодиод, которой имел красный цвет свечения, это было в 1962 году, затем был изготовлен желтый светодиод, и после этого, в результате долгих экспериментов, которые продолжались девять лет — синий.

Однако светодиоды того времени, из-за высокой цены, не могли «пойти в массы» — цена одного светодиода равнялась нескольким сотням долларов!

Интересный факт:

За разработку дешевого синего светодиода была присуждена Нобелевская премия.

Почему именно за синий? А потому что не существует таких материалов, которые дают белый свет в светодиоде!

Белый свет, который используется в экранах подсветки смартфонов, ноутбуков и мониторов, это множество групп, объединённых по три светодиода — красного, зеленого и синего цветов в одном корпусе.

Это экран вашего планшета, смартфона или монитора, при последовательном увеличении


Поэтому все так ждали изобретения недорогого синего светодиода, чтобы изготовить недорогой источник белого света.

Для замены ламп накаливая и энергосберегающих ламп требовались светодиодные лампы с различной мощностью, в том числе и довольно таки большой. И тут снова пришел на помощь люминофор. Напомню, люминофор — это вещество которое, в основном, преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет.

В нашем случает, если на поверхность синего светодиода нанести желтый люминофор, то получается белый свет.

Таким образом, применив люминофор, можно отказаться от красного и зеленого светодиода при производстве источника света, дающего белый свет. Что дает хорошую экономию и позволяют производить недорогие светодиодные лампы.

Люминофорный светодиод дающий белый свет

Конструктивно светодиодная лампа похожа на люминесцентную.

В патроне лампы расположен блок питания для светодиодов, сами светодиоды расположены в колбе лампы на теплоотводящем радиаторе, сверху закреплен светорассеиватель.

Устройство стандартной светодиодной лампы


И, по традиции, перечислю плюсы и минусы светодиодных ламп по сравнению с люминесцентными.

Плюсы:

Большая экономия электроэнергии по сравнению с люминесцентной лампой
Экологичность, такие лампы не содержат ртуть, их не нужно как-то специально утилизировать
Длительное время работы (до 50 000 часов)
Мгновенный выход на максимальный световой поток
Не боятся ударов и падений
Работают при низких температурах
Отсутствие пульсаций света (правда не всегда)
Работают при сильно пониженном напряжении
На работу лампы не влияет частое включение и выключение
Меньший нагрев корпуса при работе

Минусы:

Качественные светодиодные лампы стоят дорого
При работе в условиях высоких температур быстро выходят из строя. Например, в закрытом, герметичном светильнике.

Как видите, минусы светодиодных ламп весьма условны — они превосходят все остальные типы ламп, поэтому за ними будущее и дальнейшая их эволюция будет лишь по пути улучшения экономии электроэнергии и световых показателей. Например, сейчас всё большую популярность получает филаментная лампа:

Филаментные лампы. Они тоже светодиодные.

Она совмещает в себе плюсы светодиодных ламп и ламп накаливания, то есть максимально по характеристикам приближена к параметрам лампы накаливания, но потребляет в десять раз меньше электроэнергии.

Своё название лампа получила от английского слова «filament», что, в переводе, обозначает «нить». Вместо вольфрамовой нити в филаментной лампе, размещены нити из светодиодов, покрытыми желтым люминофором.

Можно сказать, лампа накаливания эволюционировала в свой современных вид, не изменившись визуально:

Лампа накаливания и филаментная лампа

Не правда ли, изящно?

И, напоследок, мой совет по выбору ламп при покупке:

При покупке лампы можно проверить качество её света с помощью камеры сотового телефона. Включите лампу и направьте на неё камеру телефона, если на экране телефона изображение светящейся лампы мерцает, или с темными полосами, то такую лампу покупать не следует. Так как такая лампа имеет пульсации света, а пульсации приводят к усталости глаз.