Что такое филаментные светодиодные лампы (LED filament)

Бедная на ресурсы Япония всегда славилась своими энергосберегающими технологиями. Страна планирует до 2030 года снизить потребление электричества на 15% за счет повышения общей эффективности использования энергии на 35-40%. Чтобы сделать процесс естественным и комфортным для рядовых граждан, многие передовые идеи органично сочетают в себе аутентичную и инновационную составляющие. Одним из таких примеров являются лампы филамент (англ. filament – нить), которые похожи на классические лампочки накаливания, но при этом в 8-10 раз экономичней за счет применения миниатюрных LED-диодов.

Особенности конструкции

Филаментные светодиодные лампы (ФСЛ) ориентированы на установку в светильниках и люстрах с патронами под стандартный винтовой цоколь диаметром от 12 мм (e12) до 27 мм (e27). В основе производства нитевидных светоизлучателей лежит модифицированная методика Chip-On-Glass для ЖК-дисплеев (TFT). Данная технология подразумевает прямой монтаж перевернутых кристаллов (синих , красных) на прозрачную основу из искусственного сапфира или специального стекла. Затем круглая или прямоугольная LED-нить покрывается силиконово-фосфорным люминофором и оснащается электродами.

Филаментная лампа
Филаментная лампа

В собранном виде филаментная лампа состоит из четырех обязательных и одного вспомогательного элементов, описание которых представлено в таблице.

Элемент Предназначение Особенности
Рассеиватель (колба) Обеспечение равномерного распространения светового излучения и защита LED-диодов Изготовлен из специального прозрачного стекла, имеет стандартную форму и размер, чаще всего А60 (диаметр 60 мм)
Газовый наполнитель Замена радиатора для отвода наружу тепла, создаваемого диодами Применяются инертные газы с высокой теплопроводностью, чаще всего гелий или газовые смеси на его основе
Нитевидные светодиоды (стержни, филамент) Формирование светового излучения Стандартный диаметр стержня составляет 2 мм, длины – 30 мм, мощности – 0,9-1,4 Вт. Количество последовательно соединенных микродиодов в одной нити равно 28
Драйвер Преобразования напряжения из переменного в постоянное Специальная электронная схема драйвера обеспечивает снижение пульсации светодиодных элементов до 2%.
Основание цокольной части (может отсутствовать) Герметизация колбы и формирование дополнительного места для драйвера Изготовлен из специального полимера, нивелирующего рис утечки токов
Металлический цоколь Защита от коррозии, надежный электрический и монтажный контакт с патроном Традиционное винтовое исполнение (тип Е, резьба Эдисона). Наибольшее распространение имеет средний цоколь (ES) диаметром 27 мм. Также выпускаются модели с резьбой типа B и R
Строение филаментной лампы
Строение филаментной лампы

Толщина и равномерность люминофора напрямую влияют на колориметрическую (цветовую) температуру. К самой востребованной можно отнести цветность 2700К (теплый белый, теплое свечение), которая соответствует стандартной лампе накаливания и наиболее привычна глазу. Достаточно популярной является цветовая температура 4000К (естественный белый), характерная для люминесцентных светильников.

Общая мощность и светоотдача лампочки зависят от количества филаментов в колбе. Эти параметры могут меняться в динамике за счет применения диммера. Кроме шарообразных колб с максимальным диаметром 95 мм (А95), производители предлагают рассеиватели в форме свечки, с рефлекторами и нестандартного дизайна.

Производители и эксплуатационные характеристики

Источники света с нитевидными филаментами выпускаются в России («Лисма», «Руслед»), Украине (Maxus), Голландии (Philips), Германии (Osram). Отечественная продукция имеет хорошее сочетание цена/качество. Европейские бренды стоят дороже, но при этом обеспечивают максимальное качество.

Видео. Филаментные светодиодные лампы на заводе Лисма:

Реальные эксплуатационные возможности филаментных лампочек как доступного товара массового потребления демонстрирует продукция «Лисма», которая находится на границе бюджетного и среднего ценовых сегментов. В ассортименте данного производителя присутствуют изделия мощностью 6-9 Вт, являющиеся аналогом источников света 60-100 Вт. В качестве примера можно рассмотреть тест светодиодной лампы в колбе А60 и с цоколем E27 (модель СДФ-9).

Показатель Заявленная величина Фактическая величина Отклонение/пояснения
Потребляемая мощность, Вт 9,0 9,5 +5,5%
Эквивалент лампе накаливания, Вт 100 105 +5%
Эквивалент компактной люминесцентной лампе (КЛЛ), Вт 15 15,8 +5,3
Колориметрическая температура, К 2700 2750 +1,8%
Световой поток, Лм 1200 1240 +0,8%
Светоотдача, Лм/Вт 133 130,5 -1,8%
Коэффициент пульсации света, % 2 2 Визуально нет пульсации
Индекс цветопередачи (Colour Rendering Index, CRI) >82 Очень хорошая
Угол рассеивания, градусов >280 Большой ракурс освещенности
Ресурс работы, часов 30000
Лампа СДФ 9 от Лисмы
Лампа СДФ 9 от Лисмы

Таким образом, филаментная лампа СДФ-9 от «Лисма» соответствует заявленным производителем характеристикам и способна полностью заменить не только источники света с нитью накаливания, но и люминесцентные «экономки». При этом достигается снижение энергопотребления на 60-1100%. Важно также учитывать, что срок службы ФСЛ в 30 раз больше, чем обычной лампочки.

Видео. Тестирование и сравнение филаментных ламп с лампами накаливания.

Преимущества и недостатки

К основным преимуществам филаментных светодиодных ламп следует отнести:

  • классические и нестандартные вариации дизайна;
  • экономичность и экологичность;
  • большой эксплуатационный ресурс (30000-50000 часов);
  • равномерное освещение без пульсаций;
  • разнообразие цветовой температуры;
  • универсальность применения в устаревших и современных светильниках;
  • возможность регулировки яркости освещения.

Видео. Обзор форм и разновидностей филаментных светодиодных ламп

Основные недостатки технологии LED filament – несовершенство конструкции драйвера и хрупкость стеклянной колбы. Производители активно ищут новые решения для устранения слабых мест. Уже появляются первые опытные образцы ФСЛ с колбами из кристально прозрачного поликарбоната, который не боится ударов и высоких температур. Скорей всего, в ближайшее время удастся решить и проблему с производством недорогих и надежных миниатюрных драйверов.

Похожие публикации