Как отличить плохую светодиодную лампу от хорошей

Современный рынок переполнен разнообразием светодиодных осветительных приборов. В продаже есть как лампы под всем знакомый резьбовой цоколь е27, так и лампы других типов. Отдельным классом продукции можно назвать светодиодные светильники, в которых нельзя заменить лампу, в них нет патрона, а светодиоды просто распаяны на платах или полосах. Отсюда возникает вопрос: как выбрать хорошую светодиодную лампу?

В чем отличие хороших и плохих светодиодных ламп

Каким должен быть свет?

Требования к свету могут быть обусловлены дизайнерским решением, но это не столь весомый аргумент, как СНиП 23-05-95 и другие нормирующие документы. Здесь выдвигаются два основных требования к освещению помещений:

1. Освещённость.

2. Коэффициент пульсаций.

Оба требования зависят от того, для чего предназначено помещение, что и как долго в нем будут что-то делать. Из этого вытекает и так называемый класс зрительной работы - зависит от размеров деталей, контраста с фоном рабочей поверхности.

Дополнительно можно выделить и такое требование, как индекс цветопередачи.

Но для обывателя это все достаточно трудно с первого взгляда. Давайте разбираться.

С освещенностью, я думаю, что все не сложно. Простыми словами, это количество света на каждый квадратный метр освещаемой комнаты или рабочей поверхности.

Светодиодные лампы для домашнего освещения

Коэффициент пульсаций

А вот коэффициент пульсаций - это уже более сложное понятие. Пульсации света даже в 50% могут быть незаметны человеческим глазом из-за индивидуальных физиологических особенностей человека и определённой инерционность зрения, иначе говоря, вы воспринимаете более сглаженное изображение, чем есть в действительности.

Чем опасны пульсации? Если вы чего-то не видите - еще не значит, что этого не видит ваш мозг. Дело в том, что если человек находится и работает в комнате освещённой лампами с высоким коэффициентом пульсаций долгое время - у него повышается утомляемость, начинает болеть голова, он становится рассеянным.

В зависимости от типа помещения СНиП нормирует пульсации от 10% до 20%, а в некоторых случаях не нормируется (коридоры и прочее).

Индекс цветопередачи

Индекс цветопередачи не менее важен. Это величина, которая определяет, насколько естественно выглядят цвета под конкретным источником света. Это особенно важно, если в этой комнате вы рисуете, вышивание, занимаетесь покраской чего-либо или выполняете другую зрительную работу, в которой значительное место занимает различие цветов у предметов. Плохой индекс цветопередачи у светильников ведёт также к быстрой утомляемости и излишнему напряжению глаз.

Индекс цветопередачи обозначается буквами CRi или Ra. Его измеряют путём сравнения 8 или 14 цветов с эталонами, естественно, что для этого используется специальная аппаратура.

Индекс цветопередачи

Но это не единственная система определения индекса, есть и другие, например:

1. CQS по 15 цветам

CQS по 15 цветам

2. TM-30-15 по 99 цветам.

TM-30-15 по 99 цветам

У светильника должны быть в норме и коэффициент пульсаций, и индекс цветопередачи.

Освещённость измеряют с помощью люксметра, в большинстве современных моделей также измеряется и коэффициент пульсаций.

Светодиодные лампы: какие выбрать для конкретной комнаты

Но вернёмся к нашим лампам. Выше не просто так была отсылка к теме освещения как такового. Дело в том, что качество лампы определяется в первую очередь по её световым качествам, а уже во вторую по надёжности. Яркость лампы также не показатель качества.

Раньше все было проще, повсеместно использовали лампы накаливания, и у них было все в порядке, и с цветопередачей, и с пульсациями, но прогресс не стоит на месте...

Коэффициент пульсации светодиодов зависит от качества источника питания, от которого они работают. Но качественный источник питания, в частности источник тока, требует хорошей схемотехники, а это в свою очередь затраты. Подробнее это мы рассмотрим ниже.

Индекс цветопередачи зависит от самих светодиодов, вернее от состава люминофора, которым покрыт кристалл. Я думаю здесь также ясно, что качественный люминофор увеличит стоимость светодиодов и лампы в целом.

Более интересно то, что соответствие всем требованиям и высокий Ra (CRI) индекс цветопередачи не гарантирует нормальную цветопередачу. Мы уже отметили, что этот индекс определяется путём сравнения качества передачи 8 цветов.

Дело в том, что наши братья из поднебесной идут на ухищрения, составляя люминофор таким образом, чтобы спектр свечения светодиода имел выраженные пики в поверяемых длинах волн (цветах). В результате получается, что свет лампы, имеющей индекс близкий к 95 единиц, в реальности плохо передаёт цвета или откровенно уводит их в сторону, например, зеленит.

Кстати в Википедии по этому поводу есть интересная заметка:

Про индекс цветопередачи из Википедии

А вот пример измерения индекса у такой некачественной лампы:

Пример измерения индекса у такой некачественной лампы

CRi соответствует заявленному, все три измерения должны быть примерно одинаковыми, но посмотрите на CQS – он очень маленький 35.8, а вот светила она примерно так:

Свет от некачественной светодиодной лампы

Даже если учесть что фотоаппарат искажает цвета, все равно заметно, что свет имеет выраженный зеленый оттенок.

Так как для каждого из помещений есть свой, нормированных коэффициент пульсаций и допустимый индекс цветопередачи, то не обязательно гнаться за идеальным освещением в каждой комнате. Допустим в хозяйственных помещениях, коридорах и кладовых, и в санузлах не выполняется много серьёзной зрительной работы, да и находитесь вы там гораздо меньше времени, чем в гостиной, кухне спальне или рабочем кабинете. Поэтому требования к освещению коридоров гораздо мягче, чем требования к мастерской и кабинету, по всем параметрам.

Об этом и говорится в заголовке, что в коридоре отлично подойдёт самый дешёвый светильник и лампа, в кабинете наоборот - отдайте предпочтение качественным и дорогим источникам света.

Конструкция источника питания светодиодной лампы

Так как качество света LED-ламп напрямую зависит от историка питания, рассмотрим типовые конструкции, фактически их три.

Балластный конденсатор

Схема бестрансформаторных блоков питания и зарядных устройств на конденсаторе очень стара. Её работа построена на ограничении тока за счёт реактивного сопротивления ёмкости по переменному току. Её часто используют и сейчас для питания дешёвых радиоприемников, зарядки фонариков, питания светодиодных ламп и светильников и прочего. Её популярность обусловлена минимумом деталей и стоимостью. Схему вы видите ниже. Здесь C1 – балластный конденсатор, C2 – сглаживающий или фильтрующий.

Схема светодиодной лампы

Пульсации на выходе зависят от отношения нагрузки к ёмкости фильтрующего электролитического конденсатора.

Ранее она встречалась в большинстве даже не самых дешевых светодиодных ламп и светильников. Сейчас она встречается реже, в основном в нижнем ценовом сегменте. Лампы с такой схемой питания могут и не пульсировать совсем, если фильтрующий конденсатор будет подобран нормальной ёмкости, но чаще умельцы самостоятельно дорабатывают лампы, увеличивая ёмкость фильтра. 

Вторым спорным звеном является балластный гасящий конденсатор. Чем меньше его ёмкость, тем меньше ток через светодиоды. Подбирать нужную ёмкость вряд ли выгодно для производителя, поэтому зачастую ток через светодиоды завышена, от чего лампа светится ярче номинального, но не долго.

Третий недостаток таких ламп - ток не стабилизирован. Это значит, что он зависит и от входного напряжения. Если лампа будет работать при повышенном напряжении, то также быстрее выйдет из строя.

Четвертая проблема – реактивное сопротивление конденсатора даёт неоспоримое преимущество в том, что ничего не греется, но зато это потребитель реактивной энергии, получается, что лампа обладает низким косинусом фи. Хотя при таких мощностях (до десятка Ватт) это не столь существенно, но если этих ламп в квартире 10, а таких квартир еще пара сотен, то уже выходит неплохая реактивная нагрузка.

Вот фото подобной лампы в разобранном виде:

Дешевая светодиодная лампа

Их стоимость обычно до 100 рублей за 10 Вт лампу, на момент написания статьи.

Импульсный понижающий преобразователь в качестве драйвера

Схема ламп, стоимостью немного дороже 100 – 200 рублей за 10-13 Вт лампу, изображена ниже:

Схема светодиодной лампы

Преимущества таких схем – микросхема, которая контролирует ток в нагрузке, в ней встроен ШИМ-контроллер с обратной связью. Они уже более устойчивы к скачкам напряжения в сети, но и от них же все равно могут выйти из строя либо сам драйвер, либо светодиоды. Такие лампы редко пульсируют, а индекс цветопередачи зависит от качества светодиодов. Их низкая цена тоже преимущество.

Недостатком является – отсутствие гальванической развязки. Это значит, что на светодиодах может оказаться выпрямленное напряжение до 310 В.

Вот фотография внутренностей такой лампы.

Устройство светодиодной лампы
Устройство светодиодной лампы

В дорогих лампах может применяться трансформаторный драйвер. Его достоинства – гальваническая развязка и большая надёжность, но и его стоимость будет дороже предыдущей.

Схема дорогой светодиодной лампы

Заключение

Основным критерием выбора светодиодной лампы является её стоимость, в большинстве случаев она позволяет без разборки определить примерный состав лампы. С технической точки зрения, стоит покупать лампы, в которых есть хоть какой-нибудь драйвер, а их пульсацию можно поверхностно проверить с помощью камеры мобильного телефона – в режиме видеозаписи по кадру будут идти полосы. Индекс цветопередачи в бытовых условиях проверить не удастся, но все же отдавайте предпочтение тем лампам и светильникам, свет которых приятнее для глаз.