Четыре технологии, которые физически создают свет совершенно разными способами — отсюда и разница в эффективности, сроке службы и качестве цвета, о которых шла речь в главах 01–02.
Вольфрамовая нить накаляется проходящим током до свечения — по сути, это резистивный нагреватель (прямое применение закона мощности P=I²R), который светится как побочный эффект высокой температуры. Подавляющая часть энергии уходит в инфракрасное излучение и тепло, а не в видимый свет.
Та же вольфрамовая нить, но в колбе с галогенным газом — испарившийся с нити вольфрам частично возвращается обратно за счёт химического цикла с галогеном, что позволяет нити работать при более высокой температуре без быстрого перегорания. Отсюда чуть более высокая эффективность и более компактный размер лампы.
Внутри трубки — пары ртути и инертный газ; электрический разряд между электродами создаёт ультрафиолетовое излучение, которое затем преобразуется в видимый свет люминофорным покрытием изнутри стекла трубки. Для запуска и поддержания разряда нужен отдельный балласт (дроссель или электронный аналог).
Лампы со старым магнитным балластом мигают с частотой сети (или удвоенной частотой) — обычно незаметно глазу напрямую, но это может создавать стробоскопический эффект на вращающемся оборудовании: вращающийся вал сверлильного станка или диск болгарки может визуально казаться неподвижным или медленно вращающимся в обратную сторону именно из-за совпадения частоты вращения с частотой мигания лампы. Это реальный источник травм в мастерских — визуально "остановившийся" инструмент на самом деле продолжает вращаться на полной скорости. Современные лампы с электронным балластом работают на гораздо более высокой частоте (десятки килогерц) и этой проблемы не создают.
Свет создаётся непосредственно в p-n переходе полупроводника при прохождении тока — без промежуточного нагрева нити или газового разряда. Это самая новая и сейчас самая распространённая технология для бытового освещения.
Сам светодиодный кристалл — только часть лампы; не менее важен электронный драйвер, преобразующий сетевое напряжение в стабильный ток для кристалла. Дешёвый драйвер без достаточного сглаживания может давать заметную пульсацию яркости с частотой сети — тот же принцип, что уже разбирался в главе про блоки питания практического курса электроники: недостаточная фильтрация после выпрямителя означает пульсацию на выходе. Такая пульсация света, даже незаметная глазу напрямую, связана с утомляемостью глаз и головными болями при долгой работе под таким освещением — качество драйвера стоит учитывать не меньше, чем заявленные люмены на упаковке.
Ещё одна практическая деталь: эффективность и срок службы LED-кристалла падают при перегреве — поэтому в качественных светильниках предусмотрен теплоотвод (радиатор, металлическое основание), а не только пластиковый корпус. Дешёвые LED-лампы без нормального теплоотвода часто заявляют оптимистичный срок службы, который на практике не достигается именно из-за перегрева кристалла в реальных условиях эксплуатации.
| Технология | Эффективность | CRI | Срок службы |
|---|---|---|---|
| Накаливание | 10–15 лм/Вт | ~100 | ~1000 ч |
| Галоген | 15–25 лм/Вт | ~100 | 2000–4000 ч |
| Люминесцентная | 50–90 лм/Вт | 60–85 | 7000–15000 ч |
| LED (качественный) | 90–150+ лм/Вт | 80–97+ | 15000–50000+ ч |
Для подавляющего большинства бытовых задач сегодня разумный выбор по умолчанию — LED, с поправкой на качество (драйвер, теплоотвод, честно заявленный CRI из главы 02). Накаливание и галоген остаются оправданными в узких нишах — там, где важна именно термостойкость источника (например, лампа духовки) или где заменить светильник на LED-совместимый пока нецелесообразно. Люминесцентные лампы постепенно теряют актуальность по мере снижения цен на LED-аналоги, но ещё массово встречаются в существующей проводке — при замене на LED важно свериться, нужен ли для конкретного светильника отдельный переходник, убирающий из цепи старый балласт (который несовместим с прямым включением LED-трубки).
Следующая глава — как читать маркировку конкретной лампы на упаковке целиком: люмены, кельвины, CRI, ватты и класс энергоэффективности вместе, чтобы выбор в магазине занимал минуту, а не требовал пересчёта в уме.
Книга бесплатна для чтения. Автор — Тариел Бежанидзе, компьютерный мастер в Батуми · tariel.ge · все бесплатные книги. Копировать текст целиком на другие сайты — только со ссылкой на источник.