Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament–лампы

Поделиться



Сегодня мы поговорим об одной животрепещущей и крайне популярной в последнее время теме, а именно filament (или, по–русски, нитевидных) светодиодных лампах. Мы провели подробный анализ ламп разных производителей, включая измерение температуры светодиодных нитей. И под катом мы постараемся ответить на вопрос: а так ли хороши filament лампы, как их малюют нам представляют маркетологи? 
 

Предыстория вопроса

Когда речь заходит о новой технологии, то сразу встаёт один из важнейших вопросов: а как эта технология вливается в общую технологическую «эко–среду»? Обычно революционные технологии просто не вписываются в привычный ход вещей, и приходится прилагать огромные усилия для внедрения революционных продуктов. К примеру, так было с возобновляемыми источниками энергии, устанавливаемых на частных домах, когда стоимость «комплекта» просела на порядки, а в некоторых местах нашей планеты людям ещё и доплачивают за выработку электроэнергии, что потребовало пересмотра отношений между производителями и потребителями электричества. Совершенно аналогичная история приключилась с электрокарами, когда индустрия разделилась и пошла двумя путями: гибриды и полноценные электромашины с отдельными «заправочными» станциями. 

Лет 5 назад светодиодное освещение начало активно завоёвывать своих приспешников и адептов. Инженеры долго пытались приспособить двумерные от природы источники света для трёхмерного освещения (чего только стоят лампы в виде кукурузных початков ).

И вот на рынок были выпущены filament–лампы. Казалось бы, что найдено пусть не идеальное, но оптимальное решение проблемы, когда и «овцы сыты и волки целы»: лампочка практически ничем не отличается от лампочки Ильича как форме, так и по содержанию, только нить вольфрамовая заменена на нить светодиодную. Даже старым стеклодувным заводам и мастерским нашлась работа. Сейчас предлагается использовать керамическую полупрозрачную подложку для улучшения радиального распределения светового потока ламп (например, Crystal Ceramic MCOB ). 

Что же это за загадочный filament? Кратко об устройстве нити 

Нить (filament) представляет собой пирог, состоящий из нескольких компонент. Тонкая стеклянная (не так хорошо проводит тепло) или сапфировая/керамическая (хорошо проводит тепло) подложка – зависит от жадности производителя – с двумя контактами по краям. На эту подложку устанавливаются светодиодные чипы, которые соединяются последовательно тончайшей золотой нитью. Затем вся конструкция заливается люминофором и, вуаля, filament готов. 





 

Схема устройства светодиодной нити

 

Идея, заложенная в данный тип светодиодов, проста: попытка выжать ещё чуть–чуть лм/Вт, ведь в такой конструкции не важно, куда излучает светодиод, в отличие от SMD. Свет всё равно, достигнет люминофора и даст тёплую компоненту (зелёный и красный цвета). 

Однако, несмотря на неоспоримые преимущества перед SMD светодиодами, у filament ламп существует ряд проблем, которые почему–то не хотят замечать. Например, в «стандартной» компоновке с SMD–диодами, довольно массивная алюминиевая подложка и корпус эффективно отводят тепло, тогда как в нитях единственный способ отвода тепла – фактически лишь конвекция и диссипация через стенки стеклянной колбы. То есть, банальный перегрев постепенно убивает как сами диоды (падение яркости с температурой), так и люминофор (страдают индекс цветопередачи CRI или R a и цветовая температура CCT). Да, такой метод «перегрева» работает для вольфрамовой лампы, потому что газ в ней частичной способствует регенерации нити в процессе использования, но не более того. Как следует из представленной статьи относительно безвредным можно считать температуры порядка 60–70 градусов. 

В двух словах для рядового потребителя перегрев или недостаточный теплоотвод от светодиодов означает только одно – кратное (иногда на порядки) ухудшение характеристик светодиодных ламп.

Чтобы данную точку зрения подтвердить или опровергнуть, надо запастись лампами, взять обычные светодиодные лампы для сравнения и поэкспериментировать… в том числе и с измерением температуры, в чём нам поможет тепловизор компании Flir 5–ой серии с матрицей в 240 на 320 пикселей. С помощью данной камеры была измерена температура как на колбе в течение получаса, так и на самих светодиодах после удаления колбы. 

По традиции выводы для спешащих представлены в двух итоговых таблицах в самом конце статьи. А любителей основательных разборок милости просим в часть экспериментальную. 
 

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%. А, 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.

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.

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. 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.





 

 

Выводы

 

Давайте теперь подведём некоторые итоги и постараемся ответить на вопрос: стоит ли игра свеч filament’ов?





 

1. По традиции, полученные данные тестирования сведены в таблицу ниже. Но, на мой взгляд, не стоит доверять заявленному световому потоку китайской лампы, так и остальные характеристики не внушают доверия. У производителей ширпотреба есть привычка завышать результаты. В остальном лампы Eglo и Phillips соответствуют заявленному на упаковке, а Китай — Вы сами всё прекрасно понимаете… 

Пожалуйста, сэкономьте своё здоровье и время – запрашивайте результаты тестирования, прежде чем покупать LED–лампы на Ebay, да и в обычных магазинах тоже скоро придётся ввести данную меру!





 

 

2. Сравнение спектров не выявило сколь либо значимых отличий: во всех лампам, скорее всего, используется один и тот же люминофор, который и даёт тёплый ламповый filament–свет. Есть небольшие вариации компоненты синего цвета, что прослеживается в значении цветовой температуры выше: у Eglo самая тёплая, Phillips посерединке, у CroLED «самая холодная».





 

 

3. Если говорить о какой–то технологичности, то лишь Phillips имеет право называться хорошей и безопасной лампой с нормальным драйвером, в очередной раз подтверждая статус ведущего игрока на рынке. 
Все протестированные лампы имеют удивительно однотипные значения удельного светового потока и удельной мощности. Эти значения сопоставимы со средними показателями SMD–ламп. Видимо, теплопередача и нагрев светодиодов существенно ограничивают эти характеристики в сравнении с обычной компоновкой на основе SMD сборок светодиодов.





 

 

4. И самое вкусное припасено на десерт. Измерения температуры самих нитей с помощью ИК–камеры (тепловизора) — надеемся — убедительно показывают и доказывают, что filament технология не может являться полноценной заменой обычных SMD ламп с алюминиевым радиатором и гораздо более эффективным теплоотводом. Плюс добавим существенно органиченное пространство для драйвера и в результате мы получим, что яркие и мощные светильники с продолжительным сроком службы на основе filament создать будет проблематично (уже 12 Вт лампы зачастую снабжены радиатором). 
 

 

Отчитываюсь: Из установленных ламп IKEA, Gauss и умных лампочек Presigio, только LED–лампы IKEA заметно гудят. Причём все: что E27, что E14 и разные по мощности. Gauss практически не шумит, равно как и Prestigio (не забываем, всё же в современных устройствах стоит эффективное шумоподавление). 

Источник: //geektimes.ru/company/prestigio/blog/271198/

Энтузиаст из Германии создал самый мощный в мире светодиодный фонарь

Поделиться



Энтузиаст из Франкфурта по фамилии Штеффен переплюнул китайский фонарик «Факел» (4100 люмен) и американский «Polarion Helios PH50» (5200 люмен). Свое детище немецкий изобретатель назвал «Fat Star», что означает «Толстая звезда». 

Конструкция мощнейшего фонарика из алюминиевого сплава практически полностью самодельная. Фонарик базируется на 8 светодиодах Luminus SST-90 (2250 люмен), все светодиоды приклеены термоклеем к массивному радиатору. Несложно посчитать, что мощность фонарика благодаря 8 светодиодам SST-90 составляет 2250х8=18000 люмен! Питание фонарика базируется на 8 аккумуляторах 18650 и составляет 29,6 В. 











На фото представлена не только конструкция фонарика, но и его мощность по сравнению с уличными фонарями и автомобильными фарами.

















опубликовано 

 



Разработана новая технология передачи Wi-Fi сигнала, которая потребляет в 10000 раз меньше энергии

Nissan, Renault и Mitsubishi выпустят «дешевый» электрокар

 

 



Источник: vk.com/club59641152?w=wall-59641152_4287

Креативное освещение: светодиодные перила

Поделиться







        Перила от компании Zoon Design — очень оригинальный, и в тоже время удивительно очевидный способ осветить лестницу. Так называемые Blind Handrail были задуманы для того, чтобы заменить верхнее освещение на лестничных пролётах и поместить его туда, где это необходимо больше всего — поближе к ступенькам. Эти концептуальные перила даже могут светиться многими цветами, делая скучные и однообразные лестницы самой оригинальной и интересной частью здания.





        Светодиодные перила — это пока ещё просто идея, и в настоящее время нет никаких планов относительно их производства, но эта идея кажется специалистам очень многообещающей. Перила можно изготавливать самых разных цветов, возможен даже вариант с постоянной сменой цвета.





        Светодиодные перила — это не только современное и красивое освещение. Они имеют целый ряд функциональных преимуществ. Такие необычные перила актуальное решение для тёмных лестниц, поскольку кроме опорных функций берут на себя освещение пути по лестнице.





        А поскольку они освещают именно то пространство, где свет наиболее необходим, такие перила могут помочь в экономии электроэнергии, избавив от необходимости использовать верхнее освещение. Энергия подаётся в трубки со светодиодами, прикреплённые к стене, которые и заменяют собой перила.

        Идея Дэна Флэвина, использованная на практике, — интересный способ соединить вместе оригинальную форму и полезные функции. У «умных» перил есть способность преобразовывать любую стандартную лестничную клетку в творчески оформленное пространство. Возможно, они даже заставят жильцов дома лишний раз проигнорировать лифт и подняться на нужный этаж по лестнице. А это, что не говорите, здоровый образ жизни.

Источник: /users/78

Зарядное устройство WakaWaka Power

Поделиться



        Год назад успешно стартовал проект мобильной солнечной лампы WakaWaka Light, завоевавший в 2012 году четыре награды Accenture Innovation Awards. Теперь его создатели расширяют возможности. Ими создано солнечное зарядное устройство, способное за день работы накопить достаточно энергии, чтобы полностью зарядить батарею смартфона или продлить работу планшета на пару часов. Сохранена и прежняя функция – автономного солнечного светильника.





        В разработке зарядного устройства WakaWaka Power принимала участие группа инженеров компании Intivation, производителя электронных компонентов. Технология управления питанием Intivation используется в настоящее время более чем в 90% мобильных телефонов с солнечными элементами.

        В сравнении с предшественником WakaWaka Power стал тоньше и легче. Эффективность его солнечных элементов Sunpower Solar Cell достигает 23%. От обычных ячеек они отличаются наличием металлической сетки, улучшающей производительность.

        Два встроенных в зарядное устройство светодиода после дневной зарядки встроенной батареи емкостью 2200 мА/час позволяют читать в темноте на протяжении 40 часов. Параллельная зарядка смартфона через порт USB уменьшает время работы светодиодов до 10 часов. В выключенном состоянии литий-полимерная батарея устройства может хранить запас энергии на протяжении четырех месяцев.

        На сайте Kickstarter объявлен сбор средств для финансирования начала производства солнечного зарядного устройства. В первый же день после старта была собрана половина требуемой суммы $50000. На настоящий момент, когда до окончания кампании осталось 26 дней, совокупный объем подписки более чем в полтора раза превысил целевой.





        Компания производитель объединила старт производства с благотворительной акцией. Одновременно с выходом каждого зарядного устройства из первой партии, компания обещает пожертвовать одну мобильную светодиодную лампу WakaWaka Light на нужды семей в Гаити, лишенных доступа к электричеству. Во время предыдущей акции 800 таких ламп было пожертвовано для студентов Кении.

        По словам основателя WakaWaka Камиля ван Гестела (Camille van Gestel) около 16 тысяч человек по всему миру ежедневно травмируется, используя для освещения керосиновые фонари, на топливо для которых они тратят пятую часть своих доходов. Свет портативных светодиодных ламп не только уменьшает нагрузку на окружающую среду, но позволить сохранить этим людям здоровье и деньги. К тому же, по отзывам кенийских студентов, качество светодиодного освещения значительно выше, чем света от керосинового фонаря.

        Начало продаж WakaWaka Power ожидается в мае 2013 года, цена первых устройств составит $79.

 

Источник: /users/104

Кубик льда который определит опянение человека

Поделиться



        Борьба с пьянством запретами никогда не была эффективной, так как проблема вызывается социально-экономическими условиями жизни, а также поддерживается неумением человека себя контролировать и в процессе употребления спиртосодержащих напитков вовремя остановиться, что иногда приводит к печальным последствиям. Dhairya Dand, исследователь из MIT Media Lab, для борьбы с собственным чрезмерным употреблением алкоголя, однажды послужившим причиной потери им сознания и пробуждению в больнице, создал прикольный гаджет Cheers, отслеживающий количество и скорость питья пользователем спиртных напитков и в нужный момент напоминающий ему о необходимости остановиться.





        Креативный гаджет Cheers представляет собой «кубики льда» из съедобного водонепроницаемого желе, внутри которого находится высокотехнологичная начинка, содержащая светодиод, акселерометр, таймер, инфракрасный передатчик и батарейку. Оригинальные кубики льда на вечеринке мигают в такт музыке и сигнализируют о степени опьянения пользователя, отслеживая количество сделанных им глотков и интервалы между ними. Они мигают зелёным, когда человек только принимается за употребление алкоголя. Если между первой и второй перерывчик небольшой, то кубики мгновенно загораются жёлтым. Попытка выпить за полчаса три бокала приведёт к красному перемигиванию умных кубиков льда Cheers, а безрассудное упорство и неумеренное распитие спиртного вынудит их отдать приказ смартфону пьянствующего отослать SMS-сообщение с призывом о помощи его ответственному другу.





Источник: /users/104

Удивительное поле света в австралийской пустыне

Поделиться



        Световая инсталляция Брюса Мунро пользуется большим спросом у зрителей, и это не случaйно. Леса и поля, которые заполнены тысячами светящихся свeтодиодных цветов зрелище дeйствительно потрясает. После целого ряда интересных проектов Мунро решил создать поле света в самом сердце австрaлийской пустыни. Питаться австpалийское световое поле будет за счёт сoлнечной энергии.





        Вдохнoвило Брюс Мунро на создание поля света его путeшествие по австралийской пустыне в 1993 году. Особое впeчатление на него прoизвели бeскрайние поля цветов, которые взрывают бесплодные просторы, когда начинается сезон дождей. Пытаясь повторить увиденное дизайнер создал проект энергoэффективной осветительной устaновки, которая и должна напoминать о цветущих просторах. Брюс Мунро так раcсказывает о своём творении: «Я хочу, чтобы мою инcталляцию в Австралии увидело как можно больше людей».





        Именно для того, чтобы инcталляцию из свeтодиодных цветов смогли увидеть как мoжно больше людей, последнeе творение художника разместили в нациoнальном парке Австралии Улуру, который занимает площадь в 311 тыс. акров. Мунро и его команде на устанoвку инстлляции нужно примерно шесть недель.





Источник: /users/413

Уникальные лампочки, которые получают энергию из морских водорослей

Поделиться



        Мoрские водоросли вдoхновляют сегодня многие проэкты, которые пока ещё похожи на что-то из области фaнтастики. А дизайнер Гюла Бoдоний захотел привнести «зелёную» энергию в пoвседневный быт. В его рaзработке обычне LED-лампочки получают энергию от водорослей.
        Активация лампочки происходит при помощи маленького воздушного насоса и гидрофобного материала и очень похожа на работу крохотной электростанции.



        Система зaсасывает углекислый газ и воду через насос рядом с отвинчивающейся крышкой. Воздух, проходит через колбу, активирует микрoводоросли хлорелла pyrеnoidosa spirulinа, которые содержатся внутри. Водoросли выпускают кислород, котoрый в свою очередь приводит в действие маленький светодиод.



        Интересно, что лампа не просто источник света на возoбновляемом источнике энергии. Колба лампы способна всасывать углeкислый газ, помогая таким образом проблемам глобaльного масштаба — с пaрниковыми газами.

Источник: /users/413

LOBOT – настольная лампа или робот?

Поделиться



        Jinseok Hwang всегда основательно подходил к разработке дизайна продукции. Через внешний вид вещей он стремился передать людям некое послание, рассказать историю. Роботы-гуманоиды и прочие существа из фантастических фильмов и комиксов вдохновили дизайнера на создание настольной лампы, которая передавала бы их эмоции. 





        Так появился LOBOT, имя которого – это производное двух слов английского языка «Lighting» плюс «Robot».

        LOBOT – это настольная лампа-робот со светодиодным источником света. Простая конструкция светильника с анодированным алюминиевым корпусом разработана с целью максимально упрощенной адаптации к определенной форме и положению. 





        LOBOT – это первый и самый знаковый продукт целой линейки товаров, которые будут представлен studioLOBOT в ближайшем будущем.





Источник: /users/413

На смену Google Glass придут "умные" контактные линзы

Поделиться



        Корeйские ученые разрабатывают линзы, которые могут стать альтeрнативой не очень удобным очкам Google Glass. С помощью новых достижений в области нанoматериалов они хотят сделать обычные контактные линзы более фyнкциональными.
        Рaзработку «умных» линз ведет группа иcследователей под руковoдством Янг Юнг Парка, химика-технолога из Нaционального научно-технoлогического института Ульсан (UNIST), а также инжeнеры кoмпании Samsung. Благодаря сoзданному ими прозрачному материалу, который обладает высокой проводимостью и состоит из серебряных нанопроволок и эластичной смеси графена, они смогли прикрепить светoдиод к обычной мягкой кoнтактной линзе.





        Разработку уже протестировали на кроликах, чьи глаза близки по размеру к челoвеческим. Животные носили улyчшенные линзы в течение пяти часов, и по итогам экспeримента не было замечено, чтобы они вызывали рaздражение или нaтирали глаза. Тeоретически, позднее в качестве светодиода может выступать крошeчный дисплей.





        Инженеры хотят создать такие линзы, у которых были бы все функции надеваемoго кoмпьютера, но чтобы при этом они оставались прoзрачными и мягкими. «Наша цель — создать кoнтактные линзы, котoрые умеют делать все то же, что и Google Glass», — отметил Янг Юнг Парк.

Источник: /users/413

Представлены первые в мире наручные атомные часы

Поделиться



        Компания Bathys обнародовала первый в мире рабочий тип наручных атомных часов. Модель назвали Cesium 133. Уникальность атомных часов в том, что этот гаджет отличается невероятной точностью хода. Время на этих часах может отклоняться всего на одну секунду за тысячу лет.
        К сожалению, для работы часов нужна электроэнергия, которую устройство черпает из встроенной литий-ионной батарейки. И в случае её разрядки часы нужно будет синхронизировать с точным временем.



        Последнюю версию продукта заключат в легкий корпус из углепластика с аналоговым циферблатом. Эксперты специально отказываются от цифрового, хотя и думают украсить девайс светодиодами и подсветкой.



        Bathys Cesium 133 выпустят ограниченным тиражом. Так в 2014 году выйдет всего 20 моделей, цена которых будет составлять 12 000 долларов за штуку.

Источник: /users/413