Светодиодна лампа E40: устройство, характеристики, област на приложение

Светодиодите методично изместват от употреба не само битовите лампи с нажежаема жичка, но и промишленото осветително оборудване. Желанието за икономия кара предприемачите и общинската власт да търсят по-енергоефективни устройства.

Отличен вариант за организиране на осветление на голяма площ е LED лампата E40, чиято конструкция е съвместима с много от експлоатираните осветителни тела.

В този материал ще разкажем за устройството на светодиодните лампи, техните разновидности и област на приложение.

Устройство на LED лампа

Благодарение на големия диаметър на цокъла, LED крушката E40 без проблеми побира вътре в себе си множество електронни компоненти. А увеличеният ѝ обем на корпуса позволява равномерно разпределение на топлината, предотвратявайки прегряване на изделието.

Благодарение на своите конструктивни особености, LED лампата E40 получава и редица други предимства.

Общи конструктивни елементи

LED лампите E40 могат доста силно да се различават по външен вид. Всички тях обединява само типът на винтовия цокъл, чийто диаметър е 40 мм. Въпреки външните разлики, конструкцията на такива крушки има общи черти.

По-предпочитани са еднородните отворени радиатори, които директно предават топлинна енергия от нагретата печатна платка към околния въздух

Основните съставни части са следните:

1. Разсейвател. Представлява матова обемна обвивка от пластмаса, разположена около светодиодите. Той осигурява максимално равномерно разпределение на светлината по цялата обиколка на лампата.
2. Светодиодни кристали, които са преките излъчватели на светлина. Те са разположени върху печатната платка и могат да бъдат от три разновидности: SMD, COB, Filament.
3. Печатна платка. Тя има вид на топлопроводима метална пластина, която способства за преноса на топлина от работещите светодиодни кристали към радиатора.
4. Алуминиев или металопластичен радиатор. Разполага се обикновено между цокъла и колбата, има ребриста форма, предназначена за увеличаване на площта за отвеждане на топлината на крушката.
5. Драйвер. Представлява микросхема, която осигурява понижено напрежение и постоянен ток на светодиодните кристали. Качественият драйвер не трябва да води до мигане на лампата при нейната работа.
6. Диелектрична пластмасова или керамична вложка, която разграничава намиращия се под напрежение цокъл и останалите структурни елементи на светодиодната крушка.
7. Винтов метален цокъл E40, с диаметър 40 мм. Той служи за закрепване на лампата в осветителното тяло и осигурява предаване на тока от патрона към драйвера.

Ако цокълът на светодиодна лампа тип E40 винаги е еднакъв, то външната форма на колбата и радиатора може силно да варира.

Мощен светоизлъчващ кристал генерира много странична топлина. За поддържане на приемлива работна температура вътре в корпуса на такива лампи е необходим радиатор с голяма площ на повърхността.

Затова размерите и формата на светодиодните устройства до голяма степен се определят от тяхната мощност и други технически характеристики.

Особености на цокъла Edison

Буквата E в маркировката на резбовия цокъл дължи своя произход на изобретателя на лампи Томас Едисон, който патентова това инженерно решение преди повече от 100 години.

Неговата конструкция не се е променила от век благодарение на редица предимства:

• простота и здравина на монтажа;
• голяма площ на контакта с вътрешната повърхност на патрона;
• лекота на производство;
• възможност за инсталиране на допълнителни части вътре в цокъла.

Най-разпространените формати на винтовите цокли са E14, E27 и E40. Двуцифреното число в маркировката обозначава техния външен диаметър.

Ако размерът на винтовия цокъл на крушката е по-малък от вътрешния диаметър на патрона, може да закупите евтин преходник. Той ще позволи да напаснете устройствата едно към друго.

Цокълът E40 преди се е използвал в дъгови живачни лампи и крушки с нажежаема жичка. Неговият голям размер се дължеше на необходимостта от увеличаване на площта на контакта с патрона, както и на стремежа за намаляване на нагряването на стъкления цокъл в тясното място.

Светодиодните лампи E40 се произвеждат единствено с цел да осигурят съвместимост със стари осветителни тела. Няма обективни причини за използване на такива големи цоколи в момента.

Принципни електрически схеми

Стойността и надеждността на LED лампите E40 до голяма степен зависят от количеството и качеството на детайлите на драйвера. А в основата му стои микросхема, която може да се произвежда в различни функционални варианти.

В най-опростения вариант драйверът се състои от малък кондензатор и изправител на напрежение. Като ограничител на тока на натоварване служи SMD резистор, разположен на светодиодната платка. Тази елементарна схема не съдържа дори трансформатор, което налага използването на строго определен брой светодиоди в нея.

Да ремонтира светодиодна лампа с най-проста схема може човек с основни познания в областта на електрониката. А за презапояване на изгорял светодиод са му достатъчни само мултиметър и поялник.

В този евтин вариант светлината на лампата ще бъде пулсираща, което може да се отрази негативно на общото здраве на хората, които са наблизо.

Най-сложните драйвери на светодиодни крушки включват следните структурни елементи:

• мостов изправител на напрежение с капацитивен баласт, който ограничава входния ток;
• няколко кондензатора с повишен капацитет, разположени на различни нива на схемата;
• система за обратна връзка, която позволява да се регулират параметрите на напрежението и тока;
• електрическа схема за димиране, която прави възможно плавното регулиране на яркостта на лампата.

Качествен драйвер напълно премахва пулсацията на LED лампата и стабилизира напрежението, подавано на светодиодите.

Големият вътрешен обем на светодиодната крушка формат E40 позволява безпроблемно да се разположат в нея всички необходими елементи на микросхемата.

Това увеличава общия експлоатационен живот на изделието и повишава неговата ефективност (КПД). Сложните схеми имат и недостатъци:

• голям размер;
• сложност на ремонта;
• висока цена.

Освен двете разгледани електрически схеми съществуват множество междинни варианта на вътрешното устройство на драйвера. Потребителите търсят крушки с различна конструкция. Например, за нощно осветление на безлюдни промишлени площадки ще бъде достатъчна лампа с най-прост драйвер.

Разновидности на LED лампи E40

Промишленото осветително оборудване конструкционно е много по-разнообразно от битовото. Съответно, и характеристиките на лампите за него са различни. Голямо значение има насочеността на светлината, възможността за работа в непрекъснат режим и защитеността на корпуса.

Производителите пък следват търсенето и предлагат на потребителите следните модификации на светодиодните лампи:

• прахозащитени и влагозащитени;
• с работно напрежение 110 или 220 V;
• с ъгъл на светене от 120 до 360 градуса;
• с мощност от 10 до 500 W;
• от пластмасови, алуминиеви, топлоустойчиви материали;
• с матова, прозрачна крушка, с отворени светодиоди;
• с датчици за осветеност, движение;
• димиращи;
• виброустойчиви, взривобезопасни.

При малко познатите производители на светодиодни лампи допълнителните опции могат да бъдат в по-голяма степен маркетингов ход, отколкото реално предимство. Затова при покупка трябва да се дава приоритет на осветителната продукция на известни марки.

Особености на промишлените LED лампи

Осветителните тела с цокол E40 се използват само в промишлената и обществената сфера. Битови изделия с такава конструкция просто не се произвеждат.

Към промишлените осветители се предявяват повишени изисквания за надеждност и устойчивост към външни фактори. Затова и работещите в тях светодиодни лампи E40 също притежават редица характеристики:

1. Стойността на коефициента на мощност е 0,9-0,95, а при битовите крушки – 0,7-0,9.
2. Светодиодите често имат индивидуални лещи, променящи насочеността на светлинния поток.
3. Разширен диапазон на работни температури. Драйверът в крушките E40 е проектиран за нагряване до 110-120 °C и охлаждане до -50 °C.
4. Увеличен ресурс на работа – до 10 години непрекъснато светене.
5. Корпусът често има антивандална защита за предотвратяване на механично повреждане на светодиодите.
6. Разположението на светодиодите на платката предполага възможност за тяхната замяна при ремонт.
7. Повечето лампи E40 са защитени от вятър, дъжд и прах.
8. Усиленият радиатор позволява активно да отвежда топлината при денонощна работа.
9. Увеличен коефициент на цветопредаване.
10. За разлика от живачните лампи, светодиодните не изискват инсталиране на допълнителни пускови устройства.

Гореописаните предимства значително увеличават цената на светодиодните лампи с цокол E40. Но благодарение на повишената надеждност и увеличения срок на работа такива изделия намаляват експлоатационните разходи на предприятията. Веднъж монтирали такива светодиодни крушки в осветителите, не е нужно да се тревожите за тях в продължение на няколко години.

Светодиодните крушки, за разлика от живачните, са екологично безопасни, консумират по-малко електроенергия и са по-издръжливи при аналогичен светлинен поток.

Осветителното оборудване с цокъл E40 се заменя с модерни модели доста бавно. Причината – липса на нови алтернативни стандарти за свързване на сменяеми светодиодни лампи. Друг спиращ фактор за обновяване на оборудването е безразличието на промишлените потребители към дизайна и моралното остаряване на устройствата.

Сфери на приложение на лампите E40

Нишата на устройствата с насочен светлинен поток в промишлената сфера отдавна е заета от светодиодни прожектори. На крушките с цокъл E40 е отредена ниша на разсеяно осветление на големи площадки и помещения.

Студената светлина се възприема по-добре от очите на шофьорите през нощта, затова осветлението на пътищата се извършва предимно с крушки E40 с висока цветова температура.

Основните места на тяхното използване са:

1. Уличната територия на промишлени обекти, складове, транспортни бази, обществени заведения.
2. Пътни фенерни стълбове.
3. Дворове на частни къщи, вили.
4. Търговско-развлекателни центрове.
5. Производствени цехове с високи тавани.
6. Стадиони.
7. Хангари.
8. Детски площадки.

През зимното време светодиодните лампи са добри с това, че при попадане на сняг върху тях не се създава разлика в температурите в различните части на корпуса. Благодарение на това не се нарушават якостните характеристики на техните колби.

Цокълът E40 е остатък от миналото, затова едва ли в бъдеще ще се използва в нови сфери.

Изводи и полезно видео по темата

Във видеоклиповете се демонстрират светодиодни крушки E40 в действие, а също така се разглежда тяхното вътрешно устройство.

Сравнение на светодиодни лампи с различни цоколи:

Обзор и вътрешно устройство на светодиодна крушка E40:

Тестване на мощна светодиодна лампа E40 тип «царевица»:

Оригиналният цокъл E40 в светодиодните крушки се използва все по-рядко. Причина за това е желанието на производителите да угодят на максимален брой потребители. Често те просто комплектоват изделията от формат E27 с преходник за по-голям диаметър. Това обаче не пречи на LED-лампите с диаметър на цокъла 40 мм да осветяват качествено огромни помещения и да спестяват пари на комуналните и търговските предприятия.

Появиха се въпроси по темата на статията? Можете да ги зададете в блока с коментари, който се намира под статията. Също така имате възможност да допълните този материал с интересни сведения и факти, които са ви известни за светодиодните лампи E40.