Физика в быту

Приглушить синий пик можно, увеличивая толщину слоя люминофора. Правда, при этом КПД лампы понижается. В лампах «тёплого белого» света (цветовая температура меньше 3500 К) используется более толстый слой дорогого многокомпонентного люминофора с интенсивным излучением в жёлто-оранжевой области, и синий пик в спектре существенно меньше выражен, чем в лампах «дневного» (3500–5300 К) и «холодного белого» (выше 5300 К) света. К сожалению, процесс изготовления ламп «тёплого света» более сложен, и они дороже. Но самое главное: за два-три года работы люминофор успевает деградировать, и цветовая температура постепенно повышается. Лампа способна работать ещё несколько лет, но качество света будет всё хуже и хуже.

Пульсации излучения

Коэффициент пульсации зависит главным образом от качества драйвера. Хорошие светодиодные лампы практически не пульсируют (коэффициент пульсации 1–2 %). Дешёвый же драйвер вместо постоянного тока даёт на выходе выпрямленный ток частоты 50 Гц (то есть переменный ток в течение половины периода просто не пропускается). В итоге, купив дешёвую светодиодную лампу, вы можете иметь световой поток, зависящий от времени, как показано на рисунке 19. Коэффициент пульсации таких ламп приближается к 100 %. Проблема в том, что рынки и магазины заполнены led-лампами с высоким коэффициентом пульсации. Большими пульсациями грешат и так называемые «кукурузные» лампы. Даже у одного и того же производителя могут выпускаться лампы как высокого, так и низкого качества.

Рис. 19. Пульсации светового потока при питании светодиодной платы выпрямленным напряжением

Есть ещё один неприятный момент. Производитель заявляет на упаковке очень большой срок работы лампы (к примеру, 25 лет). Но электронные компоненты, входящие в состав драйвера (прежде всего электролитические конденсаторы), выходят из строя гораздо раньше, скажем, через 2–3 года, особенно если драйвер размещён в корпусе лампы и подвергается нагреву. И излучение лампы начнёт пульсировать! Это касается даже качественных ламп надёжных производителей. Так что проверяйте свои led-лампы время от времени с помощью камеры смартфона. И меняйте их, не дожидаясь окончания заявленного производителем срока работы.

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

Преимущества многочисленны и существенны.

Светоотдача ещё больше, чем у люминесцентных ламп, и несравненно больше, чем у ламп накаливания. Она не менее 50 лм/Вт, а может достигать и 120 лм/Вт. Светодиоды позволяют в 6–10 раз сократить потребление электроэнергии на освещение, если сравнивать их с лампами накаливания.

В отличие от люминесцентных, это экологичные источники света, не наносящие ущерба окружающей среде и не требующие расходов на утилизацию (как и лампы накаливания).

Они очень долговечны, причём число включений-выключений не влияет на срок службы. Но всё же не забывайте, что характеристики излучения изменяются по мере эксплуатации: световой поток уменьшается (как и у других типов ламп), цветовая температура растёт (как и у люминесцентных ламп), да ещё могут появиться пульсации.

Как и лампы накаливания, led-лампы включаются сразу на полную яркость (в отличие от КЛЛ).

Они влагостойки и нечувствительны к низким температурам (в отличие от КЛЛ), хотя высокие температуры светодиодам вредны. По умолчанию, рабочий диапазон температур от – 30 до +60 °C.

Как и КЛЛ, светодиодные лампы менее пожароопасны, чем лампы накаливания, так как меньше нагреваются в процессе работы.

Есть и минусы.

Возможно неблагоприятное воздействие на хрусталик и сетчатку глаза из-за высокой интенсивности синей составляющей света, причём по мере использования лампы это воздействие усиливается вследствие деградации люминофора.

Надёжность электронных компонент драйвера может заметно уступать надёжности самих светодиодов, о чём производитель нас не предупреждает.

Главная же опасность – это наличие на рынке множества низкосортных дешёвых и не очень дешёвых ламп, несущих угрозу здоровью. Увы, реальные характеристики ламп зачастую не соответствуют тем, что указаны на упаковке: световой поток может быть существенно меньше, индекс цветопередачи ниже, а пульсации, несмотря на обещание их полного отсутствия, достигать 100 %. И это касается не только дешёвой китайской продукции, но и продукции некоторых российских производителей.

Как бы там ни было, светодиоды продолжают активно завоёвывать мир. По мере развития технологий цены на эти лампы быстро снижаются и уже вполне радуют покупателя. Безусловно, светодиодным источникам света принадлежит ближайшее будущее.

За пять лет, с 2016 по 2020, продажи led-ламп выросли в 2,2 раза и составили более половины полного количества проданных в 2020 году ламп.

Немного о мониторах