Филаментные лампы

Вообще что такое филамент?

Мы привыкли, что все современные светодиодные лампы, которые есть в продаже, устроены на SMD диодах. Первоначальные лампы на DIP диодах уже давно отжили своё, т.к. не эффективны — их уже трудно сыскать

Сейчас самые популярные в форме груши, свечи, шариков, таблетки gx53 — они все в основном идут на SMD диодах 2835, 5730, 5630 типа.

И даже есть уже лампы на COB диодах — это чипы с очень плотным монтажом для изготовления в основном миниатюрных ламп G4 и G9. А также MR16 и другие лампы направленного света. Груши на COB технологии изготавливать смысла большого нет, так как COB светодиоды имеют очень малый угол рассеивания — всего 120 градусов.

Поэтому на основе таких светодиодов делают источники света (лампы, светильники) именно направленного света, такие как прожекторы.

А если нужен рассеянный свет, то выходят из положения применением SMD диодов, размещая их на матрице в одной плоскости, которую прикрепляют к радиатору для теплоотвода. А свет рассеивается за счет матовой колбы.

Но так или иначе, в любом случае, угол рассеивания гораздо хуже чем у филаментных — где-то 180 градусов, а то и меньше.

Преимущество такой технологии в том что, она позволяет хорошо отводить тепло.

Особенно если в конструкции применён хороший радиатор.

Еще некоторые производители пытаются выйти из положения за счёт увеличения сферы матового рассеивателя (пластиковой колбы), дабы увеличить сам угол рассеивания.

Статья по теме: Обезьянка крестиком схема: к новому году 2021, бесплатно, рисунок

Вот как раз в таких LED лампах угол приближен к 270 градусам.

Но, в любом случае, за счёт матового рассеивателя КПД лампы снижается, т.к. часть света теряется вот в этом самом рассеивателе. Чтобы уйти от этой «потери света» изобрели вот такие вот филаменты.

В них применяются нитевидные светодиодные матрицы. Это не один светодиод, а типа COB технология, только здесь она называется COG (Chip on Glass).

В COG на стеклянное основание нарощены светодиоды и покрыты люминофором ( которое как раз таки и светится тем или иным цветом свечения).

Для того чтобы отводить тепло этих нитевидных светодиодов, внутрь закачан (по сути должен быть закачан по технологии) газ, на основе гелия. Вот он обладает хорошей теплопроводностью и текучестью. Он там внутри за счет конвекции он отводит тепло от светодиодов к стеклянной колбе, а та уже отдает в окружающую среду.

Так вот мощность филаментных ламп ограничена ёмкостью вот этой колбы, и сколько туда газа можно закачать.

Поэтому невозможно поставить там 20-30 таких светодиодных нитей. Да, теоретически они будут светить, но не долго, т.к. быстро перегреются и выйдут из строя.

Поэтому как и классические LED лампы, филаментные ограничены в мощности. В маленькой лампочке нельзя реализовать 20Вт, а обычно 5-7Вт.

Максимум, что мне встречалось это 18Вт в А60 колбе у LEDeX, и то с применением хорошего радиатора. Так что в принципе для долгосрочной службы лампы реализовать больше мощности уже не получится.

Так и в филаментных мощность лампы ограничена размерами, а точнее емкостью колбы.

На пример, Feron заявляют, что реализовали на этой лампе 7Вт.

Но насколько я уже сталкивался с этими лампами, в среднем мощность одной нити составляет порядка 1Вт.

Соответственно если нитей четыре, то получается 4 Вт. Но у каждого производителя разные комплектующие и возможно в одной нити может быть конечно и больше 1Вт. Но это очень просто замерять.

Здесь вот чудес нет, и она не 7 Вт. Как я и подозревал, 3-4 Вта — вот такая фактическая мощность. Как видите, достаточно легко с этими лампами прикинуть мощность: просто смотрите, сколько у неё нитей. И помните: одна нить потребляет порядка 1Вт.

К тому же коэффициент пульсации порядка 25%, а это, в любом случае, больше чем санитарные нормы. Поэтому для бытового использования в домашних условиях я бы такой лампу наверное не применял.

Из плюсов: лампа не греется, и буквально чуть тепленькая. Хотя на 4Вт… конечно, чего бы она нагревалась. И обычная LED лампа в 4Вт греться почти не будет. Но КПД у филаментной лампы выше.

Сейчас они пока конечно дороже чем обычные на традиционных SMD диодах.

Особенно разница ощущается в ряду с удешевленными лампами на так называемых, композитных радиаторах. Там радиатор где-то есть, а где-то нет. Так для чего имеет смысл покупать такие вот филамент-лампочки?

Лампы с таким нитевидным светодиодом отлично подходят именно для хрустальных светильников и люстр.

Потому что для хрустальных светильников важен, вот этот эффект, чтобы свет играл на грани хрусталя. А с матовым источником хрустальные люстры переливаться не будут.

Ну и потом так как КПД такой лампы лучше, она и свет рассеивает лучше. И там, где Вам нужен именно хороший угол рассеивания, вот такие филаменты подойдут лучше всего.

Достоинства филаментых ламп

Лампы данного типа представляют собой отличное дизайнерское решение оформления интерьера, в котором используются классические люстры. Более того, благодаря разнообразию дизайна и форм, лампы можно устанавливать в открытые светильники и даже использовать в виде самостоятельных элементов освещения.

Другое важное достоинство филаментных ламп состоит:

во-первых, в высоком уровне их светоотдачи;
во-вторых, в большой величине угла рассеивания.

Немного поясним второй пункт. Если брать, например, классическую светодиодную лампу, то роль рассеивателя в ней зачастую играет плоская подложка, закрепленная на радиаторе. В результате ее световой поток ориентирован в основном вперед. А рассеивание при этом не превышает 270°. Правда, эта проблема частично решается путем установки матового рассеивателя. Но он, к сожалению, уменьшает уровень светоотдачи.

В филаментных лампах эта проблема решается путем более центрированного расположения нитей в полости стеклянной колбы. В результате их угол рассеивания составляет почти 360°. Если же говорить о количестве производимого ими света, то оно достигает зачастую 140 Лм/Вт. Что обеспечивается в основном прозрачностью самой колбы.

Вообще что такое филамент?

Преимущество такой технологии в том что, она позволяет хорошо отводить тепло.

Особенно если в конструкции применён хороший радиатор.

Вот как раз в таких LED лампах угол приближен к 270 градусам.

Так вот мощность филаментных ламп ограничена ёмкостью вот этой колбы, и сколько туда газа можно закачать.

Так и в филаментных мощность лампы ограничена размерами, а точнее емкостью колбы.

На пример, Feron заявляют, что реализовали на этой лампе 7Вт.

Но насколько я уже сталкивался с этими лампами, в среднем мощность одной нити составляет порядка 1Вт.

Сейчас они пока конечно дороже чем обычные на традиционных SMD диодах.

Лампы с таким нитевидным светодиодом отлично подходят именно для хрустальных светильников и люстр.

Проблемы нитевидных светодиодов

Колба, выполненная из стекла бьется. Хоть и форма колбы придаёт ей большую жесткость, и способна выдержать некоторую нагрузку, но все же она бьется. Рассеиватель стандартной светодиодной лампы гораздо прочнее. При этом битая филаментная лампа может сохранить свою работоспособность, что вы можете увидеть на фотографии.

Также сохраняется высокая вероятность поражения электрическим током, при прикосновении к токоведущим частям.

Этот вопрос прорабатывается производителями, ведутся работы по внедрению колб из поликарбоната, что повысит прочность и снизит стоимость продукта.

Бюджетные филаментные лампы не работают заявленные сроки в 15 000 и более часов, по причине низкого качества комплектующих. Лампа либо просто перестает включаться, либо начинают мерцать или перестают светиться отдельные нити.

Филаментные лампы в отличии от классических моделей светодиодных ламп, не поддаются ремонту, что является еще одним минусом в этой конструкции.

Преимущества филаментных ламп

Равномерное свечение во всех направлениях;
низкая рабочая температура;
хорошо выглядят, можно использовать в открытых и прозрачных светильниках;
утилизируются как бытовые отходы;

Недостатки

Цена выше чем у обычных;
хрупкая стеклянная колба;
не пригодны для ремонта;
при выходе из строя отдельной филаменты – создает дискомфорт и мигания;
разброс по качеству и выбраковка в разы большая, чем у пластиковых аналогов;
производятся только для сетей 220 вольт;
доступно два цоколя – E27 и E14;

У светодиодных ламп филаментного типа есть свои плюсы и минусы, однако минусов на момент написания статьи больше чем плюсов. Это не значит, что нужно забыть об этих лампах, просто нужно учитывать для чего вы её покупаете.

Филаментные лампы неплохо подойдут как источник света для настольных светильников, а также в декоративных целях. Они практически холодные во время своей работы. Репутацию филаментных ламп портит низкосортная продукция недобросовестных китайских производителей.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:)

Особенности конструкции и устройство ламп

Основной задачей создания филаментных ламп является полноценная замена светильников накаливания. В отличие от светодиодных источников света, справляются с этой задачей, потому что внешний вид позволяет использовать их в открытых светильниках, сохраняя стиль ретро. Основу технологии filament-led позаимствовали у дисплеев мобильных устройств:

На прозрачную подложку из сапфира (в дорогих моделях) или из стекла (в эконом-классе) выкладываются последовательно светодиоды синего свечения. Для получения более теплого света могут добавляться красные диоды. Общее их количество должно составить 28 штук. Прозрачность основы позволяет свету равномерно распространяться во всех направлениях.
Светодиодные ленты покрываются прозрачным люминофорным покрытием на основе силикона. Получаются нитевидные стержни – источники свечения. В современных лампах используется до 16 осветительных элементов.
Стержни крепятся к прозрачной стеклянной лопатке, что также способствует всестороннему распространению световых потоков.

Внутренняя конструкция помещается в прозрачную стеклянную колбу, куда закачивается специальный газ на основе гелия. От состава газа зависит способность отводить тепло от световых стержней, поэтому каждая компания по производству держит его в секрете. Хотя маленькие светодиоды и так греются меньше, чем в обычных Led-светильниках. Такая конструкция не нуждается в большом радиаторе, потому что газ эффективно поглощает тепло, не позволяя осветительному прибору нагреваться выше 60 градусов.
Колба запаивается стандартным цоколем, обеспечивающим надежный контакт с источником электропитания. На цоколе со стороны колбы устанавливается электронная плата – драйвер, обеспечивающая стабильное питание светодиодов путем преобразования переменного напряжения в постоянное. Тем самым сглаживая пульсацию свечения, вредную для глаз человека, до 2 %, в то время как обычная лампочка способна выдавать 20 % колебаний яркости.

Будущее развитие филаментных ламп

Недавно в Китае использовались светодиодные лампы, имеющими длинные филаменты, но в этом направлении они в серийное производство не пошли. Зато в полной мере началось замещение рефлекторных ламп филаментными. Учитывая явные положительные свойства нового продукта на рынке электротоваров, можно с уверенностью сказать, что за этими энергосберегающими лампами будущее. Они имеют отличное сочетание новой технологии и физические свойства газа по отводу тепла из ламп, благодаря чему филамент будет применяться как в промышленности, так и в быту. К тому же, необязательно придерживаться стандартного вида колбы лампы. Можно использовать длинные филаменты, сделав под них новую колбу.

Производителю удалось поместить плату электроники в цоколь лампы, даже в такой маленький, как у E14

В настоящее время ведется усиленная борьба за каждую возможность сократить потребление электроэнергии и снизить до минимального предела её перерасход. Вот поэтому актуальным остаётся вопрос энергосбережения путём применения новых технологий в освещении домов, офисов, складов, торговых залов, промышленных предприятий и иных помещений. Кроме эффективного расходования электрической энергии на первый план выходят: экологичность, простота конструкции и низкая себестоимость при производстве товара.

Не удивительно, что в скором времени все виды филаментных энергосберегающих ламп будут применяться повсюду и это условие станет обязательным для организаций всех форм собственности. Не так давно стали вестись разработки по модернизации филаментных ламп, которые заключаются в создании новых небьющихся колб для них. Основным материалом, заменяющим стекло, станет поликарбонат.

Теперь и в Российской Федерации существуют собственные заводы по производству такого типа ламп, которые, несомненно, создадут достойную конкуренцию всем остальным энергосберегающим лампам.

Распространение филаментов, что предлагает рынок, критерии выбора

С появлением филаментных источников света все больше людей начали переходить на новые изделия. Причиной стал оригинальный дизайн и больший угол свечения без применения дополнительных оптических систем. В стандартных светодиодах, находящихся в пластиковом корпусе, угол 170 градусов, а здесь 300.

Что касается производителей, популярностью пользуется продукция компаний Maxus, Videx, Philips, Osram, Лисма и лампа Томича.

Критерии выбора

При покупке филаментных лампочек важно обращать внимание не только на мощность и тип цоколя, но и на другие критерии. Ниже рассмотрим основные параметры:

Ниже рассмотрим основные параметры:

Тип продукта: декоративная лампа, для освещения, специальная и т. д.
Вид цоколя — Е27, Е14 или Е40.
Напряжение: 170 — 240 В.
Мощность: от 2 — 12 Вт.
Аналог лампы накаливания: 16 — 560 Вт.
Яркость: от 9 — 1521 Лм.
Минимальная площадь освещения.
Цвет света — белый (теплый, нейтральный, холодный), красный, желтый, синий, янтарный.
Температура цвета: 1800 — 6500 К.
Форма — шар, сфера, груша, свеча, круг, спираль, овал, карандаш, декоративная фигурка и прочие.
Отделка колбы — матовая, прозрачная, золотистая, янтарная, тонированная, белая, серебристая.
Материал — дутое стекло / металл, пластик, стекло, матированное стекло.
Высота: 7 — 435 мм.
Диаметр: 4 — 225 мм.
Управление устройством — выключатель, настенный переключатель, поворотно-нажимной диммер.
Угол свечения — 300, 320 или 360 градусов.
Индекс передачи цвета: 77 — 90.
Марка — Uniel, Elgo, Lexman, Osram, Gauss, Elektrostandart и другие.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Что такое наконечники НШВИ и стоит ли их использовать?

Дополнительно учитывайте и другие параметры — полезный световой поток, наличие совместимых приложений, срок службы, максимальное число включений, класс энергопотребления

Обратите внимание на страну-производителя и вид упаковки

Gauss LED Filament E14 свеча

Китайский продукт с цоколем на E14 и мощностью в 11 Вт. Изделие светит как лампочка накаливания на 80 Вт. Цвет освещения нейтрально-белый, а максимальная площадь — 7 кв. м.

Угол сведения составляет 360 градусов, а полезный световой поток 750 Лм. Модель рассчитана на 50 000 включений и отключений, а средний срок службы составляет 35 000 часов.

Лампа светодиодная филаментная Lexman

Устройство, изготовленное в Китае. Модель оборудована цоколем на Е14 и имеет мощность 4,5 Вт. Заявленные параметры позволяют светить также как 40-ватная лампа накаливания.

Свет освещения тепло-белый (ближе к желтому), площадь освещения около двух квадратных метров, а угол свечения составляет 360 градусов.

Полезный световой поток находится на уровне 470 Лм. Лампочка имеет ресурс на 25 000 включений и отключений, а также срок службы в 25 000 часов.

Конструкция

Конструкция филаментной лампы совмещает в себе старую и проверенную технологию сборки лампы накаливания с новыми, более современными материалами. Стандартная конструкция лампы состоит из:

светодиодный филамент;
колба с газом, изготовленная из стекла;
ножка, изготовленная из стекла;
цоколь;
драйвер.

Структура филаментной лампы Следует разобрать основные элементы подробнее

Цоколь

Цоколь — основная часть лампы, которая служит для скрепления всех проводов и колбы. Это единственное место, где может быть драйвер, который отвечает за исправность. Самые распространенные виды цоколей — E27 и E14.

Насыщенность и яркость света определяет атмосферу заведения

Стеклянная колба

Колба — основной элемент лампы, без которого она не сможет исправно работать и полностью освещать помещение. Это полностью прозрачная колба, может быть разной формы, в зависимости от применения лампы. Есть отдельные виды колб с особым напылением белого или кремового цвета, чтобы сделать цвет насыщеннее и ярче.

Разнообразие филаментных ламп

В колбе содержится специальный газ, а также размещена конструкция из светодиодной нити. При нагревании светодиодов, газ позволяет теплу быстрее рассеивать свет по стенкам колбы, чтобы осветить все помещение.

Кроме того, газ контролирует процесс нагревания нити. Тепло, размещается по всей поверхности колбы, а так как она превышает в 3 раза количество тепла, то температура не превышает 60 градусов по Цельсию, что абсолютно безопасно для пользования.

Стеклянная ножка и проводники

Стеклянная ножка предназначена для крепления к ней основания филаментных нитей. Она служит опорой, чтобы стабилизировать работу лампы при скачках напряжения. Также в ножке есть проводники. Они передают нитям электрический заряд от розетки, чтобы лампа начала гореть.

Ножка — опора для филаментной лампочки

Светодиоды

Особенность филаментной нити заключается в том, что ее производят по той же технологии, что и дисплейные модули для телефонов и планшетов. Технология называется Chip-on-Glass. Филаментная нить состоит из нескольких частей: стеклянная подложка, светодиоды, люминофор.

Филаментная нить представляет собой небольшую стеклянную подложку 2-3 см в длину из сапфирового стекла, которое не плавится и не трескается при высоких температурах. Внутрь подложки в одну линию выкладывают светодиодные кристаллы (7-10 штук).

Вам это будет интересно Особенности лампы ДНАТ 250

Оригинальный дизайн лампочки

К концам подложки прикрепляются проводники, которые подают заряд тока к светодиодам. Сверху подложка покрывается люминофором, который обеспечивает необходимый цвет и температуру света. Нити соединяют в одну конструкцию, а ее основания прикрепляют к ножке.

Драйвер

Драйвер — самая главная часть, отвечающая за ее работоспособность, энергоэффективность и прочее. Драйвер представляет собой небольшую электронную микросхему, которая собрана на печатной плате. Он отвечает за продолжительность работы диодов при изменении температуры и напряжения. Именно он обеспечивает отсутствие мерцания и бликов света.

Интересно! Современные модели филаментных ламп оснащены усовершенствованными драйверами, которые охватывают большие электросети и работают с огромным спектром напряжения.

Экономия электроэнергии — главная задача производителей филаментных ламп

До покупки лампы, ее цвет можно определить визуально, даже без включения. Все зависит от цвета филаментной нити. Например, если нить яркого желтого или оранжевого цвета, то свет будет более теплым, с желтоватым или кремовым оттенком. Если же нить лимонного цвета — свет будет белым, дневным. Кроме того, угол освещения можно определить по форме и длине нити. Чем больше светодиодов, и чем длиннее их подложки, тем больше в них находится световых кристаллов, а значит — свет будет ярче и угол распыления больше.

Распространение филаментов

После появления филаментных ламп – спрос на них начал расти и постепенно дошел до уровня обычных светодиодных изделий. Причина этому проста – их дизайн и возможность добиться большого угла свечения, без использования дополнительных оптических систем.

У стандартных светодиодных ламп, в пластиковом корпусе, угол излучения до 170 градусов. У филаментных же доходит до 300 градусов.

Такого угла свечения получилось достичь благодаря стеклянной прозрачной колбе и расположенных по кругу филаментов. Некоторые модели имеют нестандартные формы и способ расположения филаментов (под углом, крест на крест, S-образно), для обеспечения более равномерного освещения.

Сравнительная таблица филаментнов от разных производителей

Если решили покупать — обратите внимание на производителя. Заявленные параметры у всех отличаются и зачастую завышен процентов на 10

Модель лампы	Цена, $	Заявленная мощность, Вт	Световой поток, Лм	Аналог лампы накаливания, Вт	Срок службы, часов
Maxus филамент A60	4-5	8	800	60	30000
VIDEX NeoClassic (Filament) A60FA 2200K	3-4	7	630	55	40000
Philips LEDClassic A60 WW CL D APR	7-8	7,5	806	70	15000
OSRAM LED RF CL A60 2700К	6-7	6	806	75	15000
Лисма СДФ-8Вт	5	8	780	75	30000
Лампа «Томича» СА 220-8	3-5	8	800	75	15000

Как вы можете понять из таблицы, изделия разных производителей выдают различное количество света при одинаковой мощности. Это связано с тем, что они получают различный удельный световой поток (Лм/Вт) с каждого ватта мощности светодиодного светильника.

Это вызвано различными поставщиками материалов или схемотехникой и режимами работы драйвера.