Филаментные лампы что это такое: Виды лампочек: длинные лампы, современные, формы

Виды лампочек: длинные лампы, современные, формы

Разнообразие доступных разновидностей ламп создает сложности при их выборе. Раньше большая часть относилась к лампам накаливания. Чтобы выбрать такие виды лампочек, которые подойдут наилучшим образом, нужно разбираться в особенностях, присущих им. Более подробно с наиболее используемыми типами ламп познакомит эта статья.

Характеристики лампочек

При выборе лампы обычно обращают внимание на такие характеристики:

• Важно, чтобы свет был комфортным для глаз и способствовал сохранению здоровья зрения.
• Желательно, чтобы потребление электрической энергии при постоянном использовании было относительно небольшим.
• Нужны лампы не имели свойств, которые вредны для здоровья человека.

Электролампа

При выборе необходимо учитывать технические характеристики изделий:

• Могут использоваться различные типы цоколя. При покупке нужно приобретать только такую лампу, которая подойдет к патрону. Каждый вид имеет условное обозначение, состоящее из буквы «E» и одной или двух цифр, которые равны диаметру, измеренному в миллиметрах.
• Мощность используемых ламп ограничивается величиной, которая указывается в спецификации светильника. Если необходимо установить в нем несколько экземпляров, ограничение относится к суммарной характеристике.
• В некоторых светильниках используются переходники, которые позволяют применять с двумя или четырьмя штырьками.
• У ламп может быть различная форма колбы. Они могут быть в форме груши, шарика, свечи или в какой-нибудь другой.
• Важной характеристикой является яркость освещения. Принято считать, что в помещении высотой 2,7 м на 10 кв. метров нужно потратить мощность 100 Вт. Измерение освещенности квартиры или офиса осуществляют в люксах. Существуют нормативы, определяющие освещение, необходимое для различных типов офисов или жилых помещений.

Большое разнообразие свойств позволяют выбрать наиболее подходящий вариант.

Устройство лампы накаливания

Виды лампочек

Существует большое количество разновидностей, обладающих своими особенностями. Далее будет рассказано, какие бывают лампочки для освещения квартиры, и будут подробно рассмотрены их свойства и возможное применение.

Виды цоколей

Осветительные

Лампы для искусственного освещения можно разделить на следующие категории:

• Лампы накаливания. В них источник света — это нить накаливания. В колбу могут быть добавлены различные инертные вещества: криптон, галогены (соединения брома или йода). Это относится к криптоновым и галогенным разновидностям.
• В газоразрядных электролампах через трубку проходит разряд. К этому типу относятся ртутные (в том числе люминесцентные), натриевые, неоновые и некоторые другие.
• Светодиодные используют в качестве основного элемента полупроводники.

Филаментные Светодиодные Лампы, как Использовать Филаментную Лампу

Филаментная лампа – что это, чем она отличается от ламп общего назначения и светодиодных аналогов, как ее интегрировать в интерьер – это наиболее частые вопросы пользователей, которые сталкиваются с проблемой выбора домашнего, торгового или офисного освещения. Для того чтобы совершить обдуманную покупку, следует разобраться в этих вопросах подробнее.

Филаментные светодиодные лампы – что это

Филаментные лампы появились сравнительно недавно, их изобретение датируется 2008 годом, когда японские исследователи разработали улучшенный вид лампочки. Название происходит от английского слова Filament – нить, а в основе работы новаторского источника света лежит технология Chip-on-Glass (COG). Первоначальная цель изобретения филаментного источника света была исключительно декоративной, но быстро получила популярность благодаря практическим качествам.

• Филаментные лампы очень экономичны даже по сравнению со светодиодными аналогами. За счет меньшего нагрева, их рабочий потенциал выше.
• За счет использования стеклянной, полностью прозрачной колбы, угол освещения очень широкий и достигает 360°.
• Высокая энергоэффективность в сочетании с приятным глазу спектром свечения, объединяет позитивные черты диодов и ЛОН, при этом исключая их наиболее очевидные недостатки. Про сравнение мощностей лампочек накаливания и лед можно почитать здесь.
• Широкий ассортимент форм: грушевидная, декоративная, круглая, свеча, трубчатая, цилиндрическая, шарообразная и другие. Благодаря этому, а еще вариативности размеров, можно найти им применение в обстановке любого стиля и светильников разного размера. Стоит учитывать, что эффектный внешний вид лучше выглядит с открытыми или прозрачными плафонами.

Технические особенности филаментной лампы

Конструкция филаментной лампы организована следующим образом:

1. Колба – стеклянная, чаще всего полностью прозрачная, популярны модели с янтарными или золотистыми стенками.

   
   
   

2. Цоколь – обычно используются классические винтовые Е27 и Е14. Это обусловлено необходимостью размещения внутри драйвера.

   
   

3. Филаментные нити – состоят из основы удлиненной формы, изготовленной из прозрачного сапфирового стекла, чтобы улучшить радиальное распределение светового потока. В более дешевых вариантах используется матовая керамическая подложка. На ней размещаются последовательно соединенные светодиоды малой мощности – обычно не более 1 Вт каждый, покрытые слоем люминофора, который и отвечает за оттенок свечения.

   
   

4. Драйвер – печатная плата с нанесенной на нее электронной схемой. Она трансформирует переменный ток из сети в номинал, необходимый для адекватной работы филаментного устройства. Также драйвер отвечает за уровень мерцания и стабилизацию перемен внешних факторов, таких как падение или скачок напряжения и внешний температурный режим

   
   

Простыми словами – в филаментной лампе органично сочетаются принципы лампы накаливания вместе с современными светодиодными технологиями. Расположение и размер нитей имеют прямое влияние на качество освещение и его равномерное распределение по пространству. Цветовая температура приближена к естественной. Данные источники света имеют класс «А» и позволяют существенно снизить расходы за коммунальные платежи. Внешний нагрев качественной филаментной лампочки поднимается до 60°С – 70°С, поэтому она может использоваться в припотолочных светильниках на любых типах поверхностей. Высокая цена изделия зависит и от драйвера – в качественных приборах используются более дорогой уменьшенный форм-фактор.

Советы как использовать филаментную лампу в интерьере

У светодиодных лампочек с филаментными нитями есть несколько преимуществ, которые делают их удобными в использовании:

• небольшой нагрев филаментных лампочек позволяет свободно планировать их размещение, не привязываясь к типу поверхности. Их можно использовать в сочетании с натяжными, навесными потолками, в гипсокартонных и деревянных конструкциях;
• LED лампы не требуют настолько частой замены как лампочки накаливания. В случае, если светильник располагается на большой высоте или имеет сложную дизайнерскую конструкцию, такая особенность будет очень актуальной;
• широкий выбор моделей, с различными показателями мощности, размера и формы колб, оттенков свечения. Можно подобрать источник света под интерьер любой стилевой направленности – от ретро до ультрасовременных обстановок.

Филаментные лампы не только функциональные источники света, но и очень эффектные. С их помощью можно преобразить и украсить любое помещение – гостиную, спальню. Очень выгодно они смотрятся в детской. Кроме жилых помещений, очень красиво они выглядят в кафе, ресторанах, салонах красоты – везде, где от освещения требуется эстетика и следования трендам моды. Также технология филаментных COG применяется в архитектурной и уличной подсветке. В таком случае, установка происходит во влагозащищенные светильники с плафонами закрытого типа.

Устанавливать филаментные светодиодные лампы можно в интерьерах следующим образом:

Ретро, винтаж	Теплое свечение, максимально приближенное к спектру лампочки накаливания создаст правильную атмосферу в интерьере, ориентированном на прошлое
Лофт	Обстановки, напоминающие промышленные помещения, требуют от осветительных приборов максимальной функциональности и минимум декоративных элементов. Можно выбрать крупную филаментную лампочку и установить ее в светильник открытого типа или использовать самостоятельно

из чего состоит светодиодная нить, особенности эксплуатации и характеристики источника света

Светодиодные лампы очень популярны и потребляют мало электроэнергии, но для некоторых светильников их внешний вид не подходит. Особенно касается хрустальных люстр и бра. В таких случаях лучше приобрести светодиодные лампы filament.

Филаментные лампы что это такое?

Это вид светодиодных ламп, которые внешне максимально приближены к лампам накаливания. Они имеют полностью прозрачную стеклянную колбу и цоколь, а внутри расположены светодиоды вместо нити накала.

Филамент – основной функциональный элемент такой лампы, представляет собой светодиодную полоску особой конструкции. Внешним видом филаменты напоминают нить, потому некоторые так их и называют — лампочки на светодиодных нитях.

Из чего состоит светодиодная нить?

Рассмотрим более подробную структуру такого типа LED – Filament. Дословно на русском языке это слово звучит, как нить накала. Состоит из трёх слоев:

1. Стеклянное или сапфировое основание;
2. 28 светодиодов синего свечения. Иногда, для получения более тёплых оттенков, часть синих светодиодов заменяются красными, в пропорции 1 к 3;
3. слой люминофора, который обеспечивает свечение белого цвета необходимой цветовой температуры.

светодиодные нити (филаменты) крупным планом

В среднем мощность одного филамента – порядка 1Вт, а напряжение – от 60 вольт. Такое напряжение питания не позволяет производить низковольтные лампы со светодиодными нитями.

Филаментные лампы выдают довольно сильный световой поток, сравните его с другими типами из таблицы. Филаменты выпускаются в весьма узком диапазоне мощностей – от 4 до 8 Вт.

Корпус филаментных ламп совершенно отличается от светодиодных, в привычном их виде. Филаментные в точности повторяют конструкцию лампочек накаливания, что позволяет отечественным производителям делать их на тех же производственных линиях, что и накаливания. О том, какие последствия влечет за собой такое исполнение, мы расскажем ниже.

Конструкция филаментной лампы Томича

Лампа с нитевыми светодиодами состоит из:

• Цоколя, обычно E27 или E14;
• стеклянная колба;
• внутри колбы расположена стеклянная ножка и проводники для питания филаментов;
• филаментные светодиоды;
• драйвер, который расположен в цоколе.

На фото подробно рассмотрена конструкция производителя Rusled. Они продают свою продукцию под название «лампочка Томича».

Это изделия отечественного производства, они нацелены на замещение импортной продукции. Даже в своем названии проводят аналогию с лампой «Ильича». Лампа Томича — это своего рода новый шаг в развитии бытового освещения.

Кроме «Томича» на территории нашей страны производство есть в Саранске – на заводе «Лисма». Как заявляют рекламные ролики: «Единственная в РФ производственная линия лампового стекла и цоколей».

При этом в России нет мощных предприятий способных наладить выпуск подобных светодиодов, поэтому LED-комплектующие импортируют из Китая.

В обычных светодиодных лампах драйвер размещен на плате, для которой в корпусе достаточно много места. Это позволяет использовать схемы высокого качества и уровня сложности, с целью снижения коэффициента пульсаций.

В случае с размерами драйвера лампы filament led есть ограничения – его плата очень маленькая и должна вмещаться в пределах полости цоколя. Взгляните как это выглядит в жизни.

В таком маленьком пространстве конструкторам удалось разместить все необходимые детали. Качественные лампы не пульсируют или их пульсации крайне малы и находятся в пределах допустимого.

Естественно, бюджетные лампы зачастую оборудованы обычной схемой питания на гасящем конденсаторе, как и в случае с пластиковыми классическими светодиодными лампами. Это дает слишком пульсирующий свет, что крайне вредно для вашего здоровья.

Схема драйвера

Драйвер выполняется обычно по подобной схеме. Вместо предохранителя F1 может использоваться низкоомный резистор (до 20Ом) средней мощности (до 1Вт).

DB1 – это выпрямительный диодный мост, рассчитанный на обратное напряжение до 400-1000В. E2 – конденсатор сглаживающий пульсации диодной моста, E1 – дополнительный конденсатор для питания микросхемы. SM7315P и подобные – это микросхема драйвер, сердце всей цепи.

Его устройство включает в себя ШИМ-контроллер, цепи обратной связи по току (различные мультиплексоры, компараторы и другие элементы.

Они сравнивают значение номинального тока и реального, после чего дают сигнал ШИМ-контроллеру на изменение коэффициента заполнения управляющих импульсов). ШИМ управляет силовым ключом (n-MOS скорее всего).

Силовой ключ расположен в корпусе микросхемы, поэтому на плате его вы не найдёте.

R1 – датчик тока, позволяет изменить силу тока в цепи светодиодов. Чем больше его номинал – тем меньше ток.

• L1 – накопительная индуктивность, благодаря которой происходит преобразование напряжения.
• D1 – диод, необходимый для работы преобразователя.
• E3 – конденсатор, фильтрующий выходные пульсации.
• R2 – резистор, обеспечивающий минимальную нагрузку для преобразователя.

В целом, контур образованный из L1, D1 и транзисторного ключа, встроенного в микросхему, представляет собой типовую схему импульсного понижающего преобразователя. Упрощенный вариант такой схемы изображен на следующем рисунке.

Особенности конструкции

Как я часто пишу – светодиоды греются. При этом нагрев происходит настолько сильный, что некоторые чипы не могут проработать и минуты без дополнительного теплоотвода. У мелких светодиодов в SMD-корпусах тепло отводится через их контактные площадки.

Мощность одного филамента около 1 ватта. Взгляните на SMD-светодиоды – на каждый ватт их мощности, нужно 25-30кв.см. площади радиатора. Отсюда возникает интересный вопрос, связанный с охлаждением филаментов.

Мощность филаментной лампы можно определить по её внешнему виду, а именно по количеству нитей. 1 нить — 1Вт.

Как охлаждаются филаментные светодиоды?

Во-первых, филамент – это не цельный мощный светодиод, а лишь матрица. Тип матрицы в этом форм-факторе на англоязычных ресурсах называется «COG» или «Chip-on-Glass». На русском языке это что-то вроде «Матрица на стеклянной основе».

Во-вторых, раз уж это матрица, значит на ней есть множество мелких светодиодов. По отдельности они выделяют очень мало тепла, так как они маломощные. Приблизительный расчет:

1 Вт / 28 светодиодов = 0,036 Вт/светодиод

Для отвода тепла нужен носитель. Производители заполняют колбу филаментных ламп хорошо проводящим тепло газом. Одни источники заявляют, что этот газ — гелий, в рекламных видео о лампочках томича говорится о специальной рецептуре газов. Однозначной информации по этому поводу нет.

Благодаря такой конструкции нагрев филаментной лампочки слабый – порядка 50-60 градусов. Вы смело можете использовать их в светильниках с бумажными, тканевыми и пластиковыми абажурами. Нагрев самой нити филамента доходит до температур свыше 100 градусов. Современные светодиоды способны работать и при температурах КРИСТАЛЛА в 120 градусов, а корпус имеет значительно меньший нагрев.

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.

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.

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.

1. Также сохраняется высокая вероятность поражения электрическим током, при прикосновении к токоведущим частям.
2. 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.

Источник: https://SvetodiodInfo.ru/voprosy-o-svetodiodax/led-filament.html

Филаментные лампы что это такое, виды, устройство плюсы и минусы

От качественного освещения зависят уют и атмосфера в доме. Большую часть информации человек получает через зрение, поэтому свет в помещении имеет особое значение.

Расстановка и интенсивность освещения позволяют достичь необходимой обстановки. Важно учитывать и предназначение комнаты: на кухне и в гостиной нужен яркий свет, у камина подойдет полумрак, а за рабочим столом должно быть неяркое, но достаточное освещение. Необходимо грамотно подбирать лампочки для люстры и светильников. Они делятся на несколько видов:

• стандартные лампы накаливания;
• светодиодные;
• люминесцентные;
• филаментные (новый тип).

В светодиодных лампочках используются светодиоды. Сфера применения у них широкая: в быту, промышленности и для уличного освещения. Эта разновидность ламп является самым безопасным и экологическим источником освещения.

При производстве и эксплуатации используются безвредные компоненты. В лампочках нет ртути, следовательно, при поломке или выходе из строя детали не представляют угрозы здоровью человека.

Существует 2 типа устройства – цельные светильники и сменные лампочки.

Светодиодные лампочки обрели большую популярность, так как имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания и прочими типами.

Что такое филаментные лампы?

Эти виды ламп впервые были созданы 8 лет назад в Японии, в основе которых были светодиоды, а своим внешним видом они напоминали длинные лампы накаливания. Одновременно с этим, появилось и название FILAMENT, дословно звучащее на русском языке как «нить накаливания».

Иногда встречается фраза «филаментные светодиодные лампы». Они изначально применялись в качестве декоративного освещения, так как их мощности было недостаточно для обеспечения требуемого светового потока. Вследствие этого, за пределами Японии, эти виды ламп не использовались.

Но забвение длилось не долго. Уже в 2013 году компании из Китая разработали мощные филаментные светодиодные лампы, которые не уступали обыкновенным лампам накаливания по количеству светового потока.

Преследо

Филаментные лампы: плюсы, минусы и особенности использования

Светодиодные лампы стали привычным элементом в освещении жилища. Они позволяют значительно экономить электроэнергию, что положительно сказывается на бюджете. Поражает разнообразие размеров и технических характеристик. Среди них выделяются филаментные лампы. Внешне они похожи на стандартные лампочки накаливания (их часто путают), но у них есть свои особенности. Это более современная разработка, возможно, скоро станет полноценной заменой других моделей. Перед покупкой стоит разобраться в достоинствах и недостатках устройства.

Особенности конструкции

Массовое производство началось только в 2013 году, но эксперименты с удачным результатом проводились еще в 2008 году в Японии. Английское название — filament LED — переводится как «нить накаливания». На российском рынке его интерпретировали на «филаментную лампу».

Конструкция состоит из нескольких элементов:

1. Светодиодные стержни (филамент).
2. Колба из стекла.
3. Цоколь E27 и E14.
4. Драйвер.
5. Основание из плохо проводящего электричество материала (необязательный элемент, есть на некоторых моделях).

Светодиодный филамент — это стеклянный круглый или прямоугольный стержень. На нем закрепляются кристаллы методом «Chip – on — Glass». У каждого стержня мощность составляет 1 Ватт.

Диоды закрепляют на колбе, и покрывают желтым силиконовым люминофором. Слой должен быть достаточно толстым, чтобы не пропускать ультрафиолетовые лучи и обеспечивать равномерное рассеивание света. По цветовой температуре параметр близок к стандартной лампе накаливания.

Подключение питания к светодиодам не получится провести с помощью переменного напряжения, поэтому используются простые схемы.

Преимущества филаментных лампочек

Внешний вид

Они напоминают стандартные лампы накаливая. Постепенно устаревшие модели уходят из обихода, но в украшении интерьера и для дизайнерских решений ни все еще актуальны. Филаментные лампочки часто используются для дизайна, когда требуется имитация ламп накаливания.

Экономия

Все светодиодные модели тратят мало энергии. Она практически полностью уходит на освещение, и лишь малый процент — на нагрев. Это большой минус старых устройств, который уже решен современными технологиями.

Экономия электричества положительно сказывается на финансовых затратах за электроэнергию.

Свет

Филаментный тип имеет рассеивание в 360 градусов. У других разновидностей светодиодных устройств этот показатель хуже.

Качественное восприятие света человеческим зрением достигается низким показателем пульсации. Для распределения используется простая система, которая дает равномерное освещение.

Технические характеристики

1. Срок эксплуатации доходит до 50 тысяч часов, в зависимости от качества производства.
2. Хорошая совместимость с различными приборами, независимо от года производства.
3. Тяжелый радиатор отсутствует.
4. При производстве перенастройка оборудования не нуждается в дополнительной мощности.
5. С помощью диммера возможна регулировка уровня освещения помещения.

Цвет

Так как колба прозрачна, передача цвета наилучшая. В зависимости от толщины слоя и качества люминофора, свет может иметь разные оттенки: холодные, теплые или дневные. Влияет и равномерность покрытия.

Экологичность

Все современные технологии направлены на защиту окружающей среды от отходов. Эксплуатация филаментных лампочек не вредит экологии. Утилизация проходит, как для бытовых отходов.

Так как срок службы у данных моделей значительно выше, их покупка и замена будут проходить реже. Это сократит количество мусора при массовом использовании.

Минусы филаментных моделей

Ремонт

Многие изделия можно починить, если поломка незначительна. С лампочками такая ситуация возникает редко. Однако в случае перегорания любого комплектующего, починка невозможна. Все устройство выходит из строя, даже если сломан малый элемент.

Хрупкость

Колба, в которой находится филамент, выполнены из хрупкого стекла. Ее легко разбить, если не проявлять осторожность. Все лампочки очень хрупкие, необходима внимательность при их замене.

Подделки

Лампы с филаментом стоят дорого, относительно других моделей, несмотря на небольшую популярность среди покупателей. Среди множества изделий часто попадаются подделки. Практические характеристики не соответствуют написанным параметрам. Недобросовестные производители заменяют полноценный драйвер на простой дешевый выпрямитель. Из-за этого срок службы сокращается, коэффициент пульсации увеличивается, мощность уменьшается.

Среди множества производителей наиболее эффективных по созданию филаментных лампочек нет. Потребители не смогут отличить качественную модель от подделки.

Драйвер

Для его установки, зачастую, не хватает места в маленькой конструкции. Если используется упрощенная модель, повышается пульсация света, что сказывается на освещении. Существуют миниатюрные драйверы, но стоимость лампочек с ними будет гораздо выше средней. Можно найти дешевые аналоги, которые имеют незначительные отличия по техническим характеристикам.

Безопасность

Перед покупкой стоит обратить внимание на цветовую температуру. Многие производители халатно относятся к данной характеристике, а она влияет на здоровье глаз. Синий спектр наиболее вреден, так как длительное пребывание вызывает напряжение и ухудшение зрения. Если нужно заменить лампочку в детской комнате, нельзя выбирать белый спектр. Глаза ребенка еще развиваются, если их повредить, позже будут серьезные проблемы со здоровьем.

Стоит ли заменить стандартные лампочки на филаментные?

Данный тип изделия стоит дорого, есть более дешевые аналоги. Его не стоит устанавливать в детских комнатах, так как светодиодное освещение может навредить неокрепшему зрению.

Лампы с филаментом можно использовать для творческих задач: фотосессий, украшений интерьера и пр. Для постоянного использования лучше выбрать другие модели. Есть много аналогов со схожими характеристиками, а их стоимость будет ниже.

Похожие записи

Датчики толщины нити

, для чего они нужны и для чего?

Я достаточно хорошо слежу за трендами в 3D-печати. На днях мой друг упомянул, что в последнюю версию прошивки Marlin добавлено определение толщины нити. Я понятия не имел, что это было, но это определенно звучало круто. Мне нужно было узнать больше.

В промышленных условиях филамент изготавливается путем вытягивания расплавленного пластика с определенной скоростью в охлаждающую ванну. Насадка на 2 шт.Филамент 85 мм и нить 1,75 мм на самом деле имеют одинаковый размер, но нить накала более или менее растягивается на выходе из сопла. Уравновешивая эти три параметра, экструзионная машина может производить нить любого желаемого размера. Как и любая механическая система, она требует постоянной регулировки для поддержания баланса. Обычно это делается путем измерения нити накала лазером после того, как она остынет, и последующей передачи этой информации обратно в систему. У лучших производителей нити накала есть несколько лазеров и очень быстрая обратная связь.Некоторые из лучших предлагают разницу в толщине + -0,04 мм или меньше между любыми двумя точками нити. Некоторые из худших имеют более крупные ошибки, например + — 10 мм. Поскольку пластик подается в экструдер с фиксированной линейной скоростью, это приводит к изменению объема пластика, выходящего из сопла в секунду. В лучшем случае мы видим изменение объема экструдированного пластика на 4,41%. В худшем случае мы начинаем видеть 10,51% и более.

Вариация нити, проявляющаяся как косметический дефект.

Принтер не работает.Он работает в предположении, что получается абсолютно идеальная нить. Поэтому, когда в него попадает на 10,51% больше пластика, он просто выталкивает его и продолжает свою жизнь. Однако, если нить накала недостаточно ровная, это может фактически проявиться как видимый дефект на отпечатке. Или, в худшем случае, вызвать сбой печати из-за чрезмерного или недостаточного выдавливания пластика.

Итак, что делает датчик толщины нити для устранения этой проблемы? Чтобы начать понимать, нам нужно посмотреть, как программное обеспечение обрабатывает нить накала.Когда слайсер составляет G-код для 3D-печати, он вычисляет объем пластика, который ему нужен, чтобы поместить бусину пластика определенной ширины и определенной высоты на каждый миллиметр перемещения. Это был полный рот. Например, когда принтер, печатающий слои толщиной 0,2 мм, перемещается на 1 мм, он хочет разместить объем, который имеет длину 1,0 мм, ширину 0,4 мм и высоту 0,2 мм. Нить, проталкиваемая в сопло, имеет объем на мм, определяемый диаметром нити.

Объем на мм нити в дюйме.

Уравнение, которое мы пытаемся сбалансировать.

Наша цель — интегрировать датчик толщины в эти функции, чтобы увидеть, что делает датчик толщины. Это линейное уравнение, поэтому здесь нет ничего необычного. Теперь высота слоя, ширина слоя и длина перемещения определяются настройками и геометрией модели соответственно. Это фиксированные числа, поэтому нас не волнует. Это оставляет нам диаметр нити и длину экструдированной нити.Как мы упоминали ранее, обычно предполагается, что нить накала имеет фиксированный диаметр. Таким образом, все, что программное обеспечение должно вычислить, — это длина экструдированной нити на мм комбинированного перемещения по осям x и y, чтобы наши объемы совпадали.

Но мы знаем, что одна из этих переменных на самом деле тоже меняется на миллиметр. Диаметр нити! Итак, теперь у нас есть проблема. Если диаметр нити постоянно меняется, наше уравнение никогда не будет сбалансировано! Чтобы исправить это, мы можем добавить к нашему уравнению множитель.Поскольку мы не можем контролировать ширину нити накала, мы не можем изменить это значение. Однако, если мы знаем ширину волокна и предполагаемое значение, мы можем изменить длину вытянутой нити. Это потому, что, в отличие от нити накала, мы контролируем шаговый двигатель, который приводит в движение экструдер. Это значение называется множителем экструзии, и его определение — это то, что нужно датчику толщины.

Итак, все, что делает датчик накала, это измеряет текущий диаметр нити накала.Он берет ожидаемый диаметр и делит его на только что измеренное значение, чтобы получить простой процент. Он передает это число обратно в нашу систему в качестве множителя экструдера и при необходимости замедляет или ускоряет шаговый двигатель. Довольно просто.

Идеальная нить, которую, по мнению принтера, видит.

Принтер не может компенсировать отклонения.

Регулируя множитель экструзии, принтер может приблизиться к идеальной нити.

Тени на датчике из вариации [inornate]. Прямо сейчас ведутся эксперименты с несколькими датчиками толщины. Первый, насколько я могу судить; дайте мне знать, если я ошибаюсь в комментариях, автор [flipper] на сайте thingiverse. Сейчас он в своей третьей версии. Датчик работает, отбрасывая тень от нити накала, проходящей мимо оптического датчика. Затем прошивка считает пиксели и работает в обратном направлении, чтобы получить диаметр. Это значение отправляется в прошивку Marlin на принтере, которая делает все остальное.Как обычно и замечательно в сообществе разработчиков открытого исходного кода, вскоре другие начали работать над этой проблемой. [inoranate] улучшил идею, добавив больше теней на сенсор. Техника все еще совершенно новая, но будет интересно посмотреть, какие преимущества она принесет.

Теперь возникает следующий вопрос: «Стоит ли обновлять мой принтер датчиком толщины?» Если вы обычно используете плохую нить или экструдируете собственную, да. Датчики тока могут измерять только + — 0,02 мм.Так что для лучшей нити накала вы действительно не увидите разницы, а для худшего — может. Последняя прошивка экструдера волокна Lyman для изготовления вашей собственной нити также поддерживает эти датчики, позволяя вам использовать обратную связь в вашей производственной системе, как в промышленных машинах. В общем, очень интересная разработка в мире 3D-принтеров.

Гонконгская команда разрабатывает самые энергоэффективные светодиодные лампы накаливания

Светодиодные лампы накаливания ПолиУ и другие лампы.Предоставлено: Гонконгский политехнический университет.

Исследовательская группа Государственной ключевой лаборатории сверхточных технологий обработки (партнерская лаборатория Политехнического университета Гонконга) и студенты Политехнического университета успешно разработали самую энергоэффективную технологию светоизлучающих диодов (LED) со световой эффективностью 129 лм / W, что в 1,5 раза превышает эффективность традиционных светодиодных ламп, превосходя все другие инструменты общего освещения, доступные на рынке.

Эта технология светодиодной нити накаливания отличается превосходной энергоэффективностью.Исходя из предположения, что ежедневная работа в течение восьми часов, светодиодная лампа накаливания PolyU с люменом 1300 лм стоит 33 гонконгских доллара по тарифу на электроэнергию в год и способствует ежегодному выбросу углекислого газа на 22 кг. Для сравнения, традиционная светодиодная лампа стоит 47 гонконгских долларов в виде тарифа на электроэнергию и 31 кг выбросов углекислого газа в год при том же световом потоке и условиях, что означает, что новая технология может снизить выбросы углекислого газа на 30%. Кроме того, новая технология обеспечивает ожидаемый срок службы 50 000 часов, что составляет лишь половину стоимости производства традиционных светодиодных ламп.

Благодаря энергосбережению и длительному сроку службы светодиодное освещение вносит значительный вклад в устойчивое развитие. Однако ограничения традиционных светодиодных ламп, включая высокую стоимость производства и узкий угол луча, повлияли на их популярность. Технология светодиодной нити накала, разработанная PolyU, не только совершила прорыв в области энергоэффективности, срока службы и стоимости производства, но также имеет другие преимущества, в том числе:

1. Широкий угол луча: 300 градусов, параллельно лампе накаливания;

2.Сравнительно высокий индекс цветопередачи (CRI): позволяет проецировать объекты в исходном цвете, как если бы они находились при естественном освещении;

3. Меньше УФ-излучения; и

4. Более экологически чистый: Отсутствие вредных химикатов, меньшее количество электронных компонентов и 80% материалов, пригодных для вторичной переработки.

Светодиодная лампа накаливания разработки ПолиУ. Предоставлено: Гонконгский политехнический университет.

Эти прорывы стали возможны благодаря следующему технологическому прогрессу:

1.Использование алюминия в качестве материала подложки. Светодиодные чипы чувствительны к нагреванию. Тепло уменьшает ее яркость и ускоряет падение светового потока, поэтому конструкция теплового потока подложки имеет решающее значение для срока службы светодиодных ламп. Вместо керамики и сапфиров в качестве материала подложки выбран алюминий с хорошей теплопроводностью, высокой отражающей способностью и доступной ценой, чтобы обеспечить более длительный срок службы и более высокий просвет при более низкой стоимости.

2. Установка светодиодных чипов малой мощности на обеих сторонах подложки. Чем больше мощность (ватт) светодиодного чипа, тем выше требуемый электрический ток, что приводит к большим потерям энергии.В светодиодной лампе накаливания PolyU светодиодные чипы с большой мощностью заменены множеством крошечных светодиодных чипов с небольшой мощностью, которые установлены с обеих сторон подложки. Такая конструкция снизит потери энергии и обеспечит равномерное рассеивание света, не влияя на яркость.

3. Применение передовой технологии литья под давлением Полусферический пластиковый корпус светодиодных ламп, изготовленных традиционным методом литья пластмасс, ограничивает угол луча.С применением передовой технологии литья под давлением, разработанной Производственным центром передовой оптики ПолЮ, был изготовлен цельный и прозрачный сферический пластиковый корпус, обеспечивающий угол луча 300 градусов.

4. Повышение мощности источника питания Светодиодная лампа накаливания PolyU преобразует переменный ток (переменный ток) в слабый постоянный ток (постоянный ток) напрямую, не обращая внимания на напряжение, и, следовательно, уменьшает количество необходимых компонентов и упрощает схемы, повышая надежность и эффективность лампы.

Подана заявка на патент на эту новую технологию и завершен дизайн прототипа.В будущем команда проведет различные тесты и получит сертификаты для вывода на рынок.

Новые светодиодные уличные фонари сокращают расходы

Предоставлено
Гонконгский политехнический университет

Ссылка :
Команда из Гонконга разрабатывает самые энергоэффективные светодиодные лампы накаливания (2017, 13 марта)
получено 11 ноября 2020
с https: // физ.org / news / 2017-03-hong-kong-team-energy -fficient-filament.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие
часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Кто изобрел лампочку накаливания

Кто изобрел извилистый кусочек проволоки внутри
Лампочка?

Мы все узнали в нашей истории
классы, которые Томас Эдисон изобрел лампочку в 1879 году и что первые
Удачная нить накаливания представляла собой обугленный кусок хлопковой нити, который горел за
13.5 часов. Сегодня мы не думаем о нити лампочки,
если они не выгорят, но их раннее развитие — это увлекательная история 19 ^-го гг.
химия и материаловедение века.

Эдисон решил разработать
лампа накаливания в то время, когда его признали народом
передовой изобретатель телеграфного оборудования. К осени 1877 года Эдисон разработал некоторые критические
идеи и объявил прессе, что скоро получит коммерческую
успешная система.

Он пришел к выводу, что текущий
Требовался регулятор, чтобы нить накаливания не перегревалась. Либо устройство теплового расширения, либо
Реле телеграфного типа может использоваться для размыкания цепи, когда ток был
слишком высоко. Автоматические выключатели
защита каждой нити накала означала, что лампочки нужно было подключить
параллельно.

К счастью, Эдисон знал
достаточно о законах Джоуля и Ома, чтобы понять, что лампы с высоким сопротивлением
наиболее эффективно работал бы в параллельных цепях.Эксперименты, проведенные в Менло-парке, штат Нью-Джерси,
лабораторий, показали, что потребление энергии нитями было пропорционально
его излучающая поверхность, а не его сопротивление. Другими словами, лампы с высоким сопротивлением не потребуют большего.
энергии, чем у низкоомных.
Чем меньше излучающая поверхность, тем больше света. Таким образом, идеальная нить была бы
длинный тонкий провод с высоким сопротивлением.
И когда он достиг этой точки в октябре 1878 года, Эдисон считал, что
лампа накаливания оказалась ничем не хуже уже изобретенной.

К тому времени, когда Эдисон
начал свой проект освещения в 1877 году, около двадцати изобретателей уже построили
лампочки с платиновыми или иридиевыми нитями, нагреваемыми на воздухе, или углеродными
нити нагреваются в вакууме.
Платина была идеальным материалом.
Он имел высокую температуру плавления, мог быть намотан в плотную катушку и
сопротивлялся окислению. Углерод на
другая рука была слишком легко окислена, и ее трудно было защитить током
вакуумные технологии. Ранее
изобретатели безуспешно пытались обойти эту проблему, используя углерод
нити в азотной и даже углеводородной атмосфере.

Преодолеть платину
Расходы Эдисон пытался найти новые источники и разработать сплавы платины. Обе попытки потерпели неудачу, как и попытки
используйте менее дорогие металлы. Этим
время прессы, ожидавшей чудес от Эдисона (мнение, которое
Сам Эдисон всячески поощрял) нетерпеливо ждал результатов.

Это выходит далеко за рамки
эта статья описывает работу Эдисона 1878 года над электрическими генераторами,
популяризации, и о том, как была организована финансовая поддержка
система освещения лампами накаливания.
Достаточно сказать, что эти усилия были критически важны для реализации проекта.
до завершения.

Это было при работе с
металлические нити, которые Эдисон и его сотрудники сделали одними из самых важных
вклад в химию.
Микроскопические и химические исследования нитей из сплава платина / иридий
который был нагрет на воздухе, показал, что окисление было серьезной проблемой. Металл, казалось, адсорбировал газы
во время нагрева и что его температура плавления зависит от количества газа в его
поры.Что явно было нужно
был лучший вакуумный насос.

Объединив научные
литературе сотрудники Menlo Park узнали, что два лучших насоса были
Типы ртути Шпренгеля и Гейслера.
Не имея возможности их приобрести, Эдисон поручил стеклодувной фирме
создавать новые насосы, сочетающие в себе лучшие черты обоих. Был добавлен датчик Маклеода и
лаборатория вскоре стала самой эффективной (хотя иногда и темпераментной)
вакуумный насос.

Нагрев платины в лучшем
вакуум дегазировал волокна и, в свою очередь, сделал их тоньше и
выдерживают более высокие температуры.
Это также сделало бы систему дешевле, поскольку отдельные автоматические выключатели
были больше не нужны для каждой лампы.

Эдисон в итоге представил
его работа по газам в металлах Американской ассоциации содействия развитию
Наука. Он признан
большой вклад в химию металлов. Однако вся эта работа не решила проблему
платины стоимость.

Вооружен лучшим пылесосом
насоса, Эдисон теперь обратился к углю как потенциальной нити.Он искал натуральное волокно
что могло быть карбонизировано. Среди
многие опробованные волокна были человеческие волосы, волосы животных, тонко нарезанный рог, все
виды нитей и ботанические образцы со всего мира. Чтобы улучшить свою силу,
Эдисон пробовал пропитать карбонизированные волокна леденцом, китовым маслом,
хлопковое масло и любое количество углеводородов. В конечном итоге самым удачным волокном оказалось тонкое
нарезанные полоски бамбука.

Между тем, пресса, общественность,
и финансовые покровители становились нетерпеливыми.Эдисону нужны были лампочки для демонстрационных проектов.
Итак, первые лампочки имели нити из карбонизированной бумаги. Даже самая тонкая бумага имела неправильную форму.
распределение волокон и разной толщины. Бумажные волокна прослужили всего около 300 часов.

Именно в этот момент
Исследование разделено на два совершенно разных направления. Вдохновленный идеалом щедрости девятнадцатого века
природный мир, наполненный хорошими вещами для всего человечества, Эдисон искал
натуральное волокно где-нибудь в мастерской всемогущего бога.Его соперники попытались создать синтетический.

Как они это видели, только
аморфная, плотная и полностью однородная углеродная нить обеспечит длинный
длительное освещение. Нет естественного
волокно могло когда-либо соответствовать этим требованиям.

Эдисон — два главных соперника
были Уильям Сойер из Нью-Йорка и Эдвард Уэстон из Ньюарка, Нью-Джерси. Уэстон был уроженцем Англии, который приехал
в 1870 году двадцатилетним юношей в Соединенные Штаты. Он поселился в Нью-Йорке, где впервые
позиция была с производителем фотохимии.Шанс отремонтировать почти обанкротившуюся
Гальваническая компания привела Уэстона в область электрохимии. Поскольку в то время не было
надежный источник электрического тока, Уэстон начал строить свои собственные динамо-машины,
что, в свою очередь, стало его основным бизнесом.

Он переехал в Ньюарк, Нью-Йорк.
Джерси в 1875 году и к 1877 году приобрел бывшую синагогу на Вашингтон-стрит.
для использования в качестве первого в стране завода по производству электрических машин. Вооружен хорошими динамо-машинами и очень
Благодаря глубокому знанию химии, Уэстон взялся за вызов электрического
освещение за год до Эдисона.

Многие читатели Индикатора узнают Уэстона как изобретателя Нормального
Ячейка (первая стандартная единица вольт) и основатель Weston Instrument
Компания, один из мировых лидеров по производству электрооборудования
производители. Оба эти
достижения были в будущем.

Хотя его первый
коммерческие успехи были бы с наружными дуговыми лампами, Уэстон также работал над
разработать лампы накаливания для использования внутри помещений. Его первые нити накаливания лампочки были сделаны путем сжатия
смесь угольной пыли и дегтя через узкое отверстие.Но когда эти волокна оказались
неоднородным, Уэстон вспомнил свои дни, когда он был фотохимиком и
решил попробовать целлулоид.

Целлулоид производится
сочетание нитрированной целлюлозы с камфарой при высоких температурах и давлении. Поскольку он легко воспламеняется,
стабильная форма требовалась для использования в качестве нити. Уэстон рассудил, что, поскольку исходный материал был окислен,
обработка восстановителем денитрифицировала бы и преобразовала целлулоид обратно
в целлюлозу.В сентябре
В 1882 году он запатентовал процесс погружения целлулоида в ванны, содержащие
гидратированный сульфид аммония, хлорид железа или сульфат железа. По словам изобретателя,
Полученный материал был негорючим, плотным, гибким и прочным.

Нити были отрезаны от
листы этого материала, которые Уэстон назвал Тамидин. Нити нагревали для удаления
растворенные газы, карбонизируются и, наконец, концы покрывают медью.

В отличие от Вестона, который был
обученный ученый, и Эдисон, который был очень дисциплинированным исследователем, Уильям
Сойер был журналистом и по совместительству изобретателем телеграфного оборудования.Несмотря на ограниченное финансирование, слабые теоретические
понимания и проблемы с алкоголем, Сойер сумел создать рабочий
лампочка с угольной нитью.
Но он и его сторонники без предварительной подготовки запустили производство своих ламп.
тратить время на усовершенствование своего продукта или методов производства. Они были вынуждены покинуть проект из-за
Июнь 1878 г.

Сойер создал один
процесс, который был жизненно важен для производства углеродных волокон, он сделал их
самостоятельный ремонт. Аккуратно нагревая
волокна в углеводородной атмосфере стали причиной слабых мест и поверхностных
оспины нагреваются и ярко светятся.
Углерод осаждался на этих точках до тех пор, пока вся нить
равномерное сечение. Уэстон сделал то же открытие примерно в то же время
но Сойер был первым, кто запатентовал этот процесс.

Тем временем, в Менло
Парк, Эдисон не сидел сложа руки. Когда-то бамбук оказался эффективным
filament, был проведен еще один поиск оптимального вида. Во-первых, экземпляры всех тропических трав
виды, которые можно было получить в Соединенных Штатах, были опробованы. Затем агентов отправили на Кубу и юг.
Америка охотится за тропическими травами.
Уильям Х. Мур был отправлен в Японию и Китай за более экзотическими
разновидности бамбука. После
После тщательного поиска был подписан контракт с японским производителем недалеко от
Киото. До конца
поиск нитей, было опробовано около 6000 видов бамбука.

Подготовленные ученые потрясли
их головы над бамбуковыми поисками Эдисона, и его недоброжелатели указали на
усилия как монументальная трата времени.
Они упустили важный момент, даже если поиск не дал
единственная пригодная для использования нить накала, она действительно вызвала огромную известность.Эдисон всегда был на
каждый раз, когда один из его охотников за нитью возвращался домой, то с прессой
наблюдая, он громко расспрашивал человека о его результатах. Эдисон также был заядлым читателем Жюля.
Романы Верна и всемирный поиск через горы и джунгли походили на
проживает один из участков Верна.

И японские волокна
действительно работал хорошо. К 1880 году Эдисон был
производство лампочек со сроком службы до 1500 часов.

Даже как последний из
Охотники за нитью из Эдисона возвращались в Нью-Джерси, промышленник Хирам
Максим (позже прославившийся своими пулеметами) производил лампочки с тамидином.
нити.Патентные гонорары от
эти волокна оказались чрезвычайно ценными для Уэстона. Действуя до 2000 часов, Тамидин быстро стал
серьезный конкурентный вызов для бамбука и других растительных волокон. До
введение вольфрамовых нитей, многие из мировых лампочек были сделаны
с этим материалом.

В 1906 году General Electric
представили лампы накаливания с вольфрамовой нитью.

Из двадцати или около того
изобретателей, которые работали над лампами накаливания до Эдисона, большинство из них
вспоминают только в лучших учебниках истории.Эдвард Уэстон, возможно, имел лучшую нить накала, но ей не хватало
Впечатляющая финансовая поддержка Эдисона и благоприятная пресса. Хотя он получил контракты
для освещения улиц Ньюарк, а затем Бруклинского моста, в конечном итоге Уэстон
бросил светотехнический бизнес и обратил свое внимание на электрические
измерительные приборы. Вестон
Инструментальная компания была основана в 1888 году.
Их фабрика на углу Ньюарк-Плейн и Оранжевой улицы повернула
из тысяч инструментов.
Портфель патентов Westons включает достижения в области гальваники,
электрические счетчики, предохранители, аккумуляторы и двигатели.Растущая слава исследовательской лаборатории Westons Newark
якобы побудил Эдисона покинуть Менло-парк и построить огромный
исследовательские центры в Вест-Ориндж, штат Нью-Джерси.

В последние годы рассказ
лампочки привлекли внимание ученых и даже Смитсоновского института
Выставка. Для читателей, заинтересованных
чтобы узнать больше, я рекомендую Edison’s Electric Light: Biography of an
Изобретение Роберта Дугласа Фриделя
и Эдисон, Жизнь изобретений
Пол Исраэль.

PPT — Лампы PowerPoint Presentation, скачать бесплатно

.