Филаментные светодиодные лампы

С момента появления на рынке и по сей день конструкция большинства светодиодных ламп остается принципиально неизменной. В целом, конструкция выглядит так — один GaN чип высокой мощности или несколько чипов большего размера, люминофор (фосфор), драйвер, радиатор, который помогает рассеивать тепло и продлевает срок службы лампы. Значительное тепловыделение определяет наличие массивных радиаторов, а также ограниченный угол рассеивания обычных светодиодных ламп.

Первые образцы led ламп с «нитью накаливания»

Появилась новая технология — Filament LED. Необходимость использования объемных радиаторов в таких лампах полностью устранена, филаментные светодиодные лампы (филаменты) весят меньше и больше похожи на классические лампы накаливания.

Первый вариант конструкции filamet led был представлен в 2008 году компанией Ushio Lighting, целью создания такой лампы было сохранение облика лампочки Эдисона. Но эта конструкция не получила широкого распространения по причине плохого рассеивания тепла и других технических недостатков.

Применение и преимущества

Наиболее распространенное использование филаментных ламп — замена ламп накаливания в светильниках стиля «ретро», где привычным является прозрачное стекло лампы и просматриваемые нити накаливания. Кроме того, такие лампы имеют и совершенно практическое преимущество — они дают свет, который распространяется во всех направлениях, в отличие от обычных светодиодных ламп, которые имеют угол рассеивания в 180 градусов и менее.

Конструкция и ключевые отличия от обычных led ламп

Несмотря на внешнее сходство с первыми filament led лампами Ushio, производимые сегодня лампы, на самом деле, обладают множеством новых технических решений, которые отличают их от обычных светодиодных ламп.

Для начала, «нить накаливания» состоит из множества (иногда сотен) светодиодных чипов, установленных на прозрачной подложке вместо металлической подложки. Такая конструкция обычно называется «Chip-On-Glass». Прозрачные подложки выполнены из стекла или сапфира. Прозрачность подложки позволяет свету равномерно распространяться. Светодиодную нить на подложке покрывают смолой, состоящей из силикона и фосфорной смеси, которая выполняет преобразование обычного синего света светодиодов в белый свет. Большинство производителей полагается исключительно на люминофор, чтобы установить цветовую температуру. Другим вариантом контроля цветовой температуры является использование светодиодов красного цвета, что, однако, может негативно сказываться на индексе цветопередачи.

Следует отметить, что использование низкосортного силикона является обычной практикой многих производителей филаментных ламп в Китае. Некачественный силикон становится хрупким после 200 часов работы. Это может стать причиной разрушения светодиодной нити. Именно поэтому использование высококачественного силикона является жизненно важным для долгой жизни светодиодной лампы.

Каждый конец нити имеет металлический электрод для дальнейшей сборки. Рисунок показывает процесс изготовления светодиодной нити.

Фосфорное покрытие имеет решающее значение для индекса цветопередачи и безопасности светодиодных ламп. Неправильное покрытие люминофором может вызвать утечку синего света, который наносит вред сетчатке глаза.

Светодиодные лампы первого поколения, как правило, построены на базе светодиодов большого размера, требуют большой силы тока для достижения максимальной производительности. Лампы filament LED имеют более высокую производительность, чем их традиционные аналоги благодаря более низкому энергопотреблению чипов. В результате они выделяют меньше тепла, более эффективны, имеют более изящную конструкцию без массивного радиатора, обеспечивают широкий угол рассевания света.