LED filament
En LED-glödlampa är en LED-lampa som är designad för att likna en traditionell glödlampa med synliga glödtrådar för estetiska och ljusdistributionsändamål, men med den höga effektiviteten hos lysdioder (LED). Den producerar sitt ljus med hjälp av LED-glödtrådar , som är seriekopplade strängar av dioder som till utseendet liknar glödtrådarna i glödlampor. De är direkta ersättningar för konventionella klara (eller frostade) glödlampor, eftersom de är gjorda med samma kuvertformer, samma baser som passar samma socklar och arbetar med samma matningsspänning. De kan användas för sitt utseende, liknande när de tänds som en klar glödlampa, eller för sin breda ljusfördelningsvinkel, vanligtvis 300°. De är också mer effektiva än många andra LED-lampor.
Historia
En designglödlampa med LED-glödtråd tillverkades av Ushio Lighting 2008, avsedd att efterlikna utseendet på en vanlig glödlampa . Moderna glödlampor använde vanligtvis en enda stor lysdiod eller matris av lysdioder kopplade till en stor kylfläns . Som en konsekvens producerade dessa glödlampor vanligtvis en stråle bara 180 grader bred. Cirka 2015 hade LED-glödlampor introducerats av flera tillverkare. Dessa konstruktioner använde flera LED-glödtrådsljussändare, liknande till utseendet när de tänds som glödtråden på en klar, standard glödlampa, och mycket lika i detalj de många glödtrådarna i de tidiga Edison- glödlamporna .
LED-glödlampor patenterades av Ushio och Sanyo 2008. Panasonic beskrev ett platt arrangemang med moduler som liknar glödtrådar 2013. Två andra oberoende patentansökningar lämnades in 2014 men beviljades aldrig. De tidigt inlämnade patenten inkluderade ett värmeavlopp under lysdioderna. Vid den tiden ljusutbytet för lysdioder under 100 lm/W . I slutet av 2010-talet hade denna stigit till nära 160 lm/W.
Design
LED-glödtråden består av flera seriekopplade lysdioder på ett transparent substrat, kallat chip-on-glass (COG). Dessa transparenta underlag är gjorda av glas eller safirmaterial . Denna transparens gör att det utsända ljuset kan spridas jämnt och jämnt utan störningar. En jämn beläggning av gul fosfor i ett bindemedelsmaterial av silikonharts omvandlar det blå ljuset som genereras av lysdioderna till ljus som närmar sig vitt ljus med önskad färgtemperatur - vanligtvis 2700 K för att matcha det varma vita ljuset i en glödlampa. Nedbrytning av silikonbindemedel och läckage av blått ljus är designproblem i LED-glödlampor.
En fördel med glödtrådsdesignen är potentiellt högre effektivitet på grund av användningen av fler LED-sändare med lägre drivströmmar. En stor fördel med designen är den lätthet med vilken nästan full "global" (360°) belysning kan erhållas från arrayer av filament, men två zoner som avger mindre ljus verkar diagonala mot substratet.
Livslängden för LED-sändare reduceras av höga driftstemperaturer. LED-glödlampor har många mindre LED-chips med lägre effekt än andra typer, vilket undviker behovet av en kylfläns, men de måste fortfarande vara uppmärksamma på värmehantering ; flera värmeavledningsvägar behövs för tillförlitlig drift. helium ) med hög värmeledningsförmåga för att bättre leda värme från LED-glödtråden till glaslampan. LED-trådarna kan arrangeras för att optimera värmeavledning. Den förväntade livslängden för LED-chipsen korrelerar med korsningstemperaturen ( Tj) ; ljuseffekten faller snabbare med tiden vid högre korsningstemperaturer. För att uppnå en förväntad livslängd på 30 000 timmar samtidigt som 90 % ljusflöde bibehålls krävs att korsningstemperaturen hålls under 85 °C. Värt att notera är också att LED-trådar kan brinna ut snabbt om den kontrollerade gasfyllningen någonsin går förlorad av någon anledning.
Strömförsörjningen i en klar glödlampa måste vara mycket liten för att passa in i lampans botten. Det stora antalet lysdioder (typiskt 28 per glödtråd) förenklar strömförsörjningen jämfört med andra LED-lampor, eftersom spänningen per blå lysdiod är mellan 2,48 och 3,7 volt DC. Vissa typer kan dessutom använda röda lysdioder (1,63 V= till 2,03 V=). Två glödtrådar med en blandning av rött och blått är alltså nära 110 V=, och fyra är nära 220–240 V=, jämfört med nätspänningsminskningen till mellan 3 V= och 12 V= som behövs för andra LED-lampor. Fyra glödtrådar används vanligtvis, och utseendet liknar en kolglödlampa. Vanligtvis används en blandning av fosfor för att ge ett högre färgåtergivningsindex (till skillnad från färgtemperatur) än de tidiga blå lysdioderna med gul fosfor.
Den enkla linjära regulatorn som används av vissa billigare glödlampor kommer att orsaka en del flimmer vid dubbelt så hög frekvens som nätväxelströmmen, vilket kan vara svårt att upptäcka, men eventuellt bidrar till ansträngda ögon och huvudvärk.
Galleri
En LED-glödlampa med ett bärnstensfärgat glasskal och många glödtrådar för bättre visuella effekter
Filament arrangerade i ett kors och tvärs mönster för att minska skuggor och ge en mer enhetlig belysning
Samma 4-filament glödlampa sett från toppen
externa länkar
-
Media relaterade till LED-glödlampor på Wikimedia Commons
