Устройство филаментной лампы

Что такое филаментная лампа и почему она лучше? Чем она отличается от ламп накаливания и светодиодных ламп? В этой статье вы найдете ответы на эти вопросы. Мы подробно расскажем о принципе работы, особенностях, преимуществах и недостатках филаментных ламп.

Филаментные лампы: что это?

Что же такое филаментная лампа? Это светодиодная лампа особого типа, которая внешне очень напоминает лампу накаливания (ЛН). Она имеет такую же прозрачную стеклянную колбу, но внутри расположена не вольфрамовая нить, а светодиоды особой конструкции, по виду напоминающие нити. Отсюда и произошло название этого типа ламп – «filament», которое с английского языка переводится как «нить».

В выключенном состоянии филаментную лампу легко отличить от ЛН по форме и характерному жёлтому цвету светодиодных нитей, но во включенном состоянии отличия становятся не столь очевидны. Несмотря на большое внешнее сходство, по параметрам филаментная лампа намного лучше ламп накаливания и эффективнее обычных светодиодных ламп.

Конструкция филаментной лампы

В конструкции филаментных ламп применяются отработанные и проверенные годами элементы ламп накаливания в сочетании с современными светодиодными технологиями. Основные части филаментной лампы показаны на рисунке ниже.

Конструкция филаментной лампы

Филаментные лампы MAXUS

Все филаментные лампы MAXUS

Колба

Стеклянная герметичная прозрачная колба может иметь различную форму. В декоративных сериях ламп может применяться стекло со специальным напылением, чтобы создать более мягкий и тёплый оттенок свечения. Колба заполнена инертным газом, как правило, гелием, который быстро переносит выделяемое светодиодами тепло к стенкам колбы. Тепло равномерно распределяется по всей поверхности колбы и рассеивается в окружающую среду. Так как площадь колбы во много раз больше площади светодиодных нитей, она не нагревается выше 50-60°С.

Светодиодный филамент

Филаментная нить производится по технологии Chip-on-Glass (COG), применяемой при изготовлении дисплеев для мобильных устройств. Она представляет собой подложку из сапфирового стекла, на которой цепочкой расположены кристаллы светодиодов. Благодаря прозрачной подложке свет от светодиодов распространяется во все стороны. На концах подложки закреплены контакты для подачи электропитания и закрепления нити в лампе. Снаружи нить покрывают специальным веществом – люминофором, который и задаёт требуемый цвет свечения (цветовую температуру) нити. Для декоративных серий ламп изготавливают нити различной формы, например, в виде дуг или спиралей.

Стеклянная ножка

Этот важный элемент конструкции является опорой для крепления филаментных нитей. Также в ножке проложены проводники, через которые подводится электропитание к светодиодам.

Цоколь

Служит для закрепления лампы в электрическом патроне и подвода к ней электропитания. Самые распространённые типы цоколей – E27 и E14. Цоколь филаментной лампы – единственное место, где может быть размещён драйвер питания светодиодов.

Драйвер

Драйвер светодиодной лампы представляет собой специальную электронную схему, собранную на печатной плате. Основная функция драйвера – обеспечить правильный режим работы светодиодов при изменении внешних факторов, таких как напряжение питания и температура окружающей среды. Современные схемы светодиодных драйверов способны работать в очень широком диапазоне напряжений сети, имеют различные виды защит и высокий КПД, гарантируют отсутствие мерцания и пульсаций света. Как правило, основой схемы драйвера является специализированная микросхема, обеспечивающая его высокие показатели.

Интересно знать. Цветовую температуру филаментной лампы можно приблизительно определить по оттенку цвета нитей. Если нити имеют лимонный оттенок, то такая лампа будет создавать дневной (белый) свет, а лампа с нитями насыщенного жёлтого или оранжевого цвета – более тёплый (жёлтый). Форма, длина и количество филаментных нитей влияют на качество освещения. Чем больше цепочек и чем они длиннее, тем больше светодиодов на них можно разместить и тем ярче будет лампа. От расположения нитей зависит также и равномерность освещения.

Совет. Качество люминофора напрямую влияет на качество света. Производители недорогих брендов могут экономить на люминофоре. Дешёвый люминофор быстро теряет свои свойства в процессе эксплуатации (деградирует), что отрицательно сказывается на качестве света – появляется неприятный и вредный для глаз синий оттенок. По этой причине, нужно правильно подходить к выбору производителя ламп.

Особенности и преимущества филаментных ламп

Филаментные лампы имеют ряд преимуществ не только перед ЛН, но и перед обычными светодиодными лампами:

• Ввиду того, что вся поверхность лампы представляет собой прозрачную колбу, а также из-за особенной конструкции филаментной нити, лампа обеспечивает очень широкий угол рассеивания света – практически 360 градусов. Она способна равномерно освещать окружающее пространство, чего трудно добиться в обычных светодиодных лампах;
• В обычных светодиодных лампах для увеличения угла рассеивания применяют колбы (оптические системы) из специальных полупрозрачных материалов, которые поглощают часть света. Колба филаментной лампы полностью прозрачна, что приводит к увеличению энергоэффективности лампы;
• Во время работы светодиоды могут нагреваться до высоких температур, и именно температура является препятствием к дальнейшему увеличению их светоотдачи. Особенности конструкции филаментной нити способствуют равномерному распределению тепла между всеми кристаллами светодиодов и эффективному отведению тепла от всей поверхности нити. При этом, за счёт газа, заполняющего колбу, тепло быстро переносится к ее стенкам и рассеивается в окружающую среду, а из-за большой площади поверхности колба не нагревается до высокой температуры. Эффективное отведение тепла от светодиодов позволяет подводить к ним большую мощность без риска выхода из строя, что также способствует повышению энергоэффективности лампы и увеличению ее срока службы.

Таким образом, основным преимуществом филаментных ламп является их высокая эффективность, но на этом их преимущества не заканчиваются. Эти источники света одинаково хорошо подходят для освещения домов, магазинов, кафе, учебных и общественных заведений. Благодаря широкому углу рассеивания света, филаментные лампы можно применять для общего и местного освещения интерьеров. Филамент отлично сочетается с хрустальными светильниками и люстрами, открытыми и прозрачными плафонами, бра в форме фонарей и другими моделями в классическом и старинном стилях. Стеклянная колба не нагревается до высоких температур, поэтому филаментные лампы можно устанавливать возле натяжных или гипсокартонных потолков и других поверхностей, которые не допускают сильного нагрева.

Сравнение ламп разных типов

	ЛАМПА НАКАЛИВАНИЯ (ЛН)	КОМПАКТНАЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНАЯ ЛАМПА	ОБЫЧНАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА	ФИЛАМЕНТНАЯ ЛАМПА
Свет	комфортный для глаз; угол освещения – 360°	некомфортный для глаз; угол освещения – 360°	менее комфортный для глаз; угол освещения – 180…270°	комфортный для глаз; угол освещения – 360°
Здоровье	безопасна – не содержит ртуть	небезопасна – содержит ртуть	безопасна – не содержит ртуть	безопасна – не содержит ртуть
Стоимость	низкая	средняя	выше средней	высокая, но быстрая окупаемость
Электроэнергия	высокое потребление электроэнергии	в 5 раз меньше, чем ЛН	в 7 раз меньше, чем ЛН	в 10 раз меньше, чем ЛН
Срок службы	небольшой срок службы (1000 часов)	средний срок службы	большой срок службы	большой срок службы

Декоративные модели с прозрачной стеклянной колбой подойдут для оформления залов кофеен, баров и ресторанов

Филаментная лампа в форме свечи — отличный выбор для хрустальной люстры

Виды филаментных ламп

Существует несколько видов филаментных ламп для различных областей применения. В зависимости от этого внешний вид лампы и конструкция ее нитей выглядят по-разному. Прямая нить используется для максимально яркого освещения дома, офиса либо улицы. Нить в виде спирали применяется в декоративных лампах для создания мягкого света, уютной и приглушенной атмосферы в спальнях, кафе, барах и ресторанах. Специальное напыление внутри колбы делает филаментную лампочку уникальной, а ее свечение – особенным.

Применение филаментных ламп в декоративных целях позволяет создать неповторимый интерьер

Форма, размеры и внешний вид филаментных ламп настолько разнообразны, что позволяют удовлетворить практически любые потребности и подобрать лучший вариант.

Модели с прозрачной колбой стильно смотрятся не только в классических или винтажных, но и в современных интерьерах

Лампы филамент в форме свечи с теплым светом создадут уют в гостиной

Чтобы получить уверенность в том, что вы покупаете качественные и долговечные филаментные лампы, дающие комфортный свет, заходите в магазин Maxus!

Мы предлагаем модели, которые прошли тестирование и одобрены офтальмологами как безопасные для зрения. Лампы имеют ресурс работы до 30 000 часов и отлично адаптированы к нашим электросетям. Мы уверены в качестве своей продукции и предоставляем трёхлетнюю гарантию на филаментные лампы MAXUS!

Покупайте лампы в брендовом магазине «Максус», потому что у нас:

• работают приветливые консультанты, которые ответят на любые вопросы и помогут подобрать правильную модель;
• есть бесплатная услуга расчета освещения;
• созданы условия для удобных покупок: доставка по всей Украине и разные способы платежа.

Чтобы покупать лампы и светильники по выгодным ценам, следите за нашим блогом, подписывайтесь на страничку в ФБ и участвуйте в акциях и выгодных предложениях!

Выбирайте качественный и современный свет с MAXUS!

Светодиодная филаментная лампа – это искусственный источник света, в котором световая энергия вырабатывается нитевидным элементом, называемым филаментом (filament), состоящим из множества включенных последовательно светодиодных кристаллов.

Филаментная лампа была разработана японской компанией «Ushio» в 2008 году, но из-за малой мощности для освещения была непригодна. И только в 2013 году китайским компаниям удалось добиться величины излучения светового потока филаментной лампы, сравнимого с лампой накаливания мощностью 60 Вт. Внешний вид филаментной лампочки показан на фотографии.

Филаменты

Источником излучения светового потока в филаментной лампе являются филаменты, откуда и произошло название лампы.

На фотографии показано шесть филаментов, извлеченных из перегоревшей лампы. Филаменты могут иметь любую форму, даже спирали. Это позволяет дизайнерам создавать эксклюзивные лампочки.

Устройство светодиодного филамента

Филаменты изготавливают по технологии Chip-On-Glass, сокращенно COG, что переводится как чип на доске.

Основанием филамента служит стеклянный или сапфировый стержень круглой формы с вплавленными в него по торцам электродами. Диаметр стандартного стержня составляет 2 мм, длина – 30 мм.

Вдоль стержня закреплено последовательно соединенных 28 светодиодных миниатюрных кристаллов синего и красного цветов излучения. Сверху светодиоды покрыты слоем лака, пропускающим только белый свет.

Мощность филамента составляет около 1 Вт, напряжение, необходимо для свечения составляет около 60 В. Рабочий ток, соответственно, около 16 мА.

Филаменты в лампочках размещают в герметичную стеклянную колбу, но они успешно могут работать и на открытом воздухе, что позволяет из них делать оригинальные самодельные светильники.

Устройство филаментной лампочки

Если посмотреть на филаментную лампочку издалека, то можно и не отличить ее от лампы накаливания. Такая же стеклянная колба и внутреннее устройство. Только спирали толще и расположены вертикально.

Но это только внешнее сходство, так как работает филаментная лампа по принципу светодиодной лампочки.

Для подачи питающего напряжения в лампе имеется металлический цоколь с резьбой Эдисона. В настоящее время лампы оснащают цоколями только типоразмеров Е14 и Е27. В цоколе размещен драйвер, который обеспечивает преобразование переменного напряжения сети в постоянное напряжение, стабилизированное по току.

С драйвера питающее напряжение подается через два проводника, вплавленных в герметичную стеклянную колбу, на выводы размещенных в ней филаментов. Филаменты между собой и токовводами соединяются с помощью точечной сварки. Для эффективного отведения тепловой энергии от филаментов колба заполнена гелиевой газовой смесью, которая обладает высокой теплопроводностью.

Анализ причины перегорания филаментной лампы

Чтобы не отставать от технического прогресса при появлении на рынке филаментных ламп приобрел двенадцать таких лампочек с цоколем Е14 мощностью 6 Вт для двух люстр.

Лампы красиво смотрелись в люстре и хорошо освещали помещение, но через год эксплуатации одна из них ярко вспыхнула и перестала светить. Решил выяснить, в чем причина отказа.

Попытка отделить цоколь от колбы лампы не увенчалась успехом. Клей-компаунд скрепил цоколь с колбой намертво. Пришлось применить разрушающий метод разборки с помощью тисков.

Для извлечения драйвера из цоколя пришлось, вращая его сжимать по немного тоже в тисках. Компаунд и остатки стекла колбы при этом крошились.

В результате удалось извлечь из лампы филаменты и драйвер без их повреждения. На фотографии показано как выглядит филаментная лампа без колбы и цоколя.

При осмотре драйвера сразу бросилось в глаза, что рядом с токоограничивающим конденсатором резистор был покрыт слоем копоти, что свидетельствовало о сгорании одной из деталей. Проверка резистора показала его исправность. Следовательно, вышел из строя конденсатор.

На противоположной стороне печатной платы драйвера был распаян только мостовой выпрямитель и нанесена маркировка для подключения. Прозвонка диодов мультиметром показала, что все диоды исправны.

Электрическая схема филаментной лампы

Для дальнейшего анализа причины отказа с печатной платы драйвера срисовал электрическую принципиальную схему филаментной лампы. Как видно из схемы, она практически не отличается от стандартной схемы светодиодной лампы, собранной на обыкновенных светодиодах с токоограничивающим конденсатором.

Ток стабилизируется с помощью конденсатора С1, выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и далее поступает на филаменты HL1-HL6, соединенные последовательно двумя параллельными группами по три. Резисторы служат для разряда конденсаторов после выключения лампы. С2 сглаживает пульсации.

Достоинством этой схемы драйвера является простота, позволяющая поместить его даже в цоколь Е14, высокий КПД и практически отсутствие выделения тепла. Недостатком является большой коэффициент пульсаций светового потока, что исключает использование ламп с таким драйвером для освещения рабочих мест с напряженным трудом.

Если необходима филаментная лампа с малым коэффициентом пульсаций, то нужно приобретать с драйвером на микросхеме. На фото классическая схема такого драйвера, но он больше по размерам, поэтому устанавливается только в филаментные лампы с цоколь Е27.

Проверка филаментов лампы

Для проверки филаментов необходимо на их выводы подать напряжение постоянного тока не менее 60 В. Поэтому мультиметром, который выдает в режиме измерения сопротивления напряжение не более 9 В прозвонить филамент невозможно.

Поэтому для проверки филаментов был использован драйвер, извлеченный из лампы. Конденсатор С1 был в обрыве, поэтому был выпаян и вместо него запаян исправный навесной такой же емкости.

При подаче напряжения на драйвер, засветился только один из шести филаментов, и то участками, что указывало на возможную неисправность всех филаментов лампы.

Для проверки филаментов они были разъединены и проверены по отдельности. Подключались к родному драйверу, последовательно с которым по цепи подачи питающего напряжения был запаян дополнительных конденсатор такой же емкости.

Как и ожидалось, все филаменты оказались неисправными. Один из них засветился, как и ранее, участками, что не позволяло его дальнейшее использование.

Причина перегорания филаментной лампы

Филаментная лампа перегорела из-за электрического пробоя токоограничивающего конденсатора С1. В результате все напряжение питающей сети (220 В) было приложено к выводам светодиодных филаментов и через них потек ток, превышающий допустимый.

Светодиоды от перегрева перегорели, как и сам конденсатор. От него и покрылась копотью печатная плата.

Ремонт филаментной лампы

Схемы драйверов у филаментных ламп такие же, как и обыкновенных светодиодных и ремонт их отличается только способом разборки. Приведу пример из личной практики ремонта филаментной лампы.

Через некоторое время перегорела еще одна лампа в люстре из этой же партии. С учетом полученного опыта решил применить неразрушающий способ ее разборки, так как внешний осмотр не выявил перегорания филаментов.

Для этого была использована мини дрель с установленным в нее наждачным диском, как у болгарки. Такая мини дрель в комплекте имеет большой набор инструментов, позволяющий выполнять практически любые ювелирные работы, начиная от сверления и заканчивая гравировкой на металле и стекле.

Цоколь филаментной лампы был зажат за резьбовую часть в тисках и прорезан абразивным диском по всей длине его окружности, как показано на фотографии.

Далее при одновременном разогреве центрального контакта цоколя паяльником резьбовая его часть была отсоединена. В результате получен доступ к печатной плате драйвера. Драйвер был обвернут изоляционной прозрачной пленкой.

Изоляция была удалена и диоды выпрямительного моста проверены с помощью мультиметра. Они оказались в обрыве. Мост был заменен диодным мостом, взятым из драйвера разбитой описанной выше лампы.

Для исключения перегорания филаментов последовательно с установленным в драйвере конденсатором был впаян навесной емкостью 0,5 мкФ и на схему подано напряжение.

Филаменты засветились, правда с меньшей яркостью, так как при последовательном соединении конденсаторов суммарная их емкость всегда становится меньше, чем емкость конденсатора в цепочке с меньшей емкостью. Слабое свечение филаментов свидетельствовало о исправности конденсатора на плате. При подаче питающего напряжения на выводы лампы она засветила на полную яркость.

Для восстановления целостности цоколя отпаянный вывод драйвера был заведен в предварительно освобожденный от припоя центральный контакт и половинки цоколя соединены в четырех местах с помощью пайки. Для надежности были использованы отрезки выводов от советского транзистора.

Осталось только вкрутить отремонтированную своими руками филаментную лампу в патрон люстры для проверки. Как видите все лампочки светят одинаково ярко.

Достоинства и недостатки филаментных ламп

Достоинства филаментных ламп:

• Большой срок службы;
• Большой угол рассеивания светового потока, как у ламп накаливания;
• Красивый внешний вид, что позволяет использовать их в любых видах светильников;
• Полная взаимозаменяемость с лампами накаливания, что позволяет устанавливать филаментные лампы в любые старые люстры и светильники;
• Возможность дистанционного изменения яркости свечения (диммирование);
• Безопасная температура нагрева стеклянной колбы, что исключает возможность получения ожога при случайном прикосновении;
• Утилизируются как бытовые отходы.

Недостатки филаментных ламп:

• Цена больше, чем у обыкновенных светодиодных;
• Выпускаются только для сети напряжением 220 вольт;
• Доступно только два вида цоколя – E27 и E14;
• Мощность не превышает 6 Вт (эквивалент лампочки накаливания 60 Вт);
• В случае перегорания филаментов не подлежат ремонту;
• Требуют бережного отношения из-за стеклянной колбы.

Как видите, недостатки филаментных ламп, кроме цены, на практике мало ограничивают возможность их применения в бытовых условиях.

Хотя максимальная мощность лампы в настоящее время небольшая, но четырех или пятирожковая люстра с лампочками мощностью 6 ватт вполне обеспечит достаточное освещение помещения площадью до 20 м2. А если понадобиться осветить комнату большей площади, то можно повесить две люстры.

Филаментная лампа являются образцом последних достижений светотехники и в ближайшее время вытеснит все остальные источники искусственного освещения в помещениях.

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.

Тип лампы	Потребляемая мощность, Вт	Светоотдача, Лм/Вт	Световая температура, К	Срок службы, часов
Лампа накаливания	10-500	9-19	2700	1000
Люминесцентная энергосберегающая (КЛЛ)	15-80	40-80	До 6500, в зависимости от исполнения	40 000
Светодиодная LED лампа	3-30	100-120	До 6400, в зависимости от исполнения	50 000
Филаментная LED лампа	4-8	120-140	До 4500	30 000

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.

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.

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.

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.

Может вы заметили еще какие-то достоинства или недостатки? Поделитесь в комментариях.

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

• 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:) (12 оценок, среднее: 4,50 из 5)

Энергосбережение – одна из самых популярных тенденций современности. На сегодняшний день энергосберегающие технологии применяются практически в каждой сфере производства. Не исключение и современный рынок светотехники. Основная часть потребителей давно ушла от использования традиционных ламп накаливания, перейдя на энергосберегающие и светодиодные лампы. Но «лампочки Ильича» не забыты на сегодняшний день. Многие производители выпускают инновационные источники света, которые совмещают в себе уникальный ретро-стиль ламп накаливания и высокие характеристики светодиодных ламп. Примером данной новинки являются лампочки, изготовленные по технологии Filament LED. Источники света получили наименование»филаментные лампы.

История возникновения филаментных ламп

В современных дизайнерских светильниках лампа накаливания, а именно светящаяся нить внутри колбы, является главным элементом поддержания общего ретро-стиля. Следовательно, заменить ее ничем нельзя, да и до недавнего времени осуществить замену было нечем. Именно поэтому ведущие производители светотехническую продукции стали задумываться о разработке такого источника света, который бы сочетал в себе высокие характеристики и неповторимый дизайн.

Если говорить, например, о компактных люминесцентных лампах (ККЛ), то сразу можно отметить – создание устройства, соответствующего по форме лампе накаливания, невозможно. Другое дело светодиоды, которые отличаются миниатюрными размерами и дают возможность решения возникшей проблемы.

Изначально при разработке данного типа ламп светодиоды были размещены на узкой линейке, расположенной внутри колбы. Линейка, в свою очередь, была соединена с теплоотводом за пределами колбы. Главным недостатком данной конструкции была ограниченная мощность (максимум 25 Вт). Кроме того, стоили они недопустимо дорого, да и полного визуального соответствия лампам накаливания достигнуто не было.

2008 год ознаменовался в сфере светотехники выпуском первых светодиодных LED-ламп, дизайн которых полностью соответствовал традиционным лампам накаливания. Изобретению было присвоено название Filament LED Bulb (светодиодная филаментная лампа). Как говорилось ранее, английское слово filament в переводе на русский означает «нить накаливания». На территории России с момента выпуска данных устройств существовал термин «светодиодная нить накаливания», который со временем так и не прижился в русском языке из-за противоречия понятий. Сегодня понятие «светодиодные филаментные лампы» полностью закрепился как среди производителей, так и среди потребителей.

Первоначально выпуск светодиодных филаментных ламп преследовал только декоративные цели, ведь световой поток был очень слабым. Но в 2013 году произошел стремительный прогресс в функциональности филаментных ламп. Именно в этот период времени сразу несколько китайских производителей представили мощные образцы данных ламп для общего освещения, световой поток которых был эквивалентен световому потоку лампочек накаливания (мощность – до 60 Вт).

Принцип устройства филамента

Технология Chip-on-Glass (COG) – основа производства светодиодных филаментных ламп. До выпуска филаментных ламп технология COG применялась в создании дисплеев для телефонов и других мобильных устройств. Ее суть состоит в установке светодиодов миниатюрных размеров на подложке, которая изготавливается из искусственного сапфира или из специального сорта стекла. От степени прозрачности подложки зависит свечение LED-элементов. Иными словами, филамент является светодиодным аналогом нити накаливания, представляющий собой стержень (сапфир или стекло), диаметр которого равен 1,5 мм, а длина – 30 мм. По технологии COG на данном стержне фиксируются светодиоды синего свечения в количестве 28 штук. Соединение LED-элементов при этом последовательное. Для того, чтобы излучаемый свет был более теплым, дополнительно используют светодиоды красного свечения (количество при этом остается неизменным). Стержень с размещенными на нем светодиодами сверху покрывается люминофором на основе из силикона. Максимальный показатель потребляемой мощности одного филамента равняется 1,3 Вт.

Филаменты по сравнению с традиционными LED-матрицами отличаются важной особенностью: отсутствует необходимость использования сложных оптических систем благодаря высокому КПД. Кроме того, мощность, которая подводится к филаменту в 1,5 раза превышает мощность, используемую с традиционными матрицами. Именно за счет небольшой проводимой мощности тепловыделение значительно снижается, а световой поток при этом абсолютно не уменьшается.

Специфика работы теплоотвода

Филаменты находятся внутри герметичной стеклянной колбы, которая заполнена специальным газом высокой теплопроводности. Данный газ как раз и осуществляет отвод тепла от LED-элементов через тонкую стеклянную колбу. Специалисты утверждают, что в определенных случаях данная система является более эффективной, чем в классической светодиодной лампе. В процессе производства стеклянных колб, а также при заполнении их газом, применяются отработанные для ламп накаливания принципы. Состав газа неизвестен, поскольку это является производственной тайной. Но многие профессионалы высказывают свои догадки: либо это гелий, либо смесь различных газов также вместе с гелием. Гелий, как известно, является газом самой высокой теплопроводности.

Главные технические характеристики филаментных ламп Светодиодные филаментные лампы имеют сферическую колбу, диаметр которой равняется 95 мм, а площадь поверхности гораздо больше, чем у колбы А60. Именно это играет большую роль в качестве теплоотвода, и, следовательно, позволяет добиться высокого показателя светового потока – 1500 Лм.

Максимальные значения параметров для филаментной лампы с колбой А60, обладающей коррелированной цветовой температурой 2700К:

• световой поток – 980 Лм (для ламп в 85 Вт);
• светоотдача лампы – 116 Лм/Вт;
• индекс цветопередачи CRI – 90;
• срок службы – 30 000 часов;
• диммируемые.

Положительные и отрицательные свойства филаментных ламп

Интерес к филаментным лампам проявляется не только со стороны специалистов, но и со стороны потребителей, поскольку устройства обладают большим количеством преимуществ:

• полное соответствие кривой силы света с устройствами, которые предназначаются для ламп накаливания;
• высокий показатель светоотдачи, который обусловлен отсутствием оптической системы;
• вероятность уменьшения себестоимости благодаря использованию уже имеющихся мощностей для производства ламп накаливания;
• способствует преодолению психологического восприятия при переходе на светодиодное освещение в быту.

Но, помимо положительных сторон, филаментные лампы также имеют некоторые недостатки:

• небольшое место для драйвера, следовательно, необходимо использовать либо драйвер самой простой конструкции с завышенным коэффициентом пульсации, либо миниатюрные драйвера очень высокой стоимости;
• применение данных устройств на практике в общем освещении около 2-2,5 лет, что говорит об отсутствии достоверных статистических данных о надежности;
• стеклянная колба – важный элемент ламп без возможности замены, то есть, их использование небезопасно из-за того, что они не являются небьющимися.

Филаментные лампы со временем станут очень популярным и востребованным продуктом, поскольку потребность в безопасном и эффективном оборудовании растет с каждым днем. Лампы, созданные с использование филаментов, полностью соответствуют всем требованиям сегодняшнего дня.

Известный немецкий производитель Wolta выпустил коллекцию инновационных светодиодных ламп FILAMENT, являющихся идеальной альтернативой уходящим в прошлое классическим лампам накаливания.

Важнейшее достоинство ламп-новинок заключается в использовании принципа LЕD-освещения при полном внешнем сходстве с традиционными лампочками Эдисона. Поэтому лампы Filament Wolta подходят ко всем домашним и офисным осветительным приборам с патронами для стандартных цоколей ламп накаливания Е27 и Е14. Функцию вольфрамовой нити в них выполняет нитевидный сапфировый стержень, на котором последовательно размещен ряд миниатюрных светодиодов. Отвод тепла осуществляется посредством заполняющего колбу газа на основе гелия.

По большинству технических параметров филаментные лампы, соответствуют традиционным LED-источникам света, однако в эксплуатационных характеристиках просматривается ряд преимуществ. Основными среди них являются:

• равномерное рассеивание светового потока на 360°;
• легкость конструкции, отсутствие массивных радиаторов охлаждения;
• невысокий коэффициент пульсации (мерцания), составляющий менее 5%;
• намного большая степень светоотдачи, чем у обычных светодиодных ламп;
• коэффициент цветопередачи CRI/Ra >80;
• сверхнизкая энергоемкость, на 90% меньшая, чем у обычных ламп накаливания;
• продолжительность бесперебойной эксплуатации — до 25 000 часов;
• двухлетняя гарантия изготовителя.

В ассортименте конфигураций новой продукции — лампы с прозрачной грушевидной стеклянной колбой типа А60, а также с колбами иных конфигураций в виде шаров и свечей. Лампы Filament Wolta по цветовой температуре свечения представлены в теплой и нейтральной гамме мощностью 5, 7 и 9 Вт., что в 10 раз меньше эквивалентного показателя для ламп накаливания (соответственно, 50, 70 и 90 Вт).

Органичное сочетание в конструкции ламп FILAMENT инновационной и традиционной составляющих позволит по-новому осмыслить дизайн-концепцию освещения в рамках классического и современных стилей.

Руководство компании Wolta отмечает, что товарная номенклатура LЕD-ламп Filament будет расширяться по мере роста потребительского спроса

Серия представлена в следующих вариантах:

Артикул	Цоколь	Материал	Мощность	Св. поток	Цветовая	Время работы	Размеры
					т-ра
25YCFT5E27	E27	Стекло	5 Вт	450 Лм	3000 K	25 000 ч	93×35 мм
25YCFT7E14	E14	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	100×35 мм
25SCFT7E14	E14	Стекло	7 Вт	680 Лм	4000 K	25 000 ч	100×35 мм
25YCFT7E27	E27	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	93×35 мм
25YCDFT5E14	E14	Стекло	5 Вт	450 Лм	3000 K	25 000 ч	119×35 мм
25YCDFT5E27	E27	Стекло	5 Вт	450 Лм	3000 K	25 000 ч	113×35 мм
25YCDFT7E14	E14	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	119×35 мм
25SCDFT7E14	E14	Стекло	7 Вт	680 Лм	4000 K	25 000 ч	119×35 мм
25YCDFT7E27	E27	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	113×35 мм
25YCTFT5E14	E14	Стекло	5 Вт	450 Лм	3000 K	25 000 ч	100×35 мм
25YCTFT5E27	E27	Стекло	5 Вт	450 Лм	3000 K	25 000 ч	93×35 мм
25YCTFT7E14	E14	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	100×35 мм
25YCTFT7E27	E27	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	93×35 мм
25Y45GLFT7E14	E14	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	78×45 мм
25S45GLFT7E14	E14	Стекло	7 Вт	680 Лм	4000 K	25 000 ч	78×45 мм
25Y45GLFT7E27	E27	Стекло	7 Вт	680 Лм	3000 K	25 000 ч	74×45 мм
25S45GLFT7E27	E27	Стекло	7 Вт	680 Лм	4000 K	25 000 ч	74×45 мм
25Y60BLFT9E27	E27	Стекло	9 Вт	880 Лм	3000 K	25 000 ч	106×58 мм
25S60BLFT9E27	E27	Стекло	9 Вт	880 Лм	4000 K	25 000 ч	106×58 мм

О КОМПАНИИ

Компания Wolta Group была основана в Германии в 2006 году, и в настоящее время является одним из ведущих поставщиков энергоэффективных световых решений, включая энергосберегающие лампы, светодиодные лампы, панели и прожекторы, промышленные светильники, садовые светильники на солнечных батареях, интерьерные решения, а также точечные светильники, люстры и подвесы. Бренд Wolta широко представлен на рынках России и стран СНГ. Продукция компании производится из высококлассных комплектующих и материалов, о чем свидетельствуют расширенные гарантийные сроки, которые по некоторым видам товаров достигают 36 месяцев. В основе репутации бренда Wolta — немецкая надежность и европейское качество, подтвержденные результатами многочисленных тестов, сертификатами соответствия EC, EAC и RoHS, а главное — миллионами покупателей по всему миру.