LED lampa E40: konštrukcia, vlastnosti, oblasť použitia

LED diódy metodicky vytláčajú z obehu nielen domáce žiarovky, ale aj priemyselné osvetľovacie zariadenia. Túžba ušetriť núti podnikateľov a obecné úrady hľadať menej energeticky náročné zariadenia.

Výbornou možnosťou na organizáciu osvetlenia veľkej plochy je LED žiarovka E40, ktorej konštrukcia je kompatibilná s mnohými svietidlami v prevádzke.

V tomto materiáli vám predstavíme zariadenie LED žiaroviek, ich druhy a oblasť použitia.

Zariadenie LED žiarovky

Vďaka veľkému priemeru pätky dokáže LED žiarovka E40 bez problémov v sebe umiestniť množstvo elektronických komponentov. A jej zväčšený objem tela umožňuje rovnomerne rozdeľovať teplo, čím predchádza prehriatiu výrobku.

Vďaka svojim konštrukčným vlastnostiam získava LED žiarovka E40 aj množstvo ďalších výhod.

Všeobecné konštrukčné prvky

LED žiarovky E40 sa môžu dosť výrazne líšiť vzhľadom. Všetky spája iba typ skrutkovej pätky, ktorej priemer je 40 mm. Napriek vonkajším rozdielom má konštrukcia takýchto žiaroviek spoločné črty.

Výhodnejšie sú homogénne otvorené radiátory, ktoré priamo prenášajú tepelnú energiu z vyhriatej dosky plošných spojov do okolitého vzduchu.

Ich hlavné základné časti sú nasledovné:

1. Difúzor. Predstavuje matný objemový obal z plastu umiestnený okolo LED diód. Zabezpečuje maximálne rovnomerné rozloženie svetla po celom obvode žiarovky.
2. LED kryštály, ktoré sú priamymi svetelnými žiaričmi. Sú umiestnené na doske plošných spojov a môžu byť troch druhov: SMD, COB, Filament.
3. Doska plošných spojov. Má tvar tepelne vodivej kovovej platne, ktorá prispieva k prenosu tepla z pracujúcich LED kryštálov k radiátoru.
4. Hliníkový alebo kovoplastový radiátor. Nachádza sa zvyčajne medzi pätkou a bankou, má rebrovaný tvar určený na zväčšenie plochy odvodu tepla žiarovky.
5. Driver. Ide o mikroobvod, ktorý zabezpečuje znížené napätie a jednosmerný prúd pre LED čipy. Kvalitný driver by nemal spôsobovať blikanie žiarovky počas jej prevádzky.
6. Dielektrická plastová alebo keramická vložka, ktorá oddeľuje napájanú päticu od ostatných konštrukčných prvkov LED žiarovky.
7. Kovová skrutkovacia pätica E40 s priemerom 40 mm. Slúži na upevnenie žiarovky v svietidle a zabezpečuje prenos prúdu z pätice do drivera.

Zatiaľ čo pätica LED žiarovky typu E40 je vždy rovnaká, vonkajší tvar banky a chladiča sa môže výrazne líšiť.

Výkonný svetlo vyžarujúci kryštál generuje veľa vedľajšieho tepla. Na udržanie prijateľnej prevádzkovej teploty vo vnútri tela takýchto žiaroviek je potrebný chladič s veľkou plochou povrchu.

Preto sú rozmery a tvar LED zariadení do značnej miery dané ich výkonom a ďalšími technickými parametrami.

Vlastnosti päty Edison

Písmeno E v označení skrutkovacej pätice vďačí za svoj pôvod vynálezcovi žiaroviek Thomasovi Edisonovi, ktorý si toto inžinierske riešenie nechal patentovať pred viac ako 100 rokmi.

Jeho konštrukcia sa za storočie nezmenila vďaka radu výhod:

• jednoduchosť a pevnosť montáže;
• veľká plocha kontaktu s vnútorným povrchom objímky;
• jednoduchosť výroby;
• možnosť inštalácie ďalších dielov do vnútra pätice.

Najbežnejšími formátmi skrutkovacích pätíc sú E14, E27 a E40. Dvojciferné číslo v označení udáva ich vonkajší priemer.

Ak je veľkosť skrutkovacej pätice žiarovky menšia ako vnútorný priemer objímky, je možné zakúpiť lacnú redukciu. Tá umožní prispôsobiť zariadenia navzájom.

Pätice E40 sa predtým používali v ortuťových výbojkách a žiarovkách. Ich veľká veľkosť bola daná potrebou zväčšiť plochu kontaktu s objímkou, ako aj snahou znížiť zahrievanie sklenenej pätice v úzkom mieste.

LED žiarovky E40 sa vyrábajú už len s cieľom zabezpečiť kompatibilitu so starými svietidlami. V súčasnosti neexistujú žiadne objektívne dôvody na používanie takých veľkých pätíc.

Principiálne elektrické schémy

Cena a spoľahlivosť LED lámp E40 vo veľkej miere závisí od množstva a kvality komponentov drivera. Jeho základom je mikročip, ktorý môže byť vyrobený v rôznych funkčných variantoch.

V najjednoduchšom prevedení driver pozostáva z malého kondenzátora a usmerňovača napätia. Obmedzovačom záťažového prúdu je SMD rezistor umiestnený na doske LED. Táto základná schéma neobsahuje ani transformátor, čo si vynucuje použitie presne určeného počtu LED.

Opraviť LED lampu s najjednoduchšou schémou môže človek so základnými znalosťami elektroniky. Na prepájkovanie spálenej LED stačí iba multimeter a spájkovačka.

V takom lacnom variante bude svetlo lampy pulzovať, čo môže negatívne ovplyvniť celkové zdravie osôb v blízkosti.

Najzložitejšie drivery LED žiaroviek zahŕňajú nasledujúce konštrukčné prvky:

• mostový usmerňovač napätia s kapacitným predradníkom, ktorý obmedzuje vstupný prúd;
• niekoľko kondenzátorov so zvýšenou kapacitou umiestnených na rôznych úrovniach schémy;
• systém spätnej väzby umožňujúci regulovať parametre napätia a prúdu;
• elektrická schéma stmievania, ktorá umožňuje plynulé nastavenie jasu lampy.

Kvalitný driver úplne odstráni pulzáciu LED lampy a stabilizuje napätie privádzané na LED.

Veľký vnútorný objem LED žiarovky formátu E40 umožňuje bez problémov umiestniť všetky potrebné prvky mikroobvodu.

To zvyšuje celkovú životnosť výrobku a zvyšuje jeho účinnosť. Zložité schémy majú aj nevýhody:

• veľká veľkosť;
• zložitosť opravy;
• vysoká cena.

Okrem dvoch uvedených elektrických schém existuje mnoho medzistupňových variantov vnútorného usporiadania drivera. Spotrebitelia žiadajú žiarovky rôznej konštrukcie. Napríklad na nočné osvetlenie neobývaných priemyselných plôch bude postačovať lampa s najjednoduchším driverom.

Druhy LED žiaroviek E40

Priemyselné osvetľovacie zariadenie je konštrukčne oveľa rozmanitejšie ako domáce. V súlade s tým sú potrebné aj rôzne vlastnosti lámp. Veľký význam má smerovanie svetla, možnosť práce v nepretržitom režime a ochrana krytu.

Výrobcovia sa riadia dopytom a ponúkajú spotrebiteľom nasledujúce modifikácie LED lámp:

• prachotesné a odolné voči vlhkosti;
• s prevádzkovým napätím 110 alebo 220 V;
• s uhlom svietenia od 120 do 360 stupňov;
• s výkonom od 10 do 500 W;
• z plastových, hliníkových, žiaruvzdorných materiálov;
• s matnou, priehľadnou bankou, s otvorenými LED diódami;
• so snímačmi osvetlenia, pohybu;
• stmievateľné;
• odolné voči vibráciám, bezpečné proti výbuchu.

U málo známych výrobcov LED lámp môžu byť dodatočné funkcie skôr marketingovým ťahom ako skutočnou výhodou. Preto by ste pri nákupe mali uprednostniť osvetľovacie produkty známych značiek.

Vlastnosti priemyselných LED žiaroviek

Svetelné zariadenia s päticou E40 sa používajú iba v priemyselnej a verejnej sfére. Domáce výrobky s takou konštrukciou sa jednoducho nevyrábajú.

Na priemyselné svietidlá sú kladené zvýšené požiadavky na spoľahlivosť a odolnosť voči vonkajším faktorom. Preto aj LED lampy E40, ktoré v nich pracujú, majú niekoľko vlastností:

1. Hodnota účinníka je 0,9-0,95, zatiaľ čo u domácich žiaroviek je 0,7-0,9.
2. LED diódy majú často individuálne šošovky, ktoré menia smer svetelného toku.
3. Rozšírený rozsah prevádzkových teplôt. Driver v žiarovkách E40 je navrhnutý na zahriatie až na 110-120 °C a ochladenie až na -50 °C mrazu.
4. Zvýšená životnosť – až 10 rokov nepretržitého svietenia.
5. Kryt má často antivandalskú ochranu na zabránenie mechanickému poškodeniu LED diód.
6. Umiestnenie LED diód na doske umožňuje ich výmenu pri oprave.
7. Väčšina lámp E40 je chránená pred vetrom, dažďom a prachom.
8. Zosilnený chladič umožňuje aktívne odvádzať teplo pri nepretržitej prevádzke.
9. Zvýšený index podania farieb.
10. Na rozdiel od ortuťových lámp, LED lampy nevyžadujú inštaláciu ďalších štartovacích zariadení.

Vyššie opísané výhody výrazne zvyšujú cenu LED lámp s päticou E40. Ale vďaka zvýšenej spoľahlivosti a predĺženej životnosti takéto výrobky znižujú prevádzkové náklady podnikov. Keď raz nainštalujete takéto LED žiarovky do svietidiel, nemusíte sa o ne niekoľko rokov starať.

LED žiarovky sú na rozdiel od ortuťových ekologicky bezpečné, spotrebúvajú menej elektriny a sú odolnejšie pri porovnateľnom svetelnom toku.

Osvetľovacie zariadenia s päticou E40 sa nahrádzajú modernými modelmi pomerne pomaly. Dôvodom je absencia nových alternatívnych štandardov na pripojenie vymeniteľných LED žiaroviek. Ďalšou brzdou obnovy zariadenia je ľahostajnosť priemyselných spotrebiteľov k dizajnu a morálnemu zastarávaniu zariadení.

Oblasti použitia žiaroviek E40

Niku zariadení so smerovaným svetelným tokom v priemyselnej sfére už dávno obsadili LED reflektory. Žiarovkám s päticou E40 je určená nika rozptýleného osvetlenia veľkých plôch a priestorov.

Studené svetlo lepšie vnímajú oči vodičov v noci, preto sa osvetlenie ciest vykonáva prevažne žiarovkami E40 s vysokou farebnou teplotou.

Hlavnými miestami ich použitia sú:

1. Vonkajšie priestory priemyselných objektov, skladov, dopravných základní, verejných zariadení.
2. Cestné lampové stĺpy.
3. Dvory súkromných domov, chát.
4. Obchodno-zábavné centrá.
5. Výrobné haly s vysokými stropmi.
6. Štadióny.
7. Hangáre.
8. Detské ihriská.

V zime sú LED žiarovky výhodné tým, že pri dopade snehu na ne nevzniká rozdiel teplôt v rôznych častiach telesa. Vďaka tomu nie sú narušené pevnostné charakteristiky ich žiaroviek.

Pätica E40 je prežitkom minulosti, takže je nepravdepodobné, že by sa v budúcnosti používala v nových oblastiach.

Závery a užitočné video k téme

Vo videách sú demonštrované LED žiarovky E40 v prevádzke, ako aj ich vnútorné usporiadanie.

Porovnanie LED žiaroviek s rôznymi päticami:

Prehľad a vnútorné usporiadanie LED žiarovky E40:

Testovanie výkonnej LED žiarovky E40 typu „kukurica“:

Pôvodná pätica E40 sa v LED žiarovkách používa čoraz menej. Dôvodom je túžba výrobcov vyhovieť čo najväčšiemu počtu spotrebiteľov. Často jednoducho vybavia výrobky formátu E27 adaptérom na väčší priemer. To však nebráni LED žiarovkám so štyridsaťmilimetrovým priemerom päticy kvalitne osvetľovať obrovské priestory a šetriť peniaze komunálnych a obchodných podnikov.

Máte otázky k téme článku? Môžete ich položiť v bloku s komentármi, ktorý sa nachádza pod článkom. Taktiež máte možnosť doplniť tento materiál o zaujímavé informácie a fakty, ktoré poznáte o LED žiarovkách E40.