Вредны ли светодиодные лампы? Есть ли вред для здоровья человека от светодиодных ламп.

В темноте все цвета одинаковы.

Френсис Бэкон

Как не попасть на темную сторону? Как не ослепнуть? И как, наконец, спать спокойно и быть счастливым? Что такое меланин? И как сохранить его в организме? Если кто-то в курсе, не подсказывайте. Читайте статью до конца и найдете ответы на все эти вопросы, и не только на них! А если ответы на все вопросы вам известны, все равно читайте, повторение - мать учения. И вообще, читать полезно!

В нашем блоге раньше публиковалась статья про правильный выбор лампы . В той статье мы описывали самые разные критерии выбора лампы, и одним из них был именно критерий безопасности для здоровья. Там мы писали про ультрафиолетовое излучение и вредные пары ртути в люминесцентных лампах. Везде светодиодные лампы нам преподносят как передовой, безопасный и просто номер один источник света. Но вот так ли это? Давайте разбираться.

Сразу вас успокою, все не так плохо. Начнем с пульсации. Да, светодиодная лампа пульсирует. Точнее, чаще всего пульсирует. Дальше будут цифры, просто отбрасываем физику и вникаем. Частота электрического тока измеряется в герцах, далее Гц. В этих самых Гц измеряется и частота мерцания лампы. Давайте вспомним стандартные параметры нашей с вами сети - 220 В, 50 Гц. Касательно пульсации, то чем выше показатель в герцах, тем менее она вредна, точнее, меньше влияет на наш мозг. Итак, 100 Гц - это частота мерцания ламп накаливания и люминесцентных ламп с электромагнитными дросселями. Частота ламп, оснащенных электронным драйвером, выше - 300 Гц. Стоит пояснить, что такие частоты мерцания не различимы для человеческого глаза. И первая и вторая частоты влияют на мозг достаточно сильно. Это ведет к ухудшению настроения, понижению работоспособности, угнетенному состоянию. Плюс к этому сбивают ваши биологические часы и портят гормональный фон.

У самых внимательных наших читателей появился вопрос. Вы ведь писали раньше, что LED-лампы не пульсируют. Вот тут все как раз в деталях. Светодиодная лампа имеет в своей конструкции драйвер, который преобразует переменный ток (ток из розетки) в постоянный. Нужно это, как помним из прошлых статей, для работоспособности светодиода. Так он излучает свет при пропускании через него постоянного тока в одну сторону. Так вот, в некачественных лампах чаще всего стоит драйвер, который не преобразует переменный в постоянный, а генерирует много зарядов постоянного тока. Как понимаем из простой логики - ток уже какой-то ветреный получается, и как следствие пульсирует. В дорогих светодиодных лампах пульсация сведена к минимуму или вообще отсутствует. И в сухом остатке получается, что вредны только контрафактные лампы.

Далее поговорим про два вредных момента и как их избежать. Но обо всем по порядку. Для начала нужно понять одну истину - все светодиоды в лампах, сами по себе, имеют примерно одинаковый цвет свечения. Цветовую температуру меняют нанесением эпоксидной смолы с люминофором. Опять придется вспомнить физику. Световые волны имеют разную длину. Так самые короткие волны - самые вредные. И они имеют синий и фиолетовый свет. Это, к слову, не значит, что светодиодная лампа с желтым свечением менее вредна. Итак, эти самые синие и фиолетовые волны воздействуют на сетчатку глаза и вызывают повреждения. Существует три основных типа повреждений. Если без сложных терминов, то это химические изменения макромолекул, ударная волна световой энергии, повреждающая зрительные органы, нагревание тканей и, как следствие, ожог сетчатки глаза. Существует несколько групп риска, точнее четыре, от нулевой до третьей. Нулевая самая безопасная, а третья, ну вы сами поняли. И если под лампой с нулевой группой можно находится более десяти тысяч секунд, то под третьей не более 0,25 секунды. А теперь, вдохнули глубже и прекратили панику, я расскажу, как не потерять зрение. Главное, что нужно понять, светодиод большей мощности вреднее пропорционально своей мощности менее мощного светодиода. Так, один диод мощностью 15 ватт попадает в третью группу риска, а мощностью 0,5 ватт попадает в нулевую. Совет прост - берите лампы, в которых много диодов, а не один, и все будет классно. Кстати, есть еще один вариант – линзованные светодиоды. Линза рассеивает свет. Кстати, вообще супер вариант - это скомбинировать и первый, и второй варианты.

И последний пугающий пункт. Нарушение секреции мелатонина. Мелатонин - гормон, участвующий в работе мозга, нормализует периодичность сна и нормализует кровяное давление. Кстати, именно из-за нарушения секреции мелатонина голова болит у тех, кто долго сидит за компьютером. Помогут специальные очки для компьютера, они не пропустят вредное свечение синего спектра. Так, чувствую, запутал. Давайте по порядку. Ученые из Израиля, Италии и Америки исследовали влияние ламп на секрецию (тем, кто знал биологию, но случайно забыл, секреция - это выработка) мелатонина. В результате пришли к тому, что перед сном пару часов не стоит смотреть на яркие источники света, особенно холодного свечения. Для освещения спальни использовать лампы теплого диапазона цветовой температуры, а еще лучше лампы накаливания. И тогда секреция всяких там непонятных, но от этого не менее нужных гормонов, не пострадает.

Время подвести итоги. Выделяем себе три правила, и четко им следуем, и тогда ни один источник света не попортит нам жизнь. Первое - не покупаем дешевые светодиодные лампы, так как не знаем, что у них внутри. Скорее всего это контрафакт, а, значит, никто не проводил тестов и не может сказать, что будет с вашими глазами. Второе - не берем ламп с одним мощным диодом, а берем с большим количеством маломощных, желательно еще и линзованных. Третье - меньше компьютера и никакого яркого искусственного холодного света перед сном. И все у нас будет классно.

Нас приучают к экономии электроэнергии. Изымаются из обращения лампы накаливания, их место постепенно занимают источники света, потребляющие меньшую мощность при излучении того же светового потока. Казалось бы, использование компактных люминесцентных (КЛЛ) и светодиодных ламп несет очевидную пользу, раз их продвижение на рынке формируется на государственном уровне. Вопрос о целесообразности применения КЛЛ вызывает небезосновательные споры, но есть ли вред от светодиодных ламп?

На сегодняшний день светодиодная лампочка – самый экономичный источник света, обладающий рядом неоспоримых преимуществ перед КЛЛ:

• отсутствие в конструкции хрупких деталей (стеклянной колбы);
• мгновенное зажигание;
• нет нитей накала, являющихся слабым узлом КЛЛ, наиболее часто выходящим из строя;
• перспективы развития, возможность встраивания светодиодов в любые устройства из-за их небольших габаритов;
• низкий потребляемый ток делает экономически целесообразной возможность работы светодиодных источников света от аккумуляторов.

И самое главное – в отличие от КЛЛ светодиодные лампы не содержат в себе вредных веществ. А следовательно, не требуют утилизации, так как не загрязняют окружающую среду. Внутри колбы КЛЛ содержится небольшое количество ртути. А вредны ли светодиодные лампы для здоровья?

История создания светодиодов

Явление излучения света твердотельным диодом первым обнаружил Генри Раунд, британский экспериментатор. Независимо от него прототип светодиода был получен в 1927 году советским ученым Олегом Владимировичем Лосевым. Работу первого светодиода красного цвета, пригодного для промышленного изготовления, продемонстрировал американский изобретатель Ник Холоньяк в 1962 году.

Но светодиоды далеко не сразу стали использовать для освещения. Этому препятствовал их монохромный спектр излучения.

Принципиально конструкция светодиода мало отличается от обычного диода. В нем также используются свойства p-n-перехода, возникающего на границе соприкосновения полупроводниковых кристаллов разной проводимости. Но, при добавлении определенных добавок в эти кристаллы, при рекомбинации электронов и дырок излучается квант света. Длина волны излучения (то есть, его цвет) зависит от материала этих добавок. Они подбирались экспериментально, поэтому эволюция цвета излучения этих приборов затянулась на годы.

Вслед за изобретением красного светодиода в разное время были изобретены приборы с желтым, зеленым, оранжевым и инфракрасным светом излучения. Но пока их стоимость была относительно высокой, а интенсивность излучения позволяла использовать только для индикаторных приборов или в устройствах управления на ИК-лучах.

Серьезным шагом на пути к светодиодным лампам стало изобретение синего светодиода японскими учеными в 1990 году, удостоенных за это Нобелевской премии. Прибор обладал несомненным преимуществом – он был дешев. До светодиодных источников света оставалось совсем немного.

Принципы свечения светодиодных ламп

Из чего состоит солнечный свет? Это можно увидеть на примере радуги. В ней видимые цветовые составляющие излучения нашего светила различимы невооруженным глазом.

Светодиод не может заменить свет солнца, так как его свечение эквивалентно лишь небольшой части спектра солнечного излучения. Но с изобретением синего светодиода такое стало возможным. Есть два способа, с помощью которых решают эту задачу.

Вспомним принцип работы люминесцентной лампы или КЛЛ. В ней ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет с помощью люминофора, покрывающего внутреннюю стенку колбы. Были изобретены люминофоры, реагирующие не только на ультрафиолетовый, но и на синий цвет. Осталось покрыть ими поверхность светодиода – и лампа почти готова.

Второй способ основан на смешении цветов, когда две светящиеся точки разного цвета воспринимаются глазом как излучение совершенно другого оттенка. На этом принципе работают все телевизионные трубки и мониторы. Это оказалось возможным и при использовании светодиодов. Полупроводниковые кристаллы, излучающие красный, зеленый и синий цвета с одинаковой интенсивностью и помещенные близко друг к другу, воспринимаются глазом как источник белого света.

Но этот способ не так уж и прост. Точно получить нужный оттенок в промышленных масштабах — сложная задача. Поэтому метод смешения используется в основном в устройствах с изменяемым пользователем цветом свечения. С помощью излучения красного, зеленого и синего цвета можно получить любой цвет свечения, существующий в природе.

Питание светодиодных ламп

Но светодиод – это еще не лампа. Напряжение сетей электропитания – 220 В. А напряжение, нужное светодиоду для работы — единицы вольт. Мало того, при небольшом его увеличении относительно номинальной величины ток через прибор возрастает многократно. Поэтому для включения светодиодной лампы в сеть потребовалось применить специальное устройство – драйвер.

Лампа состоит из нескольких светодиодов, соединенных последовательно. Драйвер обеспечивает такое напряжение питания этой цепочки, чтобы ток через нее был номинальным. Но при этом переменное напряжение сети выпрямляется, становится постоянным.

Казалось бы, зачем, ведь светодиод как и диод обычный и так пропускает ток только в одном направлении? Но если заставить его работать от переменного напряжения, свет от лампы будет пульсировать в такт с напряжением сети – с частотой 50 Гц. А теперь мы все ближе и ближе подходим к влиянию светодиодных ламп на зрение.

Откуда берутся пульсации света?

Источники света, работающие от сети 50 Гц, пульсируют все, но каждый по-своему.

Пульсации от лампы накаливания сглаживаются из-за того, что ее нить имеет тепловую инерцию. Она не успевает остыть между полупериодами питающего напряжения.

Люминесцентные лампы с обычным дросселем и лампы ДРЛ четко пульсируют с частотой сети. Избавиться от этого можно, запитав соседние лампы от разных фаз сети или сдвинув между ними фазу напряжения при помощи конденсатора.

Пульсации от источников света, имеющие источники питания с преобразованием переменного тока в постоянный, теоретически имеют минимум пульсаций. Это:

• люминесцентные лампы с полупроводниковыми ПРА (ЭПРА);
• компактные люминесцентные лампы;
• светодиодные лампы.

Но радоваться рано: от их пульсаций владелец экономичного источника света вовсе не застрахован. Светодиодные лампы – самый дорогой продукт. И тут в действие вступают законы рынка: больше покупают товары, цена которых ниже. А себе в убыток производители работать не станут.

Удешевление светодиодных ламп возможно только за счет уменьшения количества электронных компонентов в схеме драйвера. За сглаживание пульсаций отвечает электролитический конденсатор, фильтрующий выпрямленное напряжение. С удешевлением драйвера его емкость уменьшается. Может устанавливаться конденсатор худшего качества, очень быстро теряющий свои свойства при работе. А еще он может и вовсе отсутствовать.

Понять, что лампа излучает пульсирующий свет, при ее покупке и в эксплуатации невозможно. Для этого нужны специальные приборы, которые есть даже не во всех СЭС.

Влияние пульсаций на здоровье

А вредны ли пульсирующие светодиодные лампы для здоровья? Да, пульсации света негативно сказываются на самочувствии людей. Они приводят к повышенной утомляемости, воздействуя на фоторецепторные элементы сетчатки. Мы этого не ощущаем, но наши органы зрения пытаются скорректировать полученное изображение так, чтобы оно воспринималось равномерно освещенным, без пульсаций. Естественно, что решать эту задачу в течение длительного времени им непросто, в итоге при постоянном воздействии такого освещения зрение неизбежно начнет ухудшаться.

Этот факт доказан и отечественными, и зарубежными исследователями. Особенно опасно воздействие пульсаций на детский организм, у которого органы зрения еще развиваются и формируются. Наиболее подвержены влиянию этого вредного фактора подростки в возрасте 13-14 лет.

Цветовая температура

Ощущаемый глазом цвет свечения источников света характеризуют параметром, называемый цветовой температурой. Значения этого параметра и из обозначения перекочевали к светодиодным лампам от люминесцентных и КЛЛ, в конструкции которых тоже есть люминофор. Цветовой оттенок источников света тоже влияет на здоровье человека.

Теплый свет почти эквивалентен свету от лампы накаливания. Человеческий организм инстинктивно считает его похожим на свет от солнца во время восхода, и настраивается на активную деятельность. Лампочки именно такого, желтоватого цвета свечения рекомендуются для жилых помещений, они создают ощущение уюта.

Но многие люди все-таки предпочитают использовать лампы белого цвета. Теплый свет мрачноват и создает ощущение нехватки освещенности.

В спектре холодного и дневного света начинается преобладание синих оттенков. Визуально кажется, что осветительные приборы, снабженные такими лампочками, светят ярче.

Но в быту применять лампочки холодного и белого света не рекомендуется. Синий цвет характерен для сумерек, наступающих после заката солнца. Поэтому и настраивает человеческий организм соответствующим образом, готовя ко сну. Длительная работа при освещении с соответствующей цветовой температурой приводит к повешенной утомляемости, потере концентрации. Поэтому эти лампы советуют использовать только для наружного и декоративного освещения.

Что нам скажет медицина?

Вред светодиодных ламп синего спектра излучения изучался и продолжает исследоваться учеными. Отрицательное воздействие его на сетчатку глаза уже доказано.

К примеру, испанские ученые проводили эксперименты с двумя группами одинаковых клеток сетчатки, выращенными в лабораторных условиях в питательной среде. Одна группа, контрольная, не подвергалась излучению и находилась в комфортных для развития условиях. Другую подвергали облучению светодиодами разных спектров свечения. Затем определяли и сравнивали количество погибших клеток в тестовых группах.

Наибольший процент гибели клеток наблюдался при облучении синими светодиодами. Хотя источники света с другими цветовыми температурами вызывали тот же эффект, но в меньшей степени.

Однако сами ученые сделали вывод, что эксперименты нужно продолжать для получения более конкретных данных. Из чего следует сделать вывод, что окончательного заключения, приносят ли светодиодные лампы вред, пока нет. Ведь лабораторные исследования не учитывают тот факт, что клетки сетчатки способны к регенерации. Нужны четкие рекомендации: сколько времени в течение суток человек может находиться и работать под воздействием светодиодного излечения, а сколько – находиться на улице при естественном освещении или спать.

Медики, наблюдающие за учащимися в школьных учреждениях, отмечают снижение зрения у подростков. Но эти данные тоже нельзя четко связать с воздействием освещения, особенно светодиодного. Не стоит забывать, что подавляющее большинство учащихся все свое свободное время проводят за компьютерами. И световое воздействие от их мониторов вполне может оказаться более губительным для зрения, чем освещение школьного класса.

Светодиодные лампочки – относительно молодой вид осветительных приборов. Статистики по воздействию света от них на здоровье глаз накоплено пока недостаточно, а результатов исследований пока мало. Да и качество лампочек, как уже отмечалось, не всегда высокое.

Поэтому в 2010 году вышли дополнения к «Санитарным правилам и нормам», касающихся искусственного и совмещенного освещения. Вот дополнения, коснувшиеся светодиодного освещения:

• цветовая температура используемых для освещения ламп 2400˚К — 6800˚К;
• ультрафиолетовое излучение в спектре длин волн 320-400 нм не должно превышать 0,03 Вт/м 2 ;
• светильники, в которых применяются светодиодные лампочки, должны исключать прямое попадание света на сетчатку глаза (для исключения такого явления, как ослепление);
• в детских и образовательных учреждениях рекомендуется использовать лампы накаливания и люминесцентные источники света.

Про светодиодные лампы в школах – ни слова. И никак не оговорен тот факт, что люминесцентные лампы создают пульсации светового потока, с которыми требуется серьезная борьба. Полностью лишены этого недостатка только лампы с полупроводниковыми ПРА, выпускаемые серьезными фирмами. Но кто будет покупать в школу дорогое электрооборудование?

) мне сразу хочется его разобрать и заглянуть внутрь, увидеть, как это всё устроено и работает. Видимо, это и отличает учёных от обывателей. Согласитесь, какой нормальный человек будет разбирать лампочку за 1000 рублей, но что поделать - партия сказала: надо!

Часть теоретическая

Как Вы думаете, почему все так озабочены заменой ламп накаливания , которые стали символом целой эпохи, на газоразрядные и светодиодные ?

Конечно, во-первых, это энергоэффективность и энергосбережение. К сожалению, вольфрамовая спираль больше излучает «тепловых» фотонов (т.е. свет с длинной волны более 700-800 нм), чем даёт света в видимом диапазоне (300-700 нм). С этим трудно спорить - график ниже всё расскажет сам за себя. С учётом того, что потребляемая мощность газоразрядных и светодиодных ламп в несколько раз ниже, чем у ламп накаливания при той же освещённости, которая измеряется в люксах . Таким образом, получаем, что для конечного потребителя это действительно выгодно. Другое дело - промышленные объекты (не путать с офисами): освещение пусть и важная часть, но всё-таки основные энергозатраты связаны как раз с работой станков и промышленных установок. Поэтому все вырабатываемые гигаватты уходят на прокатку труб, электропечи и т.д. То есть реальная экономия в рамках всего государства не так уж и велика.

Во-вторых, срок службы ламп, пришедших на замену «лампочкам Ильича», выше в несколько раз. Для светодиодной лампы срок службы практически неограничен, если правильно организован теплоотвод.

В-третьих, это инновации/модернизации/нанотехнологии (нужное подчеркнуть). Лично я ничего инновационного ни в ртутных, ни в светодиодных лампах не вижу. Да, это высокотехнологичное производство, но сама идея - это всего лишь логичное применение на практике знания о полупроводниках, которому лет 50-60, и материалов, известных около двух десятилетий.

Так как статья посвящена светодиодным лампам, то я более подробно остановлюсь на их устройстве. Давно известно, что проводимость освещённого полупроводника выше, чем проводимость неосвещённого (Wiki). Каким-то неведомым образом свет заставляет электроны бегать по материалу с меньшим сопротивлением. Фотон, если его энергия больше ширины запрещённой зоны полупроводника (E g), способен выбить электрон из так называемой валентной зоны и закинуть в зону проводимости.

Схема расположения зон в полупроводнике. E g - запрещённая зона, E F - энергия Ферми, цифрами указано распределение электронов по состояниям при T>0 ()

Усложним задачу. Возьмём два полупроводника с разным типом проводимости и и соединим вместе. Если в случае с одним полупроводником мы просто наблюдали увеличение тока, протекающего через полупроводник, то теперь мы видим, что этот диод (а именно так по-другому называется p-n-переход, возникающий на границе полупроводников с различным типом проводимости) стал мини-источником постоянного тока, причём величина тока будет зависеть от освещённости. Если выключить свет, то эффект пропадёт. Кстати, на этом основан принцип работы солнечных батарей .

Теперь вернёмся к светодиодам. Получается, что можно провернуть и обратное: подключить полупроводник p-типа к плюсу на батарейке, а n-типа - к минусу, и… И ничего не произойдёт, никакого излучения в видимой части спектра не будет, так как наиболее распространенные полупроводниковые материалы (например, кремний и германий) - непрозрачны в видимой области спектра. Всему виной то, что Si или Ge являются не прямозонными полупроводниками . Но есть большой класс материалов, которые обладают полупроводниковыми свойствами и одновременно являются прозрачными. Яркие представители - GaAs (арсенид галия), GaN (нитрид галлия).

Итого, чтобы получить светодиод нам надо всего-то сделать p-n-переход из прозрачного полупроводника. На этом я, пожалуй, остановлюсь, ибо, чем дальше, тем сложнее и не понятнее становится поведение светодиодов.

Позволю себе лишь несколько слов о современных технологиях производства светодиодов. Так называемый активный слой представляет собой очень тонкие 10-15 нм толщиной перемежающиеся слои полупроводников p- и n-типа, которые состоят из таких элементов как In, Ga и Al. Такие слои эпитаксиально выращивают с помощью метода MOCVD (metal-oxide chemical vapor deposition или химическое осаждение из газовой фазы).

Для заинтересованных читателей могу предложить познакомиться с физикой , лежащей в основе работы светодиодов. Помимо этой интересной работы, выполненной в стенах родного МГУ, у Светланы и Оптогана есть прекрасная плеяда научных коллективов в самом Санкт-Петербурге. Например, ФизТех . А ещё можно почитать .

Часть методическая

Все измерения спектров ламп были сделаны в течение 30 минут (т.е. фоновый сигнал менялся слабо) в затемнённой комнате с помощью спектрометра Ocean Optics QE65000. можно почитать об устройстве спектрометра. Помимо 10 зависимостей на каждый вид ламп был измерен темновой спектр, который затем вычитали из спектров лампочек. Все 10 зависимостей для каждого образца суммировались и усреднялись. Дополнительно каждый итоговый спектр был нормирован на 100%.

SEM-изображение отдельных светодиодов на подложке после удаления полимерного слоя

Сам же полимерный слой имеет довольно интересную структуру. Он состоит из маленьких (диаметр ~10 мкм) шариков:

Оптические микрофотографии «изнанки» полимерного слоя

Случайно получилось так, что один разрезанный микротомом диод остался в полимерном слое. Стоит отметить, что сам диод действительно прозрачен и сквозь него видны контакты на другой стороне чипа:

Оптические микрофотографии светодиода с тыльной стороны: отличная прозрачность для такого рода изделий

Полимерный слой настолько прочно приклеен как к самой медной подложке, так и к отдельным чипам, что после его удаления на поверхности диодов всё равно остаётся тонкий слой полимера. Ниже на изображениях, полученных с помощью электронного микроскопа можно во всей красе увидеть «скол» того самого активного слоя диода, в котором электроны «перерождаются» в фотоны:

SEM-изображения светоизлучающего слоя отдельного светодиода (стрелками указано расположение активного слоя)

А вот и текстурированный буферный слой, внимательно присмотритесь к правому нижнему изображению - оно нам ещё пригодится (стрелками указан буферный слой)

После неаккуратного обращения с чипом некоторые контакты повредились, а некоторые остались целыми

И последняя лампа - «СветаLED». Первое, что удивляет, - подложка со светодиодными модулями - внимание! - прикручена на здоровенный болтик к остальной лампе (прям как в Китае делали). Когда разбирал, думал, что может мешать «оторвать» её от остальной лампы, а потом увидел болтик… Кстати, на обороте этой алюминиевой подложки маркером! написан какой-то номер. Такое создаётся ощущение, что на заводе Светланы под Питером работают гастарбайтеры, которые собирают эти лампы вручную. Хотя нет, погодите, ведь лампочки производят военные… …

На заметку: удалось разглядеть, как соединены отдельные чипы в модуле от «Светланы». Последовательно, к моему великому разочарованию. Таким образом, если «перегорит» хотя бы 1 светодиод, то весь модуль перестанет работать.

SEM-изображения светоизлучающего диода от компании Светлана (стрелочками показана активная область). На левом верхнем рисунке добавлено изображение предполагаемых контактов так, как они должны были быть проложены в модуле (4 x3 диода).

1 лампочке. Модуль у «Светланы» имеет размеры 5 на 5 мм, 2 уголка на «крышке» срезаны под 45 градусов и т.д. - многое совпадает со спецификацией «Оптогана». Продолжающийся эффект déjà vu не мучает?! А может просто всё закупается на Тайване?!

И, конечно же, выводы

Готов ли быть патриотом и назвать лампу «отечественного» (например, у «Оптогана» чипы производятся в Германии) производства лучшей по совокупности всех факторов?! Пожалуй, что нет. Честно, светодиодная лампа китайского производства меня приятно порадовала: относительная простота схемы питания диодов, простые материалы, удачное размещение светодиодов на подложке. Проблема с цветовой температурой решаема, а вот единственный минус, который меня как покупателя смущает, это долговечность лампочки из Поднебесной.

Лампы «отечественного» производства, а в особенности, «Оптоган» как всегда «радуют» своей ценой. Я больше, чем уверен, что можно было бы начать с «кустарного» дизайна, дешёвых материалов (стекло вместо поликарбоната) и заполнить нишу бюджетных источников света (вроде как богачей в России не так уж много, или я чего-то не знаю?!). Но даже не это главное, готовых вложить 1000 рублей в лампочку и не думать об их покупке в течение нескольких лет найдётся не мало. Оставим внешнее поразительное сходство между модулями, меня больше заботит другое - сходство между отдельными светодиодными чипами (геометрические размеры, расположение, контакты и т.д.). Такое ощущение, что изготавливали их на оборудовании одной и той же фирмы, только версии этого оборудования отличаются как v.1.0 и v.1.1. Конечно, я понимаю, что самое главное в светодиоде - внутренняя структура активной зоны, но, согласитесь, трудно достать 1 чип размером 160 на 500 мкм (толщина человеческого волоса 50-80 мкм) и сравнить эмиссионные спектры у чипов «Оптогана» и «Светланы».

Тем не менее, если компании «Оптоган» доработает цоколь, уберёт дорогие материалы (поликарбонат), уменьшит размеры, заменит 1 мощный чип на несколько более простых и оптимизирует драйвер (короче, вы поняли - полностью переделает лампу), то у такой лампочки будут все шансы завоевать российский рынок, так как помимо указанных недостатков, есть и масса плюсов таких, как грамотное соединение диодов в модуле, умный «драйвер» и т.д. Спасибо технической документации.

Что же касается «Светланы», то кроме простейшего драйвера, который должен влиять на цену в сторону понижения, расположения светоизлучающих модулей на подложке, плюсов-то практически и нет. Техническая документация мутная, светодиоды соединены последовательно, что при «перегорании» 1 диода выводит целый модуль из строя (т.е. в нашем случае снижает световой поток на 12,5%), размазанная повсюду термопаста - всё это уверенности не добавляет. Но, это был всего лишь прототип, может быть, промышленные образцы будут лучше.

Данная статья не имеет целью очернение или наоборот превознесение продукции одних производителей над другими. Привожу только факты, а уж вывод делать вам! Как говорится, думайте сами, решайте сами…

Видео раздел

Спасибо большое OSRAM, что подготовил столь подробное видео о том, как производит светодиоды (правда, эта компании делает светодиоды по несколько иной технологии, нежели все нами изученные лампочки):

Если есть энтузиасты готовые помочь с написанием русских субтитров - с радостью приму помощь

Процесс переноски светодиодных чипов внутрь пластикового корпуса:

А так на Тайване «фасуют» светодиодные чипы по пластиковым модулями с нанесением красителя и упаковкой в бобины:

P.S. В среду (26.10) начнётся , на нём будет широко представлена компания «Оптоган». Надеюсь, что мой микрофон на пресс-конференции не выключат и мне удастся задать неудобные вопросы… Главное, потом живым выбраться...
P.P.S. В свете последних личных проблем я не уверен, что найду в себе силы доделать начатую работу. А именно расквитаться с flash-памятью и дисплеями (E-Ink и ЖК). Ещё были планы и публикацию по биологическим объектам написать, но видимо и их придётся задвинуть в долгий ящик...

СПАСИБО! Всем за то, что читали и комментировали...

Есть ли вред здоровью от светодиодных ламп? Этот вопрос в последнее время волнует многих людей, так как восторженная шумиха вокруг них понемногу утихает и покупатели все чаще начинают задумываться о составе и вреде светодиодных ламп. Осложняется это тем, что в интернете можно найти малое количество действительно полезных и аргументированных статей на эту тему. Ультрафиолетовые лучи, влияние ламп на зрение и их мерцание – вот главные камни преткновения в этом вопросе. Есть ли на самом деле УФ-излучение, какой от него вред, что означает мерцание ламп – все это мы обсудим в нашей статье.

В светодиодной лампе источником света является светодиод. Как известно, белых светодиодов не существует, и белое приятное свечение получается несколькими способами:

Люминофор трех цветов (зеленый, красный, голубой) наносится на поверхность светодиода, излучающего ультрафиолет, благодаря чему получается белый свет;

Люминофор двух цветов (синий и желтый) наносится на светодиод, излучающий ультрафиолет;

На светодиод, излучающий синий цвет, наносится желтый люминофор;

Смешивается излучение кристаллов трех цветов (красный, голубой, зеленый), для чего используется оптическая система (метод RGB).

В привычных нам лампах белый свет получается способами с использованием люминофора. В связи с этим многие люди считают, что в светодиодных лампах может присутствовать излучение, которое способно навредить нашему зрению. Так это или нет?

Влияние светодиодных ламп на зрение

Принцип работы светодиодных ламп отличается от люминесцентных, которые как раз таки вырабатывают ультрафиолет при работе (при производстве люминесцентных ламп используют не пропускающее УФ-излучение стекло). В светодиодных лампах ультрафиолетовое излучение в видимом спектральном диапазоне отсутствует. Светодиоды излучают «обычный» свет без ИК- и УФ-лучей.

Также считается, что получение белого цвета с использованием кристалла, излучающего ультрафиолет, - это дорогостоящий способ, имеющий, к тому же, некоторые технологические проблемы. По этой причине до промышленных масштабов белые лампы на УФ светодиодах ещё не дошли.

Так, например, в производстве , по данным их сайта, используются планарные светодиоды Epistar (пр-во Тайвань). В документе на эти светодиоды можно увидеть, что сам кристалл излучает синий свет с длиной волны 455-465нм, а белый свет получается за счет желтого люминофора. Также для того, чтобы подтвердить все вышесказанные нами положения, мы отправили запрос техническому консультанту компании OSRAM и поинтересовались, как они получают белый свет светодиода в их лампах. Вот что они нам ответили: "В большинстве современных светодиодных ламп используются синие светодиоды. Поверх синего светодиода наносится слой люминофора, который позволяет преобразовать холодный синий свет в белый или теплый". Получается, что действительно в лампах, которые Вы покупаете себе домой, отсутствует УФ-излучение.

Таким образом, бояться ультрафиолетового излучения от светодиодных ламп не нужно, но все-таки не стоит смотреть на светодиод в упор. Ну и конечно же, светодиодные лампы не оказывают влияния на кожу (многие, кстати, думают иначе) и от них не выгорит одежда. Это важно, так как такой вопрос часто задают люди, заказывающие лампы для магазина одежды, или просто кто волнуется об этом. Одежда может выгореть не только от солнечного света (который, разумеется, излучает ультрафиолет), но и от люминесцентных и металлогалогенных ламп плохого качества. Но так она выгорит медленнее, чем если бы находилась под открытым солнцем. Чтобы избежать этого, стоит покупать лампы хороших производителей (лучше светодиодные), соблюдать расстояние от источника света до товара, ну и периодически перекладывать одежду.

Однако в вопросе о светодиодных лампах есть еще один нюанс, о котором стоит рассказать поподробнее. В ходе многих научных экспериментов ученые пришли к выводу, что яркий свет синего спектра светодиода влияет на выработку мелатонина в нашем организме. Мелатонин – это гормон, который регулирует наши суточные ритмы, отвечает за периодичность сна и т.д. То есть, благодаря ему мы настраиваемся на отдых и сон в конце дня. Большая доза синего света способствует замедлению выработки мелатонина, что может ухудшить самочувствие, вызвать бессонницу и дискомфорт.

Исследователи В. А. Капцов и В. Н. Дейнего в своей статье «Свет энергосберегающих и светодиодных ламп и здоровье человека» пишут о том, что «ежедневное дополнительное воздействие синего цвета на глаза молодого человека в подростковом возрасте к тридцати годам может вызвать дегенерацию сетчатки». Особенно они отмечают негативное влияние синего света на гормональную систему у детей и подростков.

Также согласно исследованию Французского национального агентства санитарной безопасности питания, окружающей среды и труда (Anses), световые волны голубого светодиода, использующегося при получении белого цвета, могут повредить сетчатке глаза при длительном воздействии света на нее.

Из этого следует, что постоянное использование светодиодных ламп с высокой цветовой температурой нежелательно (не выше 4000К) не только дома, но и в школах, и других учреждениях. Для дома хорошо подойдут светодиодные лампы с теплым светом, особенно это касается вечернего времени перед сном. Приятный теплый свет поможет расслабиться и приготовиться ко сну.

Мерцание светодиодных ламп

Это еще одна проблема, волнующая умы множества людей. На различных форумах часто можно встретить вопросы «Как убрать мерцание светодиодных ламп?», «Вредно ли мерцание ламп?», «Какие лампы не мерцают?» и т.д.

Пульсация характерна для всех светодиодных ламп. Это один из показателей, характеризующий источник света – светодиодную лампу. Существуют специальные санитарные нормы и требования, которые четко регламентируют коэффициент пульсации ламп для школ, больниц и других учреждений. Обычно этот показатель не должен превышать 10-20%. Однако, к сожалению, на жилые дома это не распространяется, и поэтому мы не всегда можем видеть на упаковках с лампами коэффициент мерцания. Увидеть этот эффект так просто мы не сможем, зато если навести на источник света камеру мобильного телефона, мерцание сразу будет заметно.

Люди неспроста интересуются о вреде этого явления. Если постоянно находиться в месте, где пульсируют лампы (офис, например), то это, возможно, отразится на организме. Человек может почувствовать недомогание, головную боль или головокружение, утомление.

Мы исследовали рынок светодиодных ламп и выявили тех производителей, у продукции которых можно не бояться мерцания. На основе эксперимента " ", можем смело посоветовать изделия фирм Gauss, Estares, Navigator, Electrostandart и Ecola. С ними Вы точно можете не переживать о своем самочувствии!

Какой же все-таки вывод можно сделать из нашей статьи?

1. Не используйте дома светодиодные лампы с высокой температурой свечения и не смотрите пристально на лампу просто так;

2. Не покупайте дешевые лампы, так как в них коэффициент пульсации значительно превышается! Может доходить до 50% и выше;

3. Не бойтесь ультрафиолетового излучения! Многие люди, говорящие о нем и пугающие Вас, зачастую сами не разобрались до конца в этом вопросе;

4. Светодиодные лампы – это действительно хороший вариант для освещения дома, у которого оочень много преимуществ.

Мы надеемся, что данная статья была для Вас полезна и разрушила Ваши некоторые сомнения по поводу вреда светодиодных ламп. Интернет-магазин НОВОСВЕТ 74 продает качественные светодиодные лампы, которые уж точно не нанесут вреда Вашим глазам и здоровью.

Комнатным растениям не всегда хватает света в домашних условиях. Без этого их развитие будет замедленным или неправильным. Чтобы этого избежать, можно установить светодиоды для растений. Именно такая лампа способна дать необходимый спектр цвета. широко распространены для освещения теплиц, оранжерей, в садах закрытого типа и аквариумах. Они хорошо заменяют солнечный свет, не требуют больших затрат и имеют большой срок службы.

Фотосинтез растений - это процесс, который проходит при достаточном освещении. Также правильному развитию растений, способствуют следующие факторы: окружающая температура, влажность, спектр освещённости, длительность дня и ночи, достаточность углерода.

Определение достаточности света

Если решено установить светильники для растений, то сделать это нужно максимально правильно. Для этого нужно определиться с тем, каким именно растениям не хватает луча, а каким он будет излишним. Если проектируется освещение в теплице, то надо предусмотреть зоны с разным спектром. Дальше следует определить количество самих светодиодов. Профессионалы это делают специальным прибором - люксметром. Своими силами произвести расчёт тоже можно. Но придётся немного покопаться и спроектировать нужную модель.

Если проект делается для теплицы, есть одно универсальное правило для всех видов источников света. Когда высота подвеса увеличивается, то освещённость уменьшается.

Светодиоды

Спектр цветового излучения имеет большое значение. Оптимальным решением будут являться красные и синие светодиоды для растений в пропорции два к одному. Сколько ватт будет иметь устройство, не имеет большого значения.

Но чаще применяют одноваттные. Если будет необходимость устанавливать диоды самостоятельно, то лучше приобрести готовые ленты. Закрепить их можно с помощью клея, кнопок или винтов. Всё зависит от предусмотренных отверстий. Производителей такой продукции очень много, лучше выбирать известного, а не безликого продавца, который не сможет дать гарантии на своё изделие.

Длина световых волн

Спектр естественного солнечного света содержит и синий, и красный цвет. Они позволяют растениям развивать массу, расти и плодоносить. При облучении только синим спектром с длиной волны 450 нм, представитель флоры будет низкорослым. Такое растение не сможет похвалиться большой зелёной массой. Плодоносить оно также будет плохо. При поглощении красного диапазона с длиной волн 620 нм оно будет развивать корни, хорошо цвести и давать плоды.

Плюсы светодиодов

При освещении растения оно проходит весь путь: от ростка до плодов. Одновременно за это время при работе люминесцентного прибора произойдёт только цветение. Светодиоды для растений не нагреваются, поэтому нет необходимости в частом проветривании помещения. Кроме того, отсутствует возможность теплового перегрева представителей флоры.

Незаменимы такие светильники для выращивания рассады. Направленность спектра излучения способствует тому, что побеги крепнут за короткое время. Плюсом является и низкое потребление электроэнергии. Светодиоды уступают только Но они в десять раз экономнее Светодиоды для растений служат до 10 лет. - от 3 до 5 лет. Установив такие светильники, долгое время не придётся беспокоиться об их замене. Такие лампы не имеют в своём составе вредных веществ. Несмотря на это, их применение в теплицах очень предпочтительно. Рынок на сегодняшний день представляет большое количество разнообразных конструкций подобных светильников: их можно подвесить, укрепить на стене или потолке.

Минусы

Для увеличения интенсивности излучения, светодиоды собирают в большую конструкцию. Это является недостатком только для маленьких помещений. В крупных теплицах это несущественно. Недостатком можно считать высокую стоимость по сравнению с аналогами - люминесцентными лампами. Разница может достигать восьмикратного значения. Но диоды себя окупят после нескольких лет службы. На них можно значительно экономить электроэнергию. Снижение свечения наблюдается по истечении гарантийного срока. При большой площади теплицы нужно больше точек освещения по сравнению с другими видами ламп.

Радиатор для светильника

Необходимо, чтобы от устройства отводилось тепло. Лучше это сделает радиатор, который изготовлен из алюминиевого профиля или стального листа. Меньших трудозатрат потребует использование П-образного готового профиля. Рассчитать площадь радиатора несложно. Она должна быть не меньше 20 см 2 на 1 Ватт. После того как подобраны все материалы, можно собрать всё в одну цепь. Светодиоды для роста растений лучше чередовать по цветам. Таким образом, получится равномерное освещение.

Фитосветодиод

Такая новейшая разработка, как фитосветодиод, способна заменить обычные аналоги, светящие только в одном цвете. Новый аппарат в одном чипе собрал в себе необходимый спектр светодиодов для растений. Он нужен для всех этапов роста. Самая простая фитолампа обычно состоит из блока со светодиодами и вентилятора. Последний, в свою очередь, может регулироваться по высоте.

Лампы дневного света

Люминесцентные лампы долгое время оставались на пике популярности в бытовых садах и огородах. Но такие светильники для растений не подходят по цветовому спектру. Их всё больше заменяют фитосветодиодные или люминесцентные лампы специального назначения.

Натриевый

Такой сильный по насыщенности свет, как у натриевого аппарата, не подойдёт для размещения в квартире. Его применение целесообразно в больших теплицах, садах и оранжереях, в которых производится освещение растений. Минусом таких ламп является их малая производительность. Они две трети энергии преобразовывают в тепло и лишь малая часть идёт на световое излучение. Кроме того, красный спектр такой лампы интенсивнее, чем синий.

Делаем устройство самостоятельно

Самый простой способ изготовить лампу для растений - воспользоваться лентой, на которой расположены светодиоды. Нужна она красного и синего спектров. Они будут подключаться к блоку питания. Последний можно приобрести там же, где и ленты, - в строительном магазине. Также необходимо крепление - панель, размером с площадь освещения.

Изготовление начинать следует с очищения панели. Далее, можно приклеить диодную ленту. Для этого надо удалить защитную плёнку и липкой стороной приклеить к панели. Если придётся резать ленту, то её куски можно соединить при помощи паяльника.

Светодиоды для растений не нуждаются в дополнительной вентиляции. Но если само помещение мало проветривается, то целесообразно установить ленту на металлический профиль (например, из алюминия). Режимы освещения для цветов в комнате могут быть такими:

• для растущих далеко от окна, в затенённом месте достаточно будет 1000-3000 лк;
• для растений, что нуждаются в рассеянном свете, значение будет составлять до 4000 лк;
• представители флоры, которые нуждаются в прямом освещении, - до 6000 лк;
• для тропических и тех, которые плодоносят, - до 12 000 лк.

При желании видеть комнатные растения в здоровом и красивом виде, надо тщательно удовлетворять их потребность в освещённости. Итак, мы выяснили преимущества и недостатки для растений, а также спектр их лучей.