LED lampa E40: konstrukce, parametry, oblast použití

LED diody systematicky vytlačují z používání nejen domácí žárovky, ale také průmyslové osvětlovací zařízení. Touha ušetřit nutí podnikatele a obecní úřady hledat méně energeticky náročná zařízení.

Vynikající volbou pro organizaci osvětlení na velké ploše je LED žárovka E40, jejíž konstrukce je kompatibilní s mnoha stávajícími svítidly.

V tomto materiálu si povíme o konstrukci LED žárovek, jejich variantách a oblasti použití.

Konstrukce LED žárovky

Díky velkému průměru patice LED žárovka E40 bez problémů pojme uvnitř mnoho elektronických součástek. A její zvětšený objem těla umožňuje rovnoměrné rozložení tepla, čímž se předchází přehřívání výrobku.

Díky svým konstrukčním vlastnostem získává LED žárovka E40 i mnoho dalších výhod.

Obecné konstrukční prvky

LED žárovky E40 se mohou vzhledově značně lišit. Všechny spojuje pouze typ šroubovací patice, jejíž průměr je 40 mm. Navzdory vzhledovým rozdílům má konstrukce těchto žárovek společné rysy.

Výhodnější jsou homogenní otevřené chladiče, které přímo předávají tepelnou energii z vyhřáté desky plošných spojů do okolního vzduchu

Jejich hlavní součásti jsou následující:

1. Difuzor. Představuje matný objemový plastový plášť umístěný kolem LED diod. Zajišťuje maximálně rovnoměrné rozložení světla po celém obvodu žárovky.
2. LED čipy, které jsou přímými světelnými emitory. Jsou umístěny na desce plošných spojů a mohou být tří typů: SMD, COB, Filament.
3. Deska plošných spojů. Má podobu tepelně vodivé kovové desky, která napomáhá přenosu tepla z pracujících LED čipů k chladiči.
4. Hliníkový nebo kovoplastový chladič. Obvykle je umístěn mezi paticí a baňkou, má žebrovaný tvar určený ke zvětšení plochy pro odvod tepla žárovky.
5. Driver. Jedná se o integrovaný obvod, který zajišťuje pro LED čipy snížené napětí a konstantní proud. Kvalitní driver by neměl způsobovat blikání lampy při jejím provozu.
6. Dielektrická plastová nebo keramická vložka, která odděluje napájenou patici od ostatních konstrukčních prvků LED žárovky.
7. Šroubovací kovová patice E40 o průměru 40 mm. Slouží k upevnění žárovky do svítidla a zajišťuje přenos proudu z objímky do driveru.

Zatímco patice LED žárovky typu E40 je vždy stejná, vnější tvar baňky a chladiče se může velmi lišit.

Výkonný světlo vyzařující krystal generuje mnoho vedlejšího tepla. K udržení přijatelné pracovní teploty uvnitř tělesa těchto žárovek je zapotřebí chladič s velkou plochou povrchu.

Proto jsou rozměry a tvar LED zařízení do značné míry dány jejich výkonem a dalšími technickými parametry.

Specifika Edisonovy patice

Písmeno E v označení šroubové patice vděčí za svůj původ vynálezci žárovek Thomasi Edisonovi, který toto inženýrské řešení patentoval před více než 100 lety.

Jeho konstrukce se za století nezměnila díky řadě výhod:

• jednoduchost a pevnost montáže;
• velká plocha kontaktu s vnitřním povrchem objímky;
• snadnost výroby;
• možnost instalace přídavných součástí uvnitř patice.

Nejběžnějšími formáty šroubových patic jsou E14, E27 a E40. Dvouciferné číslo v označení udává jejich vnější průměr.

Pokud je velikost šroubové patice žárovky menší než vnitřní průměr objímky, lze zakoupit levný adaptér. Ten umožní přizpůsobit zařízení k sobě.

Patice E40 se dříve používala u rtuťových výbojek a žárovek. Její velký rozměr byl dán potřebou zvětšit plochu kontaktu s objímkou a také snahou snížit zahřívání skleněné patice v úzkém místě.

LED žárovky E40 se vyrábějí pouze za účelem zajištění kompatibility se starými svítidly. V současné době neexistují žádné objektivní důvody pro používání tak velkých patic.

Principiální elektrická schémata

Cena a spolehlivost LED svítidel E40 do značné míry závisí na množství a kvalitě součástek driveru. Jeho základem je mikroobvod, který může být vyroben v různých funkčních variantách.

V nejjednodušším provedení se driver skládá z malého kondenzátoru a usměrňovače napětí. Jako omezovač zatěžovacího proudu slouží SMD rezistor umístěný na LED desce. Toto elementární schéma neobsahuje ani transformátor, což nutí používat přesně stanovený počet LED.

Opravit LED lampu s nejjednodušším schématem může člověk se základními znalostmi v oblasti elektroniky. K přepájení spálené LED stačí pouze multimetr a páječka.

V takové levné variantě bude světlo lampy pulzovat, což může negativně ovlivnit celkové zdraví osob v blízkosti.

Nejsložitější drivery LED žárovek zahrnují následující konstrukční prvky:

• můstkový usměrňovač napětí s kapacitním předřadníkem omezujícím vstupní proud;
• několik kondenzátorů se zvýšenou kapacitou umístěných na různých úrovních schématu;
• systém zpětné vazby umožňující regulovat parametry napětí a proudu;
• elektrické schéma stmívání umožňující plynulou regulaci svítivosti lampy.

Kvalitní driver zcela odstraňuje pulzaci LED lampy a stabilizuje napětí přiváděné na LED.

Velký vnitřní objem LED žárovky formátu E40 umožňuje bez problémů umístit všechny potřebné prvky mikroobvodu.

To zvyšuje celkovou životnost výrobku a zvyšuje jeho účinnost. Složitá schémata mají i nevýhody:

• velké rozměry;
• složitost opravy;
• vysoká cena.

Kromě dvou popsaných elektrických schémat existuje mnoho přechodných variant vnitřního uspořádání driveru. Spotřebitelé poptávají žárovky různých konstrukcí. Například pro noční osvětlení opuštěných průmyslových areálů postačí lampa s nejjednodušším driverem.

Varianty LED žárovek E40

Průmyslová osvětlovací zařízení jsou konstrukčně mnohem rozmanitější než domácí. V souladu s tím jsou vyžadovány i různé vlastnosti lamp. Velký význam má směrovost světla, možnost nepřetržitého provozu a odolnost krytu.

Výrobci se řídí poptávkou a nabízejí spotřebitelům následující modifikace LED žárovek:

• prachotěsné a vodotěsné;
• s provozním napětím 110 nebo 220 V;
• s úhlem svícení od 120 do 360 stupňů;
• s výkonem od 10 do 500 W;
• z plastových, hliníkových, žáruvzdorných materiálů;
• s matnou, průhlednou baňkou, s otevřenými LED diodami;
• s čidly osvětlení, pohybu;
• stmívatelné;
• odolné vůči vibracím, nevýbušné.

U málo známých výrobců LED žárovek mohou být doplňkové funkce spíše marketingovým tahem než skutečnou výhodou. Proto byste měli při nákupu upřednostnit osvětlovací produkty známých značek.

Specifika průmyslových LED žárovek

Světelné zdroje s paticí E40 se používají pouze v průmyslové a veřejné sféře. Bytová zařízení takové konstrukce se prostě nevyrábějí.

Na průmyslová svítidla jsou kladeny zvýšené požadavky na spolehlivost a odolnost vůči vnějším vlivům. Proto i LED žárovky E40, které v nich pracují, mají řadu vlastností:

1. Hodnota účiníku je 0,9–0,95, zatímco u domácích žárovek 0,7–0,9.
2. LED diody mají často individuální čočky, které mění směrovost světelného toku.
3. Rozšířený rozsah pracovních teplot. Ovladač v žárovkách E40 je navržen pro ohřev až na 110–120 °C a chlazení až na –50 °C mrazu.
4. Prodloužená životnost – až 10 let nepřetržitého svícení.
5. Tělo má často antivandal ochranu, aby se zabránilo mechanickému poškození LED diod.
6. Umístění LED diod na desce umožňuje jejich výměnu při opravě.
7. Většina žárovek E40 je chráněna proti větru, dešti a prachu.
8. Zesílený chladič umožňuje aktivní odvod tepla při nepřetržitém provozu.
9. Zvýšený index podání barev.
10. Na rozdíl od rtuťových výbojek nevyžadují LED žárovky instalaci dalších startovacích zařízení.

Výše popsané výhody výrazně zvyšují cenu LED žárovek s paticí E40. Díky vyšší spolehlivosti a delší životnosti však tato zařízení snižují provozní náklady podniků. Jakmile takové LED žárovky do svítidel nainstalujete, nemusíte se o ně několik let starat.

LED žárovky jsou na rozdíl od rtuťových ekologicky bezpečné, spotřebují méně elektrické energie a jsou trvanlivější při stejném světelném toku.

Osvětlovací zařízení s paticí E40 je nahrazováno moderními modely poměrně pomalu. Důvodem je absence nových alternativních standardů pro připojení výměnných LED žárovek. Další brzdou obnovy zařízení je lhostejnost průmyslových spotřebitelů k designu a morálnímu zastarávání zařízení.

Oblasti použití žárovek E40

Výklenek zařízení s směrovým světelným tokem v průmyslové sféře již dávno obsadily LED reflektory. Žárovkám s paticí E40 je vyhrazen výklenek rozptýleného osvětlení velkých ploch a prostor.

Studené světlo je v noci lépe vnímáno očima řidičů, proto je osvětlení silnic prováděno převážně žárovkami E40 s vysokou barevnou teplotou.

Hlavními místy jejich použití jsou:

1. Venkovní areály průmyslových objektů, skladů, dopravních základen, veřejných zařízení.
2. Silniční stožáry.
3. Dvory soukromých domů, chat.
4. Obchodně-zábavní centra.
5. Výrobní haly s vysokými stropy.
6. Stadiony.
7. Hangáry.
8. Dětská hřiště.

V zimním období jsou LED žárovky výhodné v tom, že při dopadu sněhu na ně nevzniká rozdíl teplot v různých částech těla. Díky tomu nejsou narušeny pevnostní charakteristiky jejich baněk.

Patice E40 je pozůstatkem minulosti, takže v budoucnu pravděpodobně nebude používána v nových oblastech.

Závěry a užitečné video k tématu

Ve videích jsou demonstrovány LED žárovky E40 v provozu a také je zkoumáno jejich vnitřní uspořádání.

Srovnání LED žárovek s různými paticemi:

Přehled a vnitřní uspořádání LED žárovky E40:

Testování výkonné LED žárovky E40 typu „kukuřice“:

Původní patice E40 se v LED žárovkách používá stále méně. Důvodem je snaha výrobců vyhovět co největšímu počtu spotřebitelů. Často jednoduše doplňují výrobky formátu E27 adaptérem na větší průměr. To však nebrání LED žárovkám s průměrem patice čtyřicet milimetrů kvalitně osvětlovat obrovské prostory a šetřit peníze komunálních a komerčních podniků.

Máte dotazy k tématu článku? Můžete je položit v bloku s komentáři, který se nachází pod článkem. Také máte možnost doplnit tento materiál o zajímavé informace a fakta, která víte o LED žárovkách E40.