Z czego zbudowana jest żarówka LED (tzw. źródło LED)?
Konstrukcja żarówki LED składa się z wielu istotnych elementów, jak trzonek, radiator, luminofor, czy kondensator tłumiący. Każdy z elementów znajdujących się wewnątrz żarówek odpowiedzialny jest za konkretne funkcje, dzięki czemu mogą one sprawnie i efektywnie działać przez wiele lat. Z tego artykułu dowiesz się, jak zbudowane są żarówki LED i jakie funkcje pełnią poszczególne komponenty.
Spis treści:
- Jak zbudowana jest żarówka LED?
- Z jakich elementów zbudowana jest żarówka LED?
- Jaka jest zasada działania żarówki LED?
- Schemat żarówki LED
- Jakie są cechy żarówek LED?
- Czym charakteryzuje się światło żarówek LED?
- Największe mity o żarówkach LED
Jak zbudowana jest żarówka LED?
Żarówka LED skonstruowana jest w ten sposób, że w największym stopniu opiera się ona na diodzie elektroluminescencyjnej. Znajduje się w niej luminofor oraz dioda niebieska elektroluminescencyjna. Istotnym elementem w budowie żarówki LED jest chip półprzewodnikowy, który przetwarza energię elektryczną na światło i zbudowany jest z kryształów krzemu oraz innych dodatków.
Co ważne, chip półprzewodnikowy przewodzi prąd tylko w jednym kierunku. W konstrukcji żarówki LED znaleźć można jeszcze: klosz mleczny, prostownik, trzonek, przetwornicę, matrycę z diodami LED i kondensator tłumiący oraz radiator i kilka innych ważnych elementów, które opisane są w dalszej części artykułu.
Z jakich elementów zbudowana jest żarówka LED?
Żarówka LED zbudowana jest z:
- obudowy,
- prostownika,
- luminoforów,
- kondensatora,
- trzonka,
- radiatora,
- przetwornicy,
- matrycy z diodami LED,
- klosza.
Poniżej opisaliśmy dokładnie, co znajduje się w środku źródeł LED.
Trzonek
Trzonki w żarówkach LED to elementy, służące do mocowania źródeł światła w gniazdach. Odpowiadają one także za przesyłanie prądu do pozostałych elementów znajdujących się w żarówce, dzięki czemu emitowane jest światło. Na rynku dostępne są różne rodzaje żarówek LED, które rozróżnia się między innymi pod względem zastosowanych w nich trzonków:
- E14,
- E12,
- E40,
- E27,
- GU10,
- GU 5.3/ MR16,
- G9.
Obudowa żarówki odprowadzająca ciepło
Obudowa żarówki jest elementem konstrukcyjnym, który łączy w sobie wszystkie elementy wchodzące w skład budowy żarówki. Dodatkowo może ona być zintegrowana z radiatorem, dzięki czemu będzie również odprowadzać wytwarzane ciepło na zewnątrz. Najczęściej jest ona wykonana z tworzywa sztucznego lub aluminium.
Prostownik
Prostownik w żarówce LED odpowiedzialny jest za to, aby docierający do niej prąd był stały. Może być zintegrowany z innymi elementami regulującymi napięcie i energię elektryczną dostarczaną do diod LED. Dzięki temu żarówki mogą działać poprawnie i świecić bez efektów migotania czy przygasania.
Kondensator tłumiący
Kondensator tłumiący to komponent w żarówkach LED, którego głównym zadaniem jest zapobieganie ich migotaniu lub żarzeniu oraz zapobiega powstawaniu rozbłysków. Opisaliśmy to obszerniej w oddzielnym artykule: Dlaczego żarówki LED świecą po wyłączeniu?
Radiator
Radiator służy do odprowadzania śladowych ilości ciepła emitowanych wewnątrz żarówek LED. Pomimo że te ilości są znikome, takie zabezpieczenie chroni żarówki przed uszkodzeniem - są one bardzo wrażliwe na wysokie temperatury.
Przetwornica
Przetwornica w żarówce LED zapewnia prawidłowe działanie zarówno w przypadku spadku, jak i wzrostu napięcia w sieci. Dzięki temu światło nie drży i nie migocze, a żarówka LED może świecić bezawaryjnie przez długi czas.
Matryca z diodami LED
Matryca z diodami LED w żarówkach to jeden z najważniejszych elementów, ponieważ to właśnie na tej płytce znajdują się komponenty odpowiadające za emitowanie światła. W zależności od wybranego produktu może się ona składać z kilku lub kilkunastu diod LED.
Luminofory
Luminofory w żarówkach LED odpowiadają za przetwarzanie światła niebieskiego na białe, ale coraz częściej są one zastępowane diodami RGB, które mogę emitować dowolny kolor światła.
Chipy Wi-fi
Chipy Wi-Fi to niewielkie urządzenia, które pozwalają sterować żarówkami LED przy pomocy aplikacji, np. na urządzeniach mobilnych. Jest to nowoczesne rozwiązanie, dzięki któremu można stworzyć inteligentny system oświetlenia w domu.
Klosz mleczny
Klosz mleczny do żarówki LED to osłonka, która chroni układ świetlny. Często również pełni funkcję dyfuzora do wytwarzania światła rozproszonego. Doskonale maskuje punkty świetlne i najczęściej występuje w kolorze białym. Co istotne, w przypadku klosza mlecznego do żarówek LED, straty światła są na poziomie do nawet 20%.
Jaka jest zasada działania żarówki LED?
Żarówki LED działają na zasadzie przepuszczania energii elektrycznej przez diody, inaczej materiał półprzewodnikowy, a powstające w ten sposób zjawisko elektroluminescencji wytwarza światło białe.
W tym celu wykorzystuje się najczęściej niebieskie diody, a oprawa pokrywana jest luminoforem. Emitowane przez niebieskie diody światło aktywuje luminofory, które zamieniają barwę światła na białą.
Innym sposobem na jej uzyskanie jest wykorzystanie na matrycy półprzewodników w podstawowych kolorach - czerwonym, niebieskim i zielonym (tzw. RGB), w odpowiednich proporcjach.
Schemat żarówki LED
Budowa żarówki LED sprawia, że na zewnątrz nagrzewa się ona w zdecydowanie mniejszym stopniu, niż tradycyjne żarówki. Co jednak istotne, w jej wnętrzu panuje wysoka temperatura, ale dzięki zastosowaniu radiatora ciepło jest skutecznie odprowadzane z obudowy.
Jakie są cechy żarówek LED?
Żarówki LED cechują się przede wszystkim energooszczędnością i wydajnością. Jest to obecnie najlepsze rozwiązanie do oświetlania pomieszczeń. Dzięki zastosowaniu nowoczesnej technologii działają natychmiast po włączeniu i świecą z pełną mocą, czego nie można powiedzieć np. o żarówkach energooszczędnych. Cechują się także dużą sprawnością świetlną i większą wydajnością, a na dodatek mogą oświetlać pomieszczenia nawet przez ponad 50 tysięcy godzin.
Są bezpieczne i ekologiczne, bo nie zawierają w swojej budowie rtęci i innych szkodliwych substancji. Dzięki odpowiednio skonstruowanej obudowie i komponentom nie nagrzewają się do wysokich temperatur. Żarówki LED bardzo dobrze oddają barwy, a ich współczynnik CRI wynosi 80 i więcej, a na dodatek można uzyskać światło w dowolnym kolorze.
Czym charakteryzuje się światło żarówek LED?
Światło żarówek LED ma charakter widma ciągłego, które jest przyjazne dla oczu. Ponadto diody LED pozwalają na dobranie odpowiedniego koloru światła i temperatury barwowej. W ten sposób możliwe jest dostosowanie oświetlenia w pomieszczeniu do aktualnie wykonywanych czynności.
Nowoczesne żarówki mają także wbudowane chipy Wi-Fi, które pozwalają na sterowanie oświetleniem z poziomu aplikacji na urządzeniach mobilnych. Dzięki temu doskonale wpisują się w założenia Smart Home.
Największe mity o żarówkach LED
Poniżej kilka nieprawdziwych faktów, które utarły się na temat źródeł LED.
Czy żarówka LED ma rtęć, argon lub ciecz?
Żarówki LED nie mają rtęci, argonu oraz cieczy. Są ekologicznymi i bezpiecznymi źródłami światła.
Czy żarówki LED są wykonane z plazmy?
Żarówki LED nie są wykonane z plazmy. Budowa żarówki LED składa się z trzonka, obudowy, prostownika, kondensatora, radiatora, przetwornicy, matrycy z diodami, luminoforów, chipa Wi-Fi oraz klosza mlecznego.
