Статья о филаментных светодиодных лампах

[Gades]

Сообщение от Smol

Теплопроводность гелия в 9 раз больше, чем аргона, да еще и текучесть...

OMFG, текучесть-то тут при чём? Вы про то, что он пролезает в любые самые мелкие отверстия благодаря размеру молекулы? Да, это свойство используется при поиске микротечей в вакуумной технике. Для лампы это, скорее, минус - наполнение так и норовит из лампы убежать куда подальше - очень высокие требования к материалам конструкции и герметичности. Или Вы про сверхтекучесть жидкого гелия, как квантовой жидкости? Дык, вроде как, эти лампы никто до двух Кельвина замораживать не собирался...

По теплопроводности - тут тоже есть сомнения... Понятное дело, гелий используют, допустим, для охлаждения подложек при плазмохимическом травлении - другого более эффективного способа нет, да и откачивается гелий из системы со свистом ))) Но вот для охлаждения концентрированного тепловыделения светодиодов... У нержавеющей стали, которую я бы никогда не стал использовать в качестве теплоотвода вследствие её заведомой неэффективности, теплопроводность более 16 Вт/(м*К), а у гелия - 0,152 Вт/(м*К) - то есть в 105 раз ниже. Вот отсюда и сомнения...

[Smol]

Текучесть при том, что это увеличивает конвекцию. Ну, вот пусть Самый Добрый и разберется. Желание уже половина дела. Однако, факт множества филаментных ламп есть. Известно, что гелий в 9 раз более теплопроводен, чем аргон. А высокая текучесть гелия, как сказано, вызывает увеличенную конвекцию, на которую влияет даже фактор тяготение. А из запаянной колбы никуда он не денется. Пусть скажет свое слово Самый Добрый.

[Smol]

2015, Алексей Надёжин
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Thomson Filament — светодиодные лампы нового поколения.

Тогда их показывали лишь неизвестные китайские производители. Сейчас лампы на светодиодных нитях появились в ассортименте больших брендов. Компания Thomson предложила мне протестировать два типа ламп — 4-ваттную «свечку» с цоколем E14 и 6-ваттную лампу с цоколем Е27.

[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]

Томсон, конечно не Осрам, но еще не вечер...

[camiidobrii]

Кроме рекламной чуши и недостоверных источников я нашел не очень много информации.

Тем не менее:

1) Что же такое "филамент"?
Это почти обычный COB!
Берется стеклянная (!!!) пластина/палочка, на нее последовательно расставляются и монтируются светодиоды, после чего окунается в компаунд с растворенным в нем люминофором (да-да, так как не делают уже лет 5-10 нормальные производители светодиодов).
Такие "колбаски" имеют сравнительно небольшую мощность и как следствие терпимую деградацию даже без теплоотвода.

Недостатки такой конструкции очевидны, их можно написать на пол форума.
Зато технологично!

2) Декларируемая световая отдача 100-135 лм/Вт. Реальных протоколов и вразумительных подтверждений, обнаружить не удалось, однако на данном уровне развития светодиодной техники - я могу поверить в эти цифры.

3) Повторюсь о "производителях" подобных ламп:
Zhejiang Meka Electric Co и им подобные.
Производителей самих "ниток" мне пока не удалось найти. Было бы интересно изучить datasheet и запросить протоколы испытаний.
Например эдисон рапортует:
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Но подробностей - 0 целых фиг десятых.

Нашел тайваниз с похожим продуктом
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Хотя и повторюсь - идейно эта шляпа крайне похожа на COB у которого вместо керамики использовали стекло.

Судя по инфе из даташитов - спад Фv при разогреве - составит примерно 20%. Еще примерно 10% оставим на стекле.
Отсюда световая отдача лампы 80-100 лм/Вт (что всё ещё очень прилично).

4) Декларируемый "китайский" срок службы - 15-25 т.ч., смело делим на 2 (в лучшем случае) и получаем дополнительное косвенное доказательство тому что с отводом тепла в данных изделиях - АЛЕС!

5) Умеет диммиться - [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Несомненный плюс. Только непонятно как. (0-10, dali, PWM, или всё же привычным резюком?).

6) Мощность - китайские 8 Вт, более менее приличные производители пишут 6,5 Вт.
Думаю реальный придел где то 6 Вт.
Или аналог ЛН 60.
Маловасто.

7) Утверждается что монтируют они голубые и красные чипы одновременно. Догадываюсь зачем, но что за чудо люминофор при этом они могут использовать - затрудняюсь.
Скорее чипы только голубые.

8) Колба обычно стеклянная.
Думаю связано с необходимостью увеличить ИК прозрачность. Хотя фиг его знает, тут бабка на двое сказала.

Итог:
Плюсы:
"Хорошая" Тцв,
наличие полноценного драйвера,
приличная световая отдача,
неплохой Ra,
Оригинальная КСС (удачность КСС вызывает вопросы, разговоры про похожесть на КСС ЛН - не соответствуют действительности, и гораздо больше похожа на КЛЛ). Плоскость свечения у этой лампы развернута на 90 градусов относительно классической ЛН.)

Из минусов:
Низкий ресурс, прогнозирую быстрое "посинение" ниток в процессе эксплуатации, особенно при использовании в закрытых светильниках.
Вангую что китайцы додумаются проковырять дырки в колбе снизу и сверху чтобы лампа "продувалась".
Цена - выше чем брендовой светодиодной лампы.
(филипс сделал 8 Вт за 7,5 $).

[Smol]

Занял позицию с Вашей стороны:

1) Что же такое "филамент"? Это почти обычный COB! В переводе нить.
...Такие "колбаски" ... небольшую мощность и терпимую деградацию без теплоотвода.
Про гелий подтвердить не удалось, хотя упоминания про гелиево-азотную смесь нашлись. ....

2) Декларируемая отдача 100-135 лм/Вт. Для нитей это понятно.

3) Производители... эдтсон... тайваниз ... Томсон... световая отдача лампы 80-100 лм/Вт...

4) Декларируемый "китайский" срок службы - 15-25 т.ч., смело делим на 2 (в лучшем случае) с отводом тепла не очень, но мощности смешные, хотя уже можно найти образцы, для которых пишут 15Вт

5) Умеет диммиться Высоковольтные нагрузки (из множества последовательных LED) диммировать не трудно.

6) Мощность - китайские 8 Вт, более менее приличные производители пишут 6,5 Вт. Пытаются нарастить до 15Вт.

7) Про цвет пишут, что можно сделать приятный, неотличимый субъективно от ЛН...

8) Колба обычно стеклянная.

Действительно много общего с COB и при той плотности патентов, которая наблюдается, можно догадываться, что задача будет решена.

Кроме этого, это ж не единственный путь. Рядом подрастут и другие варианты геометрии. Надо посмотреть....


Посмотрите, пожалуйста, еще вариант весьма свежий. Дата публикации 14 мая с.г. Видимо, еще не вечер и будет еще мнго чего...
С уважением Владимир

[AlexanderD]

Коллеги, а кто-нибудь встречал схему включения филаментов в компактных лампах? Верно ли, что у этих ламп либо хороший PF, либо нет пульсаций (и то и другое вместе невозможно)

[camiidobrii]

Сообщение от AlexanderD

Коллеги, а кто-нибудь встречал схему включения филаментов в компактных лампах? Верно ли, что у этих ламп либо хороший PF, либо нет пульсаций (и то и другое вместе невозможно)

PF обычно 0,5-0,8 для таких мощностей допустимый.

[govoruhin87]

Сообщение от camiidobrii

Кроме рекламной чуши и недостоверных источников я нашел не очень много информации.

Производителей самих "ниток" мне пока не удалось найти. Было бы интересно изучить datasheet и запросить протоколы испытаний.

Алексей, в [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] ветке уже было обсуждение, вот [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] на одну "нитку"

[Alexvas]

Насчет теплоотвода, якобы дырок в колбе и т.п. рассуждений. Есть такой показатель, как теплопроводность. Газ также может проводить тепло, так как кинетическая энергия все равно передается от молекулы к молекуле. Есть показатель теплопроводности, для гелия он имеет достаточно высокое значение. Колба герметичная, ее изготавливают на тех же линиях, где делали лампы накаливания, поэтому отсутствие утечек газа при нормальной реализации идеи гарантируется.
В качественных филаментных лампах палочки для размещения светодиодов делают из сапфира, у него высокая теплопроводность.
Главное отличие от обычной светодиодной лампы - для создания нужной КСС, похожей на КСС лампы накаливания не нужно никакой оптической системы. Поскольку оптическая система с традиционной лампе накаливания пожирает до 40% светового потока, то получается, что к светодиодам нужно подводить всего 60% от мощности, которая подводится к светодиодам в лампе с рассеивателем. Именно поэтому филаменты не нагреваются сильно. Опять-таки, речь идет о самом принципе, а не о его "кривых" реализациях.

[camiidobrii]

Сообщение от Alexvas

Насчет теплоотвода, якобы дырок в колбе и т.п. рассуждений. Есть такой показатель, как теплопроводность. Газ также может проводить тепло, так как кинетическая энергия все равно передается от молекулы к молекуле. Есть показатель теплопроводности, для гелия он имеет достаточно высокое значение. Колба герметичная, ее изготавливают на тех же линиях, где делали лампы накаливания, поэтому отсутствие утечек газа при нормальной реализации идеи гарантируется.
В качественных филаментных лампах палочки для размещения светодиодов делают из сапфира, у него высокая теплопроводность.
Главное отличие от обычной светодиодной лампы - для создания нужной КСС, похожей на КСС лампы накаливания не нужно никакой оптической системы. Поскольку оптическая система с традиционной лампе накаливания пожирает до 40% светового потока, то получается, что к светодиодам нужно подводить всего 60% от мощности, которая подводится к светодиодам в лампе с рассеивателем. Именно поэтому филаменты не нагреваются сильно. Опять-таки, речь идет о самом принципе, а не о его "кривых" реализациях.

Если коротко: Брееееед...
Если развернуто:
1) "Газ также может проводить тепло, так как кинетическая энергия все равно передается от молекулы к молекуле." Плотность молекул газа и плотность молекул металла сравнить не?
Это при условии что радиатор современных ретрофитов нормально так греется! (достаточно высокое для газа, при сравнении с любым металлом - пффф...)

2) "Утечек газа нет". А вот это зависит от массы нюансов. Утечки есть! Просто поверь. Или почитай литературу по конструированию ламп и способами борьбы с утечками и процессами коррозии.

3) Проблема тут же - что будет если запихать источник тепла в замкнутый контур? А если эту лампу запихать в плафон?

4) Теплопроводность сапфира - 46, алюминий 209, гелий 0,15.

5) КСС - как у ЛН. Докажи! Это утверждение аналогичное "светодиод имеет спектр близкий к солнечному".
Как КСС светящего тела имеющего форму проекции - "|" может быть близка к телу "__"? Ну как блин?
Если палочки расположить лёжа а не стоя - будет близка.

6) "Поскольку оптическая система с традиционной лампе накаливания пожирает до 40% светового потока, то получается, что к светодиодам нужно подводить всего 60% от мощности, которая подводится к светодиодам в лампе с рассеивателем. Именно поэтому филаменты не нагреваются сильно."

Читал взахлёб, несколько раз, допускаю что мысль не понял.

Судя по Вашей же фразе, для замены ЛН 60, надо 60*0,6 = 36Вт LED филамент. Дальнейшие комментарии излишни.

Но это ладно... Где Вы 40% потерь света нашли в ЛН? Экранирование внутренней части проволоки спирали? Так у вас с филоментом та же самая проблема.
Потери на стекле? Те же потери и у филамента... (это я не буду вдаваться в то, что форма лампы такая неспроста, и применять такую же форму для филамента, не совсем правильно).

Если про светодиодные лампы с матовым колпаком - учите матчасть. Нет там 40%. Максимум 20%.
40 будет у толстого поликарбоната, с большими габаритным размерами светящего тела.
Намекаю - Потери не равны Коэф. пропускания. Есть еще такая штука как "переотражение" и "пропускание отраженной составляющей".

Расшифруйте пожалуйста что Вы имели ввиду под этим утверждением?

[Alexvas]

Сообщение от Gades

OMFG, текучесть-то тут при чём? Вы про то, что он пролезает в любые самые мелкие отверстия благодаря размеру молекулы? Да, это свойство используется при поиске микротечей в вакуумной технике. Для лампы это, скорее, минус - наполнение так и норовит из лампы убежать куда подальше - очень высокие требования к материалам конструкции и герметичности. Или Вы про сверхтекучесть жидкого гелия, как квантовой жидкости? Дык, вроде как, эти лампы никто до двух Кельвина замораживать не собирался...

По теплопроводности - тут тоже есть сомнения... Понятное дело, гелий используют, допустим, для охлаждения подложек при плазмохимическом травлении - другого более эффективного способа нет, да и откачивается гелий из системы со свистом ))) Но вот для охлаждения концентрированного тепловыделения светодиодов... У нержавеющей стали, которую я бы никогда не стал использовать в качестве теплоотвода вследствие её заведомой неэффективности, теплопроводность более 16 Вт/(м*К), а у гелия - 0,152 Вт/(м*К) - то есть в 105 раз ниже. Вот отсюда и сомнения...

Стальной теплоотвод соприкасается со светодиодом на маленькой площадке, гелий же берет тепло по всей поверхности светодиода.

[Gades]

Сообщение от Alexvas

Стальной теплоотвод соприкасается со светодиодом на маленькой площадке, гелий же берет тепло по всей поверхности светодиода.

Если пренебречь толщиной кристалла, площадь будет отличаться всего в 2 раза. А теплопроводность - в 105.