Как работают светодиодные лампы накаливания, очень похожие на лампы накаливания?

В светодиодных лампах накаливания используются очень узкие полоски, содержащие светодиод, которые похожи на нити накала старой лампы накаливания:

Они выглядят как обычная лампа с большими угольными нитями «старого образца» и имеют примерно тот же размер и форму, что и обычная стандартная лампа с цоколем E27.

лампа накаливания выключена, на дровах - 2

Существует два основных варианта этих ламп:

  • Одна «простая», как описано, впечатляюще похожая на классическую лампочку.
  • Другой имеет белое покрытие на стекле шириной около 15 мм рядом с металлическим гнездом.

Как строятся эти нити? Я мог бы представить, что это «довольно обычные» светодиоды, но многие из них напрямую связаны с чем-то? (Есть ссылки на COB)

Как работает управление теплом? Я видел предположения о наполнении колбы либо гелием, либо «каким-то запатентованным органическим газом» — может ли этого быть достаточно для охлаждения?

Как работает драйвер, который кажется очень маленьким?

В варианте с белым покрытием — полагаю, скрывающим какие-то компоненты — уже не так много места, а в простом варианте места для чего-то нетривиального вроде бы почти нет.

Ниже вы видите включенные лампочки с белым покрытием:

включены три лампочки накаливания
(Изображения с разрешения этого поставщика на Alibaba )


Обратите внимание, что светодиодные лампы накаливания не так сильно похожи на лампы накаливания с вольфрамовой нитью, которые недавно были сняты с производства, — они больше напоминают давно устаревшие лампы накаливания с углеродной нитью:

Настоящее ретро - лампа из углеродного волокна
bd® Antike Edison 220V-240V 40W Retro Vintage Industry Style Deko Glühbirne (kl)

Они хорошо выглядят!
@AndyakaДа, я не видел их вживую, но выглядят они, безусловно, впечатляюще! (подтверждено людьми у которых они живые)
@GRTech (забыл вас уведомить) Хм... не нашел привязки к светодиодным лампочкам, когда пролистывал - в какой части смотреть?
Каким бы ни был драйвер, я беспокоюсь о коэффициенте мощности этого. Потом про эффективность охлаждения и разные шумы. Посмотрите здесь google.com/patents/US20110298375
@GRTech Основываясь на «keine Elektronik und somit langlebiger», это, вероятно, резисторный дроппер. В любом случае, в 3W кого волнует PF?
@SpehroPefhany Для меня это предложение звучало как «мы слишком много упустили и попросим отдел маркетинга разобраться с этим» ... Но что такое резистор?
@VolkerSiegel «Никакой электроники», так что просто резистор, включенный последовательно со светодиодами, а не SMPS, как в лампе на 13 Вт. Моя догадка.
Это будет диодный выпрямитель, резистор и длинная цепочка маленьких светодиодных кристаллов, прикрепленных непосредственно к палочке? Возможно, конечно, некоторые из этих резисторов плюс светодиодные цепочки параллельно.
Я помню, кто-то жаловался на мерцание некоторых моделей — и мы ожидали, что этот вариант будет мерцать с частотой 50/60 Гц, даже идеальным образом, верно? Хорошо, что есть другие модели...
@VolkerSiegel Может быть, даже не выпрямитель, а просто ряд светодиодов. Затем положение теней будет мерцать с частотой 25/30 Гц. Может быть не очень хорошо читать (все равно только 3 Вт).
@SpehroPefhany А! Понял, молодец :) ...ок, после того, как я был искренне впечатлен этим совершенным минимализмом в реализации, я предлагаю проигнорировать этот вариант - в основном он кажется бесполезным, и я знаю, что есть модели, которые на самом деле пытаются решить интересные проблемы: )
@SpehroPefhany, на ваш взгляд, использовать только одно из этих устройств мощностью 3 Вт на земле - это строгий лабораторный подход. Но что будет, если по всему земному шару использовать миллиард таких ламп? На мой взгляд, перспективная технология светодиодного освещения должна сопровождаться существенным снижением потерь электроэнергии. Поэтому, пожалуйста, объявите другим членам сообщества, что это будет нашей целью: МЕНЬШЕ МОЩНОСТИ.
@Andyaka Да, и, похоже, мы скоро получим фотографии! Я спросил китайского оптового торговца, у которого в каталоге есть хорошие подробные изображения ламп; Ему понравилась идея, я объяснил лицензионные вещи, и он может опубликовать некоторые из них в качестве ответа здесь, было бы здорово.
@SpehroPefhany Если есть две антипараллельные цепочки светодиодов, частота мерцания будет в два раза выше частоты линии, а не в два раза. Итак, 100 или 120 Гц, что не так уж и плохо.

Ответы (3)

Чтобы понять, как работают эти устройства, полезно понять, как работают традиционные светодиоды. Светодиод — это светоизлучающий диод, поэтому в основном вы можете думать о нем как о простом PN-переходе , который будет использоваться в диоде (хотя на самом деле структура светодиодов более сложна, часто это структура с двойным гетеропереходом ).

структура светодиодного устройства
(источник: gsu.edu )

На основе изображений аналогичной светодиодной лампы накаливания на Amazon image1 , image2
крупным планом
Кажется, что каждая «нить накала» представляет собой один светодиод с радиальной структурой, в котором используются радиальные слои, а не традиционные плоские слои. Таким образом, слой сердцевины (например, катод) будет состоять из проводника/металла, затем следующий внешний слой будет из материала n-типа, затем следующий внешний слой будет из материала p-типа, и, наконец, самый внешний слой будет из материала прозрачный проводник (для пропускания света), такой как ITO (оксид индия-олова).

Похоже, что светодиоды в лампочке расположены в виде двух параллельных линий, в каждой из которых по два светодиода последовательно.

Драйвер будет зависеть от характеристик конкретных светодиодных «нитей», но драйвер может быть таким же простым, как диодный мост , если светодиоды имеют достаточно высокое прямое напряжение.

Поскольку эти светодиодные «нити» такие длинные и тонкие, они имеют большую площадь поверхности на единицу объема, так что тепло рассеивается больше, чем в традиционном светодиоде.

Я могу подтвердить, вскрыв один из них, что эти светодиодные сборки, кажется, избавляются от тепла намного лучше, чем цепочки обычных планарных светодиодов.
Управление теплом с помощью газа... Гелий действительно является хорошим кандидатом, с его высокой теплопроводностью (в 18 раз выше, чем у воздуха). Но достаточно ли этого, чтобы эти светодиоды оставались достаточно холодными? Любое другое предложение?
Реализация многослойной радиальной светодиодной структуры с использованием современных материалов практически невозможна. Материалы на основе GaN очень сложны даже для плоских подложек.
"похоже, что каждая нить накала - это один светодиод..." -- категорически не согласен. Ссылку на компанию, которая их производит, см. на сайте ledlam.co.uk/how-do-led-filament-work .
Хотя я ценю попытку реконструировать структуру на основе изображения, выводы совершенно неверны. Я не видел ни одной светодиодной «нити», как описано. ВСЕ они представляют собой ряды очень маленьких светодиодных чипов в ряд либо на стеклянной подложке (хуже рассеивание тепла, но прозрачно со всех сторон), либо на металлической полосе (см. изображение выше). Никакой радиальной структуры.
У меня также было несколько таких, и я могу подтвердить, что они избавляются от тепла намного лучше, чем светодиоды с цепочками. Также могу подтвердить о приводе. Для моей лампы драйвером был мостовой выпрямитель, чтобы увидеть, как они работают, я нашел это .. derf.com/how-a-bridge-rectifier-works-step-by-step-tutorial

Эти светодиоды не являются одним радиальным кристаллом, они сделаны с прозрачной подложкой, на которой последовательно размещено множество светодиодных кристаллов (вероятно, 25). Затем все это покрывается люминофором. Свет не совсем равномерный, но достаточно хороший. разрез светодиодной нитиЗдесь есть спецификация: http://www.runlite.cn/en/product-detail-145.html

Кажется, есть несколько способов их создания, я бы не стал сбрасывать со счетов радиальный вариант.
@Passerby, у вас есть хотя бы один пример радиальной конструкции? Я не могу найти ни одного примера.

Я купил одну из этих ламп в Италии: 3 Вт/300 люмен/9,00 евро.

Я сделал несколько снимков с очень низкой экспозицией, чтобы выделить несколько «точечных светодиодов»:

Деталь 1

Деталь 2

Коробка

Я могу насчитать 28 точечных светодиодов на каждую полосу и 4 полоски. Это дает 112 точечных светодиодов.

Другие цифры: 100 люмен/ватт 2,68 люмен/точечный 75 люмен/полоска 0,03 евро/люмен

Если предположить, что половина стоимости приходится на электронику, мы могли бы для упрощения расчетов предположить, что 4,00 евро за 4 нити, следовательно, 1 евро за полосу с 28 точками/75 люменами.

Как работают светодиодные лампы накаливания, очень похожие на лампы накаливания?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v