В продаже можно встретить очень красивые светильники с миниатюрными галогенными лампами. Такие светильники до сих пор пользуются большой популярностью, поскольку их светодиодные аналоги не выпускаются. Зато можно купить светодиодные лампы, которые, если судить по описанию, для них подходят. Однако в реальности такая замена влечет за собой проблемы, описанием которых сейчас забиты многие профильные интернет-форумы. Например, светодиодные лампы быстро выходят из строя, дают недостаточное количество света, меняется оттенок свечения... Можно ли как-то исправить эту ситуацию?
Принцип работы галогенных ламп накаливания (ГЛН) подразумевает размещение нити накаливания внутри колбы гораздо меньшего размера, чем колба у обычной лампы накаливания. Вольфрам, осаждающийся на стекло, возвращается обратно на нить благодаря вольфрамово-галогенному циклу. Это обстоятельство позволяет выпускать так называемые капсульные ГЛН. Особенностью их конструкции является то, что колба и цоколь выполнены из стекла, представляя собой единое целое. Малые размеры капсульных ГЛН привели к тому, что они часто используются в стильных светильниках, выпускаемых под престижными брендами. Нередко к их созданию прикладывают руку именитые дизайнеры. Даже хрустальная люстра, ставшая моветоном в постсоветские времена, будучи выполнена на основе капсульных ГЛН, выглядит свежо и оригинально.
Типы цоколей капсульных ГЛН
Для капсульных ГЛН характерны штырьковые цоколи. В международной системе обозначений им соответствует буква G, после которой идет число, показывающее расстояние между штырьками в миллиметрах.
G9. Лампы с этим цоколем рассчитаны на подключение к сети электропитания 230 В напрямую. Для широкого применения с таким цоколем выпускаются ГЛН с мощностью от 20 до 75 Вт (стандартный ряд: 20; 25; 40; 50; 60; 75 Вт).
Капсульная ГЛН с цоколем G9
G4. Выпускаются лампы как на 230, так и на 12 В, но наибольшее распространение имеют 12-вольтовые. Лампы G4, питающиеся от сети напрямую, применяются главным образом в люстрах, изначально предназначенных для рынка США. Патрон G4 имеет меньшую электробезопасность, чем G9. Цоколь G4 рекомендуется использовать при напряжении 12 В или 120 В. Тем не менее, для обеспечения совместимости выпускают и лампы G4 на 230 В. Мощность ламп с цоколем G4 составляет от 10 Вт до 40 Вт (стандартный ряд: 10; 20; 40 Вт).
Капсульная ГЛН с цоколем G4
G6.35. Лампы выпускаются на 12 или 230 В. Поскольку в России, в отличие от двух вышеуказанных типов, светильники под цоколь G6.35 и его модификацию GY6.35 имеют малое распространение, в дальнейшем его рассматривать отдельно не будем. Отметим лишь, для него справедливы все те же рекомендации, что и для цоколя G4.
Проблемы связанные с заменой
Размеры типичной капсульной ГЛН с цоколем G9 составляют: длина — 53 мм, диаметр цилиндрической части — 18 мм. Для цоколя G4 типичные размеры колбы: длина — 32 мм, диаметр — 8 мм. Для сравнения, типичная лампа накаливания с цоколем E27 имеет высоту 110 мм, а диаметр шарообразной части составляет 60 мм. Из-за маленьких размеров в ретрофитах G9 и G4 можно разместить только самый простой драйвер, который не позволяет обеспечить стабильность тока, протекающего через светодиоды. Малые размеры корпуса ограничивают параметры применяемых компонентов, например, емкости сглаживающих конденсаторов. Самые дешевые ретрофиты G9 и G4 построены по бездрайверной схеме, характеризующейся высоким уровнем пульсаций. Простейший драйвер, а также бездрайверная схема требуют электрической изоляции светодиодов для предотвращения поражения пользователя электрическим током при их случайном касании.
Если предположить, что светодиодный ретрофит должен по форме и размерам соответствовать аналогичной лампе накаливания или ГЛН, площадь поверхности ретрофита E27 приблизительно в 6 раз больше, чем у G9 и в 20 раз больше, чем у G4. Чем меньше площадь поверхности, тем хуже способность отводить тепло.
При покупке есть смысл проверять светодиодные ретрофиты (хотя бы уровень пульсаций) простейшим образом — наведя камеру смартфона. К сожалению, ретрофиты G9 и G4 обычно поступают в продажу в блистерной упаковке. При извлечении лампы из блистера для тестирования упаковка разрушается, поэтому возврат исправного изделия по основаниям «не понравилось» или «ошибка выбора» невозможен. Предъявить же претензии насчет пульсаций в реальности можно, лишь если производитель декларирует максимальный их уровень или сообщает об их отсутствии.
Тем не менее, дать приблизительную оценку параметров светодиодных ламп G9 и G4 можно по их конструкции. Следующим шагом может стать приобретение одного экземпляра на пробу, а, если он себя хорошо зарекомендует, и недостающих до нужного количества ламп.
Наиболее распростроненные варианты конструкции светодиодных ламп G9 и G4 на 230 В
«Классическая». Большую часть поверхности корпуса занимает металлический или керамический теплоотвод, внутри которого располагается полноценный драйвер. Источником света является один мощный светодиод (Power LED). На конце ретрофита располагается оптическая система, обеспечивающая распределение света в разные стороны. Такие ретрофиты соответствуют всем необходимым стандартам, поэтому именно их выпускают компании «большой тройки» (Philips, Osram, GE). Данный тип ламп для напряжения 230 В выпускается только с цоколем G9. Существует модификация конструкции, в которой на конце ретрофита располагается не один мощный светодиод с оптической системой, а несколько SMD-светодиодов, направленных в разные стороны.
Светодиодный ретрофит G9 на основе Power LED
«Силикон». Источником света в таких лампах являются высокоэффективные SMD-светодиоды типоразмера 3014. Для обеспечения эффективного теплоотвода управляющая электроника и светодиоды залиты особым сортом прозрачного силикона с повышенной теплопроводностью. Таким образом, вся поверхность корпуса лампы отводит тепло. Конструкция «силиконовой» лампы позволяет использовать в ней конденсаторы большой емкости, что позволяет значительно снизить уровень пульсаций.
Ретрофит G9 с силиконовой заливкой
Прозрачная конструкция позволяет проверить, есть ли в лампе такой конденсатор и даже узнать его емкость. Максимальный световой поток, который способен дать такой ретрофит, составляет 350 лм, что соответствует капсульным ГЛН с мощностью до 35 Вт. Но, если не ставить задачу обеспечения совместимости с большинством моделей светильников, то по данной технологии можно изготовить лампу G9 со световым потоком до 1200 лм, что соответствует ГЛН мощностью 120 Вт. Размеры корпуса, естественно, будут намного больше. В новейших модификациях «силиконовых» ламп вместо SMD-светодиодов используются две COB-матрицы, направленные в противоположные стороны.
«Кукуруза» с защитным колпаком — не лучший вариант с точки зрения теплоотвода
«Кукуруза» с защитным колпаком. Лампа типа «кукуруза», в которой из-за использования драйвера простейшей конструкции, есть опасность поражения пользователя электрическим током. Для защиты используется колпак из прозрачной пластмассы. Для циркуляции воздуха в нем могут быть несколько маленьких отверстий. В лампах типа «кукуруза» охлаждение SMD-светодиодов обычно осуществляется посредством свободной циркуляции воздуха. Защитный колпак препятствует этой циркуляции, в результате чего происходит перегрев светодиодов. Некоторые производители частично решают эту проблему, добавляя небольшой теплоотвод из керамики. По мнению автора статьи, «кукуруза» с защитным колпаком является наиболее проблемной конструкцией ретрофита из рассматриваемых. Перегрев светодиодов приводит к ускоренной деградации люминофора, что, в свою очередь, ведет к ухудшению цветопередачи.
Обычная «кукуруза». В таких лампах применяется полноценный драйвер изолированного типа, исключающий поражение пользователя током. Благодаря этому нет необходимости закрывать SMD-светодиоды защитным колпаком. Такие лампы отличаются надежностью и способностью давать большой световой поток. К сожалению, по размерам они намного больше, чем аналогичные ГЛН, что позволяет использовать далеко не во всех светильниках.
Наиболее распростроненные варианты конструкции светодиодных ламп G4 на 12 В
«Классическая». Обычно идентична такой же конструкции с цоколем G9, но, естественно, имеет другие размеры. Световой поток до 200 лм, что соответствует капсульной ГЛН мощностью до 20 Вт.
«Силикон». Аналогична такой же конструкции с цоколем G9, но с другими размерами. Световой поток до 300 лм, что соответствует капсульной ГЛН мощностью 30 Вт. Если не выдерживать ограничения по размерам, то световой поток для цоколя G4 может достигать 500 лм.
Перспективная модель «кукурузы» на основе COB
Обычная «кукуруза». При напряжении питания 12 В нет необходимости в защите пользователя от поражения тока, поэтому по размерам такие лампы приблизительно соответствуют ГЛН. Ретрофиты G4 типа «кукуруза» на SMD-светодиодах постепенно уходят с рынка из-за неэстетичного внешнего вида. Вместо них налажен выпуск ретрофитов, в которых вместо SMD-светодиодов используются COB-матрицы, установленные на металлическом теплоотводе.
«Плоская». Предназначены для плоских светильников с отражателями, встраиваемыми в мебель. Ретрофиты представляют собой плоскую плату с расположенными на ней SMD-светодиодами и несколькими электронными компонентами. Выигрыш по энергоэффективности получается не только за счет использования светодиодов, но и за счет свечения только в одну сторону — не задействован отражатель светильника, вносящий потери. Такие лампы без проблем заменяют галогенные аналоги мощностью до 20 Вт.
Ретрофит G4, предназначенный для мебельных светильников
Возможна ли замена?
Давайте посмотрим, какие лампы реально можно установить в дизайнерскую люстру, чтобы обеспечить хорошую цветопередачу и надежные гарантии качества. В данной таблице собраны светодиодные лампы теплого белого свечения с цоколями G9 на 230 В и G4 на 12 В, которые имеют наибольший световой поток в своей категории и отвечают некоторым критериям. Индекс цветопередачи CRI должен быть не менее 80, а размеры обеспечивать совместимость с наиболее распространенными моделями светильников. Из российских брендов мы выбрали Navigator и Uniel, так как они публично сообщают об индексе цветопередачи ламп на своих сайтах, а также дают на ретрофиты G9 и G4 гарантию не менее 2 лет, как их именитые зарубежные коллеги. Некоторые мощные модели Navigator не рассматривались из-за CRI на уровне 70. В таблице представлены лампы, которые можно было купить в России по состоянию на октябрь 2017 г.
| Модель | Цоколь | Конструкция | Длина, мм | Диаметр, мм | Потребляемая мощность, Вт | Световой поток, лм | Эквивалентная мощность ГЛН, Вт |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Osram/Ledvance Paraphom P PIN 30 2.6 W/827 G9 | G9 | Классическая (SMD) | 52 | 15 | 2,6 | 320 | 30 |
| Philips CorePro LEDcapsuleMV 2.3-25W G9 827 D | G9 | Классическая (Power LED) | 51 | 23 | 2,3 | 215 | 25 |
| Navigator NLL-G9-2.5-230-3K-P | G9 | Классическая (Power LED) | 46 | 16 | 2,5 | 170 | 17 |
| Uniel LED-JCD-5W/NW/G9/CL/DIM SIZ03TR | G9 | Силикон | 59 | 16 | 5 | 350 | 35 |
| Osram/Ledvance Paraphom P PIN 28 2.4 W/827 G | G4 | Классическая (SMD) | 44 | 14 | 2,4 | 300 | 30 |
| Philips CorePro LEDcapsule LV | G4 | Классическая (SMD) | 45 | 14 | 2 | 200 | 20 |
| Navigator NLL-S-G4-2.5-12-3K | G4 | Силикон | 36,5 | 10 | 2,5 | 170 | 17 |
| Uniel LED-JC-12/2W/WW/G4/CL SIZ05TR | G4 | Силикон | 38 | 10 | 2 | 150 | 15 (фактически)/20 (по заявлению производителя) |
Лампы с CRI не менее 80 и наибольшим световым потоком в своей категории
Из таблицы можно сделать вывод, что без проблем (после окончания гарантийного срока в 2–3 года, вам, возможно, захочется вообще поменять освещение в доме) заменяются на светодиодные лампы капсульные ГЛН мощностью до 35 Вт с цоколем G9 и до 30 Вт с цоколем G4. Следует отметить, что большинство моделей дизайнерских люстр с патроном G4 предусматривает использование в них ГЛН мощностью 10 или 20 Вт, поэтому уже сейчас можно говорить о почти полной заменяемости капсульных ГЛН с данным цоколем на светодиодные. А вот большинство моделей светильников под G9 рассчитаны на ГЛН мощностью 40 Вт и выше. Приведенные в таблице лампы их не заменяют, хотя Osram/Ledvance уже анонсировала выпуск в ближайшее время светодиодного аналога ГЛН G9 мощностью 40 Вт, обладающего отличной цветопередачей и гарантией не менее 2 лет.
Практические рекомендации
Выбирая дизайнерскую люстру для капсульных ГЛН с целью последующей установки в нее светодиодных ламп, лучше выбрать модель с патронами G4. Перед покупкой светильника заранее выберите светодиодные лампы и примерьте, как их внешний вид впишется в дизайн устройства. Понижающий трансформатор следует заменить на блок питания, дающий на выходе стабилизированное напряжение 12 В постоянного тока. Так вы получите нулевой уровень пульсаций вне зависимости от конструкции ламп. Если светильник рассчитан на 230 В, переделайте его на 12 В установкой на входе указанного блока питания. Провода внутри светильника при этом менять не придется.
В том случае, если у вас уже есть люстра с патронами G9, замена ГЛН на светодиодные лампы, возможно, уменьшит световой поток. Тогда следует добавить дополнительные светильники в помещение, например, повесить бра или направить прожектор в потолок.
Но для некоторых моделей люстр все же придется сохранить существующие капсульные галогенные лампы до тех времен, когда появятся их полноценные светодиодные аналоги. Помните, на покупку стильной люстры вы потратили несколько десятков тысяч рублей, есть ли смысл экономить на электричестве суммы порядка сотни-другой в месяц, исказив замысел дизайнера?
©Алексей Васильев
