Lâmpada LED E40: estrutura, características, área de aplicação

Os LEDs estão eliminando metodicamente não apenas as lâmpadas incandescentes domésticas, mas também os equipamentos de iluminação industrial. O desejo de economizar faz com que empresários e autoridades municipais busquem dispositivos com menor consumo de energia.

Uma excelente opção para organizar a iluminação em grandes áreas é a lâmpada LED E40, cujo design é compatível com muitos luminárias em uso.

Neste material, falaremos sobre a estrutura das lâmpadas LED, suas variedades e áreas de aplicação.

Estrutura da lâmpada LED

Devido ao grande diâmetro do soquete, a lâmpada LED E40 pode acomodar facilmente muitos componentes eletrônicos em seu interior. E seu volume de corpo aumentado permite distribuir o calor uniformemente, prevenindo o superaquecimento do produto.

Graças às suas características estruturais, a lâmpada LED E40 também possui muitas outras vantagens.

Elementos estruturais gerais

As lâmpadas LED E40 podem diferir bastante na aparência. Todas elas são unidas apenas pelo tipo de soquete rosqueado, cujo diâmetro é de 40mm. Apesar das diferenças externas, a estrutura dessas lâmpadas possui características comuns.

São preferíveis radiadores abertos homogêneos, que transferem diretamente a energia térmica da placa de circuito aquecida para o ar ambiente.

As principais partes que os compõem são as seguintes:

1. Difusor. É uma cobertura volumétrica fosca de plástico, localizada ao redor dos LEDs. Ele garante a distribuição mais uniforme possível da luz em toda a circunferência da lâmpada.
2. Cristais de LED, que são os emissores de luz diretos. Eles estão localizados na placa de circuito e podem ser de três variedades: SMD, COB, Filamento.
3. Placa de circuito impresso. Tem a forma de uma placa metálica condutora de calor, que facilita a transferência de calor dos cristais de LED em operação para o radiador.
4. Radiador de alumínio ou metal-plástico. Geralmente está localizado entre o soquete e o bulbo, tem formato aletado, projetado para aumentar a área de dissipação de calor da lâmpada.
5. Driver. É um chip que fornece tensão reduzida e corrente constante para os cristais de LED. Um driver de qualidade não deve causar cintilação da lâmpada durante o funcionamento.
6. Revestimento dielétrico de plástico ou cerâmica, que separa o soquete sob tensão dos demais elementos estruturais da lâmpada de LED.
7. Soquete metálico roscado E40, com diâmetro de 40 mm. Ele serve para fixar a lâmpada no luminário e garante a transmissão de corrente do soquete ao driver.

Embora o soquete das lâmpadas de LED do tipo E40 seja sempre o mesmo, a forma externa do bulbo e do dissipador pode variar bastante.

Um cristal emissor de luz potente gera muito calor residual. Para manter uma temperatura de trabalho aceitável dentro do invólucro dessas lâmpadas, é necessário um dissipador com grande área de superfície.

Portanto, as dimensões e a forma dos dispositivos de LED são em grande parte determinadas pela sua potência e outras características técnicas.

Características do soquete Edison

A letra E na designação do soquete roscado tem sua origem no inventor das lâmpadas, Thomas Edison, que patenteou esta solução de engenharia há mais de 100 anos.

Sua construção não mudou ao longo de um século devido a uma série de vantagens:

• simplicidade e robustez de montagem;
• grande área de contato com a superfície interna do soquete;
• facilidade de fabricação;
• possibilidade de instalar peças adicionais dentro do soquete.

Os formatos mais comuns de soquetes roscados são E14, E27 e E40. O número de dois dígitos na designação indica seu diâmetro externo.

Se o tamanho do soquete roscado da lâmpada for menor que o diâmetro interno do soquete, você pode adquirir um adaptador barato. Ele permitirá ajustar os dispositivos entre si.

O soquete E40 era usado anteriormente em lâmpadas de mercúrio de arco e lâmpadas incandescentes. Seu grande tamanho se devia à necessidade de aumentar a área de contato com o soquete, bem como ao desejo de reduzir o aquecimento do soquete de vidro no ponto estreito.

As lâmpadas de LED E40 são fabricadas apenas com o objetivo de garantir compatibilidade com luminárias antigas. Não há razões objetivas para o uso de soquetes tão grandes no momento.

Diagramas elétricos esquemáticos

O custo e a confiabilidade das lâmpadas LED E40 dependem muito da quantidade e qualidade dos componentes do driver. E, na sua base, está um microchip que pode ser fabricado em diferentes variantes funcionais.

Na versão mais simples, o driver consiste em um pequeno capacitor e um retificador de tensão. O resistor SMD na placa de LED atua como limitador de corrente de carga. Este circuito elementar nem mesmo contém um transformador, o que força o uso de um número estritamente definido de LEDs.

Consertar uma lâmpada LED com o circuito mais simples pode ser feito por uma pessoa com conhecimentos básicos em eletrônica. E para substituir um LED queimado, basta apenas um multímetro e um ferro de soldar.

Nessa versão barata, a luz da lâmpada será pulsante, o que pode afetar negativamente a saúde geral das pessoas próximas.

Os drivers mais complexos de lâmpadas LED incluem os seguintes elementos estruturais:

• retificador de tensão em ponte com lastro capacitivo, limitando a corrente de entrada;
• vários capacitores de alta capacitância localizados em diferentes níveis do circuito;
• sistema de feedback que permite ajustar os parâmetros de tensão e corrente;
• circuito de dimerização que possibilita o ajuste suave da luminosidade da lâmpada.

Um driver de qualidade elimina completamente a pulsação da lâmpada LED e estabiliza a tensão fornecida aos LEDs.

O grande volume interno da lâmpada LED no formato E40 permite colocar todos os elementos necessários do chip sem problemas.

Isso aumenta a vida útil total do produto e melhora sua eficiência. Circuitos complexos também têm desvantagens:

• tamanho grande;
• dificuldade de reparo;
• alto custo.

Além dos dois circuitos elétricos discutidos, existem muitas variações intermediárias da configuração interna do driver. Os consumidores demandam lâmpadas de diferentes construções. Por exemplo, para iluminação noturna de áreas industriais desertas, uma lâmpada com o driver mais simples será suficiente.

Variedades de lâmpadas LED E40

O equipamento de iluminação industrial é muito mais diversificado em construção do que o doméstico. Consequentemente, as características das lâmpadas para ele também são necessárias diferentes. A direcionalidade da luz, a capacidade de operação contínua e a proteção do invólucro têm grande importância.

Os fabricantes, por sua vez, seguem a demanda e oferecem aos consumidores as seguintes modificações de lâmpadas LED:

• protegidas contra poeira e umidade;
• com tensão de operação de 110 ou 220 V;
• com ângulo de emissão de 120 a 360 graus;
• com potência de 10 a 500 W;
• feitas de plástico, alumínio, materiais resistentes ao calor;
• com bulbo fosco, transparente, com LEDs expostos;
• com sensores de luminosidade, movimento;
• dimáveis;
• resistentes a vibrações e à prova de explosão.

Em fabricantes pouco conhecidos de lâmpadas LED, as opções adicionais podem ser mais um artifício de marketing do que uma vantagem real. Portanto, ao comprar, priorize os produtos de iluminação de marcas conhecidas.

Características das lâmpadas LED industriais

Luminárias com soquete E40 são usadas apenas em ambientes industriais e públicos. Produtos domésticos com esse design simplesmente não são fabricados.

Luminárias industriais exigem requisitos mais elevados de confiabilidade e resistência a fatores externos. Portanto, as lâmpadas LED E40 que nelas operam também possuem várias características:

1. O valor do fator de potência é de 0,9 a 0,95, enquanto nas lâmpadas domésticas é de 0,7 a 0,9.
2. Os LEDs geralmente possuem lentes individuais que alteram a direção do fluxo luminoso.
3. Faixa de temperatura operacional ampliada. O driver em lâmpadas E40 é projetado para aquecimento de até 110-120 °C e resfriamento de até -50 °C.
4. Vida útil prolongada – até 10 anos de operação contínua.
5. O invólucro geralmente possui proteção antivandalismo para evitar danos mecânicos aos LEDs.
6. A colocação dos LEDs na placa permite a sua substituição durante a reparação.
7. A maioria das lâmpadas E40 é protegida contra vento, chuva e poeira.
8. Um radiador reforçado permite dissipar ativamente o calor durante a operação contínua.
9. Índice de reprodução de cor aumentado.
10. Ao contrário das lâmpadas de mercúrio, as lâmpadas LED não requerem a instalação de dispositivos de partida adicionais.

As vantagens descritas acima aumentam significativamente o custo das lâmpadas LED com soquete E40. Mas devido à maior confiabilidade e vida útil prolongada, esses produtos reduzem os custos operacionais das empresas. Uma vez instaladas essas lâmpadas LED nas luminárias, não é preciso se preocupar com elas por vários anos.

As lâmpadas LED, ao contrário das de mercúrio, são ecologicamente seguras, consomem menos eletricidade e são mais duráveis com fluxo luminoso semelhante.

O equipamento de iluminação com soquete E40 está sendo substituído por modelos modernos de forma bastante lenta. O motivo é a ausência de novos padrões alternativos para conectar lâmpadas LED removíveis. Outro entrave para a atualização do equipamento é a indiferença dos consumidores industriais em relação ao design e à obsolescência moral dos dispositivos.

Áreas de aplicação das lâmpadas E40

O nicho de dispositivos com fluxo luminoso direcionado no setor industrial já foi ocupado por refletores LED. As lâmpadas com soquete E40 ocupam o nicho de iluminação difusa de grandes áreas e ambientes.

A luz fria é melhor percebida pelos olhos dos motoristas à noite, por isso a iluminação das estradas é feita predominantemente com lâmpadas E40 de alta temperatura de cor.

Os principais locais de uso são:

1. Área externa de instalações industriais, armazéns, bases de transporte, estabelecimentos públicos.
2. Postes de iluminação ao longo das estradas.
3. Pátios de casas particulares, casas de campo.
4. Centros comerciais e de entretenimento.
5. Oficinas de produção com tetos altos.
6. Estádios.
7. Hangares.
8. Parques infantis.

No inverno, as lâmpadas LED são boas porque, quando a neve as atinge, não se cria diferença de temperatura nas diferentes partes do corpo. Graças a isso, as características de resistência dos seus bulbos não são comprometidas.

O soquete E40 é um resquício do passado, portanto é improvável que no futuro seja utilizado em novas áreas.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Nos vídeos, são demonstradas lâmpadas LED E40 em funcionamento, além de ser examinada sua estrutura interna.

Comparação de lâmpadas LED com diferentes soquetes:

Visão geral e estrutura interna da lâmpada LED E40:

Teste de uma lâmpada LED E40 potente do tipo 'milho':

O soquete original E40 em lâmpadas LED é usado cada vez menos. A razão é o desejo dos fabricantes de agradar ao maior número de consumidores. Muitas vezes, eles simplesmente equipam os produtos do formato E27 com um adaptador para um diâmetro maior. No entanto, isso não impede que as lâmpadas LED com diâmetro de soquete de quarenta milímetros iluminem grandes ambientes com qualidade e economizem dinheiro para empresas municipais e comerciais.

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