Филаментные светодиодные лампы (led filament)

Rendering with Filament

Native Linux, macOS and Windows

You must create an , a and a . The is created from a
native window pointer (an on macOS or a on Windows for instance):

Engine* engine = Engine::create();
SwapChain* swapChain = engine->createSwapChain(nativeWindow);
Renderer* renderer = engine->createRenderer();

To render a frame you must then create a , a and a :

Camera* camera = engine->createCamera(EntityManager::get().create());
View* view = engine->createView();
Scene* scene = engine->createScene();

view->setCamera(camera);
view->setScene(scene);

Renderables are added to the scene:

Entity renderable = EntityManager::get().create();
// build a quad
RenderableManager::Builder(1)
        .boundingBox({{ -1, -1, -1 }, { 1, 1, 1 }})
        .material(, materialInstance)
        .geometry(, RenderableManager::PrimitiveType::TRIANGLES, vertexBuffer, indexBuffer, , 6)
        .culling(false)
        .build(*engine, renderable);
scene->addEntity(renderable);

The material instance is obtained from a material, itself loaded from a binary blob generated
by :

Material* material = Material::Builder()
        .package((void*) BAKED_MATERIAL_PACKAGE, sizeof(BAKED_MATERIAL_PACKAGE))
        .build(*engine);
MaterialInstance* materialInstance = material->createInstance();

To learn more about materials and , please refer to the
materials documentation.

To render, simply pass the to the :

// beginFrame() returns false if we need to skip a frame
if (renderer->beginFrame(swapChain)) {
    // for each View
    renderer->render(view);
    renderer->endFrame();
}

For complete examples of Linux, macOS and Windows Filament applications, look at the source files
in the directory. These samples are all based on which contains the
code that creates a native window with SDL2 and initializes the Filament engine, renderer and views.

For more information on how to prepare environment maps for image-based lighting please refer to
.

Android

See for examples of how to use Filament on Android.

You must always first initialize Filament by calling .

Rendering with Filament on Android is similar to rendering from native code (the APIs are largely
the same across languages). You can render into a by passing a to the
method. This allows you to render to a , a or
a . To make things easier we provide an Android specific API called in the
package . All you need to do is set a render callback on the
helper and attach your or to it. You are still responsible for
creating the swap chain in the callback.

iOS

Filament is supported on iOS 11.0 and above. See for examples of using Filament on
iOS.

Filament on iOS is largely the same as native rendering with C++. A or
is passed to the method. Filament for iOS supports both Metal (preferred) and
OpenGL ES.

Анализ причины перегорания филаментной лампы

Чтобы не отставать от технического прогресса при появлении на рынке филаментных ламп приобрел двенадцать таких лампочек с цоколем Е14 мощностью 6 Вт для двух люстр.

Лампы красиво смотрелись в люстре и хорошо освещали помещение, но через год эксплуатации одна из них ярко вспыхнула и перестала светить. Решил выяснить, в чем причина отказа.

Попытка отделить цоколь от колбы лампы не увенчалась успехом. Клей-компаунд скрепил цоколь с колбой намертво. Пришлось применить разрушающий метод разборки с помощью тисков.

Для извлечения драйвера из цоколя пришлось, вращая его сжимать по немного тоже в тисках. Компаунд и остатки стекла колбы при этом крошились.

В результате удалось извлечь из лампы филаменты и драйвер без их повреждения. На фотографии показано как выглядит филаментная лампа без колбы и цоколя.

При осмотре драйвера сразу бросилось в глаза, что рядом с токоограничивающим конденсатором резистор был покрыт слоем копоти, что свидетельствовало о сгорании одной из деталей. Проверка резистора показала его исправность. Следовательно, вышел из строя конденсатор.

На противоположной стороне печатной платы драйвера был распаян только мостовой выпрямитель и нанесена маркировка для подключения. показала, что все диоды исправны.

Электрическая схема филаментной лампы

Для дальнейшего анализа причины отказа с печатной платы драйвера срисовал электрическую принципиальную схему филаментной лампы. Как видно из схемы, она практически не отличается от , собранной на обыкновенных светодиодах с токоограничивающим конденсатором.

Ток стабилизируется с помощью конденсатора С1, выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 и далее поступает на филаменты HL1-HL6, соединенные последовательно двумя параллельными группами по три. Резисторы служат для разряда конденсаторов после выключения лампы. С2 сглаживает пульсации.

Достоинством этой схемы драйвера является простота, позволяющая поместить его даже в цоколь Е14, высокий КПД и практически отсутствие выделения тепла. Недостатком является большой светового потока, что исключает использование ламп с таким драйвером для освещения рабочих мест с напряженным трудом.

Если необходима филаментная лампа с малым коэффициентом пульсаций, то нужно приобретать с драйвером на микросхеме. На фото классическая схема такого драйвера, но он больше по размерам, поэтому устанавливается только в филаментные лампы с цоколь Е27.

Проверка филаментов лампы

Для проверки филаментов необходимо на их выводы подать напряжение постоянного тока не менее 60 В. Поэтому мультиметром, который выдает в режиме измерения сопротивления напряжение не более 9 В прозвонить филамент невозможно.

Поэтому для проверки филаментов был использован драйвер, извлеченный из лампы. Конденсатор С1 был в обрыве, поэтому был выпаян и вместо него запаян исправный навесной такой же емкости.

При подаче напряжения на драйвер, засветился только один из шести филаментов, и то участками, что указывало на возможную неисправность всех филаментов лампы.

Для проверки филаментов они были разъединены и проверены по отдельности. Подключались к родному драйверу, последовательно с которым по цепи подачи питающего напряжения был запаян дополнительных конденсатор такой же емкости.

Как и ожидалось, все филаменты оказались неисправными. Один из них засветился, как и ранее, участками, что не позволяло его дальнейшее использование.

Причина перегорания филаментной лампы

Филаментная лампа перегорела из-за электрического пробоя токоограничивающего конденсатора С1. В результате все напряжение питающей сети (220 В) было приложено к выводам светодиодных филаментов и через них потек ток, превышающий допустимый.

Светодиоды от перегрева перегорели, как и сам конденсатор. От него и покрылась копотью печатная плата.

Особенности конструкции

Одной из основных «задач», для которых предназначены филаментные светодиодные лампы, считается полноценная замена ламп накаливания в светильниках в стиле. Действительно, внешне она смотрится, как самая обычная – прозрачная колба, отсутствие огромного радиатора (обязательного для светодиодных лампочек), привычный резьбовой цоколь. Разве что «нить накаливания» выглядит несколько странно, но если лампочку включить, то это отличие становится уже не так заметно.

На самом деле, филаментные лампочки можно использовать не только в ретро-светильниках, а вообще где угодно. По своим характеристикам она практически полностью соответствует традиционным светодиодным.

Например, «стандартная» филаментная лампа (маркируется как А60, в отличие от шарообразной или сферической модели, которая маркируется как А95) имеет мощность 8 ватт, цветовую температуру 2700 К, световой поток 980 Лм и выше, и срок службы от 30 тысяч часов.

Основное отличие – технология производства. Считается, что ранее ее опробовали при разработке дисплеев для мобильных устройств. На прозрачную подложку из стекла или сапфира наносится светодиодная нить с синими и иногда красными микродиодами, затем все это сверху покрывается смолой из силикона и фосфорной смеси (люминофором).

Готовые филаменты помещаются в колбу со специальным газом, состав которого производители обычно держат в секрете – как правило, это гелий или смесь газов на его основе.

Такая конструкция позволяет «избавиться» от громоздкого радиатора, типичного для других светодиодных ламп и необходимого им для охлаждения. Газ в колбе эффективно отводит тепло от диодов, которые и без того греются меньше, чем в обычной led-лампе, из-за своего маленького размера.

В цоколе лампочки находится небольшая плата с электронной схемой драйвера, необходимая для преобразования напряжения из переменного в постоянное. Это помогает избежать пульсации светодиодов, вредной для человеческого глаза. Благодаря такому преобразователю, коэффициент пульсации можно снизить до 2% — притом, что пульсация обычной лампочки накаливания может достигать и 20%.

Распространение филаментов

После появления филаментных ламп – спрос на них начал расти и постепенно дошел до уровня обычных светодиодных изделий. Причина этому проста – их дизайн и возможность добиться большого угла свечения, без использования дополнительных оптических систем.

У стандартных светодиодных ламп, в пластиковом корпусе, угол излучения до 170 градусов. У филаментных же доходит до 300 градусов.

Такого угла свечения получилось достичь благодаря стеклянной прозрачной колбе и расположенных по кругу филаментов. Некоторые модели имеют нестандартные формы и способ расположения филаментов (под углом, крест на крест, S-образно), для обеспечения более равномерного освещения.

Сравнительная таблица филаментнов от разных производителей

Если решили покупать — обратите внимание на производителя. Заявленные параметры у всех отличаются и зачастую завышен процентов на 10

Как вы можете понять из таблицы, изделия разных производителей выдают различное количество света при одинаковой мощности. Это связано с тем, что они получают различный удельный световой поток (Лм/Вт) с каждого ватта мощности светодиодного светильника.

Это вызвано различными поставщиками материалов или схемотехникой и режимами работы драйвера.

Краткий обзор производителей

На российском рынке в настоящее время представлено ограниченное количество брендов, которые предлагают потребителю качественные светодиодные филаментные лампы. Запомнить лучшие не составит труда, зато этот список поможет вам не ошибиться при выборе и убережет от покупки ламп сомнительного качества.

Osram. Немецкая компания, один из лидеров среди производителей светодиодного оборудования. Предлагает достаточно широкий ассортимент филаментных ламп, как классических форм, так и в виде свечи, шара. В том числе, компания производит диммируемые лампы – те, у которых можно менять уровень освещенности (эти лампы стоят дороже обычных).
Philips. Бренд, не нуждающийся в особом представлении, поскольку качество и высокие технические характеристики продукции данной компании и так всем известны. Филипс реализует как обычные лампочки с цоколем е27 или е14 и традиционной колбой, так и декоративные варианты: шарообразные, в форме свечи. При этом лампы данной фирмы стоят примерно в два раза дешевле, чем продукция Осрам.
Лисма. Мордовский производитель, чьи изделия также отличаются хорошим качеством, но при этом стоят немного дешевле, чем иностранные аналоги. Приятный бонус – гарантия 2 года на любую лампу.
Руслед. Отечественная компания – крепкий «середнячок». Выпускает лампы с традиционным винтовым цоколем е27 и низкой степенью пульсации (около 1-2%), которые в то же время имеют менее продолжительный срок службы, чем у иностранных конкурентов – 15000 часов. Эти мелкие недостатки вполне компенсируются демократичными ценами на продукцию.
Maxus. Еще один признанный лидер, на этот раз – украинский. Средний ценовой диапазон, высокое качество товара и гарантия 36 месяцев. Кроме того, Максус комплектует филаментные лампы компактными диммерами.

Если предпочитаете качество и долговечность, а цена не играет роли, то стоит отдать выбор первым 2 производителям. Если нужен баланс между ценой и качеством, отличным выбором станут филаментные светодиодные лампы фирмы Лисма или Руслед.

Принцип работы светодиодных ламп

Лампочки такого типа подходят практически для любых светильников. Производители выпускают модели со всеми стандартными цоколями. Мощность лампочки не превышает 40 Вт.

Принцип работы светодиодных лампочек такой же, как и у ламп накаливания. Однако у них есть несколько преимуществ, отличающих их от других типов:

более долгий период действия;
сниженные затраты электроэнергии;
высокая яркость, так как энергия не тратится на нагрев корпуса;
отсутствие вредных веществ, что делает лампочки экологически чистыми.

Иногда свет направлен в одну сторону, а не рассеивается равномерно по всему пространству. Это свойство можно использовать при разработке плана освещения. В начале работы светодиоды ярко освещают помещение. Со временем их способности снижаются, и яркость падает. Число и размеры светодиодов в устройстве может сильно варьироваться, в зависимости от типа лампочки. Стекло матовое, что способствует лучшему рассеиванию света и отсутствию контакта с посторонними предметами. Производитель указывает характеристики лампы: цветовая температура, срок эксплуатации, мощность и класс энергоэффективности.

https://youtube.com/watch?v=r7hwtk4yq6U

Стоимость

Неудивительно, что специализированные филаменты для 3D принтеров, наполненные металлическими порошками, стоят значительно дороже, чем обычные пластиковые нити. Также металлокомпозитные филаменты выпускает ограниченное число производителей.

ColorFabb и ProtoPasta являются двумя крупнейшими и наиболее уважаемыми дистрибьютерами эти специализированных видов сырья. Цена катушки металлокомпозитного филамента зависит от типа металла и качества нити.

Стоимость металлокомпозитных филаментов
Тип филамента	Стоимость (за килограмм)
ColorFabb copperFill (наполнитель – медь)	$73,32
ColorFabb bronzeFill (наполнитель – бронза)	$73,32
ColorFabb steelFill (наполнитель – сталь)	$73,32
Proto-Pasta Iron PLA (наполнитель – железо)	$69,98
Proto-Pasta Stainless Steel PLA (наполнитель – нержавеющая сталь)	$99,98

Выбор правильной нити 3D-печати: ABS против PLA

ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) был самым популярным пластиковым материалом, используемым в 3D-печати, до появления PLA. Однако он все еще широко используется в качестве сборочного материала для настольных 3D-принтеров.

ABS накаливания Особенности:

Общая температура печати: от 220 ° до 250 °
Физические свойства: очень прочный, может быть отшлифован, глянцевая поверхность
Гибкость: низкая гибкость, незначительный изгиб
Доступные цвета: большое разнообразие. Различные цвета и оттенки могут быть получены путем добавления цветного пигмента в сырой пластик. Кроме того, даже бесцветный
АБС-напечатанный предмет может быть позже окрашен в любой цвет, который хочет пользователь
Цена: дешево
Экологичность: не биоразлагаемый, токсичный, потенциально огнеопасный
Запах: плохо пахнет и выделяет токсичные пары при высоких температурах

Технические характеристики ABS для 3D-печати

Плотность: 1,05 г / см3
Предел прочности на разрыв: 30 МПа (2400 МПа (23 ° C)
Прочность на удар: 130 (при 23 ° C), 100 (при? 30 ° C) кДж / м2
Модуль напряжения: 1627 МПа
Модуль напряжения при 23 ° С: 1700 – 2930 МПа
Модуль изгиба: 1834 МПа
Коэффициент удлинения: 6%
Электрическая прочность: 12-15 мВт / м
Влагопоглощение: 0,2-0,4%
Температура стеклования: ~ 100 ° C
Температура плавления: ~ 220 ° C
Температура самовоспламенения: ~ 395 ° С

Распространение филаментов, что предлагает рынок, критерии выбора

С появлением филаментных источников света все больше людей начали переходить на новые изделия. Причиной стал оригинальный дизайн и больший угол свечения без применения дополнительных оптических систем. В стандартных светодиодах, находящихся в пластиковом корпусе, угол 170 градусов, а здесь 300.

Что касается производителей, популярностью пользуется продукция компаний Maxus, Videx, Philips, Osram, Лисма и лампа Томича.

Критерии выбора

При покупке филаментных лампочек важно обращать внимание не только на мощность и тип цоколя, но и на другие критерии

Ниже рассмотрим основные параметры:

Тип продукта: декоративная лампа, для освещения, специальная и т. д.
Вид цоколя — Е27, Е14 или Е40.
Напряжение: 170 — 240 В.
Мощность: от 2 — 12 Вт.
Аналог лампы накаливания: 16 — 560 Вт.
Яркость: от 9 — 1521 Лм.
Минимальная площадь освещения.
Цвет света — белый (теплый, нейтральный, холодный), красный, желтый, синий, янтарный.
Температура цвета: 1800 — 6500 К.
Форма — шар, сфера, груша, свеча, круг, спираль, овал, карандаш, декоративная фигурка и прочие.
Отделка колбы — матовая, прозрачная, золотистая, янтарная, тонированная, белая, серебристая.
Материал — дутое стекло / металл, пластик, стекло, матированное стекло.
Высота: 7 — 435 мм.
Диаметр: 4 — 225 мм.
Управление устройством — выключатель, настенный переключатель, поворотно-нажимной диммер.
Угол свечения — 300, 320 или 360 градусов.
Индекс передачи цвета: 77 — 90.
Марка — Uniel, Elgo, Lexman, Osram, Gauss, Elektrostandart и другие.

Дополнительно учитывайте и другие параметры — полезный световой поток, наличие совместимых приложений, срок службы, максимальное число включений, класс энергопотребления

Обратите внимание на страну-производителя и вид упаковки

Gauss LED Filament E14 свеча

Китайский продукт с цоколем на E14 и мощностью в 11 Вт. Изделие светит как лампочка накаливания на 80 Вт. Цвет освещения нейтрально-белый, а максимальная площадь — 7 кв. м.

Угол сведения составляет 360 градусов, а полезный световой поток 750 Лм. Модель рассчитана на 50 000 включений и отключений, а средний срок службы составляет 35 000 часов.

Лампа светодиодная филаментная Lexman

Устройство, изготовленное в Китае. Модель оборудована цоколем на Е14 и имеет мощность 4,5 Вт. Заявленные параметры позволяют светить также как 40-ватная лампа накаливания.

Свет освещения тепло-белый (ближе к желтому), площадь освещения около двух квадратных метров, а угол свечения составляет 360 градусов.

Полезный световой поток находится на уровне 470 Лм. Лампочка имеет ресурс на 25 000 включений и отключений, а также срок службы в 25 000 часов.

Характеристики

Филаментные лампы выпускаются в ограниченном диапазоне потребляемой мощности – от 4 до 8 Вт, что эквивалентно 85 Вт ЛН. Это связано с проблемой охлаждения светодиодной нити. Такая лампа способна создать поток света, равный 980 лм. Светоотдача составляет около 120 лм/Вт. Производители заявляют срок службы изделия около 30 тыс. часов. Световая температура филаментных светодиодных источников света находится в пределах 2 700 К.

Сравнение ламп от разных производителей

Признанный российский производитель Томский завод осветительных приборов Rusled реализует филаментные устройства под торговой маркой “Лампочка Томича”. Изделия этой фирмы нацелены на замещение импортной продукции. Выпускаются лампы трех модификаций: 4, 6, и 8 Вт со световым потоком 400, 600 и 800 лм соответственно. Производитель заявляет ресурс изделия равным 15 тыс. часов.

Изготовление филаментных источников света проводится на базе производства ЛН с использованием китайских комплектующих. При проведении независимого тестирования практически все заявленные характеристики были подтверждены. Однако ресурс изделий не выдерживает никакой критики. Из 30 тестируемых ламп за 2 месяца вышли из строя 26 шт. Связан ли брак с переходным периодом и модернизацией оборудования, не понятно.

Другой российский производитель из Саранска – Лисма – выпускает модели 4, 6, 8, и 9 Вт. Филаменты несколько отличаются от “томичей”. В этих изделиях стеклянная подложка покрывается кристаллами и люминофором только с одной стороны, вторая остается чистой. Это позволяет еще больше повысить срок службы кристаллов за счет увеличивающегося теплоотвода. Производитель гарантирует исправную работу источников света в течение 30 тыс. часов.

При проведении тестирования температура колбы 8- и 9-ваттных ламп составила 70 и 85°С соответственно. В этом случае сложно говорить о длительном сроке службы изделия. В этих же моделях и другие параметры, кроме пульсации, не соответствуют заявленным.

В большинстве случаев поломки филаментных ламп происходили из-за низкого качества изготовления драйвера. При разборке было выявленно повышенное (более 300 В вместо 160 В) напряжение, что говорит о выходе из строя источника питания. Эти поломки характерны для изделий обоих производителей. Хотя необходимо отметить, что процент брака у Лисмы ниже и составляет 20-25%.

Преимущества филаментных ламп

Положительными качествами филаментных ламп являются:

совместимость с патронами Е27 и Е14;
низкое энергопотребление;
большой световой поток и высокое качество света;
длительный срок службы;
экологичность, утилизируются как бытовые отходы;
низкая рабочая температура нити.

Благодаря этим характеристикам спрос на филаментные светодиодные лампы и их производство будут расти.

Недостатки

Как и любые недавно выпущенные изделия, эти лампы имеют свои отрицательные стороны:

высокая цена;
низкая прочность стекла;
большой процент брака;
отсутствие низковольтных аналогов.

Дальнейшее развитие производства должно привести к уменьшению цен и повышению качества продукции.

Предыдущая
ПодсветкаВыбор подсветки для аквариума и как сделать самостоятельно
Следующая
Светильники, браКак выбрать подходящий светильник для аквариума

Спасибо, помогло!Не помогло

Особенности конструкции и устройство ламп

Основной задачей создания филаментных ламп является полноценная замена светильников накаливания. В отличие от светодиодных источников света, справляются с этой задачей, потому что внешний вид позволяет использовать их в открытых светильниках, сохраняя стиль ретро. Основу технологии filament-led позаимствовали у дисплеев мобильных устройств:

На прозрачную подложку из сапфира (в дорогих моделях) или из стекла (в эконом-классе) выкладываются последовательно светодиоды синего свечения. Для получения более теплого света могут добавляться красные диоды. Общее их количество должно составить 28 штук. Прозрачность основы позволяет свету равномерно распространяться во всех направлениях.
Светодиодные ленты покрываются прозрачным люминофорным покрытием на основе силикона. Получаются нитевидные стержни – источники свечения. В современных лампах используется до 16 осветительных элементов.
Стержни крепятся к прозрачной стеклянной лопатке, что также способствует всестороннему распространению световых потоков.

Внутренняя конструкция помещается в прозрачную стеклянную колбу, куда закачивается специальный газ на основе гелия. От состава газа зависит способность отводить тепло от световых стержней, поэтому каждая компания по производству держит его в секрете. Хотя маленькие светодиоды и так греются меньше, чем в обычных Led-светильниках. Такая конструкция не нуждается в большом радиаторе, потому что газ эффективно поглощает тепло, не позволяя осветительному прибору нагреваться выше 60 градусов.
Колба запаивается стандартным цоколем, обеспечивающим надежный контакт с источником электропитания. На цоколе со стороны колбы устанавливается электронная плата – драйвер, обеспечивающая стабильное питание светодиодов путем преобразования переменного напряжения в постоянное. Тем самым сглаживая пульсацию свечения, вредную для глаз человека, до 2 %, в то время как обычная лампочка способна выдавать 20 % колебаний яркости.

Для начала рассмотрим их преимущества

Так же как простые светодиодные лампы филаментные обладают высокой энергоэффективностью, износоустойчивостью и долгим сроком службы, при этом за счет распространения света во всех направлениях, они потребляют еще меньше электроэнергии при более высокой яркости.
Фималентные лед лампы подойдут для установки в самых разных осветительных приборах. Так например модели с цоколем Е27 станут идеальной заменой для простых стандартных лампочек, а лампа филаментная е14 идеально подойдет светильникам с малым цоколем.
Благодаря наличию специального газа в колбе филаментные led лампы не нагреваются, что делает их использование более безопасным.
Специальный драйвер позволяет лампам использовать напряжение постоянного тока без подключения специальных дополнительных адаптеров. Он же и осуществляет преобразование напряжения, снижая расход энергии.
Яркость свечения филаментной лампы можно отрегулировать при помощи диммера;
Утилизации ламп не требует особых мер, их можно вынести с бытовыми отходами, так как оно безопасны и для окружающей среды.
Ну и конечно же одним из основных преимуществ филаментных светодиодных ламп является их внешняя схожесть с традиционными лампами, ведь в них ясно видна «раскаленная нить», и они распространяют свет равномерно во всех направлениях.

Филаментные светодиодные лампы: что это такое?