Филаментная лампа — светодиодная лампа с нитью накаливания¶

Филаментная лампа — разновидность светодиодной (LED) лампы, в которой в качестве источника света используется не классическая вольфрамовая нить накаливания, а так называемая LED-филамента («светодиодная нить») — гибкая или жёсткая конструкция из множества последовательно и параллельно соединённых светодиодов, размещённых на прозрачном подложке. Название происходит от английского filament — «нить». Филаментные лампы выпускаются в традиционных колбах «груша» (E27), «свеча» (E14), «шар» и других формах, внешне почти неотличимых от ламп накаливания, и сочетают энергоэффективность LED-технологий с привычным тёплым светом и ретро-дизайном.

¶Принцип работы и устройство

Классическая светодиодная лампа состоит из нескольких диодов, закреплённых на теплоотводящей плате и закрытых матовым рассеивателем. В филаментной лампе конструкция иная: на прозрачной подложке из стекла, сапфира или керамики размещается цепочка из десятков мелких светодиодов размером примерно 1 × 1–3 мм, покрытых люминофором (обычно на основе цериево-алюминиевого граната, YAG:Ce). Такая полоска и получила название «филамент» (LED-филамента). Светодиоды излучают синий свет, а люминофор преобразует его в тёплый белый.

Филаменты крепятся к цоколю на тонких проводниках-подвесках, одновременно выполняющих функцию электрических контактов и теплоотвода. Вместо традиционной алюминиевой платы используется газовая среда внутри колбы — чаще всего инертный газ (аргон с небольшой добавкой азота) или, реже, вакуум. Это позволяет обойтись без громоздкого радиатора, сохранить прозрачность колбы и обеспечить почти полное пропускание света.

Типичная филаментная лампа содержит 1–4 филамента, на каждом из которых расположено от 20 до 100 светодиодов. Суммарная световая мощность таких ламп составляет 2–10 Вт при световом потоке 200–1000 лм — примерно столько же, сколько у ламп накаливания мощностью 20–100 Вт.

¶Характеристики

Филаментные лампы выпускаются в диапазоне цветовых температур от 1800 К (имитация свечи) до 6500 К (холодный дневной свет), но наибольшим спросом пользуются модели 2200–3000 К, максимально приближенные по оттенку к лампам накаливания.

¶Достоинства и недостатки

К достоинствам относятся:

• высокая светоотдача при малом энергопотреблении;
• прозрачная колба без матового рассеивателя, дающая «живой» нерассеянный свет с эффектом нити;
• широкий угол свечения — до 360°, близкий к лампе накаливания (обычные LED-лампы с матовым колпаком дают 120–180°);
• ретро-внешний вид, подходящий для открытых светильников, люстр, торшеров и бра без плафонов;
• отсутствие мерцания на частоте питающей сети у качественных моделей с драйвером на микросхеме.

Основные недостатки:

• теплоотвод хуже, чем у ламп с алюминиевым радиатором, поэтому филаменты сильнее нагреваются и деградируют со временем;
• срок службы ниже, чем у «обычных» LED-ламп: 15 000–20 000 часов против 30 000–50 000;
• чувствительность к перегреву: при работе в закрытом плафоне ресурс резко сокращается;
• качество сильно зависит от бренда: дешёвые модели могут иметь заметное мерцание (коэффициент пульсаций выше 30 %) и заниженный индекс цветопередачи.

¶Применение

Филаментные лампы особенно востребованы в светильниках, где источник света виден невооружённым глазом: открытые люстры, подвесные светильники в стиле лофт, винтажные бра, гирлянды. В России и Европе они получили распространение с 2016–2018 годов, когда цены на LED-филаменты снизились до сопоставимых с лампами накаливания значений. Производством филаментных ламп занимаются как крупные бренды (Philips, Osram, Gauss), так и китайские фабрики, продукция которых продаётся под массой безымянных марок.

¶Рынок и производство

Основной объём производства филаментов сконцентрирован в Китае: компании Sanan Semiconductor, HC Semitek и другие поставляют LED-филаменты на мировой рынок. В России собственного серийного производства LED-филаментов нет; лампы собираются из импортных компонентов или ввозятся в готовом виде. Средняя розничная цена качественной филаментной лампы E27 мощностью 4–6 Вт в 2024 году составляла 150–400 рублей в зависимости от бренда и цветовой температуры.

¶Интересные факты

• LED-филамент был впервые предложен компанией Buling в 2008 году, а массовое производство началось в 2014–2015 годах.
• Некоторые модели имитируют не только свет, но и «дыхание» нити накаливания: при включении филамент кратковременно разгоняется до повышенной яркости.
• Гибкие LED-филаменты применяются не только в лампах, но и в декоративной подсветке и архитектурной иллюминации.

Источники:

• ГОСТ Р 57371-2017 «Лампы светодиодные. Общие технические условия»
• «Справочник по источников света», под ред. Ю. Б. Авербуха
• IEEE Spectrum: обзоры LED-технологий
• Отчёты компании Osram по рынку освещения