Цоколь g4: виды ламп, размеры, область применения

Устройство и принцип работы ламп с цоколем g4

Светодиодные и галогенные источники света устроены по-разному.

Источник света состоит из светодиодов, печатной платы, рассеивателя, радиатора и штыревого основания.

Вместо драйвера используется печатная плата, так как лампочки не помещаются в полноценный стабилизатор тока из-за своих малых размеров. Рассеиватель распределяет световой поток в помещении. Радиатор отводит тепло от диодов, чтобы элементы не перегревались.

Светодиод отвечает за световое излучение. Возникает из-за прохождения тока через границу двух проводников. В одном из них (n) сосредоточены электроны, в другом — положительные ионы (p).

Схема появления свечения светодиода

По мере протекания тока электроны и ионы начинают двигаться к границе pn. Затем происходит рекомбинация и через светодиод начинает протекать ток. Электроны перемещаются на низкоэнергетические молекулярные орбитали, и с них выделяется энергия в виде фотонов. Светодиод начинает светиться.

Галогенная лампа расположена иначе. По сути, это лампа накаливания, но с добавлением паров брома или йода (буферный газ) в колбе из кварцевого стекла.

Галогенный источник света состоит из вольфрамовой нити накаливания, стеклянной колбы с буферным газом и штыревого основания.

При прохождении электрического тока металлическая катушка начинает нагреваться. При достижении 3000⁰С вольфрам раскаляется докрасна – начинается свечение.

Галогенная лампа сильно нагревается. Не рекомендуется прикасаться к нему голыми руками: от жира стекло потемнеет, а лампа выйдет из строя. Работать с «галогенками» следует в перчатках. И все отпечатки пальцев должны быть тщательно вытерты спиртом.

Цоколь g4 — описание, размеры, область применения

Розетка дизайн g4

Основание состоит из двух штифтов с расстоянием между центрами 4 мм. Диаметр каждого штифта 0,7 мм, длина 8,25.

Основание может быть изготовлено из керамики, металла и пластика. Первые два варианта надежны и термостойки. У «галогенок» основание делается только из керамики или металла: пластик не выдерживает сильного нагрева при эксплуатации. Светодиодные источники света нагреваются намного меньше: для них подходит пластик.

Лампы Г4 могут питаться как от сети 220 В, так и от низшего напряжения 12 В. В последнем случае необходим понижающий трансформатор.

Капсульные лампочки используются для дополнительного освещения: освещения, украшения. Чаще всего их используют для:

• точечные светильники и красивые декоративные люстры;
• декоративная подсветка мебели, предметов интерьера;
• оформление витрин магазинов;
• освещение произведений искусства;
• автомобильное освещение;
• пятна в натяжных потолках (кроме галогенных).

Монтаж g4 прост: источник света вставляется в специальное гнездо.

Обратите внимание, что дополнительные буквы в обозначении указывают на несколько измененный тип гнезда, разъемы gy4 и gu4 немного отличаются, но имеют разный диаметр штырьков, поэтому могут не подойти к картриджу g4.

Виды источников света с цоколем g4

Галогеновые лампы g4 12v

С отражателем

Дополнен куполообразным рефлектором. Рефлектор необходим для направления излучения в нужное помещение.

Рефлектор может быть покрыт специальной смесью, которая отражает инфракрасное излучение от вольфрамовой катушки обратно на катушку. В результате уменьшаются тепловые потери, что приводит к увеличению срока службы и снижению энергопотребления. Такие лампы называются галогенными IRC.

IRC Галоген

Галогенные люстры

Миниатюрные лампочки для стильных люстр.

Самый простой тип – капсульный. Может работать как от низкого напряжения, так и от 220 В. Разницу можно увидеть в виде спирали или прочитать на упаковке.

Капсульная галогенная лампа с рабочим напряжением 12 В

Галогеновые лампы g4 220v

Наиболее распространены источники света капсульного типа.

Капсульная «галогенка» с рабочим напряжением 220 В

Светодиодные лампы g4 220v

Различия во внешнем виде светодиода зависят от мощности. Чем выше мощность, тем больше светодиодов.

С увеличением тока количество светодиодов увеличивается

Светодиодная лампа, освещающая вокруг себя на 360⁰, называется «кукурузой». Светит ярко, но в выключенном состоянии не очень эстетично.

Светодиодная лампа «Кукуруза»

Также различают формы лепестка, капсулы и свечи. Они подходят для точечного освещения и декоративного освещения.

Лепестки

Капсула

Свечи

Светодиодные лампы g4 12v

По форме они совпадают с лампами на 220 В. Низковольтные лампы, капсулы и лепестки активно используются в автомобильном освещении. К перечисленным типам добавились дисковая модель («таблетка») и капсульная лампа с одним диодом.

«Планшет»

«Таблетка» используется для создания направленного светового потока, максимальный угол светорассеяния 120⁰.

Модель с диодом

Помимо формы, обе группы светодиодных источников света отличаются типом диодов.

SMD-диоды представляют собой кристаллы, покрытые люминофором. Угол светорассеяния кристалла составляет от 20⁰ до 140⁰. Хорошая теплоотдача, прочный.

SMD-диоды

Матрица COB — кристаллы наклеены на одну подложку и заполнены люминофором. Расставлены очень близко, светят ярко, угол рассеивания от 180⁰ до 220⁰.

COB-матрица

Нить. Кристаллы закреплены на стеклянных нитях и покрыты люминофором. Свет на 360⁰ вокруг.

Нить

Читайте также: Как выбрать настольную лампу — 5 ошибок ухудшающих зрение

Типы цоколей капсульных ГЛН

Капсульные GLN характеризуются стержневыми основаниями. В международном обозначении им соответствует буква G, за которой следует цифра, показывающая расстояние между штифтами в миллиметрах.

Г9. Лампы с этим цоколем предназначены для прямого подключения к сети 230 В. Для широкого применения с такой базой выпускаются ГЛН мощностью от 20 до 75 Вт (стандартный диапазон: 20; 25; 40; 50; 60; 75 Вт).

Капсульный номер GLN с основанием G9

Г4. Лампы выпускаются как на 230, так и на 12 В, но наиболее распространены 12-вольтовые. Лампы G4 с прямым приводом в основном используются в люстрах, изначально предназначенных для американского рынка. Картридж G4 имеет меньшую электробезопасность, чем G9. Розетка G4 рекомендуется для использования при напряжении 12 В или 120 В. Однако для обеспечения совместимости также доступны лампы G4 на 230 В. Мощность ламп с цоколем G4 от 10Вт до 40Вт (стандартный диапазон: 10; 20; 40Вт).

Капсульный номер GLN с основанием G4

G6.35. Лампы выпускаются на 12 или 230 В. Поскольку в России, в отличие от двух вышеперечисленных типов, лампы на цоколь Г6,35 и его модификацию ГЯ6,35 не получили широкого распространения, в дальнейшем мы не будем рассматривать ее отдельно. Отметим лишь, что к ней относятся все те же рекомендации, что и к базе G4.

Проблемы связанные с заменой

Размеры типичной капсулы ГЛН с основанием G9 составляют: длина — 53 мм, диаметр цилиндрической части — 18 мм. Для базы G4 типичные размеры колбы: длина — 32 мм, диаметр — 8 мм. Для сравнения, типичная лампа E27 имеет высоту 110 мм и диаметр колбы 60 мм. Из-за их малых размеров в дооснащение G9 и G4 можно поставить только самый простой драйвер, что не позволяет обеспечить стабильность тока, протекающего через светодиоды. Небольшие размеры корпуса ограничивают параметры используемых компонентов, например емкость сглаживающих конденсаторов. Самые дешевые модификации G9 и G4 построены по беспилотной схеме, отличающейся высоким уровнем пульсаций. Простейший драйвер, а также схема без драйвера требуют гальванической развязки светодиодов, чтобы предотвратить поражение пользователя электрическим током при случайном прикосновении.

Если предположить, что модифицированный светодиод соответствует форме и размеру аналогичной лампы накаливания или GLN, площадь поверхности модифицированного светодиода E27 примерно в 6 раз больше, чем у G9, и в 20 раз больше, чем у G4. Чем меньше поверхность, тем хуже способность отводить тепло.

При покупке есть смысл проверить светодиодные дооснащения (хотя бы уровень пульсаций) самым простым способом — наведением на камеру смартфона. К сожалению, модификации G9 и G4 обычно поставляются в блистерной упаковке. При извлечении лампы из блистера для тестирования упаковка разрушается, поэтому возврат годного к употреблению товара по причине «не понравился» или «ошибка выбора» невозможен. Выдвигать претензии по поводу пульсаций в реальности можно только в том случае, если производитель заявляет их максимальный уровень или сообщает об их отсутствии.

Тем не менее, можно дать приблизительную оценку параметров светодиодных ламп G9 и G4 по их конструкции. Следующим шагом может стать покупка одного экземпляра для пробы, а если получится, то и недостающих ламп до необходимого количества.

Наиболее распростроненные варианты конструкции светодиодных ламп G9 и G4 на 230 В

«Классический». Большую часть поверхности корпуса занимает металлический или керамический радиатор, внутри которого находится полноценный драйвер. Источником света является один мощный светодиод (Power LED). В конце модернизации находится оптическая система, которая распределяет свет в разных направлениях. Такие модификации соответствуют всем необходимым стандартам, поэтому их производят компании большой тройки (Philips, Osram, GE). Этот тип лампы на напряжение 230 В выпускается только с цоколем G9. Представляет собой модификацию конструкции, где в конце дооснащения остается не мощный светодиод с оптической системой, а несколько SMD-светодиодов, направленных в разные стороны.

Светодиодная модернизация G9 на базе Power LED

«Силикон». Источником света в этих светильниках являются высокоэффективные светодиоды SMD 3014. Для обеспечения эффективного отвода тепла управляющая электроника и светодиоды залиты специальной маркой 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.

Дооснащение G9 силиконовым наполнением

Прозрачная конструкция позволяет проверить, есть ли такой конденсатор в лампе и даже узнать емкость. Максимальный световой поток, который может обеспечить такое дооснащение, составляет 350 лм, что соответствует капсульному GLN мощностью до 35 Вт. Однако, если не ставить задачу обеспечить совместимость с большинством моделей светильников, по этой технологии можно получить лампу G9 со световым потоком до 1200 лм, что эквивалентно GLN мощностью 120 Вт. Размеры корпуса, конечно же, будут намного больше. В последних модификациях «кремниевых» ламп вместо SMD-светодиодов используются две COB-матрицы, направленные в противоположные стороны.

«Кукуруза» с защитным колпаком — не лучший вариант с точки зрения отвода тепла

«Кукуруза» с защитным колпачком. Кукурузная лампа, которая из-за использования драйвера простейшей конструкции представляет опасность поражения пользователя электрическим током. Для защиты используется колпачок из прозрачного пластика. В нем может быть несколько небольших отверстий для циркуляции воздуха. В кукурузных лампах светодиод SMD обычно охлаждается за счет свободной циркуляции воздуха. Защитный колпачок предотвращает эту циркуляцию, что приводит к перегреву светодиодов. Некоторые производители частично решают эту проблему, добавляя небольшой керамический радиатор. По мнению автора статьи, «кукуруза» с защитным колпаком является самой проблемной конструкцией модернизации среди рассмотренных. Перегрев светодиодов приводит к ускоренному выходу из строя люминофора, что в свою очередь приводит к ухудшению цветопередачи.

Обычная кукуруза. В таких светильниках используется полностью изолированный тип драйвера, что исключает поражение пользователя электрическим током. Благодаря этому нет необходимости закрывать SMD-светодиоды защитным колпачком. Такие лампы отличаются надежностью и способностью обеспечивать большой световой поток. К сожалению, они значительно больше по размерам, чем соответствующие GLN, что позволяет использовать далеко не все лампы.

Наиболее распростроненные варианты конструкции светодиодных ламп G4 на 12 В

«Классический». В основном идентичен тому же дизайну, что и база G9, но, конечно, с другими размерами. Световой поток до 200 лм, что соответствует капсуле GLN мощностью до 20 Вт.

«Силикон». Аналогично той же конструкции с базой G9, но с другими размерами. Световой поток до 300 лм, что соответствует капсуле GLN мощностью 30 Вт. Если вы не выносите ограничений по габаритам, световой поток цоколя G4 может достигать 500 лм.

Перспективная модель «кукурузника» на базе COB

Обычная кукуруза. При напряжении питания 12 В нет необходимости защищать пользователя от поражения электрическим током, поэтому по габаритам такие лампы примерно соответствуют GLN. Дооснащение G4 типа «кукуруза» на SMD LED постепенно уходит с рынка из-за неэстетичного внешнего вида. Взамен налажено производство ретрофитов, где вместо SMD-светодиодов используются COB-матрицы, смонтированные на металлическом радиаторе.

«Плоский». Предназначен для плоских светильников с отражателями, встраиваемыми в мебель. Модернизация представляет собой плоскую плату с размещенными на ней SMD-светодиодами и несколькими электронными компонентами. Выигрыш в энергоэффективности достигается не только за счет использования светодиодов, но и за счет свечения только в одном направлении — отражатель лампы, вносящий потери, не задействован. Такие лампы легко заменяют галогенные аналоги мощностью до 20 Вт.

Retrofit G4 предназначен для мебельных светильников

Возможна ли замена?

Давайте посмотрим, какие лампы реально можно установить в дизайнерскую люстру, чтобы обеспечить хорошую цветопередачу и надежную гарантию качества. В этой таблице приведены светодиодные лампы теплого белого света G9 230 В и G4 12 В, которые имеют самый высокий световой поток в своей категории и соответствуют определенным критериям. Индекс цветопередачи CRI должен быть не менее 80, а размеры должны быть совместимы с наиболее распространенными моделями светильников. Из российских брендов мы выбрали Navigator и Uniel, так как они публично сообщают индекс цветопередачи ламп на своих сайтах, а также дают гарантию на дооснащение G9 и G4 не менее 2 лет, как и их именитые зарубежные аналоги. Некоторые мощные модели Navigator не были оценены из-за индекса цветопередачи 70. В таблице представлены лампы, которые можно было приобрести в России по состоянию на октябрь 2017 года.

Osram/Ledvance Paraphom P PIN 30 2,6 Вт/827 G9	G9	Классический (СМД)	52	15	2,6	320	тридцать
Philips CorePro LEDcapsuleMV 2,3–25 Вт G9 827 D	G9	Классический (светодиод)	51	23	2.3	215	25
Навигатор НЛЛ-Г9-2,5-230-3К-П	G9	Классический (светодиод)	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 Вт/827 г	G4	Классический (СМД)	44	14	2,4	300	тридцать
Philips CorePro LEDcapsule LV	G4	Классический (СМД)	45	14	2	200	20
Навигатор НЛЛ-С-Г4-2,5-12-3К	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 данным производителя)

Лампы с индексом цветопередачи не менее 80 и самым высоким световым потоком в своей категории

Из таблицы можно сделать вывод, что без проблем (после окончания гарантийного срока в 2-3 года может быть целесообразно полностью поменять освещение в доме) их заменяют на светодиодные лампы капсульной формы ГЛН с мощность до 35 Вт с цоколем G9 и до 30 Вт с цоколем G4. Следует отметить, что большинство моделей дизайнерских люстр с патроном G4 предусматривают использование в них ГЛН мощностью 10 или 20 Вт, поэтому уже сейчас можно говорить о практически полной замене капсюльных ГЛН с этим цоколем на LED-есть. Но большинство моделей ламп ниже G9 рассчитаны на GLN мощностью от 40 Вт и выше. Лампы, указанные в таблице, их не заменяют, хотя Osram/Ledvance уже объявила о выпуске в ближайшее время светодиодного аналога GLN G9 мощностью 40 Вт с отличной цветопередачей и гарантией не менее 2 лет.

Практические рекомендации

При выборе дизайнерской люстры для капсулы GLN для последующей установки в нее светодиодных ламп лучше выбрать модель с патронами G4. Перед покупкой лампы заранее выберите светодиодные лампы и примерьте, как их внешний вид будет вписываться в дизайн устройства. Понижающий трансформатор следует заменить источником питания, обеспечивающим стабилизированное выходное напряжение 12 В постоянного тока. Таким образом, вы получаете нулевую пульсацию, независимо от конструкции ламп. Если светильник рассчитан на 230 В, переведите его на 12 В, установив на вводе указанный блок питания. Провода внутри лампы менять нельзя.

В случае, если у вас уже есть люстра с патронами G9, замена GLN на светодиодные лампы может уменьшить световой поток. Затем следует добавить в комнату дополнительный свет, например, повесить настенный светильник или направить прожектор к потолку.

Но для некоторых моделей люстр все же придется сохранить имеющиеся капсульные галогенные лампы до того времени, когда появятся их полноценные светодиодные аналоги. Помните, что на покупку стильной люстры вы потратили несколько десятков тысяч рублей, есть ли смысл экономить на электроэнергии порядка сотни-двух в месяц, что искажает замысел дизайнера?