Lámpara LED E40: estructura, características, área de aplicación

Los LED están reemplazando metódicamente no solo las bombillas incandescentes domésticas, sino también los equipos de iluminación industrial. El deseo de ahorrar obliga a los empresarios y autoridades municipales a buscar dispositivos con menor consumo energético.

Una excelente opción para organizar la iluminación en una gran superficie es la lámpara LED E40, cuyo diseño es compatible con muchas luminarias en uso.

En este material hablaremos sobre la estructura de las lámparas LED, sus variedades y ámbito de aplicación.

Estructura de la lámpara LED

Gracias al gran diámetro de la base, la bombilla LED E40 alberga sin problemas muchos componentes electrónicos en su interior. Y su mayor volumen de carcasa permite distribuir el calor de manera uniforme, evitando el sobrecalentamiento del producto.

Gracias a sus características estructurales, la lámpara LED E40 también obtiene muchas otras ventajas.

Elementos estructurales comunes

Las lámparas LED E40 pueden diferir bastante en apariencia. Todas ellas tienen en común solo el tipo de base roscada, cuyo diámetro es de 40 mm. A pesar de las diferencias externas, la estructura de estas bombillas tiene rasgos comunes.

Son más preferibles los disipadores abiertos homogéneos, que transfieren directamente la energía térmica desde la placa de circuito impreso caliente al aire circundante.

Las partes principales que las componen son las siguientes:

1. Difusor. Consiste en una carcasa volumétrica mate de plástico ubicada alrededor de los LED. Proporciona una distribución de luz lo más uniforme posible en todo el perímetro de la lámpara.
2. Cristales LED, que son los emisores de luz directos. Están ubicados en la placa de circuito impreso y pueden ser de tres variedades: SMD, COB, Filamento.
3. Placa de circuito impreso. Tiene forma de placa metálica conductora de calor, que facilita la transferencia de calor desde los cristales LED operativos al disipador.
4. Disipador de aluminio o de metal-plástico. Generalmente se encuentra entre la base y el bulbo, tiene forma acanalada diseñada para aumentar el área de disipación de calor de la bombilla.
5. Controlador. Es un circuito integrado que suministra un voltaje reducido y una corriente constante a los cristales LED. Un controlador de calidad no debe provocar parpadeo en la lámpara durante su funcionamiento.
6. Inserto dieléctrico de plástico o cerámica, que separa el casquillo bajo tensión del resto de elementos estructurales de la bombilla LED.
7. Casquillo metálico de rosca E40, con un diámetro de 40 mm. Sirve para fijar la lámpara en el luminario y asegura la transferencia de corriente desde el portalámparas hasta el controlador.

Si el casquillo de la lámpara LED tipo E40 es siempre el mismo, la forma externa de la bombilla y del radiador puede variar considerablemente.

Un potente cristal emisor de luz genera mucho calor residual. Para mantener una temperatura de funcionamiento aceptable dentro del cuerpo de estas lámparas, se necesita un radiador con una gran superficie.

Por lo tanto, las dimensiones y la forma de los dispositivos LED se deben en gran medida a su potencia y otras características técnicas.

Características de la base Edison

La letra E en la designación del casquillo de rosca debe su origen al inventor de lámparas Thomas Edison, quien patentó esta solución de ingeniería hace más de 100 años.

Su diseño no ha cambiado en un siglo gracias a una serie de ventajas:

• simplicidad y robustez de montaje;
• gran área de contacto con la superficie interior del portalámparas;
• facilidad de producción;
• posibilidad de instalar piezas adicionales dentro del casquillo.

Los formatos más comunes de casquillos roscados son E14, E27 y E40. El número de dos dígitos en la designación indica su diámetro exterior.

Si el tamaño del casquillo de rosca de la bombilla es menor que el diámetro interior del portalámparas, se puede adquirir un adaptador económico. Esto permitirá ajustar los dispositivos entre sí.

El casquillo E40 se usaba anteriormente en lámparas de mercurio de arco y bombillas incandescentes. Su gran tamaño se debía a la necesidad de aumentar el área de contacto con el portalámparas, así como al deseo de reducir el calentamiento del casquillo de vidrio en el punto estrecho.

Las lámparas LED E40 se fabrican únicamente para garantizar la compatibilidad con luminarias antiguas. No hay razones objetivas para usar casquillos tan grandes en la actualidad.

Esquemas eléctricos básicos

El costo y la fiabilidad de las lámparas LED E40 dependen en gran medida de la cantidad y calidad de los componentes del driver. Y en su base se encuentra un microchip que puede fabricarse en varias versiones funcionales.

En la versión más simple, el driver consta de un pequeño condensador y un rectificador de tensión. El limitador de corriente de carga es una resistencia SMD ubicada en la placa LED. Este circuito elemental ni siquiera contiene un transformador, lo que obliga a usar un número estrictamente definido de LEDs.

Una persona con conocimientos básicos de electrónica puede reparar una lámpara LED con el circuito más simple. Y para reemplazar un LED quemado, basta con un multímetro y un soldador.

En esta versión barata, la luz de la lámpara será pulsante, lo que puede afectar negativamente la salud general de las personas cercanas.

Los controladores de bombillas LED más complejos incluyen los siguientes elementos estructurales:

• un puente rectificador de tensión con lastre capacitivo que limita la corriente de entrada;
• varios condensadores de mayor capacidad ubicados en diferentes niveles del circuito;
• un sistema de retroalimentación que permite ajustar los parámetros de tensión y corriente;
• un circuito de atenuación que permite regular suavemente la luminosidad de la lámpara.

Un driver de calidad elimina por completo la pulsación de la lámpara LED y estabiliza la tensión suministrada a los LEDs.

El gran volumen interno de la lámpara LED con casquillo E40 permite colocar sin problemas todos los elementos necesarios del microcircuito.

Esto aumenta la vida útil total del producto y mejora su eficiencia. Los circuitos complejos también tienen desventajas:

• gran tamaño;
• dificultad de reparación;
• alto costo.

Además de los dos circuitos eléctricos considerados, existen muchas variantes intermedias de la estructura interna del driver. Los consumidores demandan lámparas de diferentes diseños. Por ejemplo, para la iluminación nocturna de áreas industriales deshabitadas, será suficiente una lámpara con el driver más simple.

Variedades de lámparas LED E40

El equipo de iluminación industrial es mucho más variado en diseño que el doméstico. En consecuencia, las características de las lámparas requeridas también son diferentes. La direccionalidad de la luz, la posibilidad de funcionamiento continuo y la protección del cuerpo son de gran importancia.

Los fabricantes, por su parte, siguen la demanda y ofrecen a los consumidores las siguientes modificaciones de lámparas LED:

• resistentes al polvo y la humedad;
• con tensión de funcionamiento de 110 o 220 V;
• con ángulo de iluminación de 120 a 360 grados;
• con potencia de 10 a 500 W;
• de materiales plásticos, de aluminio y resistentes al calor;
• con bombilla mate, transparente o con LED expuestos;
• con sensores de luminosidad y movimiento;
• regulables;
• resistentes a vibraciones y a prueba de explosiones.

En fabricantes poco conocidos de lámparas LED, las opciones adicionales pueden ser más una estrategia de marketing que una ventaja real. Por lo tanto, al comprar, se debe priorizar la iluminación de marcas reconocidas.

Características de las lámparas LED industriales

Las luminarias con base E40 se utilizan solo en el ámbito industrial y público. Simplemente no se fabrican productos domésticos de este diseño.

A las luminarias industriales se les exigen mayores requisitos de fiabilidad y resistencia a factores externos. Por lo tanto, las lámparas LED E40 que funcionan en ellas también tienen una serie de características:

1. El valor del factor de potencia es de 0,9 a 0,95, mientras que en las bombillas domésticas es de 0,7 a 0,9.
2. Los LED suelen tener lentes individuales que modifican la dirección del flujo luminoso.
3. Rango ampliado de temperaturas de funcionamiento. El controlador en las bombillas E40 está diseñado para calentarse hasta 110-120 °C y enfriarse hasta -50 °C bajo cero.
4. Vida útil prolongada: hasta 10 años de iluminación continua.
5. El cuerpo suele tener protección antivandálica para evitar daños mecánicos a los LED.
6. La disposición de los LED en la placa permite reemplazarlos durante la reparación.
7. La mayoría de las lámparas E40 están protegidas contra el viento, la lluvia y el polvo.
8. Un radiador reforzado permite disipar el calor activamente durante el funcionamiento las 24 horas.
9. Índice de reproducción cromática aumentado.
10. A diferencia de las lámparas de mercurio, las LED no requieren la instalación de dispositivos de arranque adicionales.

Las ventajas descritas anteriormente aumentan significativamente el costo de las lámparas LED con base E40. Pero gracias a su mayor fiabilidad y vida útil prolongada, estos productos reducen los costos operativos de las empresas. Una vez instaladas estas bombillas LED en las luminarias, se puede estar tranquilo durante varios años.

Las bombillas LED, a diferencia de las de mercurio, son ecológicamente seguras, consumen menos electricidad y son más duraderas con un flujo luminoso similar.

El equipo de iluminación con casquillo E40 se reemplaza por modelos modernos bastante lentamente. La razón es la falta de nuevos estándares alternativos para conectar lámparas LED desmontables. Otro freno para la actualización del equipo es la indiferencia de los consumidores industriales hacia el diseño y la obsolescencia moral de los dispositivos.

Ámbitos de aplicación de las lámparas E40

El nicho de los dispositivos con flujo luminoso direccional en el ámbito industrial ya lo ocupan los proyectores LED. A las bombillas con casquillo E40 se les ha asignado el nicho de iluminación difusa de grandes áreas y locales.

La luz fría es mejor percibida por los ojos de los conductores por la noche, por lo que la iluminación de las carreteras se realiza principalmente con bombillas E40 de alta temperatura de color.

Los principales lugares de uso son:

1. Área exterior de instalaciones industriales, almacenes, bases de transporte, establecimientos públicos.
2. Postes de alumbrado público en carreteras.
3. Patios de casas particulares, casas de campo.
4. Centros comerciales y de entretenimiento.
5. Talleres de producción con techos altos.
6. Estadios.
7. Hangares.
8. Parques infantiles.

En invierno, las lámparas LED son buenas porque cuando la nieve cae sobre ellas no se crea una diferencia de temperatura en las distintas partes del cuerpo. Gracias a ello, no se ven afectadas las características de resistencia de sus ampollas.

El casquillo E40 es una reliquia del pasado, por lo que es poco probable que se utilice en nuevas áreas en el futuro.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En los videos se muestran bombillas LED E40 en funcionamiento, y también se examina su estructura interna.

Comparación de lámparas LED con diferentes casquillos:

Revisión y estructura interna de la bombilla LED E40:

Prueba de la potente lámpara LED E40 tipo «maíz»:

El casquillo original E40 en las bombillas LED se usa cada vez menos. La razón es el deseo de los fabricantes de complacer al máximo número de consumidores. A menudo simplemente equipan los productos con formato E27 con un adaptador de mayor diámetro. Sin embargo, esto no impide que las lámparas LED con casquillo de cuarenta milímetros iluminen de manera eficiente grandes espacios y ahorren dinero a las empresas municipales y comerciales.

¿Surgieron preguntas sobre el tema del artículo? Puede hacerlas en el bloque de comentarios que se encuentra debajo del artículo. También tiene la oportunidad de complementar este material con datos y hechos interesantes que conozca sobre las lámparas LED E40.