Паразитное свечение светодиодов

Почему светодиодные лампы горят после выключения?

На рынке светотехнического оборудования LED-лампы имеют наибольший спрос. Это связано с их преимуществами перед источниками света со схожими характеристиками. Весомыми плюсами являются их экономичность, сниженный коэффициент пульсации, пожаробезопасность, больший в сравнении с другими лампами срок эксплуатации. Но наряду с ними LED-лампы имеют некоторые минусы. Одним из недостатков является свечение при выключенном выключателе. Если при включенном положении коммутирующего устройства лампы горели равномерно и без мерцаний, а при отключенном их свет потускнел, но остался, то это будет описываемая далее ситуация.

Светодиодная лампа

Столкнувшись с этим явлением, не стоит удивляться. Это свидетельствует о том, что происходит протекание тока по СД. В этом процессе существует и положительная сторона. Установив для освещения дворовой площадки светодиодный прожектор, ночью его можно использовать как подсветку. Но существует и негативный вариант развития событий, когда лампа начинает загораться, но тут же гаснет. Это явно будет действовать вам на нервы в ночное время суток. Рассмотрим это явление и подробно остановимся на способах его устранения.

Одной из причин горения светодиодной лампы после выключения могут стать:

1. слабая изоляция или повреждение иного рода электрической проводки;
2. конструктивно СД-лампа имеет светодиоды низкого качества;
3. устройство переключения имеет световую индикацию;
4. необычное функционирование светодиода.

Если клавиши выключателя находятся в положении «отключено», а лампы все равно горят, то необходимо вначале проверить позиции 2, 3. Так как идентифицировать место повреждения в электрической проводке сложно.

Для нахождения участка, имеющего недостаточную изоляцию, необходимо подать в цепь повышенное напряжение в течение 60 секунд. В результате этого в месте повреждения возникает пробой. Участок проводки следует заменить.

Но иногда СД слабо светится по причине особенной функциональности. При прохождении тока в цепи конденсатор способен накапливать электрическую энергию. А после остановки подачи напряжения он имеет остаточное свечение. А также лампа при выключенном свете продолжает тускло гореть вполнакала из-за ее низкого качества. В большинстве случаев ошибка кроется в микросхеме.

1. На что необходимо обращать внимание при покупке LED-лампы
2. Неправильное подсоединение проводов коммутирующего устройства
3. Методы устранения

На что необходимо обращать внимание при покупке LED-лампы

Основным критерием выбора СД-источника света является высокое качество самого светодиода. А он имеет высокую себестоимость, поэтому лампы хорошего качества не могут стоить дешево. Учитывайте такие характеристики, как мощность и световой поток. Старайтесь покупать лампы надежных и проверенных фирм-производителей, китайские низкого качества могут быстро сломаться.

Если лампа светится в выключенном состоянии переключателя, то при покупке в будущем принимайте во внимание габаритные размеры радиатора. Функцией этой части светодиодной лампы является ее охлаждение. Перед приобретением источника света акцентируйте внимание на наличие радиатора и соответствие мощности лампы.

Виды светодиодных ламп

Неправильное подсоединение проводов коммутирующего устройства

Еще одна часто встречаемая причина, почему светодиодная лампа светится после выключения – ошибки в коммутации проводов выключателя.

Проходящий через подсветку электрический ток производит подзарядку конденсаторного устройства. Во время достижения необходимого предела заряда запускается рабочая схема, сопровождаемая кратковременным свечением. Затем происходит режим отключения. По истечении некоторого времени ситуация повторяется вновь.

Недостатком этого режима является то, что у любой лампочки имеется конкретный рабочий ресурс. Он исчисляется количеством коммутаций (включений/отключений). После исчерпания этого ресурса светильник станет неработоспособным. Схожая проблема имеет место с блоками СД-лент небольшой мощности, на входе которых стоит выпрямитель тока и конденсатор. Проходящий по устройству переключения со световой индикацией малый электрический ток даст возможность подзарядиться конденсатору. Поэтому светодиодные лампы могут светиться после выключения или происходят мерцания.

Что делать, если вы установили диодную лампу, а она светится после отключения?

Методы устранения

1. Простейшим способом устранения неисправности является отсоединение проводников, запитывающих световую индикацию. Убирать эту проводку нужно предварительно сняв крышку коммутирующего устройства.

Если вы выполните это действие, ток, подзаряжающий конденсатор, будет отсутствовать, и лампочка перестанет мерцать при выключенном выключателе.

Цепь питания световой индикации выключателя

1. Чтобы избежать возникновения такой проблемы, не стоит приобретать выключатель со световой индикацией.
2. Если вам не обойтись без такого выключателя, а мириться со свечением при выключенном состоянии вы не желаете, то спасет положение параллельно установленный резистор. Поставьте его на необходимом участке электрической цепи – и ток будет течь по пути наименьшего сопротивления сюда, а не через драйвер. Цена этого устройства невелика, и вы сможете его приобрести в каждом магазине радиотехники.

Резистор

Резистор не будет отрицательно действовать на работу светодиодов. Но необходимо учесть тот факт, что при отключенном коммутирующем устройстве световая индикация будет гореть. Резистор также будет потреблять электрический ток, поэтому не стоит забывать о его изоляции. Самостоятельная установка сопротивления – несложный процесс. Нужно убрать плафон, а затем подсоединить контакты резистора в клеммнике сетевых проводников.

Подсоединение резистора

1. Существует еще один способ устранить свечение лампы. Установите в люстре с несколькими патронами источник света с нитью накаливания (ЛН). Вольфрамовая спираль будет выступать в качестве сопротивления во время отключения коммутирующего устройства.

Этим методом можно быстро решить проблему на короткий срок. Учтите, что ЛН потребляет мощности в 10 раз больше СД-ламп, поэтому вам необходимо будет как можно скорее более внимательно разобраться в ситуации. Иначе экономический аспект применения светодиодных ламп теряется.

Свечение светодиодной лампочки после выключения

Качественные полупроводниковые лампы получили широкое применение на бытовых и общественных объектах. Однако в процессе обширного применения данных устройств, выявлено их свойство сохранять слабое свечение даже после отключения питания. Поэтому многие пользователи задаются вопросом, почему светодиодные лампочки светятся после выключения. На самом деле ответ прост и заключается в особенности устройства полупроводниковых ламп. Данный эффект не указывает на низкое качество прибора или его неисправность.

Причины свечения

Устройство светодиодных ламп позволяет им реагировать на питание любой мощности. Поэтому, если наблюдается легкое горение после отключения, значит, идет подпитка малым напряжением и мощностью. Частой причиной, почему светодиодные лампочки в выключенном состоянии горят, является подсветка выключателя. Некоторые типы комнатных выключателей содержат в себе встроенную лампочку чаще светодиод, выполняющие функции подсветки прибора при его выключенном состоянии. Эти элементы подключаются параллельно выключателя, что приводит к прохождению малых токов через Led лампу, которая начинает светиться соответственно величине напряжения и силе тока, проходящего через ее переход катод-полупроводник.

Фактически электрическая цепь с таким выключателем находится под напряжением малой мощности, при переводе их в положение «Выключено». Причиной данного эффекта можно назвать естественное протекание малых котов в цепи нагрузки, потому как параллельно разомкнутых контактов подключен световой индикатор (подсветка из лампочки или светодиода последовательно соединенные с резистором). Еще одной причиной продолжения свечения после отключения выключателя может быть неверно собранная проводка или использование неверно-смонтированного переключателя в качестве размыкающего выключателя. Однако эта ошибка встречается очень редко.

Как убрать свечение?

Определив причину, почему при выключении света светодиодные лампочки горят и выявив прохождение малых токов в цепи нагрузки через индикатор, можно убрать данный эффект несколькими способами:

• отключить индикатор, отсоединив контакты его питания;
• параллельно лампе подключить резистор (величину сопротивления необходимо определять для каждого случая отдельно);
• заменить выключатель (поставить без индикации);
• выполнить простой монтаж схемы, сохранив рабочим индикатор, и убрав паразитное свечение.

Хорошим вариантом будет параллельное подсоединение резистора. Он создаст дополнительное сопротивление на необходимом участке электрической цепи, что предотвратит мерцание. Установка резистора не окажет негативного влияния на слаженную работу светодиода. Свечение будет таким же ярким и приятным. Однако для достижения данного результата необходимо правильно подобрать рассеиваемую мощность и электрическое сопротивление детали, что невозможно сделать без соответствующих знаний и навыков.

Более простой и надежный вариант – внести правки в цепь питания индикатора. На самом выключателе с подсветкой, есть обозначения входа и выхода (обычно на выходе значится две клеммы, а на входе – одна (четвертая не действующая)). Типичное подключение: на вход подается фаза, два выхода соединяются шунтом и подключаются к цепи питания лампы.

Как исключить возможность свечения полупроводниковой лампы

Для того чтобы исключить возможность свечения полупроводниковой лампы при отключенном выключателе, необходимо «выход» индикационного светодиода выключателя подключить не к питающей цепи лампы нагрузки, а непосредственно к «нулевому» проводу.

При данной схеме подключения токи не будут протекать через лампу, исключая ее свечение. Таким образом, можно решить вопрос, почему светятся светодиодные лампочки, раз и навсегда. Однако для этого придется провести дополнительный провод к выключателю, подключаемый к нулю и выходу светодиода. Данное решение позволяет сохранить нормальную работу индикатора и исключить свечение подключенной Led лампы, не зависимо от ее мощности и технических характеристик.

Основные причины тусклого горения светодиодной лампы

Светодиодное освещение стремительно захватывает рынок. У ламп накаливания практически нет конкурентных преимуществ перед полупроводниковыми приборами. Но некоторые пользователи сталкиваются с неприятным явлением: светильник продолжает гореть даже при выключенном ими выключателе. Это свечение неяркое, в пол накала, или лампа мигает, но ночью это может сильно раздражать. Чтобы разобраться, как с этим явлением бороться, надо выяснить его причины.

Качество LED-лампы

Первое, на что стоит обратить внимание при появлении неприятного эффекта, это качество изготовления лампы. Недорогие изделия могут иметь:

• плохую изоляцию, через которую возможны утечки;
• схемные решения, удешевляющие конструкцию, но ухудшающие качество эксплуатации.

И здесь предсказать направление фантазии производителей из Юго-Восточной Азии невозможно.

Неисправности электропроводки

Одна из причин свечения светодиодных ламп – естественное старение электропроводки и появление утечек через изоляцию. Это может вызвать появление напряжения в совершенно неожиданных местах. В большинстве случаев оно невелико, но достаточно для того, чтобы LED-прибор слабо светился.

Состояние изоляции можно проверить мегомметром (проверка мультиметром в большинстве случаев – пустая трата времени из-за низкого измерительного напряжения). Для сети 220 В сопротивление изоляции не должно быть меньше 0,5 МОм. Но даже в случае выявления ухудшения состояния изоляции зачастую ничего сделать нельзя – точно определить место повреждения невозможно. А так как электропроводка в жилых и общественных зданиях скрытая, то полная ее замена производится во время капитального ремонта помещения.

Влияние емкостной проводимости

Надо учитывать, что утечка может носить емкостный характер. Одной обкладкой конденсатора при этом служит провод, другой – второй провод, заземленный токопроводящий элемент (арматура), сырая стена и т.д. Такую неисправность мегомметром обнаружить без опыта намного сложнее. Надо учитывать, что эту проблему не решить даже полной заменой электропроводки. Емкость от этого никуда не денется, и больше того – она напрямую зависит от качества изоляции.

Также паразитная емкость может вызывать несанкционированное свечение, если на нулевом проводе присутствует напряжение относительно земли. Его источником является несимметричность напряжения по фазам, свойственная сетям конечных потребителей (220 В). Через межпроводную емкость это напряжение создает небольшой ток, при котором светодиодная лампа тускло горит даже в отключенном состоянии.

И еще надо отметить влияние наводок. Бывает ситуация, когда параллельно фазному проводу на длительном протяжении и небольшом расстоянии проложен другой фазный провод. Если к нему подключена достаточно мощная нагрузка, то ток, протекающий по такому проводнику, создает электромагнитное поле, индуцирующее напряжение в проводе питания LED. Его может быть достаточно для постоянного или периодического зажигания светодиода.

Если выключатель с подсветкой

В быту популярностью пользуются выключатели освещения с подсветкой. Когда освещение отключено, маломощный светодиод (или неоновая лампочка) подсвечивают местонахождение коммутационного элемента. Если выключатель замкнуть, он зашунтирует цепь подсветки.

Пока применялись светильники с лампами накаливания, проблем не было. Резистор ограничивал ток на небольшом уровне, недостаточном для свечения нити. При переходе к светодиодному освещению ситуация несколько изменилась. Тока через резистор по-прежнему недостаточно, чтобы самостоятельно зажечь LED. Но на входе светильника стоит драйвер. Его входные цепи образует выпрямитель со сглаживающим конденсатором. Емкость долго заряжается маленьким током, потом мгновенно отдает накопившийся заряд в схему. Визуально это выглядит, как периодические вспышки светодиода.

Неправильное подключение светильника

Еще одной причиной свечения LED-осветителей может стать неверное подключение выключателя и светильника. Если лампа подключена так, что выключатель разрывает не фазный, а нулевой провод, то при отключении коммутационного аппарата лампа остается под напряжением, и любая утечка в нулевом проводе приводит к тому, что светильник еле горит или периодически вспыхивает.

Важно! Такая ситуация недопустима и с точки зрения безопасности. При любых ремонтных работах есть риск получить удар током даже при выключенном выключателе.

Низкое качество светодиодов

Вопреки распространенному мнению, качество светоизлучающих элементов вряд ли является отдельной причиной того, что светодиодная лампа самостоятельно светится после выключения. Теоретически у дешевых LED неизвестного происхождения может быть низкое сопротивление изоляции подложки, но это приведет скорее к утечке тока, инициирующего свечение. Такой дефект должен выявиться на первом включении светильника при проверке во время покупки, и от приобретения лампы с пониженной яркостью или отсутствием свечения воздержится любой потребитель.

Видео по теме: Лампа светит но не ярко

Как устранить проблему свечения лампы после её выключения

Метод устранения свечения становится понятным после выявления причин нештатной работы LED-лампы. В порядке перечисленных причин:

1. Принятие решения о замене электропроводки носит радикальный характер. Прежде чем решиться на эту объемную работу, надо попробовать все остальные способы.
2. Во многих случаях проблему емкостной проводимости решает установка выключателя, одновременно разрывающего фазный и нулевой провода. Для бытовых целей таких коммутационных элементов не выпускают, но можно взять обычный двухклавишный выключатель и подключить его так, чтобы один контакт разрывал фазный провод, а другой – нулевой. Две клавиши надо заменить одной от другого выключателя той же серии или механически соединить обе половины.

Некачественную лампу надо заменить на изделие другого производителя. Один из вариантов рейтинга производителей по надежности представлен в таблице:

Место	1	2	3	4	5
Производитель	Philips.	Osram	Gauss	Feron	Camelion
Страна	Нидерланды	Германия	Россия	Россия	Гонконг

Если это не одиночная лампа, а люстра или светильник, можно попытаться заменить провода внутреннего монтажа и клеммники на более качественные. Это может помочь.
Проблема свечения светодиодного осветительного прибора после снятия напряжения решаема. Вопрос лишь в правильной диагностике. Ошибка может привести к неоправданным потерям времени и финансов.

Светодиодное освещение «Электрон Свет»

Светотехнический расчет

Присутствие химических летучих органических соединений (ЛОС) в системах светодиодного освещения может ускорить деградацию или ухудшить качество работы светодиодов. Эта несовместимость часто проявляется в случаях, когда светодиоды работают при повышенных температурах в небольших объемах воздуха, иили там, где нет естественной конвекции.

Американская фирма Cree составляет и публикует списки известных совместимых и несовместимых химических веществ, для того чтобы конечный пользователь мог подобрать для своего изделия наиболее подходящий компонент. И если соблюдать надлежащие меры предосторожности, разработки и и тестирования, негативные эффекты могут быть сведены к минимуму.

Важнейшим фактором, влияющим на светодиоды в составе светильника SSL, является поддержание надлежащей рабочей температуры, что позволяет светильнику иметь длительный срок эксплуатации и отличную точку стабильности цветовой температуры. Но также необходимо свести к минимуму химические воздействия на первичные светодиодные линзы, защищающие кристалл светодиода.

В этом материале мы рассмотрим:

• Источники химической несовместимости всех видов материалов, используемых в светодиодных светильниках
• Результаты и примеры химической несовместимости
• Рекомендации Cree для улучшения химической совместимости
• Процедуры и данные для измерения и оценки потенциальных химических взаимодействий

Первый пример химической несовместимости

На рисунках 1 и 2 показан на лицевая часть светильника на основе шести светодиодов Xlamps серии XR-E. Первая фотография показывает прибор сразу после изготовления, а на второй фотографии после 100 часов работы. Попробуем разобраться с причинами заметного явления пожелтения. Инженеры CREE разобрали светильник, удалили герметизирующее покрытие, которое было нанесено на всю плату (рис. 3).

Заметно, что светодиоды выглядят сгоревшими, и имеют оранжево- коричневый оттенок. Это и является причиной изменения пожелтения светильника.

Что же произошло? В пространстве между печатной платой и герметизирующим покрытием образовалась микросреда. При работе прибора температура повышается, что вызывает выделение ЛОС. Очевидно, это и привело к такому изменению цвета.

При осмотре платы выявлены остатки припоя и флюса вокруг нескольких компонентов, эпоксидного клея по краям платы, остатки и защитная маска на печатной плате. Чернила или краска, используемые для служебных обозначениях на плате, тоже можно рассматривать как потенциальный загрязнитель.

Один или несколько из этих веществ оказывает негативное химическое взаимодействие со светодиодами. Это и есть химическая несовместимость.

Мощные светодиоды и химическая совместимость

Случай из приведенного выше примера с участием Cree XLamp XR-E может произойти с мощными светодиодами любого производителя, если светодиодный кристалл упакован под плоской или куполообразной силиконовой линзой, так как стандартные силиконовые герметики имеют высокую газопроницаемую способность.

Корпусировка чипов светодиодов небольшой мощности- например круглые или овальные Р2 или пираньи P4, производится с помощью акриловых или эпоксидных смол (рис 4), и поэтому эффект воздействия посторонних химических веществ сказывается на работе значительно меньше.

Герметики, используемые при изготовлении мощных светодиодов, такие как Cree Xlamps (рис 5), изготавливаются из различных силиконовых материалов.

Силиконы отлично пропускают свет, устойчивы в широком диапазоне температур, устойчивы к пожелтению при воздействии УФ и легко принимают требуемую форму — таким образом это отличные материалы для длительной работы в составе светодиода.

Основная структура молекулы представляет собой цепочку кремний-кислород (SiO), или Si-O-Si-O-Si-O …. В прозрачных линзах применяются несколько основных семейств полиорганосилоксанов (силоксаны), где углеводород ковалентно связан с кремнием. Ковалентность придает стабильность при работе при температуре более 200 ° C, что значительно выше номинальной рабочей температуры светодиодов.

Одним из наиболее часто используемых силиконов это метил-силоксан на основе метиловых групп (CH3) в цепочке SiO (рис 6).

В процессе производства светодиода жидкий силикон заливается в форму. Во время отверждения силикон превращается в структуру с переплетенными нитями случайной длины и формы. Этим и объясняется немного желатиновые и упругие свойства получаемых линз, но это и также означает, что линзы являются пористыми и газопроницаемыми.

В светодиодных светильниках зачастую применяются клеи, защитные покрытия, уплотнительные кольца, прокладки и герметики. Во время работы светильников происходит нагрев, и некоторые из этих материалов выделяют летучие органические соединения (ЛОС). Внутри светильника эти ЛОС проникают к светодиодам и диффундируют в пористую структуру первичной линзы светодиода.

Там, в силиконе, ЛОС будут занимать свободное пространство внутри переплетенных силоксановых цепей (рис 7). Под воздействием тепла и высоких энергий фотонов, излучаемых кристаллом светодиода, летучие соединения могут изменять и блокировать свет, излучаемый светодиодом. Эти процессы обычно происходят чуть выше верхней поверхности светодиодного кристалла, так как именно там самая высокая температура и плотность светового потока . В зависимости от природы ЛОС (например, размер молекулы или ее чувствительности к теплу), изменения цвета могут произойти в течение нескольких часов или нескольких недель. Данные изменения могут произойти с синими светодиодами или белыми, технология производства которых предполагает использование синего кристалла с желтым фосфором. Но эти процессы не происходят в желтых, красных или зеленых светодиодах из-за более низкой доминантной длины волны, и соответственно более низкой энергией фотонов.

Рис. 7. Слева направо — Силиконовые нити; ЛОС занимают свободные места в силиконе;
ЛОС изменяют цвет в результате воздействия тепла и фотонной энергии

Рис. 8. Слева : фото нормального кристалла в XLamp XP-E.
Справа: Кристалл изменил цвет в результате воздействия ЛОС.

Рис. 9. Пример изменения цвета светодиода под воздействием ЛОС:
1. Светодиод запаян на печатной плате.
2. Вторичная оптика, приклеенная к плате с помощью клея.
3. ЛОС испаряется из клея и попадает под оптику.
4. ЛОС диффундируют через силиконовую линзу.
5. ЛОС в силиконе выше кристалла начинают изменять цвет.

Как уже отмечалось, изменение цвета первичной светодиодной линзы связано с потемнением ЛОС, диффундировавших из внутреннего объема светильника. В большинстве случаев эти летучие вещества, занимая свободное пространство внутри силикона, не повреждают сам силикон. Возможны ситуации, когда у светильника снимают крышку, и ЛОС могут улетучиться из герметика, что приведет к восстановлению первичного цвета силикона. Как и в случае начального изменения цвета, в зависимости от характера летучего соединения, попавшего в силикон, процесс дегазации может происходить в течение нескольких часов, но может длиться и несколько недель.

На фотографиях (рис.10) можно видеть примеры такой дегазации.

Необходимо отметить, что есть и ЛОС, которые могут повредить герметик, заставляя его разбухать и трескаться, что может полностью вывести из строя светодиод.

Группа инженеров Cree провела эксперимент по химической совместимости, чтобы продемонстрировать эффект обратимости. Три группы светодиодов, по 10 светодиодов в каждой, работали в различных условиях 450 часов. Первая группа из десяти светодиодов работала в открытой среде и не показал деградации от первоначального потока 100 люмен. Вторая группа работала в закрытой среде с известными химически несовместимыми материалами, здесь световой поток уменьшился до 90% от первоначального после 400 часов наработки. Третья группа светодиодов также был помещена в замкнутое пространство, с теми же несовместимыми соединениями. Здесь тоже наблюдалось уменьшение светового потока , но после 325 часов работы к светодиодам пустили свежий воздух, и в течение следующих 25 часов у третьей группы светодиодов световой поток практически восстановился (рис 11).

Тестирование материалов, используемых в светильниках, может помочь предотвратить неожиданные проблемы до начала серийного производства. Особое внимание должно быть уделено уплотнителям, припоям и остаточной химии, как например машинное масло на металлических поверхностях корпусов и радиаторов. Даже материал, используемый при изготовлении печатных плат, может дегазировать при повышенных температурах.

Инженеры Cree разработали последовательность испытаний, которые могут быть проведены для подтверждения химического соответствия, если вы намереваетесь изготовить светильник с применением светодиодов серии Xlamps. Согласно этим процедурам, инженеры создали список известных совместимых и несовместимых химических веществ и соединений. Необходимо понять, что невозможно проверить каждый материал, но тем не менее эта информация может служить хорошей основой при разработке вашего светильника.

Cree не рекомендует использовать химические вещества , выделяющие ароматические углеводороды, которые даже в небольшом количестве могут привести к изменению цвета или повреждению светодиодов (например, толуол, бензол, ксилол).

• • Метилацетат или этилацетат (например, жидкость для снятия лака)
  • Цианоакрилат (например «Суперклей»)
  • Эфиры гликоля (в том числе Radio Shack ® Cleaner Precision Electronics — дипропиленгликоль монометилового эфира)

Формальдегид или бутадиен (в том числе клей Ashland PLIOBOND)

• Dymax 984-LVUF
• Клей Loctite Sumo
• Loctite 384
• Loctite 7387
• Loctite 242

Следующие химические вещества безопасны для светодиодов:

• Вода
• Изопропиловый спирт
• ТермопастыArctic Silver и Arctic Alumina
• эпоксидный клей 3М DP-190

Вещества, рекомендуемые для покрытия устройств с применением светодиодов XLAMPs. (при условии, что они не покрывают первичную линзу светодиода, т.к это может ухудшить оптические свойства, и нарушить надежность светодиода).

• Dow Corning 3-1953
• Dow Corning 1-4105
• Dow Corning 1-2577
• Dymax 9-20557
• Humiseal 1H20AR1/S
• Humiseal UV40
• Humiseal 1B51NS
• Humiseal 1B73
• Humiseal 1C49LV
• Shat-R-Shield
• Specialty Coating Systems – Parylene
• TechSpray Turbo-Coat Acrylic Conformal Coating (2108-P)

Второй пример химической несовместимости

Следующие фотографии иллюстрируют потемнение одного из светодиодов в составе светодиодного ночника (рис 12), конструкция корпуса которого позволяет свободную конвекцию воздуха. Фото на рис 13 показывает потемневший светодиод, Фото на рис 14и 15- разобранный светильник, и наконец, обнаруженный виновник- прокладка (рис 16) , которая при нагреве выделяет маслянистое вещество, оставляющее концентрические круги на промокашке (рис 17). Это вещество и выделяло летучие газы, воздействовавшие на материал первичной линзы светодиода.

Как решить проблему снижения яркости свечения светодиодных модулей

Все, кто делают светодиодные вывески, когда-либо сталкивались с тем, что их рекламная конструкция светит не так ярко, как должна по расчетам. Например, две абсолютно одинаковые вывески могут иметь разную яркость на одном объекте. Давайте разберемся, в чем может быть заключена проблема и как ее избежать.

В этой статье мы не будем останавливаться на вопросе выбора самих светодиодов и их раскладки, а остановимся на других параметрах, которые в равной степени могут влиять на любые источники света.

Итак, из-за чего же может происходить снижение яркости свечения?

Если коротко, то единственная причина – это снижение напряжения и, как следствие, тока, проходящего через светодиод. Причем, при снижении питающего напряжения всего на 1% (11,9 В вместо 12В), яркость светодиода уменьшается на целых 6%!

Основные причины потери напряжения

1. Слишком большое расстояние от блока питания до источника света.

Потери в проводах — это один из самых значимых факторов. При проектировании вывески важно размещать блок питания максимально близко к светотехнике. Это базовое правило. Однако, бывают ситуации, когда это неудобно, в этом случае надо правильно подобрать увеличенное сечение провода, либо использовать блок питания с регулируемым напряжением на выходе. Это позволяет выдавать не 12 В, а, например, 14 В.

2. Неправильно подобранное сечение проводов

Чем дальше расстояние и выше мощность нагрузки, тем большее сечение нам необходимо использовать. Потери напряжения в проводе рассчитываются по формуле:

где p – (0,017) удельное сопротивление меди, S – фактическое сечение провода, L – длина, I – сила тока.

В вывесках мы имеем дело весьма с большими токами. Так при нагрузке всего 150 Вт, максимальный ток может достигать 12 А. Обратите внимание, что значение расстояния от блока питания до нагрузки удваивается, так как постоянный ток проходит путь туда и обратно. Потери напряжения на каждый метр расстояния в зависимости от диаметра провода можно посмотреть в соответствующих справочных таблицах.

Также на потери напряжения может влиять температура, которая зависит от времени года и разогрева проводов из-за условий их размещения. Формула для расчета потерь напряжения в зависимости от температуры:

где а – (0,004) температурный коэффициент удельного сопротивления для меди, Т2 — температура фактическая, Т1 – температура начальная (20 градусов по Цельсию)

Влияние температуры весьма значительно, например, при прокладке кабелей в гофротрубе, на которую падают прямые лучи солнца, температура провода вполне может достигнуть 60 градусов по Цельсию. В таком случае падение напряжения вырастет дополнительно почти на 20%.

Также не маловажно помнить, что реальное сечение и как следствие сопротивление провода, который вы используете может отличаться от того, что у него написано на этикетке. Эта разница порой достигает 10-20%.

С учетом этих факторов рекомендуется при расчете сечения учитывать дополнительный коэффициент 1,3. Это позволит полностью застраховаться от всех возможных ситуаций в будущем.

3. Слишком большое количество модулей в последовательной цепи

При коммутации важно соблюдать рекомендации по длине цепочки, указанные в паспорте к модулям. Важно понимать, что яркость свечения в цепочке снижается по мере удаления от блока питания. И последний модуль в цепи будет светить на 6-15% менее ярко. Для снижения этих потерь можно закольцовывать модули, что повышает ток в цепи в целом и повышает световой поток у всех модулей.

4. Ваш блок питания изначально не выдает заявленные 12 В

Это очень просто проверить, замерьте напряжение на выходе блока питания после подключения нагрузки. Если вы получили значение 11.7-11.9 В или меньше, то это значит, что рассчитывать на максимальную яркость свечения не приходится. Она будет изначально ниже. Причем снижение напряжения питания всего 0,1В приводит к понижению яркости модулей на 6%, при снижении на 0,2 В – на 12%, а на 0,3 В – на 18%. См. график. Важно проводить данные измерения под нагрузкой. Это позволяет наиболее точно измерить потери, так как под нагрузкой напряжение «проседает». В большинстве блоков питания изначально закладывается «запас», чтобы под нагрузкой стабилизировать напряжение 12 В.

Каждый из этих пунктов сам по себе может снизить яркость на 10-15%. Казалось бы, на это можно закрыть глаза, но есть одно «Но…», зачастую эти факторы совмещаются в одной вывеске. В этом случае из-за таких простых ошибок коммутации вы теряете более 20-40% яркости. Фактически при соблюдении правил можно было бы сразу поставить не такие яркие модули, либо использовать меньше по количеству, чтобы гарантированно сократить затраты на подсветку на 30% изначально.

Приведем общие рекомендации для решения проблемы пониженной яркости в вывеске.

1. Проверить количество модулей в последовательной цепи на соответствие рекомендациям

2. Измеряем напряжение на выходе блока питания, если оно меньше 12 В, то можно заменить блок питания

3. Измеряем напряжение на первом светодиодном модуле в цепи и сравниваем со значением на выходе блока питания. При большой разнице следует заменить провод на большее сечение.