Почему перегорают светодиодные лампы в автомобиле?

Почему перегорают светодиодные лампочки. Часто в фарах машины. Рассказываю на пальцах

Вроде прогресс, вроде появились светодиодные лампочки, и кажется что проблема с габаритами — противотуманными фарами, да и головным освещением почти решена! НО на практике получается все совершенно по-другому. Габаритные LED огни (которые куплены у китайских собратьев) через сайты или же через наших «перепродажников» перегорают еще быстрее чем лампочки накаливания, особенно часто в габаритных огнях. НО почему? Что же это такое и где хваленый ресурс в несколько лет. Сегодня подробно расскажу суть процесса, также будет полезная видео версия в конце статьи. Так что читаем – смотрим …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

• Чего больше всего боятся светодиоды
• Про стабилизирующие питание элементы
• Почему горят светодиоды в габаритах
• Мой эксперимент
• Как уберечь светодиоды
• ВИДЕО ВЕРСИЯ — СОВЕТУЮ.

Не всегда светодиодные лампочки просто перегорают, иногда они подмигивают (аля — стробоскоп). И вот едет такая машина и вся моргает как новогодняя елка, СМОТРИТСЯ ПРОСТО УЖАСТНО. Если побродить по форумам, то такой «прикол» случается сплошь и рядом, а некоторым «особо везучим» уже через пару дней приходится выкидывать лампочки. Чтобы понять весь процесс выхода из строя, предлагаю вам немного теории.

Чего больше всего боятся светодиоды

Я сейчас не буду лезть в дебри, рассказывать из чего состоит этот источник света (вы же сюда не за этим пришли). Вам просто нужно понять от чего он «умирает», причем быстро:

• Это температура. Кристаллы диодов рассчитаны строго определенно на нужный им температурный режим. Если его превысить то кристалл очень быстро деградирует, срок его службы сокращается в разы, если не в десятки раз. Если утрировать – светить будет ярко, но не долго. Вот почему сейчас на многих лампах есть алюминиевые или даже с «кулерами» системы охлаждения, банально держат температуру в нужных рамках, продлевая НАМНОГО срок службы лампы. Как заверяют некоторые производители, нормальный температурный режим находится в пределах + 35, +40 градусов.
• Строго определенный ток.Светодиоды питаются строго определенным током, который указывается производителем, меньше подавать — можно, а вот больше – нельзя. Иначе очень быстрая деградация (опять же сильный разогрев) и выход из строя. Вот почему в строении LED ламп есть определенный элемент, который ограничивает и стабилизирует (не дает скачков) до рамок производителя, которые он заложил.
• Строго определенное напряжение. Идеальное считается в 12,0В, что почти идеально когда автомобиль стоит и не работает, однако и тогда там 12,5-12,7В если конечно ваш АКБ не разряжен почти полностью. Но после пуска, начинает работать генератор, выдавая 14,2 – 15В, а это так на минуточку почти на 20% больше, чем нужно светодиоду.

Если строго соблюдать эти правила, то работать такие лампы будут очень и очень долго. Действительно 20 — 25000 часов (если быстрее электроника не погорит).

Про стабилизирующие питание элементы

Собственно тут есть также два больших лагеря, и про это ОЧЕНЬ важно отметить:

• Дорогие лампы. Обычно устанавливают в головной свет, бывают со встроенным стабилизатором, в народе его называют «драйвером» (где даже читал, называют – «блоком розжига», хотя это не правильно). Здесь все более-менее хорошо, причем сейчас на рынок выходят серьезные игроки, такие как PHILIPS, OSRAM и прочие которые дают достаточно хорошие гарантии на лампы, то есть гореть БУДУТ ДОЛГО. Но тут опять же есть подпольный Китай, а вот с ним все не так стабильно, могут радиатор поставить мелкий, лампа все равно будет перегреваться, кулера встают, стабилизаторы сделаны не пойми из чего, берете как «кота в мешке». НО все же гореть могут ДОЛГО (приближаемся к заветной мечте).
• Дешевые и мелкие лампы. Такие устанавливаются в габариты, в подсветку номера, салона, «приборной доски» и прочее. Здесь как вы понимаете, таких стабилизаторов быть попросту не может, ибо корпус не поместится в цоколь или место крепления. В них стоит обычный резистор (за 3 копейки), это не стабилизатор, а просто ограничитель тока.

ТО есть если подвести итог, стабилизаторы (они же драйверы) и обычные резисторы.

Почему горят светодиоды в габаритах

Разговор пойдет именно о лампах W5W. Собственно, все уже можно понять из информации сверху. Однако стоит подвести как бы черту.

Конечно, это неправда что нет нормальных LED ламп для габаритов, реально есть, однако они именитых фирм таких как PHILIPS, OSRAM и прочих, стоят они запредельно, зачастую могут доходить до 1000-1500 рублей. Зато с электроникой у них все в порядке, они могут ограничивать как по силе тока, так и по напряжению. Разогрев практически отсутствует и работают они ДОСТАТОЧНО долго.

ЧТОБЫ СЭКОНОМИТЬ многие покупают лампы на Китайских площадках типа «Алиэкспресса», «Гирбеста» и прочих. Покупают за три копейки (около 10 рублей-штука), а вот тут с расчетом электроники внутри, никто не «заморачивается». Поэтому при превышении напряжения (до 14,2-15В), намного вырастает потребления тока, что ведет к сильному разогреву лампочки. Вот вам и тройной убийственный эффект: превышение напряжения – превышение силы тока – сильный разогрев, ЖИТЬ ТАКОМУ LED светильнику оставалось недолго. Можно с уверенностью сказать — что протянет максимум пару месяцев, затем начнет моргать, после просто откажется работать.

Мой эксперимент

Что я решил сделать, показать зависимость напряжения, потребления и разогрева лампы. У меня есть обычная габаритная светодиодная лампа W5W, в ней 8 малых модулей и один большой под стеклом (типа линза).

Если подключить ее к блоку питания на 12В, то она потребляет всего 80мА (или 0,96Ватта) причем разогрев лампы стабильный, то есть при включении температура примерно 31 градус Цельсия, а после 10 минут работы примерно 34 градуса.

Теперь возьмем и сымитируем напряжение в 15В, что же видим — потребление выросло аж до 150мА и продолжило расти с разогревом лампы 160-170мА (2,4-2,55Ватта), при включении температура была 34 градуса Цельсия, но уже через 10 минут достигла 58 градусов. Думаю, через полчаса была бы около +70! А ведь рядом находится еще «галогенка», она тоже дает температуру, вот вам и критический разогрев, долго не протянет – скоро перегорит.

Вот вам простая имитация запушенного двигателя на современном автомобиле, сейчас некоторые генераторы выдают от 14,2 до 15В (правда, кратковременно)!

Как уберечь светодиоды

Все просто, нужно сделать стабилизирующий блок питания своими руками, и уже от него питать наши светодиодные лампочки. В интернете очень много таких схем, причем реально рабочих! Суть в том, что режется напряжение и потребление тока, таким образом, почти отсутствует нагрев, соответственно этот экземпляр может работать заявленный производителем ресурс.

Однако мало кто будет так заморачиваться, да и не совсем удобно это, все же лампы W5W миниатюрные, и банально стабилизирующий элемент может не полезть в крепление.

Сейчас очень подробная видео версия, смотрим.

НА этом заканчиваю, друзья старался для вас, поэтому с вас лайки и репосты в социальных сетях. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(9 голосов, средний: 4,78 из 5)

Похожие новости

Мощность генератора автомобиля. Как ее узнать (определить) и от .

Обгонная муфта генератора. Что это такое и для чего нужна. Важны.

Можно ли ездить с подключенным elm327 постоянно? Подробно + вид.

niyaz-kzn › Блог › Почему перегорают светодиодные лампочки? Проводим эксперимент

Многие водители, меняющие автомобильные лампочки накаливания на светодиодные, отмечают недолгий срок жизни последних… Лампы либо прекращают светить, либо, что еще более неприятно, начинают хаотично подмаргивать. Почему это происходит – ведь светодиод, по сути, почти вечный прибор? Попробуем разобраться!

Локализация проблемы и чуть-чуть теории.
Попробуем разобраться! И начнем с теории. Светодиод питается строго определенным током, который нормирован производителем. Меньше – можно, больше – нельзя! Поэтому последовательно с «гирляндой» диодов включается элемент, ограничивающий или стабилизирующий ток через них до значения, рекомендованного производителем диодов.
Собственно, к долговечности диодов в лампах со встроенным стабилизатором тока (который часто называют «драйвером») нет претензий. Однако большинство продающихся сегодня LED-ламп небольшой мощности (габаритные огни, подсветка салона, приборной панели, поворотников и т.п.) – это лампы, сделанные без «драйвера», по упрощенной схеме: не со стабилизатором тока, а с ограничителем, роль которого выполняет простой резистор. С ним схема простейшей диодной лампочки небольшой мощности выглядит так:

Наиболее характерные неисправности таких светодиодных ламп:
Полное перегорание – выход из строя одного диода в цепочке. Ели цепочка в лампе одна, то из-за сгорания любого из диодов последовательная цепь разрывается, и лампа гаснет целиком.
Частичное перегорание – выход из строя одной из цепочек, если их в лампе несколько. Не вызывает погасание, но яркость падает.
Мерцание-«стробоскоп» – своеобразный дефект «умирающего» диода в цепочке, когда от перегрева меняется p-n-структура кристалла – на полупроводнике образуется нестабильная область, то пропускающая ток, то нет…

Так почему LED-лампочки перегорают? В чем кроется проблема их недолговечности? В том, что производители не используют стабилизаторы тока, а применяют элементарные резисторные ограничители? Отчасти да… но не только!
Даже простейший резистор неплохо выполняет свою функцию в качестве «бронежилета» для светодиодов, защищая их от избыточного тока и преждевременной гибели. Но только в том случае, если:
— Номинал этого резистора корректно рассчитан и обеспечивает безопасный ток через диоды;
— Напряжение питания стабильно.
А вот ни того, ни другого зачастую нет… Китайские горе-инженеры знают, что автовладельцы, как правило, покупают LED-лампочки по принципу: «А включите мне её, я посмотрю, как светит!». И продавцы готовы идти навстречу покупателям – у них всегда под рукой специальный стенд с разнообразными патронами и аккумулятором, на котором они готовы зажечь любую лампу на пробу. А раз клиент «любит глазами», то производители ламп рассуждают следующим образом – нужно поставить такой токоограничительный резистор, чтобы лампочка загорелась отчаянным светом и выглядела привлекательно даже на 10-11 вольтах питающего стенд старого аккумулятора, который давно не заряжался!
В итоге диоды лампы даже при 12 вольтах УЖЕ работают с перегрузкой, а после того, как двигатель завели, напряжение в бортсети, питающее диоды, поднимается с 12 до 14,2 вольт – а это, на минуточку, почти 20% разницы! Ток еще вырос – уже до опасных величин. Вырос ток – выросла температура кристаллов диодов, что дало лавинообразно еще больший рост тока – и диоды перешли в режим работы на износ!

Переходим к практике!
Чтобы продемонстрировать, как это выглядит, переходим к экспериментам – элементарным, но наглядным! Просто подадим на несколько наобум купленных диодных ламп стандартное для автомобильной бортсети напряжение 14,2 вольта и посмотрим на потребляемый лампой ток, разогрев лампы и дальнейший рост тока.

Протестируем пару разных моделей ламп типа W5W, лампу C5W, лампу-панель с цоколем C5W, а также влагозащищенные лампы в корпусе с креплением под болт, рассчитанные на монтаж в бампер в качестве ДХО:

Берем для начала лампу в виде светодиодного модуля-панели с выносным цоколем, как у стержневых ламп типа C5W и C10W. Предполагается, что этот модуль можно запихнуть в потолочный светильник автомобиля и подключить к контактам, предназначенным для штатной C5W. Модуль готовый, лепится на двусторонний скотч, рассчитан на простую установку своими руками.

При подаче на лампу 14,2 вольт она буквально бьет по глазам нездоровым светом и стремительно раскаляется в руках – потребляемый ток при включении составляет 0,58 ампера (более 8 ватт) и непрерывно растет от саморазогрева кристаллов – через пару минут он доходит до 0,71 ампера (это уже 10 ватт!) и продолжает повышаться. Держать лампу в руке даже в течение секунды становится невозможно, что говорит о том, что температура перевалила за 70-80 градусов, и это не предел… То, что диоды смонтированы на алюминиевой плате, служащей якобы неплохим теплоотводом, им совершенно не помогает!

Вывод: в погоне за яркостью китайцы запитали диоды в лампе экстремальным током, превышающим все здравомыслимые пределы, из-за чего такая лампа заранее обречена. Девайс оправдывает свое название – «бренд», породивший эту лампу, называется… Long Hui… Длинный, стало быть, вам «привет». Из Китая…

Следующим берем LED-аналог популярной бесцокольной пятиваттной автомобильной лампочки типоразмера W5W. Светодиодная W5W-лампа имеет упаковку, фасуется по 2 штуки в блистер, на котором имеется марка некоего российского дистрибьютора, но, по сути, она столь же косоглаза и беспородна, как и панелька Long Hui…
У приличных брендов, типа Osram или Philips, светодиодный аналог 5-ваттной лампы накаливания W5W потребляет 1 ватт, что соответствует току около 0,07 ампера. Китайский LED-аналог W5W, как видим, «кушает» значительно больше – 0,26 ампера (около 3,5 ватт) и также быстро разогревается до болезненных ощущений в ладони, тогда как рабочая температура таких диодов не должна превышать 45-50 градусов…
Вывод: лампа условно пригодна для кратковременной работы (скажем, в плафоне освещения багажника), но при долговременном режиме (скажем, в габаритных огнях) она тоже не жилец…

Еще одна лампа-аналог W5W. Лампа совсем уж беспородная – даже в сравнении с предыдущими, ибо продается без упаковки – «на развес». Яркость её ниже, чем у предыдущей, но и режим работы поэтому более правильный. После подачи на лампу напряжения 14,2 вольта она потребляет ток 0,14 ампера – лампа теплая, но не обжигающая, что свидетельствует о почти корректном режиме работы диодов.

Следующий «клиент» – плоская лампа стандарта C5W. Включаем, смотрим – лампа не слишком яркая, но потребляет меньше ватта и весьма умеренно греется. Должна жить долго.

Ну и под конец – лампочки, выполненные в формате болтов для установки в бампер. Жесть как она есть… Единственные, «благодаря» которым автору удалось получить реальный ожог ладони – пусть и несильный… Потребляют всего 0,2 ампера, но за счет алюминиевого корпуса нагреваются снаружи до полного изумления. Не глядя взяв лампочку в руку после горения в течение нескольких минут, был вынужден с матерщиной и визгом её выронить!

Предварительный, промежуточный вывод выглядит так – вставляя LED-лампочки в своих машинах вместо классических, довольные их яркостью и белым светом автовладельцы закрывают плафоны, фары и прочие светильники так и не узнав о том, что при напряжении 14,2 вольта лампы разогреваются до аварийной температуры…

Выводы
В конце хотелось бы озвучить четкие и исчерпывающие рекомендации по подбору качественных ламп… Но сделать это я не берусь вот по какой причине. Возьмем, к примеру, пресловутую лампочку W5W – пятиваттную, бесцокольную, повсеместно используемую в большинстве автомобилей. Классическая лампа накаливания W5W от хорошего бренда стоит 20-30 рублей. Её безымянный китайский светодиодный аналог стоит уже около 100 рублей – и он, хотя светит ярче, а энергии потребляет меньше, является лотереей в плане надежности. Может проработать долго, если китайцы не переборщили с яркостью и потреблением тока, а может «откинуться» через месяц-другой. Соответственно, светодиодная W5W хорошего бренда, типа упоминавшихся уже Osram или Philips, уж точно будет работать долго и счастливо, но при этом и стоит 500-800 рублей за пару, что лично мне видится за гранью добра и зла.

Собственно, советовать сакраментальное «покупайте бренд!» на фоне вышесказанного трудно, ибо слишком велик ценовой разрыв между качественной лампой накаливания и безымянной «диодкой», не говоря уже о «диодке» именитой… 30 рублей за верную «классику» со спиралькой против 100 рублей за диодную лотерею без гарантии. Или даже 30 против 250-300 за «диодку» европейского производства… Одна лампочка – это еще туда-сюда, но если вы хотите поменять несколько штук, то здравый смысл уже намекает на непродуктивность такого тюнинга, в особенности на фоне кризиса…

Попробуем подобраться к конструктивным и понятным обывателю выводам с другой стороны – как выбрать из изобилия недорогих безымянных китайских LED-лампочек такую, чтобы она служила долго? Теоретически сделать это можно, но вот практически… Чтобы прийти к правильным выводам, нужна слишком сложная процедура плюс навыки радиолюбителя… Взять в руки лампочку, изучить визуально диоды, опознать их породу, вспомнить, какой ток потребляет данный тип диодов, сосчитать их число и вычислить приблизительный потребляемый ток всей лампочки. После чего подать на лампу питание через амперметр и определить – близок ли потребляемый ток к номинальному или завышен… Бред?! Бред…

Другой вариант – купить дешевую LED-лампу и самостоятельно встроить в неё или впаять в разрыв подходящего к патрону провода подобранный резистор, снизив запредельную яркость и температуру диодов. Но тут опять-таки требуются электротехнические навыки и возня, что устроит не каждого…

Так что, похоже, круг замкнулся… Если вышеперечисленные варианты вам не подходят, то либо покупаем дорогой европейский бренд, либо экспериментируем с беспородными лампочками, меняя их одну за другой и ожидая, пока повезет, либо вовсе не вмешиваемся в конструкцию автомобиля и… ждем удешевления LED-девайсов!

материал заимствован с портала www.kolesa.ru

Если данная запись Вам была интересна, я был бы признателен, если Вы поделитесь ссылкой со своими подписчиками.

Почему перегорают светодиодные лампочки в машине

Технологии не стоят на месте — в автомобилях начали активно использовать светодиодные лампы, и, казалось бы, проблема с габаритами и противотуманными фарами решен а. На практике все сложнее — LED-лампы перегорают намного быстрее ламп накаливания. Происходит это по ряду причин, которые нужно учесть и не забывать при эксплуатации светодиодов.

Чего больше всего боятся светодиоды?

Существует несколько важных причин быстрого выхода из строя светодиодной подсветки в автомобиле:

• Температурные перепады. Кристаллы светодиодов рассчитаны на определенную температуру. Если она растет, они начинают деградировать и выходят из строя намного раньше (часто в десятки раз) планируемого эксплуатационного срока. То есть, светодиоды светят ярко, но недолго, из-за чего производителям приходится устанавливать для них специальные системы охлаждения, которые стабилизируют температурный режим в пределах +35+ 40 С .
• Перепады силы тока . Светодиоды требуют определенного электрического тока (указывается на упаковке), способны выдерживать спады, но электрические перегрузки их «убивают». Поэтому для них специально устанавливается ограничитель-стабилизатор тока.
• Перепады напряжения. Идеальное напряжение — 12 V, но в работающем авто оно постоянно колеблется, а при запуске двигателя подскакивает до 15V, что на 20% выше допустимой нормы.

Если учитывать и научиться нейтрализовать эти вредные для LED-ламп воздействия, то они будут служить долго (не менее 20-25.000 часов).

Почему светодиоды в авто перегорают?

Производители светодиодных ламп утверждают, что приборы практически вечны и нечувствительны к большинству типичных для электросистемы автомобиля нагрузок. На самом деле. Это правда, но только в том случае, если ни испытывают умеренные, а не критические или резкие нагрузки.

На выход из строя и сокращения срока их эксплуатации в электросистеме автомобиля прямо влияют:

• Неполадки электрической проводки. Необходимо проверить качество электроподключений и состояние проводов.
• Окисление и коррозия контактов под воздействием воздуха и влаги, если прибор негерметичен или получил повреждения.
• Реальная потребляемая мощность ламп выше, чем заявленная, либо вы по ошибке установили светодиоды большой мощности, которые светят слабо, но сильнее греются.

Также важно помнить, светодиодные лампы, как и любые другие электротехнические изделия, имеют свой срок эксплуатации. Если он давно истек, то следует заменить светодиод, но если гарантийный срок еще не закончен, а светодиод уже сгорел — смело обращайтесь к продавцу с претензией (при покупке обязательно сохраняйте чек).

Низкое качество LED-ламп

Некачественная сборка светодиодов — одна из причин их быстрого выхода из строя. Основной их конструкции является полупроводниковый p-n переход, критично реагирующий на нарушения эксплуатационных параметров:

• температурного режима;
• силы питающего электротока;
• прямого/возвратного напряжения.

Для минимизации разрушающих воздействий необходимы сложные схемы управления работой светодиодных светильников, хотя они и существенно влияют на себестоимость изделий. Производители же стремятся минимизировать затраты и стараются использовать простые схемы и малозатратные технологии сборки без теплоотводов.

В большинстве бюджетных LED-ламп для авто используется простой выпрямитель. Светодиод стоит недорого, но его качество и долговечность, естественно, под вопросом.

Чтобы увеличить яркость свечения, производители завышают проходящий ток, а так, как нет теплоотведения, элемент быстро нагревается и быстро выходит из строя. Кроме того, часто приходится сталкиваться с плохим качеством пайки контактов.

Неисправность электропроводки

Неисправная электрическая проводка вызывает беспорядочное прерывание подаваемого на лампу напряжения. Если контакт нарушен в патроне, выключателе либо распределительной коробке, то в сети наблюдаются перебои электропитания, а реактивные элементы схемы управления светодиодом вызывают всплеск напряжения, опасный для светодиода.

С такой проблемой автомобилистам часто приходится сталкиваться после замены ламп, когда, под действием высоких температур, пружинные контакты спекаются и теряют упругость, из-за чего светодиод перегорает сам и может вызвать возгорание всей проводки автомобиля.

Неисправная электропроводка — частая причина перегорания даже дорогостоящих и качественных светодиодных ламп. Проблема не в качестве светодиодов — проблема в плохих электрических контактах.

Внимание! Избегайте скруток проводов в электрической цепи авто — используйте специальные монтажные коннекторы, либо меняйте весь участок проводки между клеммами.

Перебор напряжения и перегрев

Перегрев светодиодных светильников в авто может быть вызван низкокачественными лампами или включенными в электроцепь драйверами. Как показывает практика, этой проблемой «не болеют» только светильники «премиального» класса.

Если сравнивать дорогие и бюджетные светодиоды, то при одинаковом уровне мощности вторые могут светить намного ярче. Но это не говорит о качестве: скорее всего можно вести речь о недолгом сроке их службы.

Важно! Светодиоды в машине перегорают также из-за плохой и предварительно не продуманной циркуляции воздуха, что приводит к перегреву .

Как правильно выбрать светодиоды для автомобиля

Скупой платит дважды. Эта поговорка имеет прямое отношение к попытке сэкономить на светодиодах. Качественная LED-лампа дешевой не бывает: светодиод или будет недорогим, или будет работать долго — но не одновременно!

Если неизвестен производитель — или откажитесь от покупки такого светодиода, или изучайте саму лампу:

• на пластиковых элементах не должно быть следов литья или штамповки;
• на цоколе не должно быть люфта и видимых глазу зазоров;
• лампа не должна мерцать во время работы;
• по яркости лампа не должна сильно отличаться от аналогов с тем же потребляемым напряжением, мощностью и температурой светового потока.

Характеристики силы тока и напряжения должны точно соответствовать маркировке. При монтаже нескольких светодиодов в один драйвер, учитывайте общий уровень потребления тока.

Как избежать быстрого выхода из строя LED-ламп

Оптимальный вариант сбережения светодиодных ламп и увеличения срока их эксплуатации — стабилизирующий блок управления, который выравнивает напряжение, стабилизирует возможные его перепады и электроудары.

Какие LED-лампы выбирать — европейские, отечественные и китайские? Первые дороже, но качественнее, китайские имеют бюджетную стоимость, но живут недолго , а светодиоды российского производства сочетают в себе преимущества Востока и Запада — относительно недорого, и достаточно качественно.

В заключении стоит отметить, что светодиоды в автомобильной электросистеме начали «приживаться» относительно недавно, и у автомобилистов есть масса вопросов к качеству и срокам их эксплуатации. Быстрый выход LED-ламп из строя имеет четкие причины — заводской брак, неправильно выбранная мощность, скачки напряжения и температурные перепады в системе.

Если выбрать светодиоды с оптимальными характеристиками, правильно подключить их в систему со стабилизаторами и драйверами, постоянно следить за состоянием электропроводки, то LED -лампы будут служить долго и надежно. Если же они перегорают слишком быстро — вам пора прекратить экономить на собственной безопасности, и приобрести лицензионные светодиоды надежного бренда.

Почему перегорают светодиодные лампочки? Проводим эксперимент

Локализация проблемы и чуть-чуть теории

Вот типичный пост с одного из «светодиодных» форумов:

— Поменял в машине лампы на светодиоды (никакого драйвера, тупо понижающие сопротивления) в плафоне салона, габаритах и подсветке багажника, через 3-4 месяца начал мерцать плафон в салоне (именно моргать как стробоскоп, одна линейка SMD-диодов, потом две), затем такая же мутотень с одним габаритом произошла. Поменял в плафоне лампу на новую — через 2 месяца эффект повторился. Вопрос — почему это происходит? Дело в качестве компонентов или тут другая проблема?

Ernesto

Попробуем разобраться! И начнем с теории. Светодиод питается строго определенным током, который нормирован производителем. Меньше – можно, больше – нельзя! Поэтому последовательно с «гирляндой» диодов включается элемент, ограничивающий или стабилизирующий ток через них до значения, рекомендованного производителем диодов.

Собственно, к долговечности диодов в лампах со встроенным стабилизатором тока (который часто называют «драйвером») нет претензий. Однако большинство продающихся сегодня LED-ламп небольшой мощности (габаритные огни, подсветка салона, приборной панели, поворотников и т.п.) – это лампы, сделанные без «драйвера», по упрощенной схеме: не со стабилизатором тока, а с ограничителем, роль которого выполняет простой резистор. С ним схема простейшей диодной лампочки небольшой мощности выглядит так:

Наиболее характерные неисправности таких светодиодных ламп:

• Полное перегорание – выход из строя одного диода в цепочке. Если цепочка в лампе одна, то из-за сгорания любого из диодов последовательная цепь разрывается, и лампа гаснет целиком.
• Частичное перегорание – выход из строя одной из цепочек, если их в лампе несколько. Не вызывает погасание, но яркость падает.
• Мерцание-«стробоскоп» – своеобразный дефект «умирающего» диода в цепочке, когда от перегрева меняется p-n-структура кристалла – на полупроводнике образуется нестабильная область, то пропускающая ток, то нет.

Так почему LED-лампочки перегорают? В чем кроется проблема их недолговечности? В том, что производители не используют стабилизаторы тока, а применяют элементарные резисторные ограничители? Отчасти да. но не только!

Даже простейший резистор неплохо выполняет свою функцию в качестве «бронежилета» для светодиодов, защищая их от избыточного тока и преждевременной гибели. Но только в том случае, если:

• Номинал этого резистора корректно рассчитан и обеспечивает безопасный ток через диоды;
• Напряжение питания стабильно.

А вот ни того, ни другого зачастую нет. Китайские горе-инженеры знают, что автовладельцы, как правило, покупают LED-лампочки по принципу: «А включите мне её, я посмотрю, как светит!». И продавцы готовы идти навстречу покупателям – у них всегда под рукой специальный стенд с разнообразными патронами и аккумулятором, на котором они готовы зажечь любую лампу на пробу. А раз клиент «любит глазами», то производители ламп рассуждают следующим образом – нужно поставить такой токоограничительный резистор, чтобы лампочка загорелась отчаянным светом и выглядела привлекательно даже на 10-11 вольтах питающего стенд старого аккумулятора, который давно не заряжался!

В итоге диоды лампы даже при 12 вольтах УЖЕ работают с перегрузкой, а после того, как двигатель завели, напряжение в бортсети, питающее диоды, поднимается с 12 до 14,2 вольт – а это, на минуточку, почти 20% разницы! Ток еще вырос – уже до опасных величин. Вырос ток – выросла температура кристаллов диодов, что дало лавинообразно еще больший рост тока – и диоды перешли в режим работы на износ!

Переходим к практике!

Чтобы продемонстрировать, как это выглядит, переходим к экспериментам – элементарным, но наглядным! Просто подадим на несколько наобум купленных диодных ламп стандартное для автомобильной бортсети напряжение 14,2 вольта и посмотрим на потребляемый лампой ток, разогрев лампы и дальнейший рост тока.

Протестируем пару разных моделей ламп типа W5W, лампу C5W, лампу-панель с цоколем C5W, а также влагозащищенные лампы в корпусе с креплением под болт, рассчитанные на монтаж в бампер в качестве ДХЛ:

Как часто перегорают светодиодные лампы в автомобиле

Чего больше всего боятся светодиоды?

Существует несколько важных причин быстрого выхода из строя светодиодной подсветки в автомобиле:

• Температурные перепады. Кристаллы светодиодов рассчитаны на определенную температуру. Если она растет, они начинают деградировать и выходят из строя намного раньше (часто в десятки раз) планируемого эксплуатационного срока. То есть, светодиоды светят ярко, но недолго, из-за чего производителям приходится устанавливать для них специальные системы охлаждения, которые стабилизируют температурный режим в пределах +35+40 С.
• Перепады силы тока. Светодиоды требуют определенного электрического тока (указывается на упаковке), способны выдерживать спады, но электрические перегрузки их «убивают». Поэтому для них специально устанавливается ограничитель-стабилизатор тока.
• Перепады напряжения. Идеальное напряжение — 12 V, но в работающем авто оно постоянно колеблется, а при запуске двигателя подскакивает до 15V, что на 20% выше допустимой нормы.

Если учитывать и научиться нейтрализовать эти вредные для LED-ламп воздействия, то они будут служить долго (не менее 20-25.000 часов).

Почему светодиоды в авто перегорают?

Производители светодиодных ламп утверждают, что приборы практически вечны и нечувствительны к большинству типичных для электросистемы автомобиля нагрузок. На самом деле. Это правда, но только в том случае, если ни испытывают умеренные, а не критические или резкие нагрузки.

На выход из строя и сокращения срока их эксплуатации в электросистеме автомобиля прямо влияют:

• Неполадки электрической проводки. Необходимо проверить качество электроподключений и состояние проводов.
• Окисление и коррозия контактов под воздействием воздуха и влаги, если прибор негерметичен или получил повреждения.
• Реальная потребляемая мощность ламп выше, чем заявленная, либо вы по ошибке установили светодиоды большой мощности, которые светят слабо, но сильнее греются.

Также важно помнить, светодиодные лампы, как и любые другие электротехнические изделия, имеют свой срок эксплуатации. Если он давно истек, то следует заменить светодиод, но если гарантийный срок еще не закончен, а светодиод уже сгорел — смело обращайтесь к продавцу с претензией (при покупке обязательно сохраняйте чек).

Низкое качество LED-ламп

Некачественная сборка светодиодов — одна из причин их быстрого выхода из строя. Основной их конструкции является полупроводниковый p-n переход, критично реагирующий на нарушения эксплуатационных параметров:

• температурного режима;
• силы питающего электротока;
• прямого/возвратного напряжения.

Для минимизации разрушающих воздействий необходимы сложные схемы управления работой светодиодных светильников, хотя они и существенно влияют на себестоимость изделий. Производители же стремятся минимизировать затраты и стараются использовать простые схемы и малозатратные технологии сборки без теплоотводов.

В большинстве бюджетных LED-ламп для авто используется простой выпрямитель. Светодиод стоит недорого, но его качество и долговечность, естественно, под вопросом.

Чтобы увеличить яркость свечения, производители завышают проходящий ток, а так, как нет теплоотведения, элемент быстро нагревается и быстро выходит из строя. Кроме того, часто приходится сталкиваться с плохим качеством пайки контактов.

Причины проблем со светодиодами

Качество освещения и стабильная работа светодиодов обеспечивается лишь в узком диапазоне питающих токов. Стоит напряжению в сети слегка отклониться или увеличится, как в лучшем случае лампы начинают мерцать, а в худущем потребуется выполнять дорогостоящую замену элементов освещения. Несмотря на использование различных драйверов, которые позволяют гарантировать напряжение на светодиодах, оптимальное для таких элементов освещения, всё уже исключить проблемы в электроцепи попросту невозможно. Даже малейшего замыкания, которое вызвано слегка закоротившей проводкой, будет достаточно, чтобы полностью вывести из строя светодиоды.

То же самое касается и различных элементов салонного освещения и противотуманок, которые вовсе не умеют драйверов, отвечающих за стабилизацию напряжения. Как результат, такие лапочки чаще всего выходят их строя, и в последующем требуется их дорогостоящий ремонт. К сожалению, предупредить различного рода скачки напряжения в сети крайне сложно, тем более сегодня, когда в автомобилях используются различные регистраторы, навигаторы, другие электроустройства.

Еще одной распространенной причиной поломки светодиодных фар является экономия самого автовладельца на качестве используемых запчастей. В том случае, если из строя выходит блок управления, который в том числе отвечает за правильное электроснабжение светотехники, могут отмечаться поломки дорогих фар, именно по причине использования некачественных диммеров и блоков управления. Чаще всего такое отмечается в тех случаях, когда проводится самостоятельный тюнинг автомобиля, его владелец устанавливает LED-фары, приобретая при этом не слишком качественные китайские блоки управления.

Чтобы избежать подобных проблем и не менять ежегодно перегоревшие лампы, следует сразу же позаботиться об использовании качественных запчастей, в том числе приобретая оригинальные модули и блоки управления. Это позволит гарантировать беспроблемность эксплуатации светотехники, а также ее правильную работу, с обеспечением максимально возможной безопасности транспортного средства.

Использование некачественных светодиодов также может привести к их частому перегоранию, и необходимости выполнять дорогостоящий ремонт. Если автовладелец самостоятельно устанавливает светодиоды или головную светотехнику, и при этом экономит на качестве элементов освещения, выбирая лампочки подешевле, которые не отличаются качеством изготовления, освещение может быстро выходить из строя, даже при условии его правильной эксплуатации. Поэтому, чтобы избежать подобного, следует все уже устанавливать на автомобиль оригинальную светотехнику, а если она не предусмотрена конструкцией, то выбирать led-элементы от хорошо себя зарекомендовавших производителей, что позволит гарантировать их максимально возможную долговечность.

Некачественно выполненный монтаж также может привезти в последующим к серьезным проблемам с использованием светодиодных фар. Например, если потребовался кузовной ремонт, то мастер, который не имеет каких-либо знаний об использовании такой светотехники, может неправильно ее установить, что в последующем приведет к появлению коротких замыканий и быстрому выходу из строя дорогих светодиодов. При необходимости ремонта, в том числе восстановлении передней части автомобиля или при вмешательстве в электропроводку необходимо в обязательном порядке доверять такую работу исключительно специалистам, что позволит гарантировать последующую беспроблемность эксплуатации транспорта.

Подведем итоги

Во многом беспроблемность эксплуатации светотехники на диодах будет зависеть от качества используемых полупроводников и правильности эксплуатации автомобиля. Ни в коем случае не следует допускать скачков напряжения и коротких замыканий, что отрицательно сказывается на светодиодах, которые могут перегорать, требуя дорогостоящей замены. При выполнении тюнинга и установке на автомобиль led-фар предпочтение следует отдавать оригинальной продукции или же светодиодам, которые изготовлены ведущими производителями.

Почему перегорают светодиодные фонари в машине и что с этим делать

Сегодня автомобилисты живут в эпоху «вечных» светодиодов. Настолько «вечных», что у половины Mercedes наработают целые секции оптики, у автомобилей Audi не горят отдельные точки, а у некоторых BMW светодиоды и вовсе безжизненно тлеют. Все перечисленное – далеко не полный перечень проблем, неисправностей и глюков всех мастей, которые появляются что на машинах с массового рынка, что на машинах из премиального сегмента. Самое время разобраться со светодиодом, как полагает серьезным людям: вдумчиво и по порядку.

Для чего нужна светодиодная оптика

Первая и главная причина – эстетика. Светоизлучающие элементы в светодиодной оптике настолько маленькие, что с их помощью можно составить буквально любой рисунок или фигуру. Отсюда у нас все эти узоры, трубки, сложные матрицы, управление формой светового пучка при помощи компьютера и многие другие «фишки». Использование светодиодной оптики развязывает руки дизайнерам и предоставляет поле не паханое для творчества. Но самое главное в том, что людям нравится!

Вторая причина – это экономия. У светодиодов сравнительно низкое потребление электричества, а значит, массовое применение таких фар позволяет экономить топливо. Кроме того, светодиоды действительно «вечные» в том смысле, что они невосприимчивы к механической тряске и повреждениям (все из-за отсутствия нити накаливания).

Корень всех зол

Прежде всего следует разобраться с тем, как именно устроен и работает подобная оптика. Итак, отражатель с посадочными отверстиями для светодиодов всегда должен быть герметично запаян в корпус фары. Каждый диод при этом крепится к задней стенке отражателя на управляющую плату. Там же находятся многие другие важные компоненты, в том числе резисторы и токопроводящие дорожки. Куда реже оптика состоит из прозрачных гнутых трубок с насечками, в которые заключены светодиоды. Нужны они главным образом для «внесения разнообразия» в дизайн оптики.

В целом конструкция светодиодной оптики несложная. И когда говорят о «вечности» LED, забывают пояснить, что речь идет непосредственно о самом светодиоде. Непосредственно он ломается крайне редко. Впрочем, случается в практике и такое. Гораздо чаще, у светодиода просто теряется контакт с посадочным местом. Происходит это из-за постоянно тряски, которая так или иначе начинается при достижении 30 тысяч километров пробега.

В дальше говорит сухая математика и теория вероятностей. Чем больше у автомобиля пробег, тем выше вероятность того, что светодиоды начнут отходить и «гореть». У большинства «немцев» проблемы с оптикой начинаются после 100 тысяч километров езды. Пропайка на печатных платах активно трескается, начинает перегреваться элемент управления (что приводит к выгоранию резисторов), внутрь светодиодного фонаря проникает влага – все это портит оптику. Конечно же «нежная» оптика может выйти из строя в результате ДТП.

В оправдание светодиодных фар можно только добавить, что все те же проблемы: сырость, перегрев и перегорание, отсоединение контактов вполне актуальны и для обычной оптики.

Кто в группе риска

Официальной статистики на этот счет не существует. Любая оценка вопроса будет исключительно субъективной. Более того, все автомобили со светодиодной оптикой, рано или поздно столкнуться с описываемой проблемой. Соответственно, больше всего проблему с LED у тех, кто шире всего их использует. Субъективно на первое место можно было бы поставить автомобили Mercedes-Benz в первую очередь Е-класса с кузовом W212. На второе – BMW, в первую очередь модели X3 в кузове F25, а также «пятерки» X5 E70 и F10. На третью позицию следовало бы поместить Audi с ее «шестерками», «восьмерками», A4 и А3.

Однако, наивно было бы полагать, что у всех остальных моделей со светодиодной оптикой дела обстоят намного лучше. Будь это Volkswagen, Mitsubishi, Camry, Jaguar, Volvo – нет никакой разницы. Даже американские Cadillac и корейские Kia Sportage регулярно сталкиваются с теми же самыми проблемами.

По-настоящему важно запомнить не сами модели или марки, а симптомы поломки светодиодов. Как правило, сначала фонарь начинает гореть тускло. Только после этого происходит полное потухание отдельных светодиодов или даже целых секций. Поначалу, тусклые или потухшие светодиоды все еще могут «лечиться» вибрацией или стуком кулака (не делайте так!). Спустя некоторое время фонарики потухнут окончательно.

Как быть

А вот начинается по-настоящему «самое интересное». На вопросы «Как быть?» и «Что со всем этим делать?» любой продавец автомобилей даст одинаковый ответ – менять весь модуль. Все дело в том, что ремонтный регламент современных авто с неразборной светодиодной оптикой в принципе не предусматривает какого-либо вскрытия и ремонта осветительной техники. В итоге и получается, что за каждый элемент одной только задней оптики нужно будет отвалить 10-20 тысяч рублей. В большинстве авто таких элементов 4 только сзади.

Все это А – не дешево, Б – не решает проблемы. Новая деталь также может сломаться (и сломается). Таким образом, лучшим вариантом будет обращение за помощью в специальные компании, которые специализируются на ремонте отдельных элементов. Подобные операции проводят даже отдельные умельцы. Некоторые особенно «рукастые» автомобилисты умудряются освоить ремонт светодиодов самостоятельно!

Все дело в том, что сама сложная и нервная часть ремонта – это вовсе не выписывание пируэтов паяльником. Это аккуратная разборка и последующая сборка фонаря с сохранением герметичности. Если у самого подобных талантов нет, так же, как и нет проверенного и надежного «братухи Гриши из соседнего гаража с паяльником и прямыми руками», стоит приготовить 2-4 тысячи рублей на оплату услуг частника.

Напоследок остается только сказать, что несмотря на все минусы, светодиодная оптика прочно вошла в автомобильную промышленность. Совершенно ясно, что в ближайшие годы данная технология будет и дальше оттачиваться, становясь все более совершенной и надежной. То, что происходит сейчас – это болезнь роста, через которую проходит каждая инновация и не только в области автомобилей.

В продолжение темы можно почитать про 6 деревянных автомобилей, каждый из которых – уникальное произведение искусства.