Почему светодиоды греются?

Проблема перегрева осветительных светодиодов и пути ее решения

Если сравнивать со стремительно уходящими в прошлое источниками света, то светодиодные источники имеют всего один, но крайне серьезный изъян. Их долговечность и надежность в значительной степени зависят от эффективности отвода тепла от излучающих свет компонентов. Поэтому схема защиты светодиода от перегрева — важная составная часть любой качественной светодиодной системы освещения.

Среднестатистический осветительный светодиод десятикратно превосходит по энергоэффективности (экономичности) традиционную лампочку с нитью накаливания. Однако, если светодиод не установить на радиатор достаточной площади, то он скорее всего быстро выйдет из строя. Принято считать, не вдаваясь в подробности, что более эффективные осветительные светодиоды нуждаются в более эффективном отводе тепла чем обычные.

Давайте, тем не менее, рассмотрим проблему более глубоко. Оценим два фонаря: первый — галогенный, второй — светодиодный. И уже после — обратим внимание на способы сохранения долговечности светодиодов и продления жизни их драйверам. Дело в том, что защитная часть светодиодной системы освещения должна обеспечить безопасное функционирование как светодиодам, так и схемам — драйверам.

К примеру у нас имеется два фонаря. Оба устройства дают по 10 Вт световой мощности. Разница лишь в том, что прожектор на галогенной лампе требует 100 Вт электрической мощности, а светодиод — всего 30 Вт.

Мы знаем, что светодиоды эффективнее по производимому свету примерно в 10 раз, но в реальности они крайне чувствительны к высоким температурам, и для них поэтому очень важен температурный режим, при котором происходит преобразование энергии электрического тока — в свет.

Для светильника с галогенной лампой рабочая температура даже в +400 °C является безопасной нормой, в то время как для светодиодов температура кристалла в +115 °C уже критически опасна, а максимальная температура корпуса диода составляет всего +90 °C. Поэтому светодиоду нельзя давать перегреваться, и на то есть несколько причин.

С повышением температуры светоизлучающего перехода, световая эффективность светодиода понижается, и это зависит как от конструкции светодиода, так и от состояния окружающей среды. К тому же светодиоды в принципе отличаются отрицательным температурным коэффициентом прямого падения напряжения на переходе. Это значит, что с увеличением температуры перехода, прямое падение напряжения на нем уменьшается. Обычно данный коэффициент варьируется от -3 до -6 мВ/К.

Таким образом, если при 25 °C прямое падение напряжения на светодиоде составляет 3,3 В, то при 75 °C оно будет уже 3 или менее вольт. И если драйвер светодиода не уменьшает по мере роста температуры напряжение на всех светодиодах сборки, то в один прекрасный момент ток станет поддерживаться неадекватно высоким, что приведет к перегреву, перегрузке, дальнейшему снижению прямого падения напряжения, и еще более быстрому нарастанию температуры кристалла. Дешевые светодиодные светильники с резистивным ограничением тока часто проявляют данный недостаток в самый неожиданный момент.

Допуски по колебаниям напряжения блока питания в сочетании с различиями в прямом падении напряжения на светодиоде (на этапе производства светодиоды не идеально одинаковы по данному параметру), и в связи с отрицательным температурным коэффициентом падения напряжения — в любой момент эти факторы в совокупности могут вызвать нарушение безопасного режима функционирования светодиода и спровоцировать скатывание к его саморазрушению.

Конечно, если конструкция светодиодного светильника (особенно — радиатора) достаточно надежна, то кратковременными снижениями яркости можно пренебречь, так как они очень редки и перегревы эти кратковременны. Но если перегрев продолжителен, то превышение температуры сразу превращается в настоящую угрозу для светильника.

Причины выхода светодиодов из строя при их перегреве

Светодиоды разрушаются от перегрева по нескольким причинам. Первая причина — изменение механического напряжения внутри светоизлучающего кристалла и монолитной светодиодной сборки. Вторая — нарушение герметичности, проникновение влаги и окисление. Защитный эпоксидный слой деградирует, происходит расслоение на границах, контакты кристалла испытывают коррозию.

Третья — рост количества дислокаций в кристалле ведет к изменению путей тока и возникновению точек превышения плотности тока и, соответственно, к перегреву этих точек. Наконец — явление диффузии металлов на контактах при повышенной температуре, что также в конце концов приводит к неработоспособности светодиода.

Разработчики светодиодов всеми силами пытаются свести к минимуму данные факторы отказа, и поэтому все время технологически совершенствуют производственный процесс. Тем не менее из-за перегрева отказы все равно неизбежны, хотя и становятся реже с совершенствованием производственного процесса.

Механическое давление — самая частая причина преждевременного выхода светодиодов из строя. Суть в том, что при перегреве герметик размягчается, электрические контакты и соединительные проводники смещаются от «заводского» положения, а когда температура наконец падает, происходит охлаждение, и герметизирующее вещество вновь застывает, но при этом давит на уже немного смещенные соединения, что в итоге приводит к явному нарушению первоначально равномерной проводимости. Благо, светодиоды изготовленные без соединительных проводников практически лишены данного недостатка.

Паяные соединения между светодиодом и подложкой также испытывают похожую проблему. Регулярные циклические, не заметные на глаз, размягчения и затвердевания заканчиваются появлением трещин в пайках и нарушением исходного контакта. Вот почему встречаются отказы светодиодов по причине разрыва цепи питания, причем разрыв этот часто не виден. Чтобы предотвратить данную проблему, можно максимально уменьшить разницу между безопасной рабочей температурой светодиода и температурой окружающей среды.

Мощные светодиоды (потребляющие больше электрической мощности) дают больше света, но их световая отдача все же имеет ограничение. Вот почему у потребителей и производителей часто возникает опасный соблазн эксплуатировать светодиоды в светильнике на полную мощность, дабы получить максимально возможную яркость. Но это действительно опасно, если не обеспечить достаточно эффективного охлаждения.

Разумеется, дизайнеры хотят создавать элегантные светильники интересных форм, однако они порой забывают что необходимо обязательно обеспечить соответствующее движение воздуха и адекватный отвод тепла — это для светодиодов зачастую самое главное, следующее за стабилизированным и качественным источником питания.

Да и непосредственно установка светодиодных светильников важна. Если один светильник установлен над другим таким же мощным, то поток воздуха от нижнего светильника может быть замедлен верхним, и нижний будет находиться поэтому в худших температурных условиях. Либо например теплоизоляция в стене или на потолке помещения может помешать теплоотводу, даже если при конструировании светильника все тепловые расчеты были выполнены идеально и технологически он изготовлен максимально правильно. Все равно вероятность отказа повышается просто из-за необдуманного и неграмотного монтажа готового изделия.

Одно из достойных решений проблемы перегрева светодиодов — включение в схему драйвера температурной защиты с обратной связью именно по температуре. Когда температура излучателя по какой-нибудь причине опасно повысилась — для понижения мощности, с целью удержания температуры внутри безопасного диапазона, автоматически уменьшается ток.

Простейшее решение — добавить в схему термистор с положительным температурным коэффициентом (можно и с отрицательным температурным коэффициентом, но тогда схема должна инвертировать сигнал в цепи обратной связи).

Пример термической защиты с использованием термистора

Для примера рассмотрим схему на базе специализированного микроконтроллера с токоограничительной цепью. Когда температура поднимается выше определенного порога (задается термистором и резисторами), термистор с положительным коэффициентом сопротивления, закрепленный на радиаторе вместе со светодиодами, увеличивает свое сопротивление, что приводит к соответствующему уменьшению тока в выходной цепи драйвера.

В этом плане очень удобны схемы драйверов с регулировкой яркости по принципу ШИМ (широтно-импульсной модуляции), позволяющие одновременно и вручную регулировать яркость, и защищать светодиоды от перегрева.

Решение с термистором удобно тем, что изменение тока, а значит и уменьшение яркости, будет в такой схеме происходить плавно, незаметно для глаз и нервной системы, а значит ничего не будет мерцать и не вызовет у окружающих людей и животных раздражения. Температура верхней границы просто определяется выбором термистора и резистора. Это гораздо лучше решений с термодатчиками, которые просто резко размыкают цепь и дожидаются пока радиатор остынет, а потом снова включают освещение на полную яркость.

Специализированные микросхемы-драйверы светодиодов, безусловно, стоят денег, однако получаемые взамен надежность и долговечность работы светильника многократно окупят это вложение.

Стоит лишь вспомнить, что при соблюдении нормального температурного режима эксплуатации светодиодов их срок службы измеряется десятками тысяч часов, тогда и вопросы касательно материальных затрат на «правильный» драйвер отпадают сами собой.

Важно лишь обеспечить самому драйверу постоянную невысокую температуру, для этого всего лишь не нужно размещать его близко к радиатору светодиодов. Не правильно делают те, кто донельзя стремится уплотнить размещение компонентов внутри корпуса прожектора. Лучше вывести корпус драйвера отдельным блоком. Здесь безопасность и предусмотрительность — залог долговечности светодиодов.

Лучшие микросхемы для управления питанием светодиодов оснащены внутренними цепями защиты от собственного перегрева на тот случай если микросхема по конструктивным соображениям разработчика светильника все же должна размещаться в одном корпусе с заметно нагревающимися компонентами, такими как радиатор. Но лучше вообще не допускать перегрева микросхемы выше 70 °C и оснастить ее собственным радиатором. Тогда и светодиоды и микросхема драйвера проживут дольше.

Интересным может оказаться решение с применением двух последовательно соединенных термисторов в цепи термической защиты. Это будут разные термисторы, так как безопасные температурные границы у микросхемы и у светодиодов различны. А вот результат будет достигнут что надо — плавная регулировка яркости как при перегреве драйвера, так и при перегреве светодиодов.

Почему светодиоды греются?

Доброго времени суток. В сети так и не нашел однозначного описания сего процесса, статьи на этот счет выглядят как байки из склепа, или же чье-то ИМХО.

Опытным путем тестировал различные светодиоды 5730. Каждый сначала с одним резистором, затем со вторым. Первый резистор подбирал из расчета минимального указанного продавцом вольтажа, второй — из расчета максимального (подгонял под расчетные 100 мА). Что выявил? А то, что свечение на глаз по интенсивности неразличимо — оба сопротивления гарантировали мне одинаковую на глаз яркость, вполне таки ощутимую. Независимо от цвета. Но вот при расчете на минимальный вольтаж светодиода (когда сопротивление больше) нагрев пальцами не ощущался даже после пары минут работы. Что же касается запуска на минимальном сопротивлении (и кстати на промежуточном тоже) — все как один начинали греться до температур, обжигающих пальцы.

Отсюда такие вопросы:
1) Как ощутимо не теряя яркости избежать ощутимого нагрева?
2) Почему при тех же тестах обычные 8мм светодиоды не греются даже за 10 минут?
3) Если есть какие-то содержательные статьи по профессиональной работе со светодиодами, буду рад ссылкам. Как раз такие, чтобы там затрагивалась температура (как причинная ее часть, так и следствия).

Чтобы не перегревать светодиоды нужно:
1. Не ганять на максимальном токе.
2. Теплоотвод должен иметь запас рассеиваемой площади.
3. Помнить, что после 80% (у некоторых после 50%) от максимального тока больше прирост тепла чем света.
4. Юзать люксметр.
5. Не забывать про термопасту, теплопроводящий клей.
6. Для каждого типа корпуса есть граничная габаритная мощность.
7. Лучше напихать больше светодиодов, чтобы получить туже силу света, уменьшив ток.

По поводу почитать про светики, ищите инфу от CREE, Edison Opto, Lustrous Corp. и т.д., а чаще всего все шикарно разжевано в даташитах на светодиоды.
Еще можно фонаревку почитать, там люди светики обсуждают часто.
И главное помнить, что у большинства китайских светиков, кристалл нельзя греть выше 50-60 градусов, иначе быстрая деградация люминофора, греем дальше — тепловая деградация кристалла, еще дальше — необратимый тепловой пробой.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Приглашаем всех желающих 15 июля 2021 г. принять участие в бесплатном вебинаре, посвященном решениям Microchip и сервисам Microsoft для интернета вещей. На вебинаре вы узнаете, как быстро разработать устройства IoT с использованием готовых функциональных узлов – микроконтроллеров, микропроцессоров, модулей беспроводной связи и крипто-ускорителей. Особое внимание будет уделено облачным сервисам Microsoft и рассмотрен вопрос практического подключения отладочных плат от Microchip к облаку Azure.

Как уже неоднократно говорилось светодиоды имеют очень крутую вольтамперную характеристику. Даже при незначительном изменении напряжения через диод ток может меняться на порядок.

А грееться светодиод должен. Только около 20% вдуваемой в него мощности уходит на световое излучение, остальные 80% идут на нагрев.

smd светодиоды рассчитаны на поверхностный монтаж и не рассчитаны на работу без радиатора. Даже при очень малой подаваемой мощности на диод светодиод может быть горячим. Ведь температура объекта зависит не только от выделяемой на нем мощности, а и от площади объекта.

_________________
Философская мудрость века настоящего, становится всеобщим здравым смыслом века последующего.

Analog Devices (ADI) выпустила обновленное поколение DC/DC с усиленной изоляцией ADuM5x2x и ADuM6x2x. Новая серия эффективна для двухслойной PCB. В ней используются технологии ADI iCoupler® и isoPower. ADUM5x2x/ADUM6x2x устраняют необходимость проектирования изолированных преобразователей постоянного тока в приложениях до 500 мВт.

А если уж мне необходимо не конкретные значения получать по освещенности, а относительные, то можно ли обойтись для получения сравнительных величин фоторезистором? Я понимаю, что зависимость сопротивления от освещения там нелинейна, но меня сам факт интересует: можно ли.

Просто под рукой люксометра нет, а фоторезисторов навалом всяких разных. Я бы тогда опытным путем нашел оптимальное значение между температурой и светом, хотябы на глаз. Нужно достигнуть такого нагрева, который без всяких теплоотводов не будет обжигать ни поверхность, ни руки.

_________________
Не мешайте мешать!
С.» Ну почему Господь так долго не протянет нам руку помощи? И самое страшное: может быть он протягивает, но мы всё дольше и дольше этого не замечаем?»

Спасибо, господа коты, за ответы. Это помогло сделать выводы.

Что же касается глаз, то к великому сожалению, они уже не те, чтобы ими мерить разницу.

_________________
Не мешайте мешать!
С.» Ну почему Господь так долго не протянет нам руку помощи? И самое страшное: может быть он протягивает, но мы всё дольше и дольше этого не замечаем?»

Зайди хотя бы сюды:
http://www.bright-leds.ru/page-applications.html
и сюды
http://www.bright-leds.ru/page-articles.html

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Bing [Bot] и гости: 18

Почему греется светодиодная лента: основные причины и способы устранения

Для ламп накаливания или галогенок нагрев является нормальным явлением и всегда сопутствует работе приборов. Светодиодам перегрев категорически противопоказан, но в некоторых пределах они тоже выделяют тепло. Если греется светодиодная лента, у владельцев возникает масса вопросов — насколько это допустимо и в каких пределах такой нагрев считается нормой. Беспокойство понятное и правильное — своевременно внесенные исправления позволяют сохранить подсветку в рабочем состоянии. Рассмотрим этот вопрос подробно.

Насколько сильно может греться светодиодная лента

Конструкция LED приборов принципиально отличается от устройства традиционных источников света. КПД современного светодиода значительно выше, чем у всех альтернативных вариантов и доходит до 60 %. Это означает, что как минимум 40 % потребляемой энергии уходит в образование тепла. Поэтому любой LED элемент нагревается, и его рабочая температура определяется мощностью, размерами и прочими факторами.

Максимальным значением для большинства светодиодов является нагрев в 60°. Если лента греется до 70°, ситуация считается критической и требует немедленного вмешательства. Когда речь идет о маломощных элементах, нагрев несколько меньше, но предельное значение остается тем же. Для защиты используется система охлаждения, радиаторы или теплоотводящая подложка.

Нормальная температура работающей светодиодной ленты составляет 40-45°. На ощупь это ощущается как слегка теплая поверхность. Такой тепловой режим обеспечивается двумя факторами:

• количество и условия свечения светодиодов рассчитаны, элементы работают в оптимальном режиме;
• основа светодиодной ленты является эффективным радиатором и забирает в себя большую часть выделяемой тепловой энергии.

Если лента греется сильнее и кажется горячей, следует отключить ее и определить, почему это происходит. Необходимо решить вопрос как можно быстрее, поскольку даже кратковременный перегрев отрицательно воздействует на срок эксплуатации изделия.

Причины нагревания светодиодной ленты

Для того, чтобы разобраться, почему светодиодная лента греется, надо рассмотреть условия ее работы, способ подключения и прочие факторы воздействия. Прежде всего, необходимо изучить паспортные данные и выяснить рабочую температуру изделия. Есть светодиоды, которые во время работы греются до 100° и больше, это нормально и является особенностью конструкции. Однако, такие элементы редко устанавливаются на светодиодные ленты. Как правило, они рассчитаны на эксплуатацию в сложных условиях, когда излишки тепла рассеиваются в холодное окружающее пространство. Есть и другие факторы, о которых следует поговорить особо.

Качество

Количество светодиодных лент на рынке огромно. Постоянно появляются новые производители, не отстают и промышленные гиганты. Чем известнее и популярнее бренд, тем больше подделок из стран Юго-Восточной Азии. Они не соответствуют заявленным параметрам практически по всем пунктам, и основным следствием этого является чрезмерный нагрев. Избежать таких ошибок можно, если при покупке не стесняться спрашивать у продавца необходимые сертификаты.

Интересно! Продукция известных фирм всегда имеет все сопутствующие документы, сотрудники магазинов предоставляют их по первому требованию. Если возникают какие-либо проблемы, лучше поискать в другом магазине.

Перегруз

Многие пользователи приобретают недорогие изделия от неизвестных производителей. Такая продукция редко соответствует заявленным на упаковке параметрам. В частности, у большинства таких лент чрезмерно завышена мощность. Это делается для того, чтобы использовать меньшее количество LED элементов и получить такую же яркость, как у нормальных изделий. При подаче питания светодиоды начинают получать слишком высокое напряжение, следствием чего становиться избыточный нагрев. Проще говоря, лишний вольтаж превращается в тепло. Решением проблемы станет либо установка дополнительных элементов, либо использование понижающего резистора.

Другие

Светодиодная лента нередко греется и по другим причинам:

1. Иногда причиной перегрева становится использование герметичных светодиодных лент со степенью защиты IP67 в теплых жилых помещениях. Элементы находятся внутри силиконовой трубки, которая не позволяет излишкам тепла выводиться наружу. Возникает эффект термоса, светодиоды нагреваются и начинают в усиленном порядке деградировать.
2. Нередко причиной излишнего нагрева становится слишком плотный монтаж. Ленту прикрепляют так, что большое количество элементов оказываются сосредоточены в одном месте — наматывают на трубу, укладывают полосы и т.п. Теплоотведение в таких условиях затрудняется, и лента начинает перегреваться.
3. Перегревается не только лента, но и блок питания (драйвер). Это происходит при отсутствии некоторого запаса мощности источника. Со временем его характеристики снижаются, он начинает работать с перегрузкой и сильно греться. Решением проблемы станет замена драйвера на более мощный прибор.

Полезные советы

Для того, чтобы избежать перегрева, следует знать возможные причины и исключить их еще на стадии приобретения светодиодной ленты. Необходимо учитывать важные моменты:

• для работы в помещениях не следует использовать ленты с уровнем защиты от IP65 и выше;
• монтаж производить с использованием теплоотводящих оснований. Рекомендуется применять специальный алюминиевый профиль;
• существуют специальные разновидности лент, оснащенные подложкой увеличенной толщины. Она эффективно отводит тепло, но менее гибкая и эластичная. При возможности следует выбирать такие изделия;
• не следует покупать продукцию неизвестных производителей сомнительного качества.

Следование этим советам позволит снизить риск нарушения режима работы светодиодных лент.

Основные выводы

Любая светодиодная лента греется во время работы. Нормальным показателем считается 45°, но превышение этого значения чаще всего свидетельствует о нарушении режима работы. Распространенные причины:

• несоответствие параметров источника питания и светодиодной ленты;
• ошибки, допущенные при установке;
• использование закрытых лент в теплых помещениях;
• низкое качество подсветки.

Решением проблемы является исключение причины перегрева. Если ее обнаружить не удается, приходится полностью менять подсветку, предварительно проанализировав условия и режим ее работы. Свои способы решения вопроса излагайте в комментариях.

Как сильно нагреваются светодиодные лампы

Сильно ли греются светодиодные лампы?

Светодиодная лампа является новинкой на рынке осветительных приборов. Расширяя сферу применения, она упорно пытается потеснить своих предшественниц – лампу люминесцентную и лампу накаливания. Потребители новой продукции предельно осторожно присматриваются к этому источнику света — ведь светодиодная лампа приобретение недешевое.

Чем привлекательны светодиодные источники

Лампа нового поколения представляет собой полупроводниковый прибор, реагирующий свечением на прохождение электрического тока. В сравнении с традиционными видами освещения светодиодный источник обладает существенными преимуществами:

• срок его эксплуатации составляет 50 тысяч часов независимо от количества включений-выключений
• потребление электроэнергии самое низкое среди всех существующих источников света – примерно в 8-10 раз в сравнении с лампой накаливания
• он безопасный в использовании – не бьется, не взрывается, не выделяет вредных веществ
• имеет широкий диапазон применения – в жилых и административных помещениях, во влажных условиях, вне зданий

Светодиодные лампы удачно используются в различных интерьерных решениях, они способны заменить и основное, и дополнительное освещение комнат. Сегодня активное применение находит светодиодная лента для дома. С ее помощью удается добиться равномерного освещения, выделить подсветкой какой-либо уголок, придать помещению желаемый световой оттенок.

Но, существует один вопрос, который требует немедленного разъяснения: не нагреваются ли эти лампы при свечении, совместимы ли они с интерьерными драпировками, натяжными и навесными потолками, прочими материалами для декора.

Нагреваются ли светодиодные лампы?

Известно, что светодиодная лампа может работать при достаточно низких температурах, но ее верхний рабочий предел составляет 75°С. При его превышении лампа уменьшает свой ресурс и ее срок службы сокращается. Зная о таких особенностях светодиода, становится понятным, почему главным условием его применения является открытый плафон и постоянный приток воздуха. При работе этого источника света выделяется тепло, которое должно иметь выход.

Производитель предусмотрел такую возможность и оснастил свою продукцию радиатором. Его роль выполняет ребристая поверхность алюминия в лампе, и чем она мощнее, тем большей площадью должен обладать радиатор. Таким образом, наличие радиатора в светодиоде способствует отводу тепла во внешнюю среду и поддерживает его рабочую температуру в пределах 60°С.

Учитывая температурный режим работы светодиодных приборов, напрашивается вывод, что их нельзя применять в жарких помещениях без вентиляции. И на основе изложенной информации появляется следующий вывод, что светодиод может нагреваться, но с выделяющимся теплом успешно справляется встроенный в лампу радиатор.

Современные светодиодные лампы – это новая продукция, требующая проверки временем и дальнейшей доработки до идеального стандарта. И пока этот процесс продолжается, у каждого потребителя есть возможность опробовать эту полную преимуществ новинку.

Многие уже привыкли видеть рекламный текст, в котором указано, что LED лампы не греются.

Греются ли светодиодные лампы

Однако придя домой, вы включаете свет, ждете 10 минут и дотрагиваетесь до лампы. А она теплая. «Кругом обман», — думаете вы. И вы по-своему правы, ведь вам сказали, что лампа не изменяет температуру, не греется, следовательно, остается холодной.

Что же происходит с лампами в действительности?

Какому тексту от производителя можно верить?

И безопасны ли LED лампы для светильников и натяжных потолков?

Нерадивые маркетологи, пропустившие в широкую общественность миф о том, что светодиодные лампы не нагреваются вообще, скорее всего, сами не проверяли этот факт. К тому же любой электроприбор нагревается благодаря току, который его питает.

Во-первых, светодиодные лампы немного нагреваются. Но не настолько сильно, как лампы накаливания. Рабочая температура светодиода-чипа может колебаться от 15° до 70-80° С. Температура зависит от размера, цветности LED-чипа и его мощности. Сверхъяркие светодиоды нагреваются сильнее, чем, к примеру, мелкие желтые и красные индикаторные LED.

Давайте проясним: в светодиодной лампе греется не цоколь и не кристалл на чипе. Греется p-n-переход, где собственно рождается свечение. Подробно о принципах работы LED читайте в этой статье.

Качественные лампы различаются по степени нагрева в зависимости от мощности. А вот лампы сомнительного происхождения и сомнительного же качества обычно греются в разы больше, чем аналоги от уважаемых производителей. Все дело в материале радиатора. В хороших лампах, произведенных по всем правилам, радиатор сделан из алюминия, специального пластика или представляет собой «пирог» из слоев пластик + алюминий.

Радиатор отводит излишнее тепло от чипов, продлевая таким образом их срок службы. Понятно, что лампа с алюминиевым радиатором будет по весу чуть тяжелее дешевой пластиковой.

Во-вторых, честный производитель никогда не скажет, что «лампы вообще не греются». Небольшой нагрев, особенно в сравнении с компактно-люминесцентными или лампами накаливания, все же есть.

В-третьих, светодиодные лампы хорошего качества действительно безопасны для светильников любого типа и потолков из ткани, пластиковых полотен, пластиковых реек. Они нагреваются не настолько сильно, чтобы как-то повлиять на внешний вид или свойства устройства, или покрытия. Лампы накаливания в этом смысле куда опаснее. Вспомните, как выглядит простой беленый потолок, к которому прикреплена люстра рожками вверх: в местах, где лампы направлены четко вверх, можно увидеть пятна – серые или черные, в зависимости от того, сколько времени провисела такая люстра.

Как не нарваться при покупке на лампочку, которая уже через час перегреется, а через год ее придется выбросить? Приобретайте лампы известных и проверенных производителей, не ленитесь читать отзывы в интернете. Так вы обезопасите свой дом от подделок, а свой кошелек от дополнительных затрат. И помните, лампы высокого качества не могут стоит три копейки, так как в них используются довольно дорогие комплектующие и материалы.

Выбирайте лампы Goodeck, чтобы не сомневаться в качестве или свойствах покупаемых вами источников света.

Почему греется светодиодная лампа 7Вт Е27?

Светодиодная лампа греется из-за того, что она находится в работе, то-есть превращает электрическую энергию в световую. Она и должна нагреваться до своей рабочей температуры. Тут другое, на сколько сильно или на сколько высокая температура нагрева светодиодной лампы, если она греется до такой степени, что плавится патрон и горит проводка, то причина может быть в плохом контактном соединении проводов к контактом патрона или контактное соединение самого цоколя светодиодной лампы к контакту патрона. В редких случаях некачественное напряжение (в нашем случае повышенное напряжение сети), но обычно лампы выходят из строя. В паспорте светодиодной лампы нужно посмотреть максимальное напряжение сети при котором она может работать, замерить напряжение у Вас в квартире.

патрон не плавится но температура цоколя такая же примерно как у лампы накаливания.

Почему греется светодиодная лампа 7Вт Е27?

По чему и задался вопросом. Нужно еще замерить на самом деле она столько потребляет или за счет нагревания больше? Светодиоды по сути потребляют минимум.

Ведь в ней не только светодиод, они же электроникой напичканы. Ведь светодиод не от 220 В питается.

Еще вопросы по вашей теме:

Словарь строителя :: Вопросы по ремонту :: Калькуляторы :: Спецтехника :: Разное

Греются ли светодиодные лампы?

В продаже LED-лампочки появились не так давно, поэтому вопрос о том, нагреваются ли светодиодные лампы, беспокоит многих. Чтобы найти ответ, необходимо понять конструкцию осветительных приборов на основе светоизлучающих диодов (LED).

Несколько слов о конструкции

LED-лампы представляют собой сложный электронный прибор, конструкция которого делится на несколько частей:

• Рассеиватель. Представляет собой стеклянную или пластиковую колбу, которая служит для равномерного рассеивания светового потока.
• Чипы – излучающие свет диоды.
• Печатная плата – площадка, на которой смонтированы светодиоды. Выполняется из материала с высоким показателем теплопроводности.
• Радиатор – конструкция из материала с высокой теплопроводностью. Служит для отвода тепла.
• Драйвер – блок питания светодиодов, служит для преобразования переменного напряжения 220 вольтовой электросети в питание, необходимое для нормальной работы светодиодов.
• Цоколь – немаловажный элемент, служащий для соединения лампочки с ламповым патроном.

Из конструкции видно, что светодиодные лампы греются, а для отвода выделяемого тепла устанавливается радиатор из специального материала с высокой теплопроводностью.

Радиатор в LED-лампочке предназначен для отвода тепла от единственной нагревающейся ее части – группы светодиодов. В данном световом приборе не греются ни колба, ни цоколь (при условии нормального контакта с патроном). Выделение тепловой энергии происходит лишь на кристаллах светодиодов, от них и отводится тепло.

Почему выделяется тепловая энергия?

Как и у прочих осветительных элементов, коэффициент преобразования потребляемого электричества в свет у светодиодов не достигает 100%. Современные модели обладают КПД в районе 30–40%. Остальная часть потребленной электроэнергии рассеивается в виде тепла. Чтобы понять, почему греется светодиодная лампа, необходимо рассмотреть ее светоизлучающие элементы более детально.

Светодиоды имеют совершенно другой физический принцип работы, отличный от нити накала. Поэтому LED лампочки не греются подобно лампам накаливания и не разогревают вокруг себя пространство. Светодиод – это полупроводник, а тепло выделяется на кристалле полупроводникового перехода. Если не отводить тепло от этой площадки, то кристалл перегревается, что приводит к его выгоранию. В светодиодных лампочках используются мощные светодиоды, сконструированные с применением сразу нескольких кристаллов. Отвод тепла от таких излучающих свет диодов особо важен. Поэтому полупроводниковые кристаллы мощных светодиодов монтируются на специальной подложки из материалов с высоким показателем теплопроводности. Светодиоды, в LED лампе, устанавливаются на печатной плате, которая также имеет хорошие показатели проводимости тепла. Печатная плата крепится к радиатору. В целом вся эта конструкция обеспечивает эффективный отвод тепла от полупроводникового перехода и обеспечивает долгий срок службы светодиодов.

Из вышесказанного вытекает другой вопрос — какова температура нагрева светодиодной лампы? Этот показатель не имеет точной цифры, так как зависит от многих параметров: температуры окружающий среды, материалов радиатора, мощности лампочки, производителя, качества сборки. Если говорить о среднем значении, то этот показатель находится на уровне 65–70 градусов по шкале Цельсия.

Какие лампочки не нагреваются?

С точки зрения физики, любая лампочка – это преобразователь электрической энергии в световую. При этом в свет трансформируется не более 40% потреблённой мощности. Остальная энергия рассеивается в виде тепла в окружающее пространство. Отсюда следует, что лампы всех типов нагреваются во время работы и чем меньше КПД, тем больше тепла они выделяют. Например:

• верхняя часть колбы лампы накаливания на 100 Вт разогревается до 280°C, а цоколь – до 70°C;
• компактная люминесцентная лампа на 15 Вт имеет наибольший нагрев у основания, там, где находится спираль – до 130°C. Температура цокольной части, где расположена ЭПРА не превышает 60°C;
• в светодиодных лампах больше всего нагревается металлопластиковая часть корпуса (до 60-75°C), которая служит радиатором для светодиодов.

Немного о достоинствах LED-ламп

Лампочки на основе LED – самые экологически чистые и безопасные из всех представленных сегодня на рынке видов ламп. Они не содержат паров ртути, как люминесцентные, и не взрываются с разбрасыванием массы осколков, как современные низкокачественные лампочки накаливания.

Срок службы светодиодного светильника сегодня измеряется многими десятками тысяч часов. Поэтому его более высокая стоимость на длительном периоде времени компенсируется значительной экономией электроэнергии.

Нагреваются ли светодиодные лампы во время работы

Современные светодиодные лампы гарантируют высокий уровень освещенности и потребляют очень мало энергии. Достоинства осветителей бесспорны, но следует выяснить, нагреваются ли светодиодные лампочки в процессе длительной эксплуатации. Для этого потребуется разобраться с конструкцией приборов, после чего сделать соответствующие выводы о порядке пользования.

1. Особенности конструкции светодиодных ламп
2. Откуда берется и куда расходуется тепловая энергия
3. Как сильно нагревается кристалл светодиодов
4. Какая лампочка не нагревается
5. Достоинства щадящего температурного режима

Особенности конструкции светодиодных ламп

Устройство светодиодной лампы

В основе конструкции изделий заложен принцип использования большого количества светодиодных чипов, размещенных на специальной теплоотводящей подложке. Все компоненты надежно укрыты под матовой светопроницаемой полусферой. Помимо основания, выполняющего функцию радиатора, в состав лампочки входят следующие обязательные узлы и элементы:

• рассеиватель света (колпак);
• печатная плата с комплектом точечных светодиодных излучателей;
• радиатор, служащий для отвода тепла от кристаллов диодов;
• электронный управляющий блок – драйвер;
• цоколь лампочки.

Чтобы ознакомиться с внутренними частями светодиодного осветительного прибора, потребуется полностью разобрать его, разделив полусферы колпака, скрепленные надежными защелками.

Откуда берется и куда расходуется тепловая энергия

Подобно большинству известных осветительных приборов, у светодиодных аналогов коэффициент преобразования энергии в полезную излучаемую мощность меньше 100 процентов – колеблется в пределах 30-40%. Причины этому скрыты в особенностях устройства и функционирования излучающих элементов этого класса. Чтобы разобраться, куда расходуется подавляющая часть энергии, следует ознакомиться с тонкостями происходящих внутри светодиодов преобразовательных процессов.

В основу их работы заложены физические принципы, сильно отличающиеся от тех процессов, что наблюдаются в люминесцентных или обычных лампах накаливания. LED лампочки не нагреваются в прямом смысле этого слова. Они не рассеивают тепловую энергию в окружающее пространство, так как расходуют ее на подогрев внутреннего кристалла излучателя.

Если целенаправленно не отводить тепло от полупроводникового перехода, кристалл элемента в определенных условиях рискует перегреться, а затем полностью выгореть. Поэтому приборы, входящие в состав мощных светодиодных изделий, нуждаются в специальном отводе тепла. Конструкцией LED светильников с размещенными в них отдельными лампочками предусматривается специальная подложка, выполняющая эту функцию. Такой прием позволяет с высокой степенью вероятности сохранить светодиоды в целостности и продлить время их службы.

Как сильно нагревается кристалл светодиодов

Обычно показатель температуры нагрева линзы у LED элементов, которые способны перегреться только из-за серьезной ошибки, не учитывается с той точностью, которая характерна для других осветителей. Объясняется это тем, что он зависит от целого ряда факторов. Важнейшие из них:

• температура, до которой естественно прогревается воздух вокруг лампочки;
• материал радиатора, используемого для отвода тепловой энергии;
• паспортная мощность одной лампочки.

Среднее значение температуры в районе линзы лампочки колеблется в диапазоне от 65 до 70 градусов по стандартной шкале Цельсия.

Какая лампочка не нагревается

Светодиодная лампа на 15 Вт с цоколем Е14

Ламп, которые не продуцируют тепло, в природе не существует. Объясняется это физическим принципом формирования светового излучения. С точки зрения классической науки физики, любая лампочка представляет собой преобразователь электрической энергии в ее разновидность. При этом в световое излучение превращается не более 40 процентов забираемой от источника тока мощности. Ее остатки рассеиваются в виде тепла в окружающую среду тем больше, чем меньше КПД этого светового элемента.

В качестве примера рассматриваются и сравниваются три различных варианта:

• Верхняя зона колбы у лампы накаливания, например, при ста ваттах мощности разогревается почти до 280°C, температура цоколя достигает при этом 70°C.
• У компактного люминесцентного осветителя мощностью 15 Вт больше всего перегревается его основание – место, где находится спираль. Ее температура достигает порой 130°C. Вместе с тем нагрев цокольной части в зоне расположения ЭПРА не превышает 60°C.
• В светодиодных лампах значительнее всего нагревается металлопластиковое основание корпуса. По этой причине именно в этом месте устанавливается радиатор, позволяющий отводить тепло от светодиодов и не дающий лампочке разогреваться выше допустимой нормы.

Если рассматривать вопрос о тепловой отдаче ламп по их нагреву окружающего пространства – светодиоды не относятся к «холодным» светильникам, к которым в определенных ситуациях допускается прикасаться руками.

Достоинства щадящего температурного режима

Нагрев светодиодных ламп

Особенности отвода тепла от светодиодных ламп, не допускающие возможности нагреться ее рабочим частям выше 65-70 градусов, подчеркивают их преимущества перед другими излучающими изделиями. Отсутствие вредных для обитателей квартиры паров ртути, как это наблюдается в люминесцентных приборах, а также несравнимый с другими образцами осветителей срок службы превращают эти лампы в настоящий подарок для пользователя.

Достоинство светодиодных изделий состоит в том, что несмотря на внутренние потери тепла, они все равно гарантируют ощутимую экономию электроэнергии.

Светодиодные лампы лучше всего ведут себя в хорошо проветриваемых помещениях с искусственной (принудительной) вентиляцией. А ставить такие светильники в жарких и ограниченных по занимаемому пространству местах, не имеющих свободного доступа и циркуляции воздушных масс – значит подвергать изделия опасности.

Современные осветительные приборы, построенные на базе светодиодных ламп, относятся к категории относительно новой продукции, нуждающейся в постоянном контроле и доведении до кондиции. До тех пор, пока продолжается этот процесс – у каждого пользователя появляется возможность опробовать эту оригинальную новинку и испытать ее в различных режимах функционирования.

На вопросы о том, почему некоторая часть энергии ламп расходуется на тепло, и греются ли светодиодные лампы для дома, нельзя дать однозначного ответа. Все зависит от подхода к оценке процесса, который в этом случае в основном происходит внутри светодиодов и только отчасти распространяется на окружающее пространство.