Нагреваются ли светодиодные светильники: почему и насколько сильно нагреваются диодные светильники

почему и насколько сильно нагреваются диодные светильники

Современные осветительные приборы заметно отличаются от привычных ламп накаливания по всем параметрам. Особенно заметна разница у светодиодных экземпляров, ставших наиболее популярными и востребованными благодаря удачному сочетанию свойств. Одним из преимуществ ЛЕД устройств считается практически полное отсутствие нагрева, но этого не подтверждает ни теория, ни практика. Рассмотрим, насколько сильно нагреваются светодиодные лампы, и откуда в них берутся излишки тепла.

Несколько слов о конструкции

Устройство светодиодной лампы значительно отличается от традиционных конструкций светильников. LED конструкции представляют собой полупроводниковые приборы, в которых происходит выработка света посредством рекомбинации электронов на границе p-n перехода. Источник света — кристалл, состоящий из трех сверхтонких пластин, образующих p-n-p переход. При контакте электрона с границей каждый раз появляется фотон света. Для получения ровного и стабильного излучения необходимо создавать максимально тонкий средний слой, способствующий возникновению туннельного эффекта. Один такой кристалл способен выдавать ограниченное количество светового потока, но при соединении нескольких элементов излучение заметно усиливается.

Каждая лампа содержит несколько кристаллов (чипов). Они устанавливаются на печатной плате, представляющей собой алюминиевую пластину. Плата крепится к радиатору, обеспечивающему отвод тепла от кристаллов. Внутри радиатора установлен драйвер — блок питания, преобразующий сетевые 220 В переменного тока в 12 В постоянного напряжения. Конструкция драйвера основана на ШИМ-модуляции, что позволяет сделать схему миниатюрной, умещающейся в колбе.

Между радиатором и цоколем устанавливается пластиковое основание из материала, обладающего высокими диэлектрическими показателями. Чипы и печатная плата накрыты прозрачным (чаще всего, матовым) пластиковым колпаком, защищающим чипы от механических воздействий. Большинство ЛЕД приборов изготавливают в традиционном формфакторе ламп накаливания, что позволяет устанавливать их в старые и привычные люстры.

Почему выделяется тепловая энергия

Если коротко, причиной выделения тепловой энергии является КПД лампы. Он находится в пределах 30-40%, именно такая часть затраченной энергии уходит на излучение света. Остальные 60-70% энергии идут на нагрев кристалла.

Выделение тепловой энергии является побочным эффектом от взаимодействия электронов с дырками в зоне p-n перехода. Причем, степень тепловыделения возрастает с увеличением мощности кристаллов. Если светильник состоит из большого количества чипов, то и греются они, соответственно, сильнее. Излишки тепла отрицательно влияют на состояние кристаллов — они выгорают, теряют яркость свечения и в конце концов перестают излучать свет.

Важно! Эффективность работы чипа зависит от состояния стенок слоев, составляющих p-n переход. Чем меньше они имеют изъянов — микроскопических ямок, выбоин, неровностей — тем больше возникнет фотонов. Каждая выбоина на поверхности полупроводника создает помеху правильному движению электрона. Вместо образования фотона света выделяется некоторое количество тепла. Отсюда можно сделать вывод о качестве чипа и лампы в целом — чем лучше отработана технология сборки кристаллов, тем ярче будет свечение и меньше нагрев.

Тепло от кристалла передается алюминиевой плате, которая, в свою очередь, отдает энергию радиатору. Это и дает некоторый нагрев, свойственный всем светодиодным осветительным приборам. Необходимо учитывать, что сравнивать температуры ЛЕД и ламп накаливания нецелесообразно, поскольку они работают на разном принципе. Для первых нагрев является следствием неудачного контакта электронов с границей p-n переходов, вторые работают на принципе свечения нагревающейся вольфрамовой нити. Это означает, что тепло светодиодов — побочный эффект, а для ламп накаливания это одно из условий функционирования. Чем массивнее радиатор и плотнее контакт с ним платы, тем эффективнее будет рассеиваться нагрев кристаллов ЛЕД устройства.

Какая температура нагрева считается нормальной

Говорить о норме нагрева светодиодных ламп сложно. Есть определенные пределы, которые принято считать рабочим диапазоном температуры ЛЕД конструкций — от 60° до 70°, хотя встречаются образцы с меньшим или большим нагревом. Показатели каждого вида светодиодов зависят от разных факторов:

• мощность лампы;
• количество чипов, установленных на плате;
• размер и эффективность контакте радиатора с платой;
• режим работы светодиодов.

Любая светодиодная лампа со временем теряет яркость свечения, или, как говорят, деградирует. Причиной этого явления считается перегрев всех чувствительных деталей. Важно, что проблемным узлом часто оказывается не чип, а другие элементы конструкции — например, детали драйвера. Нормой считается деградация в пределах 70%, большие показатели свидетельствуют о бракованной лампе или несоблюдении производителем требований технологии.

Примечательно, что разница рабочих температур двух светодиодов буквально в 5-10° вызовет ускорение деградации более нагретого прибора на 50-60%. Также необходимо знать, что существуют специальные модели светодиодных ламп, рабочая температура которых превышает 100°. Они используются в особых условиях и не продаются вместе с бытовыми типами светильников.

Есть ли лампочки, которые не нагреваются

Выбор лампы, которая гарантированно не перегреется и не доставит хлопот владельцу, является важной задачей. Если в квартире установлен натяжной потолок из ПВХ пленки, горячие поверхности светильников быстро выведут полотно из строя. Из всех существующих разновидностей светильников могут быть использованы только два типа:

• люминесцентные;
• светодиодные.

Степень нагрева обоих видов ламп примерно одинакова и зависит от многих факторов. При этом, люминесцентные светильники греются преимущественно в районе цоколя, тогда как эпицентр нагрева светодиодных ламп находится в районе установки чипов, т. е. в центральной части колбы. Это обстоятельство, в сочетании с другими преимуществами, вывело ЛЕД лампы в уверенные лидеры среди всех альтернативных вариантов.

Интересно! Отыскать лампу, которая совершенно не нагревается, невозможно. Однако, можно выбрать светильник с наименьшим показателем рабочей температуры. Как правило, это лампы, изготовленные известными и надежными производителями, обычно из Европы. Стоимость таких приборов довольно высока, но и степень надежности гораздо выше, чем у продукции большинства китайских фирм.

Существуют филаментные светодиодныве конструкции, которые реалистично имитируют обычные лампы накаливания. Они нагреваются меньше — средняя температура колбы составляет 50—60°, что достигается с помощью заполнения корпуса специальными газами. Для тех пользователей, кому важно найти самые «холодные» светодиодные приборы, можно посоветовать использовать филаментные виды светодиодных ламп. Все остальные разновидности практически не отличаются друг от друга по степени нагрева. Изготовители не указывают значение рабочей температуры, поэтому рекомендовать определенные модели невозможно.

Основные выводы

Светодиодные лампы нагреваются во время работы, как и все остальные виды светильников. Однако, степень нагрева значительно ниже, чем у других конструкций. Она зависит от различных факторов:

• мощность светильника;
• качество кристаллов;
• режим работы лампы.

Конструкций, совершенно не греющихся во время работы, не существует. КПД любого светильника наглядно демонстрирует соотношение светового потока и рассеивания приложенной энергии, которая рассеивается в виде тепла. Светодиодные приборы обычно греются до 60-70°, что не представляет пожарной опасности и не выводит из строя полотно натяжного потолка. Свое мнение о нагреве светодиодных ламп излагайте в комментариях.

Предыдущая

СветодиодыКак правильно паять светодиоды SMD

Следующая

СветодиодыКак правильно соединить светодиодную ленту между собой

Как сильно нагреваются светодиодные лампы

Главная Вопросы о светодиодах Греются ли светодиодные лампы

Перед тем как приобрести такой источник света и установить его нужно понять греются ли светодиодные лампы? Для этого нужно немного разобраться в самой конструкции, пока ещё инновационного осветительного прибора. Все существующие светодиодные лампы состоят из:

Проверка температуры нагрева цоколя светодиодной лампы

Источник светового потока — светодиод, их может быть как один, так и множество в зависимости от желаемой мощности. Такие светодиоды в лампах называют иногда чипами.

Рассеиватель — служит для того, чтобы свет от светодиодов рассеивался равномерно и мягко. Изготавливается из поликарбоната и других сортов пластика.

Печатной платы, на которой установлены светодиоды. Она обеспечивает эффективную передачу вырабатываемого тепла через термопасту на теплоотводящий металл (радиатор).

Радиатор — часть лампы, отвечающая за отведение тепла, вырабатываемого светодиодами. Зачастую изготавливается из анодированного алюминия, реже из обычного. Конструкция радиатора имеет ребристую форму, для увеличения площади теплопередачи.

Драйвер — требуется для преобразования переменного тока в постоянный и выпрямления пульсаций напряжения.

Полимерное основание корпуса цоколя служит для изоляции всей от конструкции от пробоя электрическим током.

Цоколь — служит для соединения токопроводящих частей светодиодной лампы с патроном.

Конструкция и процесс изготовления подробно описан в видео:

Светодиодная лампа, как и все приборы, преобразующие электрический ток в свет, выделяют некоторое количество тепла. Источники света на светодиодной основе, греются в несколько раз меньше, если сравнивать с лампами накаливания. В светодиодной лампе не нагревается ни цоколь, ни рассеиватель. Происходит выделение тепла только на самом кристалле светодиода, и большую часть тепла выделяет драйвер. Тепловая энергия передается на радиатор и успешно рассеивается им.

Как сильно нагреваются светодиодные лампы важно понимать тем, кто планирует использовать их возле горючих предметов — натяжной потолок, мебель, подсветка штор и пр. Сила нагрева зависит от мощности и логично, что менее мощный светодиод меньше греется. Реальный КПД ламп оценивается в 80%.

Т.е. при мощности светодиодной лампы 10 Вт — 2 Вт уйдет исключительно на выработку тепла. Температура нагрева светодиодной ламы достигает в максимальной горячей точке всего лишь 65 °C, по сравнению с лампами накаливания, температура которых спокойно доходит до 265 °C. Так, что при вопросе в магазинах «какие лампочки не нагреваются?» — имеются в виду светодиодные.

Нужно так же помнить, что в светодиодной лампе есть элементы которые греются намного сильнее. Так, конденсатор может нагреваться более 100 °C. И это его абсолютно нормальная рабочая температура. Конденсатор размещается на драйвере и укрыт корпусом, достать его без повреждения конструкции невозможно.

Конденсатор — элемент на печатной плате, предназначенный для сглаживания пульсаций и мерцаний напряжения в сети. Работает в диапазоне от 85 до 260 В.

В итоге можно выделить несколько факторов, от которых зависит как сильно нагреваются светодиодные лампы:

• Качество материалов как радиатора, так и всех компонентов;
• Мощность лампы;
• Качество сборки;
• Окружающая температура воздуха.

Поиск по сайту

ВАМ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО

Мои светодиодные фонари слишком горячие!

Перейти к содержимому Мои светодиодные фонари слишком горячие!

Много лет назад, когда все, что мы знали, были лампы накаливания, было известно, что лампочки сильно нагреваются, в некоторых случаях до такой степени, что могут вызвать серьезный ожог при контакте с кожей. Это была стандартная практика, и ее приняли по мере развития освещения. По мере изменения освещения и совершенствования наших технологий резко возросла эффективность, а также дизайн и функциональность. Одно остается неизменным. Освещение создает тепло.

Часто ошибочно полагают, что «все эти новые светодиодные технологии так хороши, потому что они остывают». К сожалению, наука не изменилась настолько, чтобы полностью исключить тепло из наших источников света. В нашем процессе создания различных степеней яркости и цветовой температуры неэффективность преобразования энергии в желаемый свет приводит к потере энергии, и эта энергия находится в форме тепла. Это правда, что это тепло будет намного меньше, чем накаливания прошлого, но тепло все же будет производиться. В качестве примера такой повышенной эффективности, если вы посмотрите на лампу накаливания мощностью 60 Вт, которая имеет мощность около 800 люмен, и сравните ее с KLUS 19.10, который составляет примерно 3 Вт/фут или 113 люменов на ватт, что дает 6780 люменов при тех же 60 Вт. Из-за того, как расположено освещение и количество вырабатываемой энергии, и то, и другое будет выделять тепло, но светодиод будет значительно меньше по всей части.

Срок службы светодиода сильно зависит от рабочей температуры продукта. Большинство светодиодных лент KLUS имеют максимальную рабочую температуру около 140°F. Оставаясь при этой температуре или ниже, вы, как ожидается, максимально продлите срок службы продукта, превышение температуры по-прежнему позволит ему функционировать, но такие свойства, как срок службы и цвет, будут уменьшаться гораздо быстрее. Именно здесь использование экструзионной модели KLUS играет большую роль в обеспечении ожидаемого полного срока службы светодиода. Алюминиевые профили KLUS позволяют приклеить гибкую светодиодную ленту внутрь, создавая связь между задней стороной гибкой светодиодной ленты и алюминием, позволяя избыточному теплу (из-за нашей ранее упомянутой неэффективности) отводиться от самого светодиода и рассеиваться алюминиевым профилем в окружающую среду. В свою очередь, да, сам алюминиевый профиль, а также его компоненты будут нагреваться, в большинстве случаев они будут теплыми на ощупь, но в некоторых случаях температура может все еще быть неудобной и даже превышать рекомендуемую рабочую температуру светодиода. В этом случае экструзии KLUS выполняют свою работу, отводя тепло от светодиода, создавая среду, необходимую для того, чтобы этот светодиод получил полностью эффективный срок службы. Светодиодный профиль/экструзия очень редко обжигает кого-то, если не соблюдается максимальная требуемая мощность, указанная производителем.

Да, новая технология светодиодного освещения может нагреваться и будет нагреваться, но по сравнению с освещением прошлого температура намного безопаснее. Тепло от освещения также согревает окружающую среду, но по сравнению со старыми лампами накаливания, это тепло окружающей среды значительно снижается при использовании светодиодного освещения. Это снижение температуры окружающей среды снова является еще одним примером экономии благодаря тому факту, что теперь вам потребуется меньше энергии для охлаждения помещения с помощью окружающей системы климат-контроля. Гибкие светодиодные ленты KLUS можно использовать сами по себе, но мы всегда рекомендуем сочетать с ними алюминиевый профиль KLUS, чтобы получить максимальную отдачу от ваших денег.

Если вы хотите узнать больше о том, как интегрировать системы светодиодного освещения KLUS в свой дом или бизнес, свяжитесь с нами или с одним из наших представителей в вашем регионе!

Категории

• Статьи
• Дилемма дизайна
• Общие статьи о светодиодном освещении в блогах и новости
• Пресс-релизы и события

9000 2

О КОМПАНИИ KLUS

Наверх

Нагреваются ли светодиодные фонари – как Горячие светодиодные лампы?

Популярность светодиодных светильников в качестве предпочтительного источника света для потребителей значительно выросла. В основном это связано с их экологичностью, низким энергопотреблением и экономичностью. Кроме того, светодиодные лампы служат дольше, чем традиционные источники света. Источник

Все эти особенности привели к очень положительным отзывам от потребителей светодиодов, которые побудили других потребителей отказаться от галогенных и других традиционных источников света в пользу светодиодных ламп.

Этот рост популярности также привел к возникновению множества мифов и неправильных представлений о светодиодных лампах, что делает еще более важным для пользователей понимать и узнавать подробности о светодиодных лампах, прежде чем переходить на них.

В этой статье мы рассмотрим одну растущую проблему многих пользователей, которые задаются вопросом, нагреваются ли светодиодные лампы или нет. Давай выясним!

Нагреваются ли светодиодные лампы?

Одно из самых популярных заблуждений относительно работы светодиодных светильников заключается в том, что они не излучают тепла. Это неправда, так как светодиоды, как и все источники света, выделяют тепло.

Итак, светодиоды нагреваются.

Основное отличие светодиодных светильников, которое приводит к такому заблуждению, заключается в том, что светодиодная технология позволяет значительно снизить тепловыделение.

Прикоснувшись к лампе, вы можете заметить, что она холодная, что наводит на мысль, что лампа не нагревается. На самом деле это происходит потому, что выделяемое тепло аккумулируется внутри лампы.

Чтобы лучше ответить на этот вопрос, далее мы объясним, как работают светодиодные лампы и почему вы не чувствуете тепло при прикосновении к лампе.

Почему светодиодные фонари безопасны для прикосновения по сравнению с традиционными источниками света?

Светодиодные лампы широко известны тем, что они более энергоэффективны, чем галогенные или люминесцентные лампы.Источник

Это связано с тем, что количество потребленной энергии, которая преобразуется в свет, по сравнению с количеством, требуемым другими источниками для той же светоотдачи.

Энергия, потребляемая любым осветительным прибором, рассеивается двумя способами. Один способ — излучать свет и освещать пространство, а другой — излучать тепло в результате работы лампочки.

Некоторые источники света преобразуют свою энергию в инфракрасное излучение, в результате чего эти источники света излучают много тепла. С другой стороны, большинство светодиодных ламп не излучают инфракрасное излучение.

Таким образом, при работе светодиодных светильников вместе со световой энергией выделяется лишь небольшое количество тепла, что делает светодиоды энергоэффективными.

Большинство энергосберегающих светодиодных светильников могут преобразовывать до 80% потребляемой энергии в световую энергию.

Как светодиоды выделяют тепло?

Даже самая энергоэффективная светодиодная лампа выделяет некоторое количество тепла. Тем не менее, что отличает эти источники света от других источников, так это технология, с помощью которой светодиоды выделяют тепло.

Если вы когда-нибудь осмотрите светодиодную лампочку, вы, вероятно, заметите белые керамические части на оборудовании. Это теплоотвод. Радиатор — это часть светодиодной лампы, предназначенная для отвода тепла от лампы и его отдачи.

Поскольку светодиоды производят меньше энергии, радиатор должен выпускать меньше горячего воздуха. Однако следует помнить, что радиатор сильно нагревается, поэтому не прикасайтесь к нему, когда горит свет.

Кроме того, большое значение имеет качество радиатора, так как оно определяет скорость и интенсивность излучения тепла от лампы.

Конструкция светодиодной лампы и тип материалов, из которых она изготовлена, также являются ключевыми факторами, когда речь идет о количестве тепла, которое она может выделять в окружающую среду.

Читайте также: Как выбрать лучшие светодиодные потолочные светильники

Влияют ли деформации светодиодных светильников на выделяемое тепло?

Одной из наиболее важных частей светодиодного освещения является диод, и даже малейшая неравномерность его конструкции заставит вашу лампу выделять большое количество тепла.

Материалы, используемые при производстве диода, также влияют на количество выделяемого им тепла.

Диод отвечает за излучение световой энергии. Это та часть, которая потребляет электрический ток, превращая 80% энергии в свет, а остальную часть в тепло.

Чтобы светодиоды были более энергоэффективными и производили требуемый световой поток, качество диода, его материалы и способ установки очень важны.

При выборе вариантов светодиодов всегда выбирайте производителей, которые используют диоды самого высокого качества.

Имеет ли значение расположение светодиодных ламп?

Расположение светодиодной лампочки в вашем доме может существенно повлиять на количество выделяемого тепла. Светодиодные лампы, расположенные вверх или вниз, излучают гораздо меньше тепла.

Если в вашем помещении требуется боковое расположение светодиодных ламп, убедитесь, что рабочая температура находится в пределах нормы.

Связь между производством тепла, энергией и сроком службы светодиодных светильников

Энергоэффективность и низкий уровень тепловыделения являются основными причинами, по которым светодиодные светильники имеют более длительный срок службы по сравнению с традиционными источниками света.

Внутреннее тепло, выделяемое всеми источниками света, или температура перехода вызывает затемнение или неисправность лампочек. Именно по этой причине заканчивается срок их эксплуатации.

Традиционные источники света с высокой температурой перехода не способны снизить внутреннее выделение тепла. Поэтому они страдают от более короткой продолжительности жизни.

Радиатор, встроенный в светодиодные фонари, напротив, регулирует количество выделяемого тепла. Это тепло уже ниже, поддерживая низкую температуру перехода.

Сильный внутренний нагрев медленно влияет на световую структуру и вызывает повреждение оборудования. Следовательно, большинство ламп теряют свою способность функционировать из-за теплового повреждения.

Меньшее тепло, выделяемое внутри светодиодных ламп, снижает вероятность повреждения. Это дает светодиодным светильникам гораздо более длительный срок службы по сравнению с традиционными источниками света, почти в 5 раз больше.

Кроме того, по истечении срока службы, указанного в описании продукта, светодиодные фонари могут работать еще много часов. Тем не менее, светоотдача будет медленно ухудшаться и тускнеть.

Итог

Светодиодные лампы нагреваются, но гораздо медленнее, чем традиционные источники света. Источник

Тепло, которое они выделяют, часто невозможно обнаружить. Это связано с тем, что количество выделяемого тепла минимально, что сбивает пользователей с толку при выработке тепла светодиодными лампами.

Количество тепла, которое производит оборудование, сохраняется внутри. Таким образом, вы не можете почувствовать тепло при прикосновении к лампочке.

Эта функция безопасности является большим дополнительным преимуществом светодиодных фонарей. Теперь это добавляет больше причин к длинному списку преимуществ, которые можно получить от модернизации светодиодов.

Вы также можете прочитать: Привлекают ли светодиодные лампы насекомых и жуков?

Последнее обновление: 27 апреля 2023 г.

Мы самостоятельно исследуем, тестируем, проверяем и рекомендуем лучшие продукты.