Нагреваются ли светодиодные лампы во время работы

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.

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.

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:

https://youtube.com/watch?v=MHezLYg-eMg

Дуговые ртутные лампы (ДРЛ) высокого давления

Разрядные лампы высокого давления не нуждаются в зажигающем устройстве, благодаря дополнительным резисторам и электродам в колбе. Подключаясь напрямую к напряжению в 220 Вт, они зажигается непосредственно от светового потока. Мощность – от 80 до 250 Вт. ДРЛ намного экономичнее ламп накаливания, не реагируют на изменения температуры, поэтому могут использоваться на улице. Срок службы таких ламп – до 15 000 часов.

Недостатки: процесс разгорания ДРЛ длится около 10мин, световой поток пульсирует, цветопередача — низкая. Повторно включить горячую лампу невозможно, пока та полностью не остынет.

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.

Галогенные.

Источники света с максимально качественной цветопередачей являются представителями нового поколения ламп накаливания. Как и их предшественники, галогенные лампы излучают тепло. Однако их спираль нагревается до гораздо более высоких температур, благодаря чему света выделяется больше.

Галогенные лампы – компактные, долговечные и экономные источники освещения. Излучаемый ими спектр света гораздо сильнее приближается к белому цвету, чем у ламп накаливания. Однако и нагреваются такие лампы очень сильно, а в случае прикосновения к колбе голыми руками она пачкается и может взорваться в момент включения света. Таким образом, при установке и эксплуатации галогенных ламп необходимо соблюдать правила безопасности. К слабым местам галогенных ламп также относят высокую чувствительность к малейшим перепадам напряжения в сети. В связи с этим их необходимо включать через стабилизатор напряжения.

Возможности использования галогенных ламп достаточно широки. Их применяют повсеместно, как и лампы накаливания. В отличие от некоторых других разновидностей, галогенные лампы компактны, поэтому идеально подходят для помещений с подвесными потолками. Теплый белый свет, излучаемый такими источниками, максимально точно передает цвета предметов интерьера, придавая им насыщенность и яркость. Кроме того, он подчеркивает благородный блеск изделий из металла, хрома и стекла.

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.

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.

Особенности конструкции светодиодных ламп

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

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.

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:

Возможность перегрева кристалла зависит от выпустившей светодиод фирмы-производителя, а также от качества его сборки.

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

Какая лампочка не нагревается

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.

Краш-тест электрических ламп при низких температурах (до -145 градусов Цельсия) / Хабр В итоге можно выделить несколько факторов, от которых зависит как сильно нагреваются светодиодные лампы:

Мнение эксперта Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Помимо индикаторной подсветки на выключателе, появление мерцания светодиодной ленты в выключенном состоянии может быть связано с влиянием других электронных приборов к примеру, диммера, регулирующего яркость. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

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.

Температура нагрева светодиодных ламп

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%

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.

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.

Рабочие температуры ламп:

— Накаливания – в зависимости от мощности температура может превышать 200 oС

— Галогеновые – нагреваются даже сильнее ламп накаливания, более 250-300 oС — Люминесцентные — ~70 oС — Светодиодные LED – ~60 oС Конечно, точные температуры сильно зависят от многих факторов, в частности от мощности, но общее понимание эти показатели дают

Важно знать, что светодиодные и люминесцентные лампы при работе нагреваются незначительно, до бытовых моделей можно дотронуться рукой, даже если они долгое время были включены. А галогенные и лампы накаливания, из-за принципа работы, прямо раскаляются. Из-за этого они имеют ограничения по местам и способам установки

Несмотря на значительно различающиеся температурные режимы, каждому из этих видов вредит чрезмерный нагрев, сверх расчетных значений. Объяснение этому простое, неважно рассчитана лампа на максимальную температуру +50 градусов или +500 oС, превышение этих температур одинаково вредят обеим

Из-за этого они имеют ограничения по местам и способам установки. Несмотря на значительно различающиеся температурные режимы, каждому из этих видов вредит чрезмерный нагрев, сверх расчетных значений

Объяснение этому простое, неважно рассчитана лампа на максимальную температуру +50 градусов или +500 oС, превышение этих температур одинаково вредят обеим

Главным последствием перегрева является значительно сокращающийся срок службы и внезапный выход ламп из строя. Так как повышенные температуры разрушают их структуру, изменяют химический состав и физическое состояние элементов, всё это в целом приводит к раннему перегоранию лампочек.

Именно перегрев является одной из 7 основных причин, по которым лампочки сгорают, подробнее про остальные 6 факторов, читайте ЗДЕСЬ.

Какую лампу использовать в подвесном потолке из панелей ПВХ

Точечное освещение в подвесных конструкциях из панелей ПВХ (или натяжных потолках) должно соответствовать ряду требований. Основное — температура нагрева лампы и корпуса светильника. Материал рассматриваемых потолков, обладая низкой термостойкостью, под воздействием больших температур может пожелтеть, покрыться пятнами, растрескаться и утратить эластичность. Уберечься от данных деформаций можно подобрав оптимальный источник света. На личном примере, выбирая межу галогенной или LED лампой, оптимальным оказался последний вариант.

Определившись, что температура нагрева светодиодных ламп невысокая, а цена в 2 — 3 раза выше галогенных образцов, дополнительно рекомендуется изучить полный сравнительный анализ:

Критерий	Светодиодные лампы (LED)	Галогенные лампы
Принцип работы	В основу светодиодного освещения заложен принцип работы полупроводников. Энергия образуется в ходе движения положительных и отрицательных зарядов, и максимальная ее часть выделяется в виде фотонов видимого света.	Принцип действия схож с работой лампы накаливания. Вольфрамовая спираль является телом накаливания в галогенных лампах. Она накаливается до свечения под воздействием электрического тока. Галогениды, находящиеся в колбе со спиралью возвращают вольфрамовые испарения к телу накаливания, значительно продлевая работоспособность лампы.
Наполнение колбы лампы	Наполнение колбы не имеет значение, так как свет исходит непосредственно от диодов и не имеет химической составляющей.	Внутри колбы вакуум или инертный газ (азот, аргон, криптон). Вольфрамовая нить дополнена активными веществами, которые отвечают за химический цикл.
Нагревание в процессе свечения	Светодиодные лампы имеют минимальный нагрев – до 70°С.	У галогенных ламп сравнительно высокая теплоотдача — 150°С.
Распределение и потребление электроэнергии	Почти вся электроэнергия направляется на образование фотонов света. Энергопотребление в 8 — 10 раз ниже, чем у обычных ламп накаливания.	Большая часть энергии потребляется на накаливание нити, и незначительная — на образование света. Энергопотребление на 20-50% ниже, чем у обычных ламп накаливания.
Срок службы	От 30000 до 100000 часов работы.	От 2000 до 2500 часов работы.
Эквивалент мощности (Ватт)	Для замены лампы накаливания в 100 Ватт, потребуется светодиодная лампа мощностью 10 Ватт.	Для замены лампы накаливания в 100 Ватт, потребуется галогенная лампа мощностью 60 Ватт.
Яркость (Lm)	800 Lm.	700 Lm.
Варианты оттенка светового потока	Свет может быть теплого, нейтрального или холодного (белого цвета), цветным (в зависимости от диодов).	Теплая, близкая к белому цветовая тональность. Лампы обладают высокой цветопередачей.
Время развития максимальной яркости	2-3 секунды.	2-3 секунды.
Ограничения	Не стоит использовать LED лампы в условиях, где необходимо равномерное распределение света, так как светодиоды дают строго направленный световой поток.	Лампы сильно нагреваются, поэтому не допускается их применение в пожароопасных светильниках и люстрах. Также не стоит использовать их в сетях с сильными скачками напряжения.
Температурный диапазон работы	-90 +200°С.	-130 +150°С.
Экологическая безопасность	Безопасны.	Излучают небольшое количество ультрафиолета.

В заключение стоит отметить, что решением проблемы с сильно греющимися галогенными лампами была их замена на светодиодные энергосберегающие лампы. Конкретная модель представлена на заглавном изображении к данному материалу (ориентировочная стоимость 65 рублей). Ее мощность 5 Вт, что соответствует 35 Вт для галогенной. В результате, светильник почти не нагревается, а свет излучается более яркий по сравнению с ранее установленными галогенными лампами мощностью в 50 Вт. Также, при работе галогенных ламп пространство над потолком настолько освещалось, что панели ПВХ просвечивались. Со светодиодами данные просветы исчезли.

https://youtube.com/watch?v=i_8yva66AY0

Что нужно знать

При выборе светодиодных лампочек необходимо знать, что для них есть такой параметр, как рабочая цветовая температура. Он отражает тот уровень, на котором источник света будет давать достаточно свечения. Здесь необходимо помнить, что автомобильные фары или светильники для дома должны обладать разными параметрами температуры свечения. В противном случае они не смогут эффективно освещать пространство вокруг себя. При нахождении температуры в пределах 5000К, у излучаемого света спектральный состав будет более сбалансирован. Здесь он будет почти идентичным дневному солнечному свету. Индекс цветопередачи при таких параметрах будет равен 100. При этом максимальная цветовая температура редко используется, так как пограничные состояния могут нанести вред глазам.

Цветовая температура

Светодиодные светильники в данном аспекте отличаются следующими положительными моментами:

• корпуса ламп не греются. По факту, нагрев здесь все же происходит, только он практически неощутим. Нагрев при использовании подобного рода светильников заметен только на примере светодиодной ленты. Но и здесь основной нагрев идет только блока питания. Сами корпуса изделий не нагреваются;
• создают качественный белый свет, который максимально подходит для наших глаз, если говорить об искусственном освещении.

Подсветка машин

Такие параметры позволили широко использовать светодиоды для подсветки дома, улиц и авто. На последнем случае стоит остановиться более подробно, так как авто может иметь светодиодный тюнинг как фар, так и всего кузова. Тем не менее, здесь имеются и свои недостатки. Так, несмотря на то, что такие изделия почти не греются, а их корпуса не деформируются из-за постоянного перегрева, они не всегда эффективно воспроизводят остальные оттенки свечения.

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.

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

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 светодиоды сгорают при перегреве и как этого избежать?

Светодиоды — одни из самых энергоэффективных источников света. В среднем их светоотдача составляет 100 люмен на 1 ватт мощности, лидеры же по этому параметру светодиоды от компании CREE — порядка 160 лм/Вт, при этом ведутся разработки новых поколений LED-чипов со светоотдачей более 200 лм/Вт. Таким образом, каждое новое поколение светодиодов имеет больший КПД.

Несмотря на сказанное выше, основная проблема для светодиодных чипов – это перегрев. Перегрев происходит по причине того, что лишь треть от полученной энергии затрачивается на излучение света (в среднем, зависит от КПД конкретного чипа), остальное же рассеивается в виде тепла. Если сказать то же самое простыми словами, то распространенные китайские noname светодиоды типа emitter мощностью в 1 Ватт излучают в лучшем случае на 0.3 ватта, а 0.7 ватт уходит на нагрев.

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.

2. недостаточный отвод тепла от светильника

Перегрев лампы и выход её из строя в связи с плохим отводом тепла часто случается, когда устанавливается лампочка большей мощности, чем должна быть по инструкции. Это усугубляется если плафон, сам светильник, способ и место его установки не обеспечивают достаточное охлаждение, препятствуя вертикальному движению воздуха. Как вы знаете из школьного курса физики, теплый воздух поднимается вверх. Если по какой-то причине, например, из-за конструкции люстры или бра, тепло от лампы не уходит, а скапливается в плафоне, то со временем общая температура значительно повысится, т.к. тепло не будет эффективно рассеиваться, и лампочки начнут перегреваться.

Каждый светильник, при производстве, в зависимости от его конструкции, материалов изготовления и места установки, рассчитывается под определенный тип лампы, под определенный температурный режим работы.

Бывает так, что инструкцией предписывается необходимость устанавливать лампы накаливания мощностью до 50 Вт. А вы, желая чтобы устройство давало больше света, вкручиваете лампы на 100 Вт. При этом, соответственно, выделения тепла увеличиваются практически в два раза. Дальше есть два основных варианта: или сплавится плафон светильника, или, если он устойчив к высоким температурам, перегреется и сгорит лампа.

Как определить, что перегрев лампы вызван недостаточным отводом тепла

То, что горячий воздух плохо уходит от светильника, можно достаточно легко ощутить. Обычно, от плафона идёт жар, он нагревается сам и всё вокруг себя. Если вы заметили, что в одном из устройств периодически перегорают лампочки — просто понаблюдайте за ним под нагрузкой. В начале статьи я указывал температуры нормальные для разных типов ламп. Если в вашем светильнике происходит ощутимо больший нагрев, а это можно определить термометром, тепловизором или просто поднеся к работающему долгое время светильнику руку или аккуратно дотронувшись до плафона (помните, что, например, галогенные лампы могут достигать температур более 300 градусов, их касаться нельзя), необходимо начать бороться с плохим теплоотводом.

Что делать, если лампы сгорают из-за перегрева от недостаточного отвода тепла В первую очередь, необходимо четко следовать инструкциям производителя по типам и главное мощности ламп, допустимым к установке. Замените их на менее мощные, используйте современные светодиодные модели. У светильников не должно быть препятствий для вертикального движения воздуха, что позволит выводить тепло более эффективно. Это можно регулировать и положением плафона, выбором более удачного места установки, либо, если это потребуется, созданием дополнительных вент. отверстий, проверкой и чисткой существующих.

Основные причины выхода из строя

Основной причиной перегорания светодиодных ламп является неисправность проводки

Неисправная или прогнившая электропроводка в квартире или автомобиле – главная причина перегорания светодиодных лампочек. Большая часть кабелей была проложена много лет назад, поэтому детали и провода изношены. Менять проводку долго, дорого, не всегда возможно.

«Человеческий фактор» – ошибки электриков, строителей, других мастеров не редкость. Некорректный расчет требуемого напряжения, плохое соединение контактов, выбор неподходящих элементов – все это приводит к искрению сети, сбоям, разъединениям и другим проблемам.

«Неправильные» осветительные приборы (бра, люстры, светильники) – еще одна причина постоянного перегорания светодиодов. Около трети потребляемого напряжения расходуется на освещение, оставшиеся 2/3 трансформируются в тепло. Поэтому при разработке приборов необходимо учитывать нагревание кристаллов и предусматривать возможность своевременного охлаждения.

Понять, почему перегорают светодиодные лампочки, зачастую может только профессиональный электрик.

Неисправности и дефекты проводки

Неисправная электропроводка в квартире

Светодиоды сгорают при частых скачках и перепадах напряжения. Проблемы возникают на линиях электропередач, во время грозы, непосредственно в помещении. Своевременная проверка целостности проводов поможет избежать непредвиденных поломок и уменьшит частоту перегорания LED-светильников.

Лампы со светодиодами плохо работают в условиях пониженного напряжения. Следует проверять качество соединений в распределительной коробке, устранять скручивания и перегибы. Старые переключатели и блоки также могут стать причиной преждевременного перегорания энергосберегающих лампочек.

Проверка люстры, выявление дефектов

Неисправный патрон

Люстры имеют простое строение и основное «проблемное» место – патрон. Признаки неисправностей:

• чрезмерное нагревание;
• искрение;
• почернение и нагар.

Нельзя использовать LED-устройства в люстрах с закрытыми плафонами, с помещением потолочной колбы вниз. При подобном расположении тепло накапливается, возможностей охлаждения нет.

Некачественные светодиодные лампы

Некачественная светодиодная лампа быстро перегорает

Одна из рекомендаций электриков – не покупать устройства дешевле 120 рублей. Менее дорогие модели делают без возможности охлаждения, стабилизации, балластных конденсаторов и других способов защиты, при этом обладают хлипким корпусом. Хотя подобные устройства «без всего» исчезают с рынка.

Чтобы минимизировать последствия при работе с дешевыми механизмами, можно установить варистор – специальное устройство, стабилизирующее напряжение при перепадах электроэнергии. Обычно используют прибор с уровнем срабатывания около 470 В. Дополнительные способы – установка емкости фильтрующего конденсатора и предохранителя на плату.