Нагреваются ли светодиодные лампы: 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 пpaктически полное отсутствие нагрева, но этого не подтверждает ни теория, ни пpaктика. Рассмотрим, насколько сильно нагреваются светодиодные лампы, и откуда в них берутся излишки тепла.
Содержание
- 1 Несколько слов о конструкции
- 2 Почему выделяется тепловая энергия
- 3 Есть ли лампочки, которые не нагреваются
- 4 Основные выводы
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.
Читайте также Особенности, производители и советы по выбору блока питания для светодиодного светильникаКакая 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 бpaкованной 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 пpaктически не отличаются друг от друга по степени нагрева. Изготовители не указывают значение рабочей температуры, поэтому рекомендовать определенные модели невозможно.
Читайте также Как сделать зеркало с подсветкой своими руками: инструменты, выбор ленты, инструкцияОсновные 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.
ПредыдущаяСледующаяКомментарии:
Яркое цветение, разнообразие сортов и окрасов, устойчивость перед засухой и жарой, нетребовательность в уходе, — все эти достоинства сделали цветок одним из любимых растений ландшафтных дизайнеров и цветоводов...
23 04 2024 0:44:59
Оно не капризное и живучее, а его агротехника несложна, поэтому культивирование этого овоща не доставляет проблем овощеводам...
22 04 2024 11:57:15
Оно имеет красивые глянцевые листья и отличается продолжительным цветением нежными, белыми или кремовыми цветами с приятным ароматом...
21 04 2024 23:12:54
Многообразие разновидностей этого растения впечатляет – на сегодняшний день количество сортов достигло 600...
20 04 2024 19:41:30
Культурные формы распространены по всему земному шару...
19 04 2024 21:22:28
Также летом ею украшают клумбы садовых участков...
18 04 2024 6:16:25
Чего стоит только елка рядом с домом, которую на Новый год можно украсить гирляндой сияющих лампочек, или сосна, а кедр...
17 04 2024 4:23:36
На основании генетических исследований род считается монотипным, содержащим один вид — киренгешома дланевидная, который объединяет эти два вида...
14 04 2024 3:53:55
И речь идёт не только о красивых парковых розах сорта Gloria Dei, Black Baccara, Corvet и прочих...
13 04 2024 16:30:41
Выбираем утят Покупать птенцов надо ранней весной – в это время наиболее выгодные цены на птицу...
12 04 2024 10:21:37
Тут главное – вовремя заметить проблему и начать с ней бороться...
11 04 2024 21:34:20
Мало того он способен украсить любой интерьер в квартире...
10 04 2024 17:45:20
Очень красиво будет смотреться кустик с красными острыми перчиками, которые к тому же пригодятся для приготовления различных блюд...
09 04 2024 13:26:34
Ввиду ее такого недавнего внедрения в широкое использование, далеко не все садоводы знают, как правильно ухаживать за необычной сортовой ягодой, и по привычке проводят с растением те же манипуляции, что и для обычной клубники...
08 04 2024 0:25:46
Эта озабоченность связана с тем, что считается, будто такие растения не нуждаются в подкормках в принципе...
07 04 2024 13:56:21
Для пересадки подходит не только специализированный субстрат, но и универсальный, для комнатных декоративнолиственных растений...
06 04 2024 12:43:36
Уход за ним не сложен, но нужно соблюдать определенные правила выращивания этого дерева...
05 04 2024 0:44:59
Однако опыт садоводов, успешно вырастивших виноград в пригородах Москвы, Санкт-Петербурга и Новгорода, свидетельствует, что некоторые сорта отлично приживаются в холодном климате...
04 04 2024 5:36:33
Их активно использовали в народной медицине, а сейчас – еще и в ландшафтном дизайне...
03 04 2024 5:10:49
Мой опыт выращивания мангового дерева...
02 04 2024 8:59:36
Декоративный многолетник применяют для создания воздушных островков на клумбах, изящных бордюров...
01 04 2024 11:35:50
Как и все корнеплоды, это растение не особо требовательно к условиям развития, однако для получения богатого урожая будет не лишним изначально определиться с тем, какую почву любит морковь, и соотнести ее запросы с возможностями конкретного участка...
30 03 2024 14:22:42
Полезные советы и рекомендации для здорового роста и плодоношения...
29 03 2024 12:41:57
Русское название «тимьян» произошло от греческого слова «фимиам», означающего «благовонное вещество»...
28 03 2024 8:31:42
Прежде всего, рекомендуется правильно подобрать сорт этого растения...
27 03 2024 9:35:57
Ее выращивание не вызовет трудностей, если знать несколько нюансов правильного выполнения этого процесса...
26 03 2024 9:12:11
Средство — мощный инсектицид, который даёт стойкий продолжительный эффект и позволяет защитить горшечные растения и овощные культуры (капусту и лук)...
25 03 2024 20:54:14
Подготовка чеснока к посадке осенью под зиму снижает риск повреждения зубков и способствует быстрому росту весной...
24 03 2024 23:20:47
Уже через месяц после вылупливания уточки увеличивают свой вес в 15-20 раз (до 2 кг) в зависимости от породы...
23 03 2024 20:53:55
Многие скажут, что все это пустая трата времени...
22 03 2024 1:33:19
Его активно используют для приготовления различных кулинарных изысков, в лечении простудных заболеваний...
21 03 2024 4:30:24
Встретить растение в природе можно на всех континентах, чаще в умеренной климатической зоне, но есть и неженки, обитающие в субтропиках...
20 03 2024 11:23:13
Это связано с тем, что растение плохо переносит зиму в открытом грунте и при плохой погоде погибает...
19 03 2024 17:19:12
Полезная трава хорошо помогает при простудах и кашле, а также подходит для кулинарного применения...
18 03 2024 18:17:21
Он используется преимущественно для оформления беседок и арок, создания живых изгородей...
16 03 2024 6:41:13
Занятая хозяйка зачастую мечтает вырастить у себя в квартире целый сад комнатных цветов – это не только красиво, но и полезно, ведь растения выполняют космическую роль в условиях планеты, выделяя кислород и поглощая углекислый газ...
15 03 2024 22:15:26
И подготовленная к сезону земля будет важной частью успеха, если за последний принимать урожайность и отсутствие больших проблем по ходу сезона...
14 03 2024 7:52:56
Оно должно быть такое, чтобы не требовать постоянного полива, пересадки или любого другого вида специального ухода...
13 03 2024 5:50:40
Ни в коем случае не следует бездумно «растыкивать» деревья по участку – при нeблагоприятном соседстве гибнут даже самые стойкие культуры, и вы уже не сможете ничем помочь делу...
12 03 2024 21:15:50
Самые популярные из них: Голдмаунд, Джапаниз Дворф, Голден Принцесс и Кэндллайт...
11 03 2024 12:59:54
Из-за этого здесь зимой достаточно тепло, а летом очень жарко...
10 03 2024 4:21:44
Он представляет собой низкорослый пышный куст с высотой стeблей, не превышающей 60 см...
09 03 2024 9:31:10
Используется в декоративном цветоводстве и как лекарственное растение...
08 03 2024 23:39:25
Свой вкус, аромат они от этого не потеряют, если придерживаться технологии посадки...
07 03 2024 9:41:15
Причем посадить не на сезон, а так, чтобы новый зеленый питомец обжился на своем месте и радовал глаз в течение многих лет...
06 03 2024 11:42:47
Эта уверенность основывается на заблуждении, поскольку вишню следует готовить как к летнему, так и к зимнему сезону...
05 03 2024 8:37:12
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::