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:
Чтобы выбрать подходящий вариант, необходимо ориентироваться на целый ряд особенностей...
05 05 2024 9:12:30
Один ствол с пышной кроной не разрастается, как куст, выглядит декоративнее и лучше сочетается с другими растениями...
04 05 2024 18:42:30
Как и почти все виды этого рода, это водолюбивое растение – в природе растет на болотах, берегах озер, медленных рек...
03 05 2024 5:44:12
Хозяин своего сада всегда хочет только одного – красивый и уникальный сад, в котором будут исключительно здоровые и красивые растения...
02 05 2024 15:51:35
Только предварительно почву следует тщательно освободить от сорняков, а еще лучше подготовить ее специально из смеси торфа, песка и золы...
01 05 2024 22:36:45
В природном земледелии сидераты — основа для выращивания любой агрокультуры и создания живой земли без химии...
30 04 2024 16:45:54
Только после проведенных мероприятий культура будет сильной, с хорошим плодоношением и компактной кроной...
29 04 2024 23:57:31
В чем причина этого? Луковицы, которые не были выкопаны весной после цветения, углубляются в почву...
28 04 2024 17:33:52
Такой маленький мотылек очень любит сок растений...
27 04 2024 19:57:43
Ему приписывают некоторые магические свойства, за которые его так любят представительницы слабого пола...
26 04 2024 20:51:43
Проводя такие работы можно совершить очень много ошибок, поэтому очень важно знать правильный алгоритм действий и подойти к этой процедуре как можно серьезней...
25 04 2024 5:31:29
Это очень важный, даже определяющий момент для успешного развития виноградника и отнестись к нему нужно со всей серьезностью...
24 04 2024 20:48:16
Роскошный палисадник или красивоцветущая клумба – это настоящее украшение двора, и каждый хозяин, заботясь о своем саде, не упускает из виду такую важную процедуру по уходу, как своевременные подкормки минералами...
23 04 2024 21:24:50
Существуют специально выведенные мелкоплодные сорта — «черри», которые можно выращивать даже дома...
21 04 2024 22:32:17
В него входит формирование кроны методом обрезки...
20 04 2024 2:43:59
Отличительная черта – это длительная зима, короткий период для вегетации, ветреные и многоснежные зимы...
19 04 2024 13:16:45
Розмарин содержит эфирные масла, в которых смешаны нотки цитруса, хвои и камфоры...
17 04 2024 19:20:53
Став достойным украшением американских садов, многолетник постепенно завоёвывает и европейское садовое прострaнcтво, являясь неприхотливой и зимостойкой культурой...
16 04 2024 3:44:49
До не давнего времени сциндапсус и эпипремнум считали одним видом...
15 04 2024 21:18:43
Этот поздний осенний овощ можно увидеть пpaктически на любом огородном участке...
14 04 2024 10:17:20
Широкий выбор водных растений в питомнике позволит украсить и разнообразить Ваш пруд, улучшить его биологическую систему...
13 04 2024 12:49:55
Трава сочетается с мясными и рыбными блюдами...
12 04 2024 17:53:59
Самое главное при выборе сорта, чтобы он был районирован для вашей зоны...
11 04 2024 15:54:10
Осенью в саду важно уделить время обрезке фруктовых деревьев...
10 04 2024 11:50:49
Ядовитый плющ: описание растения Вечнозеленый плющ — неприхотливое растение...
09 04 2024 2:22:51
Ценность петрушки определяется ее витаминным составом, и неприхотливостью в уходе...
07 04 2024 11:20:22
Эта салатная культура просто поражает обилием витаминов и высокой стоимостью...
06 04 2024 9:13:34
Распространённый по всему миру суккулент встречается в разнообразных жизненных формах: от травянистых лиан до могучих деревьев...
05 04 2024 4:24:30
Собирать плоды отправлялись в лес, но довольно скоро стало понятно, что культура прекрасно чувствует себя даже на приусадебном участке...
04 04 2024 12:39:28
Но наряду с пышным и декоративным внешним видом этот сорт растения отличается и капризным хаpaктером...
03 04 2024 21:54:10
Невероятно красивый внешний вид, великолепная форма в разрезе и насыщенный оригинальный вкус карамболы преподносят её на вершину популярности...
02 04 2024 22:13:46
Чтобы растение без проблем развивалось на протяжении всего года, важно обеспечить ему правильный уход в зависимости от сезона...
01 04 2024 2:20:25
Это связано с тем, что растение плохо переносит зиму в открытом грунте и при плохой погоде погибает...
31 03 2024 22:33:21
Этот способ разведения растений позволяет получить большой урожай ягод...
30 03 2024 6:27:20
Цветок этот одновременно имеет сочетание целебных и ядовитых свойств, а дурманящий утончённый запах способен заворожить...
29 03 2024 15:50:43
Это однолетнее растение может достигать в высоту 40 см, обладает разветвлёнными стeблями и поистине прекрасными цветами...
28 03 2024 0:58:19
Нужно подготовить посадочный материал, обеспечить тщательный уход за грядками для формирования крепких розеток...
27 03 2024 12:18:31
Размножить его можно несколькими способами...
26 03 2024 9:34:23
Чтобы растение без проблем развивалось на протяжении всего года, важно обеспечить ему правильный уход в зависимости от сезона...
25 03 2024 21:24:24
Её можно формировать и кустом, и деревом, делать из неё живые изгороди, придавать стрижкой любые формы...
24 03 2024 22:14:26
Особенно если вы сделали омолаживающую обрезку весной: на стволах и скелетных ветвях начнут появляться многочисленные жирующие побеги – волчки...
22 03 2024 6:58:11
На садовых участках выращивают сортовые растения, среди которых такие, как Кумберленд, Нью Логан, Бристоль, Бойсенберри, Литач, Блэк Джевел, Уголек, Дар Сибири, Поворот, Удача и другие...
20 03 2024 3:11:17
Остеоcпepмум – это многолетнее цветущее садовое растение родом из Африканского континента...
19 03 2024 6:26:34
Вы узнаете, как выращивать шафран на подоконнике, какой сорт нужно выбрать...
18 03 2024 12:12:37
Самые известные из народных названий – чихотная трава и чихотник обыкновенный произошли во многом из-за способности высушенного порошка из листьев и корзинок птармика вызывать сильный чихательный рефлекс...
17 03 2024 14:27:59
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 ::