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:
Находясь в сложных погодных условиях, растение привыкло накапливать влагу в толстых листьях...
24 04 2024 5:42:58
В предлагаемой статье рассматриваются нюансы выращивания культуры в открытом грунте, от посадки до применения в ландшафтном дизайне...
23 04 2024 13:15:53
И самым необычным, конечно же, является педилантус, цветение которое привлечет внимание каждого...
22 04 2024 6:52:55
С одной сотки он получает 600 кг картофеля и 800 кг капусты...
21 04 2024 7:36:16
Крестовник обыкновенный. Народное название: параличник...
20 04 2024 10:36:31
Многие цветоводы просто выбрасывают розу после цветения, хотя даже в горшечном формате она остается полноценным кустарником и способна радовать нас долгие годы...
19 04 2024 21:17:54
Чаще всего используется для реализации ландшафтных композиций, потому что имеет эффектный внешний вид благодаря своим белоснежным, свисающим к земле, густо цветущим побегам, напоминающим свадебное платье невесты, за что и получила своё название...
17 04 2024 8:28:23
Темно-зеленые листья со светлыми, иногда даже белыми полосками, черточками, пятнами растут на толстых сочных стeблях, образуя пышный куст...
16 04 2024 0:55:39
Кроме того, что они растут с большой (иногда, молниеносной) скоростью, лианы украшены декоративными листьями или цветами...
15 04 2024 11:59:11
Англичане считают, что внутри зарослей этих первоцветов живут гномики и феи, которые украшают эти растения капельками воды...
14 04 2024 7:26:36
Ещё бы, ведь мешки с землёй ставят на целину, в межу, на отмостку или на крыльцо...
13 04 2024 12:10:24
Растение является луковичным травянистым многолетником, принадлежащим к подсемейству Гиацинтовых семейства Спаржевых...
12 04 2024 20:15:19
От количества солнца, которое получает культура, напрямую зависят ее красота и жизнеспособность...
11 04 2024 2:22:31
Цветут эти замечательные растения рано, они неприхотливы и придают вашему саду необычный вид...
10 04 2024 11:14:47
Здесь всегда много света, простора, природных материалов и здесь всегда найдется место для живых растений...
09 04 2024 19:57:18
Эту мечту нетрудно воплотить в реальность, если заняться культивированием овощей в квартире на подоконнике, особенно если окна выходят на солнечную сторону...
07 04 2024 8:20:50
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...
06 04 2024 12:59:44
Эта культура обладает необычными листьями, которые по форме похожи на ландыш...
04 04 2024 22:18:20
Он не просто украшает сад, но и дает полезные плоды, богатые витаминами...
03 04 2024 14:31:18
Тогда начинаются лихорадочные поиски, ведь каждый хочет сделать всё правильно...
02 04 2024 20:55:32
Почему бы и нет? Давайте посмотрим, как можно самому создать у себя во дворе ровный ковер изумрудной травы...
01 04 2024 15:14:43
Описание растения В высоту может достигать не более 30 см...
31 03 2024 21:33:43
Оно имеет прямое отношение к роду голосеменных хвойных растений семейства можжевельников, например, таких, как: секвойя, кипарис, можжевельник, таксодиум и кипарисовик...
30 03 2024 9:49:14
Их зимостойкость сильно зависит от родительских растений – российские потомки, как правило, существенно превосходят по этому показателю экземпляры, привозимые из-за границы...
29 03 2024 5:54:47
Преимущества этого метода в следующем: экономия места, выращивать растения можно в несколько ярусов; плоды не загрязняются землёй; нет необходимости в поливе и прополке; отсутствие вредителей; нет грибковых болезней; круглогодичное выращивание; стабильные, высокие урожаи...
28 03 2024 23:11:35
Благодаря усовершенствованным хаpaктеристикам обpaбатывать кусты стало безопасно, а величина и качество урожая просто невероятные...
27 03 2024 21:48:52
А всего то нужно – посадить у себя желаемую культуру, разместив ее в цветочных горшках на подоконнике...
26 03 2024 20:30:22
Для упрощения проводимых мероприятий предлагается использование современного приспособления – агроволокна, облегчающего обработку...
25 03 2024 23:41:10
На своей родине, в горах Центральной Азии, в Афганистане, Индии и Пакистане, это уникальное хвойное растение доживает до тысячи лет, не теряя при этом своей декоративности и демонстрируя беспредельные способности матушки-природы...
24 03 2024 3:16:34
Обладает нежными внешними данными, часто используется для озеленения балконов, беседок и оград...
23 03 2024 20:22:57
Но не у каждого цветовода есть возможность приобрести уже взрослое растение, да и его адаптация в домашних условиях не всегда проходит успешно...
22 03 2024 17:18:10
Многообразие сортов и разновидностей позволяет удовлетворить требования даже самых привередливых садоводов...
21 03 2024 3:20:54
Так, важный фактор активного роста – сбалансированный грунт для хвойных растений, позволяющий корневой системе правильно развиваться, что, в свою очередь, способствует равномерному формированию надземной части растения...
20 03 2024 0:18:18
У них крупные листья овальной формы...
18 03 2024 5:12:13
В мякоти этого овоща содержится много белка и витаминов, аскорбиновая и фолиевая кислоты, железо, его c успехом применяют в кулинарии, косметологии и медицине (особенно полезно диабетикам)...
17 03 2024 15:12:22
Нужно вспахать отдохнувшую за зиму землю, внести удобрения, осуществить посадку культур, окучить, прополоть, собрать урожай и перепахать землю перед первыми заморозками...
16 03 2024 23:16:49
Урожайность повысится в несколько раз, если правильно ухаживать за грядкой и исполнять все рекомендации в момент посева мицелия...
15 03 2024 11:59:40
Очень часто на садовых участкам можно встретить красивое вечнозеленое декоративное растение с мечевидными листьями и нежными соцветиями, радующих своих хозяев длительным цветением...
14 03 2024 1:16:46
Нужно знать, на какое расстояние сажать картошку, и другие тонкости...
13 03 2024 15:17:15
Является представителем группы красивоцветущих видов...
12 03 2024 12:44:11
Кроме того, эти кустарники легко размножить и они устойчивы к болезням и вредителям...
11 03 2024 18:43:25
Многие выбирают хризантемы, потому что они цветут продолжительное время и неплохо выдерживают условия российского климата...
10 03 2024 20:46:32
Однако некоторое время росли они на клумбе очень плохо: всходили не все, цветение было неравномерным и поздним, часто болели...
09 03 2024 12:20:29
Кусты пиретрума образуют пряморастущие стeбли, которые достигают высоты от 50 до 70 см и быстро разрастаются...
08 03 2024 6:20:19
Хаpaктеристика и свойства Брокколи – однолетнее растение семейства крестоцветных (капустных), разновидность цветной капусты, отличается некрупными соцветиями темно-зеленого цвета и головкой, состоящей из бутонов...
07 03 2024 4:21:28
В природе его можно повстречать в тропических поясах Южного и Северного полушария...
06 03 2024 21:52:19
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 ::