Почему перегорают светодиоды в автомобиле?

Содержание

Основные причины перегорания светодиодных ламп в авто и квартирах

Почему перегорают светодиоды в автомобиле?

Если по заявлениям разработчиков срок службы LED должен составлять десятки тысяч часов, почему светодиодные светильники перегорают так часто? Причин этому несколько.

Условно можно выделить ровно 5 причин, хотя они прочно взаимосвязаны.

  1. Качество изготовления;
  2. неисправность электропроводки или узлов крепления ламп;
  3. превышение напряжения;
  4. превышение температуры;
  5. неправильный выбор преобразователя питания.

Может ли светодиод перегореть, если сам принцип работы подразумевает минимальное энергопотребление и невосприимчивость к вибрации (светоизлучающий элемент это кристалл полупроводника, залитый прозрачным компаундом)? Может.

Что из себя представляет светодиод

Верно, что мощность потребляемой энергии LED ниже, чем у других источников света. Но суть в том, что рассеиваемая мощность сконцентрирована на миниатюрном кристалле, тепло выделяется на площади в несколько квадратных миллиметров. Для исключения перегрева требуется эффективный теплоотвод и свободная циркуляция воздуха.

Низкое качество

Качество ламп стоит на первом месте среди причин перегорания светодиодов. В основе конструкции LED элементов — полупроводниковый p-n переход, который критично относится к нарушению параметров эксплуатации. Ключевые параметры:

  • Ток, идущий через светодиод;
  • прямое и обратное напряжение;
  • температура.

Чтобы свести к минимуму влияние разрушающих факторов, для запитки LED разрабатываются сложные схемы управления. И если сам светодиод пока еще имеет высокую стоимость, то наличие дополнительных элементов увеличивает ее еще больше.

Плата светодиодного драйвера

На рисунке видно, что нормальная схема драйвера содержит массу радиоэлементов (конденсаторы, резисторы, контроллер и пр.). Естественным желанием производителей становится снижение себестоимости изделий для повышения конкурентоспособности на рынке и увеличения прибыли. Это приводит к упрощению схемотехники преобразователей напряжения питания, экономии на теплоотводе и квалифицированной сборке готовых изелий.

При беглом осмотре начинки бюджетного светильника видно, что вместо полноценного драйвера зачастую устанавливается простейший выпрямитель с токоограничительным резистором или конденсатором. Экономия на элементах питания — вот первая причина, почему светодиодные лампы перегорают так быстро.

Пример экономии на драйвере питания в светодиодных лампах

Для повышения яркости свечения также искусственно завышается ток через светодиод (об этом ниже). Малая площадь теплоотвода приводит к низкой эффективности охлаждения перехода и его перегреву. Из-за низкого качества пайки нарушаются контакты в электронной схеме.

Неисправность электропроводки

По популярности — вторая причина, почему перегорают светодиодные лампочки. Это связано с хаотичными прерываниями подачи напряжения.

В случае нарушения нормального контакта (в патроне лампы, выключателе или распределительной коробке), в сети появляются резкие кратковременные перебои питания. Наличие в схеме управления реактивных элементов (емкостей и индуктивностей) вызовет всплески напряжения, превышающих допустимые в несколько раз.

Такая проблема возникает после замены ламп накаливания, когда под действием высокой температуры пружинные контакты в патроне теряют свои упругие свойства. В домах со старой электропроводкой нередки соединения алюминиевых и медных проводов. Такие скрутки не только причина перебоев в питании, но и наиболее частые причины возникновения пожаров.

Именно неисправность электропроводки — основная причина перегорания дорогих и, казалось бы, надежных светодиодных ламп в автомобиле. По большей части, проблема не в лампах, а в неисправности контактов.

В электрических цепях автомобиля скрутки недопустимы. Используйте переходные коннекторы или меняйте весь участок между клеммами. Старайтесь всегда использовать пайку.

Результат скрутки медных и алюминиевых проводов

Справедливости ради, следует отметить, что фары головного света перегорают редко, поскольку являются высокотехнологичными устройствами и не выпускаются (крайне редко) откровенно подпольными производителями.

Другое дело LED лампочки, которые устанавливают взамен накаливания в прочей доп. светотехнике автомобиля. Такие лампы выпускают все, кому не лень.

Превышение напряжения и перегрев

Светодиодные лампы в квартире перегорают по причине некачественных драйверов, либо входящих в конструкцию лампы, либо выполненных в виде выносного блока. Это не касается светодиодных светильников премиум класса. Качественный источник питания рассчитан на возможное превышение напряжения, что норма для нашей электрической сети.

Как говорилось выше, производители, нацеленные только на увеличение сбыта, искусственно завышают ток питания ламп для повышения яркости. При одинаковой мощности, дешевые светильники иногда светят ярче фирменных, что не является показателем качества. Этот факт сам по себе снижает срок службы, а превышение допустимого напряжения — третья причина перегорания светодиодных светильников.

Светодиоды в светильнике могут перегорать из-за плохой и непродуманной циркуляции воздуха, которая приводит к перегреву. В квартире старайтесь монтировать LED лампочки только в открытые светильники/люстры.

Перегорание светодиодов в автомобиле

По иной причине перегорают светодиодные лампы в автомобиле. Полупроводники имеют сильную зависимость от температуры. Причем сопротивление перехода с увеличением нагрева падает.

При нагреве LED элементов, их сопротивление падает и ток через них растет, повышение тока вызывает увеличение нагрева и так по кругу. Процесс носит лавинообразный характер.

К большому диапазону температур, при которых эксплуатируются автомобильная светотехника (температура окружающей среды + нагрев подкапотного пространства), добавляется нестабильность напряжения бортовой сети и высокий уровень вибраций. Лампы головного света, ПТФ и повороты греются со стороны двигателя, размещенного с ними в едином пространстве.

Качественные светодиодные светильники рассчитаны на подобные нагрузки. Но накладываясь, все факторы приводят к досрочному перегоранию любых светодиодных ламп, включая ДХО Орлиный глаз, которые выпущены с соблюдением всех технологических норм.

ДХО Орлиный глаз

Запомните! Если в авто не горят светодиоды (или перегорают очень быстро) — первым делом проверяйте исправность цепи бортовой сети автомобиля, а именно неисправность контактов. В 99% случаев проблема в них. Даже если на лампах клеммы исправны, импульсные помехи в цепи питания из-за плохого контакта мощных потребителей могут вызвать перегорание светодиодов.

Для надежной работы светодиодного освещения в автомобиле или комнатной люстре, LED элементы нужно запитывать стабильным током, чтобы при изменениях питающего напряжения и изменении температуры кристалла, ток через светодиод не превышал допустимого значения.

Как выбрать светодиодную лампу. Основные правила

Чтобы не ломать себе голову, почему перегорают светодиодные лампы в квартире или не горят новые светодиодные лампы в автомобиле, следует помнить известную пословицу про скупого. Хорошие светильники не могут стоить дешево и какой бы заманчивой не казалась цена, все сведется либо к замене светильника по гарантии, либо приобретению нового.

Если производитель не известен, то качество изделия можно определить по внешнему виду изделия:

  • На пластиковых деталях не должно быть следов литья или штамповки;
  • отсутствие зазоров и люфтов в сочленениях говорят о культуре производства;
  • не должно быть признаков мерцания;
  • если можете сравнить лампочки одной мощности и с одной температурой света, то светильники с резко увеличенной яркостью должны вас насторожить.

Выбор выносного драйвера заключается в строгом соответствии характеристик по току и напряжению. Если планируется установка нескольких светильников с одним драйвером, необходимо ориентироваться на их суммарный ток потребления.

Особенно это касается люстр, в которых установлено несколько светодиодов. Обычно такие люстры комплектуются своим драйвером, но в ряде случаев, нужно подобрать аналогичный по характеристикам, чтобы светодиодные лампочки не сгорали в первый год эксплуатации.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (1 5,00 из 5)
Загрузка…

Источник: https://svetodiodinfo.ru/voprosy-o-svetodiodax/pochemu-peregorayut-svetodiodnye-lampy.html

Почему перегорают светодиодные лампы в автомобиле — Все об электричестве

Почему перегорают светодиоды в автомобиле?

Одно дело, когда перегорают лампы накаливания, стоимость которых достаточно низкая. В этом случае мы, как правило, не придаем большого значения проблеме и просто меняем перегоревшие изделия на новые.

Однако совсем по-другому обстоят дела, если в светильнике часто сгорает LED лампочка, стоимость которой в несколько раз выше. В этом случае смиряться нет смысла, т.к. затраты на частую замену могут заметно ударить по бюджету. Нужно разбираться с возможными причинами неисправности и устранять их.

Далее мы расскажем, почему перегорают светодиодные лампы в квартире и что делать для решения проблемы.

Некачественная продукция

К сожалению, основной причиной перегорания светодиодов является низкое качество сборки. В поиске дешевой LED продукции мы часто попадаем на уловку китайских брендов – яркие лампочки, которые в качестве рекламы достаточно хорошо светят на стенде и при этом имеют стильный дизайн.

Дело в том, что большая часть светодиодной продукции из Китая изготовлена настолько в бюджетном варианте, что лампочки перегорают по причине отсутствия в схеме драйвера элементов защиты светодиодов от бросков тока.

Как результат – при скачках напряжения увеличивается ток, из-за которого светодиоды нагреваются выше номинальной температуры и, само собой, перегорают.

Помимо этого вернемся еще к одной причине, которая тесно связана с рекламным ходом при демонстрации свечения лампочки на стенде. При выборе светодиодной лампы для дома мы все стараемся найти такой вариант, который будет светить хорошо и при этом стоить дешево. Именно поэтому некоторые производители подбирают резисторы и конденсаторы в лампочках таким образом, чтобы светодиоды работали на всю мощь, но зато ярко. В результате срок службы изделий быстро сокращается и они сгорают.

Читайте также  Как определить марку светодиода по внешнему виду?

Также еще одной причиной частого сгорания светодиодных ламп является дефект комплектации и нарушение технологии пайки, что свойственно дешевой китайской продукции.

Убедиться в сказанном выше, вы можете, просмотрев эти видео:

Проблемы с проводкой

Если же вы уверены в том, что лампочки в люстре качественные и к тому же они перегорают только в одной комнате, к примеру, в ванной, скорее всего причина в электропроводке. Первым делом проверьте качество соединения проводов в распределительной коробке, от которой идут провода на выключатель и люстру. Помимо этого проверьте подключение потолочного светильника. Не должно быть никаких скруток и тем более оголенных соединений, как на фото ниже. Рекомендуется соединять провода специальными клеммниками WAGO.

Если проводка исправная, но светодиоды перегорают, проверьте патроны в люстре. Они не должны быть подгоревшими либо вовсе разрушенными. Если дело в патроне, можете постараться его восстановить – зачистить и подогнуть контакты. В противном случае придется заменить патрон в люстре на новый.

Это мы предоставили 2 самых основных причины перегорания светодиодных ламп. Если дело не в качестве, значит скорее всего где-то коротит проводка, и наоборот. Если же вы уверены что и лампочка и электропроводка не являются виновниками, то можете проверить еще несколько моментов, о которых мы рассказали ниже.

Что еще может быть?

Когда мы рассматривали технические характеристики светодиодных ламп, то указывали на такой параметр, как количество включений. В LED лампочках, как правило, количество включений, заявленное производителем, является безграничным. Но на практике частое включение света влияет на срок службы светодиодов и если вы десятки раз в день задействуете выключатель света в комнате, то вполне может быть, что лампы перегорают по этой причине, особенно если они китайские.

Тут же следует рассказать и о выключателях с подсветкой. Если люстра управляется таким выключателем, то, скорее всего, вы замечали, что LED лампочка иногда мерцает либо вообще тускло горит при выключенном свете. В большинстве случаев светодиоды несовместимы с выключателями с подсветкой, поэтому при длительной эксплуатации они могут перегорать. Решить проблему можно просто отключив подсветку на выключателе.

Ну и последняя, редко встречаемая ситуация – когда перегорают светодиоды на 12 вольт в точечных светильниках. Тут дело может обстоять либо в неправильной схеме подключения подсветки, либо в блоке питания (неправильно выбранная мощность или же плохое качество). Правильные схемы подключения точечных светильников мы предоставляли. Что касается блока питания, его нужно выбирать с запасом мощности (минимум в 20%).

Обращаем ваше внимание на то, что иногда хозяева квартир думают, что у них в натяжном потолке перегорели все светодиодные лампы на 12 вольт. Первым делом лучше проверить блок питания, т.к. скорее всего, сгорел он, а не лампочки!

Вот собственно и все причины перегорания LED изделий. Надеемся, наша информация была вам полезной и теперь вы знаете, почему перегорают светодиодные лампы, а также что делать в этом случае! Обращаем ваше внимание на важный нюанс — у каждой лампы есть свой гарантий срок, поэтому если в ваше случае перегорание произошло сразу после покупки по причине низкого качества сборки — можете смело идти туда, где покупали и решать данную проблему с продавцом!

Будет интересно прочитать:

Источник: https://samelectrik.ru/prichiny-chastogo-peregoraniya-svetodiodnyx-lamp.html

Быстро перегорают светодиодные лампочки. Блог › Почему перегорают светодиодные лампочки? Проводим эксперимент

Светодиодные лампы — современное оборудование, появившееся на отечественном рынке относительно недавно. Стоят LED-приборы довольно-таки дорого. Но при этом и служат они обычно гораздо дольше простых ламп накаливания. Оборудование LED на самом деле достаточно надежное. Но к сожалению, иногда все же случается так, что LED-прибор начинает моргать или даже вовсе выходит из строя. Почему перегорают светодиодные лампы — с этим разберемся далее в статье.

Основные причины выхода из строя

Перегореть светодиодная лампа может из-за:

    неисправности электропроводки в доме;неисправности светильника или люстры;низкого качества сборки.

Состояние электропроводки

Очень часто владельцы домов и квартир интересуются тем, почему перегорают светодиодные лампы постоянно. Причина в данном случае, скорее всего, кроется в неисправности проводки. Для того чтобы устранить эту проблему, следует позвонить в домоуправление и вызвать электриков. Специалисты проверят сеть и устранят все имеющиеся проблемы.

Конечно, можно проинспектировать проводку в доме и самостоятельно. Но делать это следует только при наличии определенного опыта работы с сетями. Прежде всего стоит проверить все распределительные коробки в квартире. Имеющиеся в них скрутки (а тем более медных и алюминиевых проводов) следует устранить. Для соединения проводов нужно использовать специальные гильзы, колодки или переходники.

Также стоит проверить состояние проводки непосредственно в месте присоединения люстры или светильника к общедомовой сети. Плохой контакт здесь также часто является ответом на вопрос о том, почему перегорают светодиодные лампы в квартире.

Выходить из строя такое оборудование может и из-за перепадов напряжения в сети. Именно по этой причине LED-приборы приходится иногда менять на дачах. Ведь за городом в России напряжение редко бывает стабильным. В данном случае исправить ничего, скорее всего, будет нельзя.

Вместо светодиодных хозяевам дома придется использовать обычные лампы накаливания. Можно также купить какой-нибудь мощный стабилизатор. К примеру, часто на дачах устанавливают приборы «Ресанта». При наличии такого оборудования пользоваться светодиодными лампами в доме, скорее всего, будет можно.

Источник: https://contur-sb.com/pochemu-peregorayut-svetodiodnye-lampy-v-avtomobile/

Почему перегорают светодиодные лампы? 3 причины

Почему перегорают светодиоды в автомобиле?

Неприятно наблюдать, как сгорела лампа накаливания. Однако эта, знакомая всем проблема, решается обычной заменой на новую лампочку с минимальным ударом по семейному бюджету. Гораздо хуже, если неожиданно перегорает светодиодная лампа, цена которой на порядок выше.

Схожие проблемы возникают и среди автолюбителей, желающих ощутить мощность светодиодного потока на трассе. Почему заявленное время работы с четырьмя нулями для некоторых светодиодных (led, от англ.

light-emitting diode) ламп остаётся только на этикетке? Что нужно знать, чтобы ориентироваться среди множества светодиодных новинок? В поисках ответов рассмотрим причины выхода лампочек из строя и предоставим несколько решений.

Значимость драйвера

Через любой светодиод, независимо от области применения, должен протекать стабилизированный номинальный ток (паспортное значение). Только в этом случае свечение будет ровным, а время работы кристалла сможет перешагнуть рубеж в 10 тыс. часов. Независимо от формы, размера и количества светодиодов, все LED-лампы можно разделить на две основные категории по способу управления:

  • на основе драйвера с импульсным формирователем тока нагрузки;
  • на основе балластного источника напряжения.

Драйвер с импульсным трансформатором и токовым преобразователем – единственно правильное техническое решение для питания LED-ламп, который выпускается промышленно.

Чтобы оценить важность стабилизатора тока, рассмотрим его принцип действия на коротком примере. В потолочных люстрах со светодиодной подсветкой, как правило, устанавливают блок стабилизатора тока. Его выходное напряжение варьируется в широком диапазоне, а значение выходного тока останется константой даже с одним светодиодом в нагрузке. В такой люстре перегоревший светодиод можно просто закоротить. Примерно по такому же принципу функционируют и более мощные токовые драйверы.

Учитывая, что выпуск светодиодных лампочек с импульсным токовым драйвером экономически не совсем оправдан, китайские предприниматели решили упростить его конструкцию. Вместо драйвера в корпус светодиодной лампы ставят балластный блок питания без функции стабилизации тока. Его выходное напряжение рассчитывают исходя из количества SMD светодиодов внутри корпуса. В результате перепадов напряжения сети изменяется мощность свечения лампы. А частые фазовые скачки до 240 В приводят к тому, что светодиодные лампы перегорают.

Продукция низкого качества

Большая часть светодиодных ламп китайских брендов перегорает по причине низкокачественной сборки. Под стильным внешним видом изделия может скрываться несколько неприятных сюрпризов:

  • дешёвый электролитический конденсатор, который постепенно теряет ёмкость, работая в высокотемпературной среде;
  • отсутствие качественного теплоотвода;
  • отсутствие хорошего драйвера;
  • «холодная пайка» контактных площадок и пр.

Если заглянуть внутрь корпуса перегоревшей светодиодной лампы, можно обнаружить, что термопаста нанесена на алюминиевую подложку лишь частично. В результате отвод тепла от платы к радиатору происходит неравномерно, что ведёт к перегреву излучающего SMD элемента, находящегося в худшем температурном режиме.

Смышленые китайские инженеры выполняют расчет балластного блока питания так, чтобы выходное напряжение на нём было немного выше номинального. Первоначальная яркость такого изделия впечатляет покупателя, а значит, коммерческая цель достигнута.

В лучшем случае, спустя несколько месяцев эксплуатации, световой поток снизится на 30%, в худшем – лампа перегорит.

Перечисленные факты свидетельствуют об умышленном ухудшении технических характеристик изделия производителем. Ведь, если все желающие перейдут на качественное светодиодное освещение, то кто будет покупать лампы?

Почему перегорают LED-лампы в квартире?

Если качество лампочки не вызывает сомнений, то её перегорание может быть вызвано проблемой в электропроводке. Ослабленный контакт в патроне или в распределительной коробке станет причиной бросков питающего напряжения и спровоцирует поломку. В дешёвых LED-лампочках недостаточный отвод тепла от светоизлучающих кристаллов вынуждает работать светодиоды на грани перегрева. Монтаж таких ламп на кухне, где температура воздуха под потолком во время работы газовой или электропечи превышает 30 °C, также способствует ускоренной деградации кристалла со всеми вытекающими последствиями.

Организации декоративной подсветки из светодиодных лент также необходимо уделить должное внимание. Если ленту типа SMD 5050 не наклеить на специальный профиль из алюминия, то вскоре можно будет наблюдать угасание отдельных сегментов.

Почему перегорают светодиодные лампы в автомобиле?

Заменяя привычные галогенные лампочки на светодиодные, владелец автомобиля надеется выжать из них максимум пользы. Однако нехватка знаний о разрекламированных источниках света приводит к их сгоранию.

Читайте также  Светодиоды тускло горят после выключения

Зачастую нехватка опыта заключается в покупке автомобильных светодиодных ламп без соответствующих драйверов. Роль токового ограничителя выполняет мощный резистор. Получается всё просто, но не надёжно. С такой схемотехникой повышение напряжения бортовой сети с 12 В до 14 В, что губительно для LED-лампочек. Пропорциональный рост тока приводит к мерцанию, частичному погасанию, а затем перегоранию лампы. Обвиняя во всём некачественный товар, можно продолжать ставить лампы сомнительных фирм и «наступать на те же грабли».

Вторая распространённая причина – мелкооптовый заказ светодиодных ламп типа «no name» через интернет. Сэкономив сотню рублей, покупатель рискует получить несколько бракованных экземпляров или изделия с нестандартным цоколем, ручная доработка которых ухудшит технические данные.

А ещё конструктивные особенности некоторых фар не позволяют дополнительно размещать в них светодиоды габаритов и поворотов. Такая модернизация ведёт к их перегреву за счет тепла от родных ламп головного света.

В качестве успокоительного средства обладателям перегоревших светодиодных ламп можно посоветовать их отремонтировать. В сравнении с лампочками накаливания и галогенками – это большой плюс. Главное – во время ремонта правильно определить перегоревший элемент и устранить причину выхода изделия из строя.

Источник: https://ledjournal.info/vopros-otvet/peregorajut-svetodiodnye-lampy.html

Хотите вечных светодиодов? Расчехляйте паяльники и напильники. Или домашнее освещение самодельщика

Почему перегорают светодиоды в автомобиле?

Когда-то давным давно, когда я еще учился в школе, а на дворе был конец перестройки, мой дядя (заронивший в меня интерес к электронике) припер домой сумку вынесенного через проходную завода добра. Собственно, такие сумки он приносил домой вполне регулярно, пополняя запасы, хранившиеся в диване. Диван этот, как вы догадываетесь, манил, и иногда в отсутствии дяди я в него заглядывал с восторгом.

Но кое-что из этой сумки в диван не попало, а попало в мои руки. Дядя мне вручил пачку — штук десять — макетных плат, и новенькую нераспечатанную коробку дефицитных, да и не дешевых в то время светодиодов. Причем светодиоды были не простые: вместо привычной маркировки АЛ-что-то там на коробке стоял код из четырех цифр, как я понял — они были экспериментальные. И они были яркие. По сравнению с привычными АЛ307 или АЛ310 — просто ослепительные.

И их к тому же было много — штук 50.

Идея «куда это богатство применить» возникла моментально: светодиоды были распаяны на одной из макетниц — сколько влезло (влезли не все), и из них вышел великолепный красный фонарь для печати фотографий, который абсолютно не засвечивал фотобумагу даже в упор. Правда, тут же я узнал о том, что «светодиоды не греются» — это вранье, так что ток пришлось снизить вдвое, с 10 мА на светодиод до 5. А еще через полгода успешной эксплуатации узнал и о том, что «светодиоды не перегорают» — это тоже неправда: первый светодиод в сборке погас, оказался пробит. А со временем и весь фонарь пришел в негодность. И вот сейчас я снова слышу из каждого утюга про «вечные» светодиодные лампочки, а дома за неполный год перехода на светодиодные лампы перегорела уже третья по счету.

Почему светодиодные лампочки не вечны?

Да потому что ничего нет вечного. Светодиод, к тому же — штука тонкая. Буквально. В его структуре имеются слои толщиной в считанные нанометры, образующие квантовые ямы.

Диффузия и электромиграция к таким слоям безжалостны — они размывают их, создают дефекты, постепенно снижая световыход и увеличивая вероятность катастрофы в масштабах крохотного кристалла, в котором, к слову, выделяется световая и тепловая энергия, удельное значение которой в расчете на кубический сантиметр p-n перехода можно сравнить разве что с ядерным взрывом (немного утрировано, но сами прикиньте плотность энерговыделения). Чем светодиод горячее, тем все эти негативные процессы будут идти быстрее.

А он, как мы уже в курсе, греется. Греется даже тогда, когда через него идет ток в 10 миллиампер. А тем более — когда это мощный прибор, ток через который как минимум 100 мА, а бывает — и ампер, и даже три ампера. И в тепло, не смотря на всю энергетическую эффективность светодиодов, переходит значительная доля от подведенной к светодиоду электроэнергии. От двух третей до трех четвертей. А куда охлаждаться светодиодам в светодиодной лампочке? А некуда, по большому счету.

Светодиод сам по себе спроектирован, чтобы его можно было охлаждать. Кристалл припаян к массивному основанию из меди или высокотеплопроводной керамики, у этого основания есть специальная площадка для пайки к внешнему теплоотводу, в роли которой — плата с алюминиевой или медной подложкой. А подложка эта, по идее, должна быть через термопасту прикручена к хорошему радиатору с большой площадью.

А прикручена она в лучшем случае к металлическому корпусу светодиодной лампы, площадь которого совершенно недостаточна для рассеивания более чем нескольких ватт тепла, да еще и в закрытом плафоне. В худшем — корпус вообще пластмассовый, и в этот корпус еще попадает тепло от драйвера и от не вышедшего наружу и потерявшегося в недрах лампочки света. Вот и жарятся светодиоды при температуре, превышающей 100, а то и 130°С. И, кстати, не только светодиоды, но и драйвер, который тоже нередко выходит из строя.

Что делать-то?

Одно из трех. Либо мы, оставив на месте старую люстру, ставим в нее лампочки меньшей мощности. Они меньше будут греться и у них больше шансов прожить долго. Разумеется, в комнате станет темно: мы вернемся во времена, когда в люстре из экономии и пожаробезопасности стояли лампочки по 25 ватт, от которых ушли, поставив на их место пятнадцативаттные энергосберегайки, сделавшие из темной берлоги светлое помещение, в котором приятно находиться. Либо мы покупаем новую люстру, в которую можно вкрутить больше лампочек.

Так мы останемся со светлой комнатой и получим (возможно) более долгую жизнь лампочек. Только на люстру, как и на лампочки, придется потратиться. И, наконец, третий вариант: мы забываем само понятие «светодиодная лампа», как страшный сон и ставим на место люстры специально спроектированный светодиодный светильник.

Продуманный и в плане хорошего использования светового потока (у светодиодных ламп типа «висит груша — нельзя скушать» с этим в приборах, рассчитанных на лампы накаливания, не всегда хорошо — они плоховато светят вбок и назад), и в плане качественного охлаждения.

Рынок

На рынке есть такие светильники. Но по большей части они во-первых, дорогие, а во вторых — страшные. Этакие промышленные штуковины, которые уместны в гараже, цеху, в торговом зале гипермаркета, в офисе, наконец — но не в квартире. Нет, есть и красивые, и дизайнерские очень эффектно выглядящие светильники. Но — во-первых, опять же, цена, а во-вторых, в жертву дизайну принесено охлаждение.

Так, классическая китайская светодиодная люстра-блин — это пятьдесят ватт светодиодов, сидящих на алюминиевой плате в виде кольца диаметром 45 см и шириной сантиметров 8. И — все. Никакого тебе корпуса с оребрением, ничего. И опять-таки, плата в почти наглухо закрытом корпусе. Ну хоть драйвер чуть наружу вынесен. Вердикт: жить будет, как светодиодная лампочка.

Только когда сдохнет, менять придется не лампочку за 150 рублей, а люстру за пять-десять тысяч. В общем, выход, кажется, один: умелые руки.

Самодельный светильник: проектирование

Сразу скажу: светильник будет не на светодиодной ленте и без блютуса. Для начала, оценим, сколько нам нужно света. Тут дело вкуса, но я люблю, когда в жилище светло. Всякий интимный полумрак я люблю в особых случаях, в романтичной обстановке, но в обычной жизни он навевает тоску. Считать можно по-всякому, но я воспользуюсь тем фактом, что с люстрой с пятью энергосберегайками по 15 ватт, дававшими каждая по 950 лм, в комнате было хорошо. То есть 5 килолюмен нам будет достаточно. Теперь идем на сайт Cree, находим там Datasheet на модули CXA2530.

Почему именно на них? Да потому что у меня есть несколько штук таких модулей, и с ними удобно работать: к ним просто припаиваются провода, а сами модули сажаются прямо на радиатор с помощью прилагающегося фланца. А еще их несложно купить — известный китайский интернет-магазин в помощь. У имеющихся у меня модулей бин светового потока Т4, это соответствует номинальному световому потоку 3440-3680 лм. Сразу 20% от этой цифры отнимаем — они потеряются на рассеивателе. Получаем световой поток 2750-2950 лм, а учитывая, что получается этот поток при мощности около 30 Вт, получаем потребную для освещения мощность (подведенную к светодиодам) около 50 Вт.

Поскольку комната у нас длинная, мы уберем люстру из центра и сделаем два одинаковых светильника по 25 ватт. Приняв КПД светодиодов за 25% (достаточно консервативная оценка — скорее всего, лучше, но уж точно не хуже), выясняем, что в каждом светильнике выделяется 18,75 Вт тепла. И наша задача — выбрать под это тепловыделение радиатор. Вот как мы это сделаем.

Будем исходить из максимальной температуры кристалла = 85°C и температуры окружающей среды = 35°C. То есть = 50°C.

Перепад температуры пропорционален рассеиваемой мощности, а коэффициент пропорциональности называется тепловым сопротивлением: , и измеряется оно в кельвинах (или градусах цельсия) на ватт. В нашем случае тепловое сопротивление кристалл-окружающая среда должно быть равно 2 °С/Вт.

Из чего же состоит тепловое сопротивление? Первый его компонент — это тепловое сопротивление, присущее самому корпусу светодиода. Фирма Cree не дает эту величину в даташите напрямую, предлагая воспользоваться странным графиком, но в ранних публикациях в журналах о выпуске новых светодиодных матриц указывалось значение 0,8 °С/Вт.

Второй компонент общей величины теплового сопротивления — это сопротивление, создаваемое слоем термопасты между корпусом и радиатором. В качестве термопасты мы возьмем старый-добрый Алсил-3, с теплопроводностью = 1,7-2 Вт/м*К. При слое пасты толщиной 50 мкм и площади теплорассеивающей поверхности 2,8 (площадь круга диаметром 19 мм под излучающей поверхностью матрицы) получаем = 0,105 °С/Вт.

Читайте также  Выключатель со светодиодом мигает лампа

Итак, на радиатор у нас остается 1,1 °С/Вт. Исходя из этой цифры, выбираем радиатор, накинув процентов 30 «на вранье», на растекание тепла от маленькой матрицы и на то, что радиатор будет неоптимально ориентирован в пространстве. Например, нам подойдет профиль АВМ-076 размером сечения 176х40 мм с тепловым сопротивлением куска длиной 100 мм 0,5 °С/Вт. Нам хватит куска этого профиля длиной 80-100 мм. 100 мм — это стандартные куски, имеющиеся в продаже, 80 нужно заказывать у производителя (Виртуальная механика, virtumech.ru), такой вариант выглядит несколько более эстетичным за счет меньшей ширины.

Осталось выбрать драйвер. Критерии для его выбора — это ток и рабочие пределы выходного напряжения. Мощность 25 Вт получается при токе около 0,7 А, напряжение на матрице при этом составит около 35-36 В.

Конструкция

Перебрав несколько вариантов конструкции светильника, я остановился на рассеивателе из матового полупрозрачного пластика, имеющем вид полуцилиндра. Форма эта получается простейшим способом — за счет крепления изогнутой пластины к боковым сторонам радиатора. Способ крепления достаточно произволен — на винтах с прижимными пластинами, на клею — я воспользовался красным двусторонним скотчем «Момент». В качестве рассеивателя я применил рассеивающую пленку из подсветки разбитого ЖК монитора — она имеет очень хорошее светопропускание.

Можно также заматировать абразивом пленку для печати на лазерном принтере или любую другую плотную пластиковую пленку. Матрица с предварительно припаянными проводами устанавливается с помощью комплектного фланца в центре радиатора с помощью двух винтов М3 (гайки использовать неудобно, так что придется поработать метчиком). Перед приклеиванием рассеивателя свободную от матрицы плоскую поверхность радиатора рекомендуется оклеить алюминиевым скотчем или окрасить белой краской — это снизит потери света.

По поводу термопасты — хотелось бы заметить, что использование темной термопасты не рекомендуется: она процентов на 10 снизит световой поток. Я это хорошо заметил на двух экземплярах, один из которых я сделал с Алсилом-3, а на второй алсила не хватило и я воспользовался пастой из комплекта кулера фирмы Scythe, имевшей темно-серый цвет. Разница при измерении люксметром очевидна. Также нет смысла использовать более дорогие, чем алсил, термопасты с большей теплопроводностью: и на алсиле падает в худшем случае пара-тройка градусов, погоды они не сделают.

После сборки первого светильника (в котором я использовал радиатор от процессора Pentium II и который поселился в кухне, у него чуть меньшая мощность в районе 15 Вт), я принял решение ставить в светильники для комнаты не одну матрицу, а две — это «размазало» пятно света на рассеивателе и сделало свет более комфортным. Более разумно было бы в таком случае ставить менее мощные модули, скажем, CXA1820. Модули соединил параллельно, нежелательных последствий в виде неравномерного распределения тока между ними это не вызвало — обе матрицы светятся на глаз одинаково.

Но длину подводящих проводов я на всякий случай выровнял. Крепление к потолку у меня — с помощью коромысла из жесткой стальной проволоки диаметром 2 мм, концы которого продеты в отверстия в крайних ребрах радиатора и загнуты. За центр коромысла зацеплен крючок, прикрепленный к потолку — такой длины, чтобы между натяжным потолком и радиатором оказалось расстояние в пару сантиметров. Драйвер спрятан за натяжным потолком. Если бы светильники делались до потолка, можно было бы в него запрятать и радиаторы.

Поверхность радиатора можно покрасить в черный цвет перманентным маркером или тонким слоем из баллончика (толстым не надо — теплоизоляция). А можно и не красить, глаза он особо не мозолит.

Результаты

Светло. Под лампами на высоте столешницы — 450 лк, в середине комнаты 380 лк. Свет комфортный, цветопередача — вполне (правда, на кухне оказалось, что сырое мясо под этим светом выглядит, как-будто его слегка подкрасили черничным соком). Радиаторы после многочасовой работы теплые, но не горячие. Мерцание равно нулю (заслуга качественных драйверов).

И по ценам: матрицы обошлись в 550 рублей каждая (курс с тех пор, конечно, поменялся), радиаторы — по 600 рублей, драйвера — по 250 рублей, пленка досталась бесплатно. Итого — 2200+1200+500 = 3900 рублей. Плюс два-три часа работы.

  • освещение
  • светодиоды
  • сделай сам
  • светильники

Источник: https://habr.com/ru/post/437420/

Причины частого перегорания светодиодных ламп

Почему перегорают светодиоды в автомобиле?
Одно дело, когда перегорают лампы накаливания, стоимость которых достаточно низкая. В этом случае мы, как правило, не придаем большого значения проблеме и просто меняем перегоревшие изделия на новые. Однако совсем по-другому обстоят дела, если в светильнике часто сгорает LED лампочка, стоимость которой в несколько раз выше. В этом случае смиряться нет смысла, т.к. затраты на частую замену могут заметно ударить по бюджету. Нужно разбираться с возможными причинами неисправности и устранять их. Далее мы расскажем, почему перегорают светодиодные лампы в квартире и что делать для решения проблемы.

Почему быстро перегорают светодиодные лампы?

Почему перегорают светодиоды в автомобиле?

Опубликовав на прошлой неделе статью о светодиодных лампочках, мы и не предполагали, что тема вызовет такой резонанс. Некоторые из наших читателей просто заявляли, что мы врем, говоря о том, что, поменяв лампы накаливания на LED, можно сэкономить, кто-тосомневался в ценах на них, но большинство говорили о том, что лампы по разным причинам перегорают раньше заявленного производителями срока службы. Вот некоторые из ваших, уважаемые читатели, комментариев:

Конструкция светодиодной лампы

Для начала немного теории: расскажем, как устроена светодиодная лампа.

Устройство светодиодной лампы

Как известно, основным минусом любого светодиода является то, что света он производит гораздо меньше, чем тепла, следовательно, это тепло необходимо как-то отводить. Собственно, конструкция лампы решает в первую очередь именно эту задачу.

В самом низу нашей схемы расположен стандартный цоколь, который в идеале должен быть произведен из не окисляющегося и не особенно нагревающегося материала, например, специального пластика. При этом цокольная часть зачастую убирается в полимерное основание, что обеспечивает ее более надежную защиту.

Если такая защита имеется, в ней обязательно должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия, поскольку, как мы уже говорили, охлаждение — непременное условие длинной жизни такой лампы. Эту же задачу выполняет и радиатор, который занимает не меньше половины площади лампы и изготавливается из анодированного сплава алюминия.

Внутри лампы, под зашитой цоколя расположен так называемый драйвер — мозг лампы, который служи для преобразования переменного тока в постоянный. В идеале он должен быть снабжен несколькими стабилизаторами, поскольку электрические сети редко бывают идеальными и напряжение в них может скакать.

Непосредственно на радиатор встраивается монтажная плата. По сути, это алюминиевая пластина, на которой сверху расположены несколько светодиодов, а на нижнюю часть, обращенную к радиатору, наносится термопаста. Собственно, именно на монтажную плату приходится почти 90% тепла, излучаемого светодиодами.

Наконец, на верхней части схемы расположена стеклянная колба, она же рассеиватель светового пучка. Эта часть практически не нагревается, однако во многом именно от ее конструкции зависит, чтобы лампа светила ровно и ярко.

Так почему перегорают светодиодные лампы?

Причин может быть несколько, и практически все они — следствие экономии производителем.

Экономят на драйверах

Качественные электронные драйверы для светодиодных ламп — удовольствие недешевое. Но известные бренды используют только такие драйверы: они обладают хорошими возможностями по стабилизации. Есть устройства и другого типа, на основе конденсаторов. Такие гораздо дешевле, их и используют в большинстве дешевых ламп. Здесь уже стабилизации практически никакой, пульсация при работе огромная — светодиоды в таких режимах долго не выдерживают и перегорают.

Экономят на радиаторах

Светодиоды не любят перегрева. Поэтому практически в каждой лампе используется радиатор, керамический или алюминиевый. Но это тоже расходы. На материалах радиатора экономят, эффективность отвода тепла крайне низкая. В результате, например, в закрытых плафонах, где вентиляции практически нет, светодиодные лампы быстро перегреваются и перегорают.

Экономят на светодиодах

Конечно же, сэкономить могут и на самых светодиодах. Проверить качество этих элементов мы с вами не можем никак, так что остается надеяться на совесть производителя ламп.

Какие лампы будут служить долго?

Конечно, не дешевый китайский noname. Мы не проводили тесты светодиодных ламп, но проанализировали подобные тесты на других ресурсах и составили Топ-5 брендов, которые занимают лидирующие позиции. Вот они (просто перечисляем, без ранжирования по местам):

  • Philips
  • Osram
  • Ikea
  • Lexman
  • Voltega

Как продлить срок службы светодиодных ламп?

Если вы заметили, что светодиодные лампы слишком быстро выходят из строя, тому может быть несколько очевидных причин.

У вас неполадки с электропроводкой. Проверьте состояние соединений проводов в распределительной коробке, в самих светильниках.

Окислились или заржавели контакты в патронах. Такое часто случается на дачах, в загородных домах.

Вы используете слишком мощные лампы. Например, 10-ваттная светодиодная лампа в закрытом плафоне с большой вероятностью будет перегреваться. Попробуйте использовать менее мощные.

И помните: лампы, как и любой другой товар, имеют гарантийный срок. Если ваша лампа перегорела без видимых причин, вы можете обратиться к продавцу или производителю с просьбой заменить ее на новую. Для подтверждения даты покупки не забывайте сохранять чеки из магазинов.

Источник: https://ichip.ru/sovety/pochemu-peregorayut-led-lampy-377672