Нагреваются ли светодиодные лампы при постоянном токе

LED-лампы представляют собой сложный электронный прибор, конструкция которого делится на несколько частей:

• Рассеиватель. Представляет собой стеклянную или пластиковую колбу, которая служит для равномерного рассеивания светового потока.
• Чипы – излучающие свет диоды.
• Печатная плата – площадка, на которой смонтированы светодиоды. Выполняется из материала с высоким показателем теплопроводности.
• Радиатор – конструкция из материала с высокой теплопроводностью. Служит для отвода тепла.
• Драйвер – блок питания светодиодов, служит для преобразования переменного напряжения 220 вольтовой электросети в питание, необходимое для нормальной работы светодиодов.
• Цоколь – немаловажный элемент, служащий для соединения лампочки с ламповым патроном.

Из конструкции видно, что светодиодные лампы греются, а для отвода выделяемого тепла устанавливается радиатор из специального материала с высокой теплопроводностью.

Радиатор в LED-лампочке предназначен для отвода тепла от единственной нагревающейся ее части – группы светодиодов. В данном световом приборе не греются ни колба, ни цоколь (при условии нормального контакта с патроном). Выделение тепловой энергии происходит лишь на кристаллах светодиодов, от них и отводится тепло.

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.

Откуда берется и куда расходуется тепловая энергия

Подобно большинству известных осветительных приборов, у светодиодных аналогов коэффициент преобразования энергии в полезную излучаемую мощность меньше 100 процентов – колеблется в пределах 30-40%. Причины этому скрыты в особенностях устройства и функционирования излучающих элементов этого класса. Чтобы разобраться, куда расходуется подавляющая часть энергии, следует ознакомиться с тонкостями происходящих внутри светодиодов преобразовательных процессов.

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.

Если целенаправленно не отводить тепло от полупроводникового перехода, кристалл элемента в определенных условиях рискует перегреться, а затем полностью выгореть. Поэтому приборы, входящие в состав мощных светодиодных изделий, нуждаются в специальном отводе тепла. Конструкцией LED светильников с размещенными в них отдельными лампочками предусматривается специальная подложка, выполняющая эту функцию. Такой прием позволяет с высокой степенью вероятности сохранить светодиоды в целостности и продлить время их службы.

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 практически не отличаются друг от друга по степени нагрева. Изготовители не указывают значение рабочей температуры, поэтому рекомендовать определенные модели невозможно.

Греются ли светодиодные лампы

Однако придя домой, вы включаете свет, ждете 10 минут и дотрагиваетесь до лампы. А она теплая. «Кругом обман», — думаете вы. И вы по-своему правы, ведь вам сказали, что лампа не изменяет температуру, не греется, следовательно, остается холодной.

Что же происходит с лампами в действительности?

Какому тексту от производителя можно верить?

И безопасны ли LED лампы для светильников и натяжных потолков?

Нерадивые маркетологи, пропустившие в широкую общественность миф о том, что светодиодные лампы не нагреваются вообще, скорее всего, сами не проверяли этот факт. К тому же любой электроприбор нагревается благодаря току, который его питает.

Во-первых, светодиодные лампы немного нагреваются. Но не настолько сильно, как лампы накаливания. Рабочая температура светодиода-чипа может колебаться от 15° до 70-80° С. Температура зависит от размера, цветности LED-чипа и его мощности. Сверхъяркие светодиоды нагреваются сильнее, чем, к примеру, мелкие желтые и красные индикаторные LED.

Давайте проясним: в светодиодной лампе греется не цоколь и не кристалл на чипе. Греется p-n-переход, где собственно рождается свечение. Подробно о принципах работы LED читайте в этой статье.

Качественные лампы различаются по степени нагрева в зависимости от мощности. А вот лампы сомнительного происхождения и сомнительного же качества обычно греются в разы больше, чем аналоги от уважаемых производителей. Все дело в материале радиатора. В хороших лампах, произведенных по всем правилам, радиатор сделан из алюминия, специального пластика или представляет собой «пирог» из слоев пластик + алюминий.

Радиатор отводит излишнее тепло от чипов, продлевая таким образом их срок службы. Понятно, что лампа с алюминиевым радиатором будет по весу чуть тяжелее дешевой пластиковой.

Во-вторых, честный производитель никогда не скажет, что «лампы вообще не греются». Небольшой нагрев, особенно в сравнении с компактно-люминесцентными или лампами накаливания, все же есть.

В-третьих, светодиодные лампы хорошего качества действительно безопасны для светильников любого типа и потолков из ткани, пластиковых полотен, пластиковых реек. Они нагреваются не настолько сильно, чтобы как-то повлиять на внешний вид или свойства устройства, или покрытия. Лампы накаливания в этом смысле куда опаснее. Вспомните, как выглядит простой беленый потолок, к которому прикреплена люстра рожками вверх: в местах, где лампы направлены четко вверх, можно увидеть пятна – серые или черные, в зависимости от того, сколько времени провисела такая люстра.

Как не нарваться при покупке на лампочку, которая уже через час перегреется, а через год ее придется выбросить? Приобретайте лампы известных и проверенных производителей, не ленитесь читать отзывы в интернете. Так вы обезопасите свой дом от подделок, а свой кошелек от дополнительных затрат. И помните, лампы высокого качества не могут стоит три копейки, так как в них используются довольно дорогие комплектующие и материалы.

Выбирайте лампы Goodeck, чтобы не сомневаться в качестве или свойствах покупаемых вами источников света.

Основные 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.

СветодиодыКак правильно паять светодиоды SMD

СветодиодыКак правильно соединить светодиодную ленту между собой

Люминесцентные источники света

Эти лампочки могут разительно отличаться между собой как по строению, так и по техническим характеристикам. Вместе с тем, какие бы они не были, но у них имеются и общие моменты работы:

• являются энергосберегающими. Хотя им далеко до экономичности светодиодной продукции, они в данном вопросе все же будут значительно экономичнее своих предшественников – ламп накаливания;
• нагрев стеклянной колбы изделия в процессе работы. Несмотря на то, что нагрев здесь все же будет меньшим, чем у ламп накаливания, но этого может быть вполне достаточно для того, чтобы с течением времени привести к деформации натяжного полотна потолка. Особенно, если их разместить близко к перекрытию.

Устанавливания такие изделия на натяжном потолке, следует постараться снизить их вред, увеличивая расстояние до полотка и изменяя направленность плафонов книзу.