Какого напряжения работают светодиодные лампы. Параметры и технические характеристики светодиодных ламп

Прежде всего, следует отдать должное огромному разнообразию, отличному дизайну, простоте, продуманности и низкой цене изделий промышленности Поднебесной. Большой ассортимент созданных в Китае промышленных светодиодных светильников теперь доступен на рынке СНГ. Кроме того, предлагается немало светильников местной сборки, но созданных из китайских «конструкторов». Практически вся эта продукция определяется поставщиками как крайне надежная, работающая в самых сложных климатических условиях, в широком диапазоне питающих напряжений и, зачастую, почти в астрономическом диапазоне температур.

Закономерен вопрос, насколько можно доверять заявленным характеристикам и получит ли предприятие, использующее такие светильники, ожидаемую экономию?

В нашей компании была проведена большая работа по разработке, изготовлению и испытаниям светильников с модульными светодиодами COB (Chip on Board – кристалл на подложке, читается КОБ). Основная задача при этом – определение температурных режимов, обеспечивающих длительную эксплуатацию в диапазоне воздействия окружающей среды, которые установлены техническими условиями. Был разработан математический аппарат расчета радиаторов охлаждения. Температуры готовых изделий замерялись контактными и бесконтактными измерителями, в том числе тепловизором Fluke.

Сделаем небольшое отступление, чтобы пояснить значимость температурных режимов для работы осветительных светодиодов.

На модели десятиваттного светодиодного модуля белого света (Рис. 1) показаны основные составляющие. Излучающие синий свет кристаллы размещаются на массивной, обычно медной с покрытием серебром, подложке и залиты коллоидным раствором желтого люминофора. В светильнике модуль через тонкий слой теплопроводящей пасты монтируется на радиаторе, рассеивающем тепло в окружающую среду.

Рис. 1. Модель 10-ти ваттного светодиодного модуля

Максимальная указываемая разработчиками неразрушающая температура функционирования кристаллов обычно не превышает 135-150 °C. Но такой нагрев приводит к деградации структуры полупроводников и постепенному снижению светового потока. Для сохранения большей части потока при длительной эксплуатации температура кристаллов должна быть много ниже.

Так как непосредственное измерение температуры кристаллов затруднено, принято нормировать температуру подложки, учитывая тепловое сопротивление кристалл-подложка. Перепад температур между кристаллами и подложкой меняется в зависимости от мощности модуля, режимов охлаждения и внешних условий. В среднем перепад температур составляет примерно 20 °C.

На рисунке 2 приведен график работоспособности светодиодных модулей в зависимости от рабочей температуры по данным тайваньской компании «Huey Jann Electronics Industry», специализирующейся на выпуске светодиодных модулей COB. Сохранение 70% светового потока после 50 тыс. часов эксплуатации возможно, если температура подложки составляет не более 60 °C, а температура кристаллов, соответственно, не превышает 80 °C.

Каким должен быть охладитель, обеспечивающий такой режим работы? Речь, прежде всего, о пассивных радиаторах, рассеивающих тепло за счет естественной конвекции воздуха и излучения.

На теплоотвод влияет много факторов. Большое значение имеет температура окружающей среды. Но также важны ориентация радиатора в пространстве, конфигурация, материал и свойства поверхности радиатора и многое другое. Все эти параметры будут рассмотрены в другой раз. Пока ограничимся оценкой размеров радиатора относительно температуры окружающей среды.

Рис. 2. Зависимость работоспособности светодиодных модул ей от температуры

Один из часто применяемых в китайских светильниках радиаторов показан на рисунке 3. Такие охладители обычно поставляют со светодиодными модулями от 30 до 150 Вт. Высота радиатора при установке 50-ти ваттного модуля – 100 мм, площадь поверхности 3480 см 2 . Указанные размеры даются большинством изготовителей светильников и рекомендуются производителями самих радиаторов.

Рис. 3. Экструдированный алюминиевый радиатор диаметром 160 мм

Расчеты показывают, что на этом радиаторе при 50-ти ваттной нагрузке и температуре окружающей среды 40 °C в наиболее благоприятном случае температура подложки достигнет 100 °C. Светильник будет работать некоторое время, но быстрое уменьшение светового потока сведет на нет все преимущества светодиодного освещения. Обеспечить нормируемые 50 тыс. часов работы возможно только в условиях температуры окружающей среды не выше 10-15 °C. Очевидно, что такой режим эксплуатации неприемлем. Еще хуже обстоят дела с рассеиванием большей мощности, так как рекомендуются и поставляются радиаторы с меньшим соотношением площади поверхности на ватт отводимой мощности.

Светильники с большим количеством маломощных светодиодов поверхностного монтажа здесь не рассматриваются. Их применение гораздо важнее не в промышленном, а в офисном или бытовом приложении. Можно только отметить, что хотя они имеют несколько иные характеристики, проблемы теплоотвода и эксплуатации на предельных температурах присутствуют и там, и зачастую в гораздо большей степени. Справедливости ради важно отметить, что по выкладкам компании-изготовителя осветительных светодиодов «Edison», требуемые для охлаждения площади могут быть меньше, чем при использовании светодиодных модулей. К сожалению, их расчеты слишком упрощены и не приводится подтверждающая информация из практики применения.

Проблема высокой эксплуатационной температуры кристаллов светодиодов в осветительной технике не осталась незамеченной изготовителями. Предлагается довольно много иных вариантов охладителей, но практически всегда финансовая выгода преобладает над показателями надежности.

Увы, предельная экономия на материалах в изделиях китайской промышленности не обошла стороной и область промышленного освещения. У потребителя остается право критически относится к предлагаемой продукции и требовать от поставщиков обоснованные характеристики того или иного светодиодного светильника.

Наше предприятие при разработке элементов охлаждения исходило из требований технических условий, по которым максимальное значение температуры окружающей среды 40 °C не должно влиять на работоспособность и срок службы светильника.

Рассчитанные согласно этим требованиям радиаторы для 50 Вт подводимой мощности должны иметь охлаждающую поверхность около 200 дм 2 . Это почти в шесть раз больше, чем у китайских аналогов. Меньшая площадь приводит к повышению температуры кристаллов и сокращению срока службы. В частности, на одном из опытных образцов светильника со светодиодом мощностью 50 Вт фирмы «Edison», размещенном на радиаторе площадью 90 дм2, замеры температуры показали следующую картину (Рис. 4). На рисунке указана температура в градусах Цельсия. Максимальная температура кристаллов при этом замере 89,8 °C, температура подложки 60 °C, температура окружающей среды во время измерения 22 °C. И хотя этот режим можно признать допустимым, любой рост температуры окружающего воздуха или ухудшение условий конвекции могут привести к ускоренному снижению светового потока.

Рис. 4. Изображение светодиода 50 Вт, сделанное тепловизором Fluke

Размер площади охлаждения 90 дм 2 был выбран на основании рекомендаций по применению тайваньской компании «Edison Opto Corporation». Для модулей 50 Вт компания предлагает использовать охладитель площадью 70-73 дм 2 .

Таким образом, следует очень внимательно относиться к импортной светодиодной осветительной технике с точки зрения заявляемых параметров долговечности и условий функционирования, если от нее ожидается существенная экономия ресурсов, как в плане уменьшения энергопотребления, так и в плане длительного срока эксплуатации.

Н. Н. ГАВРИЛОВ
Зам. директора по техн. вопросам
ООО «Промышленная группа Кальченко и К»
[email protected]

Светодиодные лампочки на первый взгляд могут показаться дорогими. Необязательно покупать топовые модели Филипс за 2000 рублей штука. Китайские светодиодные лампочки аналогичной светимости стоят дешевле (200 рублей). Казалось бы, много, но посмотрите счета. Если люстра на три лампочки берет энергии, как три стационарных персональных компьютера, нужно что-то делать. Увидите, технические характеристики светодиодных ламп и светильников позволят экономить почти половину энергии ежемесячно, главным потребителем, врагом домашнего бюджета станет… холодильник.

Светодиодные лампочки: преимущества и качества

Сегодня рынок охватил хаос. Энергосберегающими называют галогенные лампочки. Светодиодные потребляют энергии ещё меньше при равной светимости. Как галогенные, светодиодные лампочки обнаруживают собственную температуру длины волны: выше – холоднее оттенок. Последнее призвано удовлетворить многочисленные вкусы. На примере фотографий проиллюстрируем преимущества светодиодных ламп. Рассмотрим характеристики светодиодных подробнее.

Форма колбы

На первом месте у светодиодных лампочек Онлайт идет форма колбы А60. Описывается внешний вид лампочки. Параметр описывается ГОСТ Р 52706 (Лампы накаливания, приложение D). Литерой А помечается колба светодиодной лампочки с округлым утолщением конца. Фактически типы M и PS – привычные округлости ламп накаливания. Цифрой 60 обозначается диаметр. Форма колбы повторяет лампу накаливания, бывает принципиально иной.

Стекло колбы

У светодиодной лампочки допустимо матовое (см. фото). Для ламп накаливания в маркировке присутствуют литеры МЛ, МТ. Светодиодный источник китайский, потому в характеристиках на коробке просто указано словами. Иногда матовый цвет светодиодной лампочки означает: на поверхность нанесен люминофор. Это позволит сгладить пульсации, придаст однородность свечению, главное – скрывает начинку от любопытных взоров (придает изделию эстетичность).

Размеры светодиодной лампочки

Характеристика указывается далеко не всегда, но подтверждается первый пункт списка: диаметр действительно составляет 60 мм (длина 106 мм).

Цоколь

Считается важнейшей частью лампочки, в другой патрон не завернется. Используется Е27 с резьбой Эдисона. Стандарт де-факто территории СССР для люстр. Важно в магазине проверить параметр, продавцы по незнанию часто пытаются всучить для осмотра Е14, прочие размеры. На современном рынке присутствует разнообразие. Габариты светодиодных ламп различны, найдем модели практически на любой цоколь, включая напряжение 12 вольт.

Мощность

Параметр 10 Вт показывает, сколько лампочка будет потреблять из сети. Вправду сказать, на практике измерения дают меньшие значения, даже 10 Вт впечатлит: теперь люстра залы станет потреблять максимум 50 Вт (меньше типичного стационарного персонального компьютера).

Реальная светимость

Стали оценивать в привычных ваттах ламп накаливания. Реально по субъективным оценкам рассматриваемый класс приборов горит ярче. На коробке написано 75 Вт, сияет, как 90 лампочки накала. При потреблении люстры 50 Вт даст столько света, как 450 Вт спиралей Ильича. Согласитесь, немаленькая разница.

Частота

Параметр в 50/60 Гц показывает: прибор годен для использования на территории европейских стран (США в список не вошли из-за иной амплитуды напряжения питания).

Рабочее напряжение

Варьируется в диапазоне 176 – 264 вольт. Согласуется с большинством международных стандартов. РФ применяет ГОСТ, предписывает давать 230±10% вольт. Лампочка перекрывает диапазон, снабженная значительным запасом. Тип цоколя светодиодных ламп косвенно зависят от напряжения питания. На 12 вольт преимущественно идут штыревые разъемы.

Цветовая температура

Параметр 4000 К показывает: лампочки дневного света. Реально бессильны перекрыть солнечную сторону (юг), в полутьме сияют ярко. Холоднее тон (выше температура свечения), оттенок годится целям создания рабочей обстановки. Наоборот, для спальни покупайте изделия, обеспечивающие 2700 К, поможет легкому засыпанию. Кстати, нарушение правила не безобидно, как покажется дилетанту: неправильное распределение по часам дня светимости ламп приводит к расстройствам циркадных ритмов. Магазины выкладывают приборы, у которых температура регулируется. Удастся круглосуточно обеспечить правильные условия.

Световой поток

Параметр отражает светимость ламп. Составляет 820 Лм. Цифра мало говорит большинству покупателей. Выше приводилась характеристика пересчета цифр на лампочки накала. 820 Лм приблизительно соответствуют 75 Вт.

Индекс цветопередачи

Параметр выше 70 говорит: цвета на 70% соответствовать реальности. Белый стол останется таковые, зеленые обои не утратят качеств молодого луга. Идеальным выступает эталонный источник эквивалентной температуры. В лаборатории определяют индекс цветопередачи конкретной лампы.

Угол рассеивания

Идеален угол 180 градусов. Достигается, благодаря пластиковой части. Колбы, лишенные непрозрачного кожуха, светят во все стороны. Ограниченная лампочка обеспечивает ярко выраженную диаграмму направленности с уклоном вниз. Далеко не все изделия снабжают непрозрачной частью.

Рабочая температура

От -40 до +40 градусов косвенно показывает область применимости прибора. На практике читатели удивятся: энергосбережение светодиодных ламп дополняется отсутствием подогрева в период работы. Значит, в любой момент сможете выкрутить, заменив. Удобно, учитывая, что о лампочку накала легко обжечь руку.

Вес

52 грамма позволят проверить кухонные весы. Наши при последней поверке вели себя просто отлично (значение совпало). Конкретно для потребителя масса лампочки никакого физического смысла не несет.

Диммируемость

Светодиодная лампочка не диммируемая – яркость нельзя менять, воспользовавшись специальными устройствами. Изделия пониженной цены. Диммеры стоимость напоминают тривиальные выключатели. Отличаются наличием круглой ручки, поворотом изменяется напряжение питания светодиодов. Лампочки накала можно было поголовно использовать оснастить диммерами, рассматриваемый класс приборов годится далеко не всегда.

Срок службы

Продолжительность восхищает, давайте посмакуем цифру вместе – 30000 часов. Значит, обеспечивается функционирование в течение 1250 дней без перерыва, составляет свыше 3-х лет. Если включать освещение не более, чем на 8 часов, срок дойдет до 10 лет. Встречаются лампочки, где производитель обещает побольше период.

Гарантийный срок

Больное место китайской продукции. Допустим, на лампочках Camelion написано: гарантия действует в течение 3-х лет, когда после экспертизы продавец заменит сгоревшее изделие. В действительности столкнулись с трудностями: по телефонам, указанным официальным сайтом Camelion, отвечают неохотно. Почта электронная вовсе переполнена, послания оборачиваются ошибкой «Яндекс неспособен доставить сообщение». Посему выбор в пользу Онлайт считаем оправданным: экономия вдвое, светимость ниже (глаз почти не замечает), гарантии (через дилера) нет.

Мерцание светодиодных лампочек

Съемка в общественных местах не запрещена за редким исключением. Поэтому берите плохую – самую плохую, какую только можно достать – камеру, ступайте выбирать.

Заметим, лампочки, дороже Онлайт (180 рублей) мерцали при точном наведении фокуса. Будет заметно только в режиме фотографии, когда камера действительно низкокачественная. Лучше взять старый мобильный телефон, iPad невысокого качества. Важно правильно навести фокус (на планшете делается кликом пальца по тачскрину). Светодиодная лампочка низкого качества – заметно очевидное мерцание.

Недостатки светодиодных лампочек

Главные недостатки светодиодных ламп названы. Это:

• Отсутствие гарантии на дешевые китайские модели (включая фирмы-имитаторы “европейского качества”).
• Мерцание отдельных изделий.

Второй момент немаловажен, незаметные глазу биения вызовут расстройства психики (см. лицензионные соглашения компьютерных игр). Выбирайте, прихватив камеру. Отдача светодиодных ламп порадует. Отчисления энергетикам ерунда – понижаются требования к проводке. Выделение мощности напрямую определено током, падает на порядок. Бесполезные потери энергии в толще стены снижаются десятикратно. Дополнительный плюс, не очевиден, мало обсуждается прессой. Одновременно падают требования, предъявляемые выключателям, светильникам: 10 А тока не набрать при использовании светодиодных ламп.

Важно помнить следующее:

1. Квартира теперь будет потреблять 200 Вт максимум. Ток едва достигает 1 А.
2. Суммарная мощность светодиодных ламп мала, экономия на счетах управляющих компаний станет заметна в первый месяц использования.
3. Упраздняются требования к различным датчикам. Можно квартиру освещать, как стемнеет, избрав автоматический режим. Понадобится датчик освещенности. Технические характеристики светодиодных светильников позволят использовать один экземпляр на квартиру.

Немаловажно, потому что удельная стоимость метра кабеля определена сечением, датчик освещенности стоит денег. Применяя светодиодные лампочки, экономим путем редкой замены, постепенно снижаем счета, стоимость дополнительного оборудования. Люстры допустимы пластиковые, характеризующиеся минимальными допустимыми мощностями. Разумеется, пожар возможен, вызванный некачественными контактами, шанс возгорания достигает минимума.

Получаем дешевый свет, тонкие провода в стену, минимальный риск возгорания изоляции, дешевые датчики, переключатели. Защитные автоматы прежней цены. Одной штуки хватит оснастить помещения, обеспечив огромный запас. Уверены, далеко не ежедневно читателей заливают соседи, замену люстр можно выполнять без выключения энергии, если разводка сделана правильно. В конечном итоге видим будущее за светодиодными лампочками, экономящих массу энергии.

Уже сегодня светодиодные светильники и лампы широко применяются для искусственного освещения помещений в доме, квартире, офисах и гаражах. За последние годы благодаря развитию технологий значительно снизились цены на светодиоды и продукцию, в которых они применяются. Светодиодные лампы сегодня лучший вариант для организации освещения, благодаря высокой экономичности и самым продолжительным срокам службы по сравнению с другими .

Да, Вам придется заметно раскошелится и купить дорогостоящую светодиодную лампу и светильник, но за то Вы экономите в будущем при расчетах за потребленную электроэнергию, а так же на отсутствии необходимости в последующем обслуживании и ремонте, благодаря их высокой надежности работы, в том числе и в жестких условиях их использования (перепадов температур и электрического напряжения, механических воздействий, частого включения- выключения и т. п.).

Сегодня Я расскажу об технических характеристиках, которые касаются только светодиодной продукции, что поможет Вам сделать правильный выбор при покупке.

Внимание! Аббревиатура LED является сокращением от английских слов «light-emitting diode», которые дословно переводятся на русский язык, как «светоизлучающий диод», т. е. это второе название светодиода.

Основные технические характеристики светодиодных ламп.

1. Мощность лампы, которая указывается в Ваттах (W или Watt).
2. Тип цоколя. Обращайте внимание при покупке, а иначе лампа не подойдет к вашему светильнику.
3. Световой оттенок от 2700К (теплый) до 4500К (холодный).
4. Рабочее напряжение от 12 Вольт постоянного тока (требуется подключение через блок питания) до 220 В переменного тока электросети вашего дома!
5. Срок службы в часах, который зависит от типа применяемых светодиодов.

Подробно не буду останавливаться на основных характеристиках- при желании более подробно с ними Вы можете ознакомится на .
Главное помните , что на первые четыре пункта обязательно следует обращать внимание при покупке.

Второстепенные технические характеристики светодиодных ламп.

Технические характеристики светодиодных светильников.

При покупке светодиодных светильников и люстр следует уделять внимание электротехническим характеристикам изложенным выше, а так же непосредственно особенностям самих конструкций светильников от которых зависит тип установки (накладной или встраиваемый). Еще один важный параметр- это класс защищенности IP: так например, Ip 44- брызгозащищенные, а IP 65-67- можно устанавливать на улице и да же в воде.

Опять же ознакомитесь с инструкцией и соблюдайте рекомендации производителя по выбору места для установки для обеспечения достаточного уровня отвода тепла!

Светодиодные светильники могут обладать дополнительными функциями такими, как противовандальными, с датчиком движения или звука.

Ну и главное, конечно это выбирайте светильник исходя из его предназначения- для подсветки, декоративного или общего освещения, уличного, ландшафтного или фасадного и т. д.

Характеристики светодиодных прожекторов.

При выборе прожекторов на светодиодах следует руководствоваться рекомендациями выше изложенными, а так же из своего опыта рекомендую для улицы использовать модели с прочными корпусами из алюминия и закаленным стеклом. Рекомендую прочесть нашу статью с

Светодиодные элементы освещения, в том числе лампа светодиодная е27, помогают снизить затраты на оплату электричества, ведь их энергопотребление в несколько раз ниже. Разовая затрата на покупку ламп окупается примерно через полгода и далее хозяева дома получают чистый профит – это ли не прямая выгода?

Такая простота осложняется тем, что осветительные элементы надо правильно выбрать по характеристикам. Это поможет максимально экономить и не сидеть в полутьме с надеждой на небольшой счёт по оплате услуг энергосетей.

Перед покупкой приборов обратите внимание на характеристики светодиодных ламп для дома. Они указываются на упаковке, также подсказать основные характеристики поможет продавец. Итак, советуем обратить внимание на:

1. Тип цоколя.
2. Мощность.
3. Силу светового потока.
4. Диапазон рабочей и цветовой температуры.
5. Уровень защиты.
6. Напряжение питания.
7. Срок службы.

Некоторые технические характеристики светодиодных ламп, например, срок службы, могут меняться в зависимости от особенностей использования элемента освещения, то есть частоты его включения и длительности работы.

Выбираем цоколь и мощность

Начнём выбор с цоколя, ведь он должен совпадать с патроном и если этого не будет, то и толку от лампочки также не предвидится. Стандартный цоколь – это E27, он подходит для обычных (больших) патронов, которые были наиболее распространены до недавнего времени. В последнее время многие люстры и бра имеют по умолчанию маленький патрон, под него подойдёт E14. Есть ещё и цоколь E40, но он редко используется для помещения в жилом доме.

Резюмируя – стандартный размер, всем известный с детства – это E27, маленький цоколь для новых люстр, бра и светильников – это E14.

Мощность – это соотношение потребляемой и преобразованной в свет энергии. Мы привыкли видеть на старых лампах цифры 40, 60, 100 Вт. На новых светодиодных элементах таких значений вы не увидите, ведь они потребляют мало электричества, но преобразовывают его в большое количество световой энергии.

Вот таблица, в которой показана мощность старых ламп накаливания (ЛН) и равная им по преобразованию электричества в свет мощность светодиодных элементов + общая сила светового потока. При покупке обратите внимание на силу светового потока, некоторые производители указывают худшие значения. Т.е. покупая 8 ваттную лампочку, она может соответствовать 500 Лм, а это не является эквивалентом 60 Вт.

Световой поток и диапазон температур

Со световым потоком всё понятно, он измеряется в Люменах и характеризует силу светового потока. Рядовому потребителю проще ориентироваться на мощность приборов, чем он мощнее, тем больше сила выделяемой световой энергии. Таблица выше это полностью доказывает, избавляя от необходимости углубления в дебри физики.

Нет ничего сложного и с параметрами рабочей температуры. Эта характеристика указывает, при какой температуре можно использовать светодиодные светильники. Для дома тут проблем нет, можно на этот пункт не обращать внимания, а если выбираете прибор для улицы или не отапливаемого помещения, то посмотрите, что рекомендует производитель.

Сложнее разобрать с пунктом цветовая температура (ЦТ), который показывает цвет свечения светодиода. Измеряется величина в Кельвинах. Если коротко, то чем больше цветовая температура, тем свет более «холодный» и наоборот.

Пример. ЦТ голубого неба в 12 дня равняется примерно 7000 К, а свет солнца в это же время около 4000 К. Объясняется это просто – небо голубое, в голубой цвет относится к холодным.

Старые лампы имеют ЦТ от 2200 до 2900, у светодиодов этот показатель имеет более широкие границы – это также его достоинства. В жилых комнатах лучше использовать светодиоды теплого света (2600-3500), в кабинете холодного (от 4200), так как он повышает работоспособность. Указана маркировка ЦТ на упаковке.

Напряжение питания и срок службы

Начнём со срока службы (СС), так как на него часто обращают внимание в первую очередь. Первое – не путайте срок службы с гарантийным периодом, второе ─ измеряется он не в днях, месяцах или годах, а в часах работы. У светодиода срок службы 30-50 тысяч часов, отсюда и делайте выводы.

Сравнение экономии ламп накаливания, энергосберегающих и светодиодных

Пример. Лампочка включается на 4 часа в день, значит, в среднем она прослужит 1000 дней или около 3 лет. На СС также влияет количество включений и выключений электроприбора, желательно не включать/выключать его каждые 5 минут – это продлит срок работы светильника. Добиваться у продавца конкретного ответа, сколько лет проработает лампочка не нужно, он его просто физически не сможет дать. Минимальный срок работы по времени можно теоретически узнать, разделив количество часов срока службы на 24. Так получится цифра, соответствующая сроку работы прибора без выключения. Грубо и не нужно.

Напряжение питания в элементах, которые предлагает торговля в РФ, 220 В при частоте 50 Гц. Тут тоже всё понятно и проблем при покупке нет, лампы светодиодные с цоколем E27 и E14 можно использовать в любой домашней электросети. Учтите лишь, что заграницей напряжение питания в сети может быть другим, поэтому наши лампочки для их сети, и их светодиоды для нашей, скорее всего, не подойдут.

Взяв на вооружение эти сравнительные характеристики ламп накаливания и светодиодных элементов, вы купите светодиоды для дома с оптимальными параметрами, а они прослужат долго и позволят в полной мере почувствовать на себе силу электрификации.

Любая лампа, вне зависимости от принципа работы нагревается в процессе работы. Полупроводниковые источники света не стали исключением. Поэтому, охлаждение светодиодной лампы необходимо для соблюдения температурного режима их работы. Это, в свою очередь, улучшит как эксплуатационные характеристики, так и сроки работы лампы.

Греются ли светодиодные лампы в процессе работы? Сравнение ламп по пропорциям преобразования потребляемой электроэнергии в световые и тепловые излучения

Логичный и необходимый вопрос: «греются ли светодиодные лампы?», несомненно, требует исчерпывающего ответа, подкрепленного фактами и доказательствами, приведенными в данной статье. Вся потребляемая светодиодом, лампой накаливания или люминесцентной лампой, электроэнергия преобразуется в излучение разного диапазона и тепло. Если сравнить светодиодные лампы с аналогами, то они преобразуют основное количество энергии в свет. До 10% потребляемой мощности они тратят на нагрев. Поэтому охлаждение ламп полупроводникового типа создается обязательным образом. При этом, лампа накаливания тратит на нагрев от 73% мощности. Энергетически эффективные или люминесцентные - до 42%. А галогенные до 75%.

Сравнение соотношения преобразованной в излучение мощности, к световому выходу в видимом диапазоне

Излучение ламп построенных на нити накаливания попадает и за пределы видимого диапазона. 73% мощности вакуумной лампы накаливания уходит на тепловое инфракрасное излучение. Флуоресцентные генерируют 21% видимого света. Галогенные создают луч, в видимом диапазоне которого находится только 27% от всей интенсивности излучения. Светодиоды генерируют только видимые лучи. Весь световой диапазон температур светодиодных ламп находится в пределах 3000-6500 °К или 400-700 нм - от красного до синего.

В случае перегрева, излучение светодиодных ламп может менять цветность. Также сама лампа начинает быстрее исчерпывать свой ресурс. При указанных производителем в инструкции условиях эксплуатации, светодиод разогревается максимум до 60 °С. Однако температура корпуса светодиодной лампы не нагревается выше 40 °С. Более высокая температура корпуса может означать перегрев светодиода.

Влияние перегрева светодиода на его рабочий ресурс

Полностью отработанным считается диод, излучение которого на 70% слабее, чем в начале эксплуатации. Был проведен эксперимент по определению зависимости скорости падения яркости от рабочей температуры полупроводника. Один светодиод имел температуру 62 °С, второй 73 °С. В результате второй терял яркость на 57% быстрее. Важно отметить, что есть некоторые светодиодные лампы, максимальная температура работы которых может достигать 100 °С без вреда для полупроводникового элемента. Однако они относятся к специальному оборудованию и обычно их не продают наряду с бытовыми вариантами.

Особенно важна температура светодиодных ламп для RGB систем. Красные светодиоды намного быстрее теряют яркость, когда превышена температура эксплуатации светодиодных ламп, лампы синего диапазона (700 нм) практически не страдают. В результате, система может выдавать неправильный цвет освещения. Рабочая температура RGB систем редко превышает 40 °С.

Системы охлаждения светодиодных ламп и прожекторов

Для отвода тепла выделяющегося при работе лампы производители ламп, монтируют чипы со светодиодами на радиаторы, а для большей эффективности применяются терм интерфейсы. В прожекторах высокой мощности используются более эффективные системы охлаждения. Радиаторы принудительно охлаждаются кулерами или жидкостным охлаждением, не допуская, чтобы температура эксплуатации светодиодных ламп превысила установленный стандарт.

Охлаждение светодиода наиболее похоже на отвод лишнего тепла с центрального процессора компьютера. При тепловом выделении до 30 Вт рекомендуется использовать радиаторы с естественной конвекцией. При мощности до 60 Вт необходим радиатор с куллером. При еще более высоком тепловыделении светодиода необходимо использовать жидкостное охлаждение и терм интерфейсы высокой тепловой проводимости. Тогда температура нагрева светодиодных ламп не будет превышать нормы.