Sv1ca-4.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ток при нагреве светодиода

ТЕСТИРОВАНИЕ СВЕТОДИОДА 50 ВТ

Недавно попалось интересное объъявление о продаже светодиодного модуля мощностью 50 Вт. Решено было взять его для организации местного освещения и заодно проверить, действительно ли данные параметры соответствуют действительности. Далее смотрите результаты его теста.

Светодиодный модуль продаётся под обозначением 50 Вт LED Chip COB 30V-36V холодный белый цвет. Продаётся он менее чем за 120 рублей.

Кстати, название COB является аббревиатурой от «Chip on Board», что означает, что этот модуль представляет собой несколько светодиодов в одном корпусе, собранных в виде единого модуля. Короче это LED модуль, то есть сборка.

Модуль имеет следующие габариты:

Прямое включение диода. Прямой ток.

Если к электродам диода подключить источник постоянного напряжения: на вывод анода «плюс» а на вывод катода «минус», то диод окажется в открытом состоянии и через него потечет ток, величина которого будет зависеть от приложенного напряжения и свойств диода.

При такой полярности подключения электроны из области n-типа устремятся навстречу дыркам в область p-типа, а дырки из области p-типа двинутся навстречу электронам в область n-типа. На границе раздела областей, называемой электронно-дырочным или p-n переходом, они встретятся, где происходит их взаимное поглощение или рекомбинация.

Например. Oсновные носители заряда в области n-типа электроны, преодолевая p-n переход попадают в дырочную область p-типа, в которой они становятся неосновными. Ставшие неосновными, электроны будут поглощаться основными носителями в дырочной области – дырками. Таким же образом дырки, попадая в электронную область n-типа становятся неосновными носителями заряда в этой области, и будут также поглощаться основными носителями – электронами.

Контакт диода, соединенный с отрицательным полюсом источника постоянного напряжения будет отдавать области n-типа практически неограниченное количество электронов, пополняя убывание электронов в этой области. А контакт, соединенный с положительным полюсом источника напряжения, способен принять из области p-типа такое же количество электронов, благодаря чему восстанавливается концентрация дырок в области p-типа. Таким образом, проводимость p-n перехода станет большой и сопротивление току будет мало, а значит, через диод будет течь ток, называемый прямым током диода Iпр.

Насколько сильно может греться светодиодная лента?

При нормальных условиях работы светодиодной ленты в жилых помещениях поверхность не должна греться выше 45-50°С. Для определения степени нагрева может использоваться рука человека, при прикосновении ощущается тепло, элементы можно удерживать длительное время без риска ожога. За счет сниженной температуры элементов достигается высокая пожарная безопасность изделия. Одновременно обеспечивается экономия электроэнергии, поскольку светодиоды рассчитаны на небольшой рабочий ток.

Читать еще:  Кабельная линия марки асб по длительно допустимому току

При изготовлении светодиодной сборки в герметичном кожухе ухудшается теплоотдача элементов. Для обеспечения охлаждения необходима установка радиаторов, находящихся в зоне обдува потоком воздуха. Увеличение яркости свечения ведет к росту потребления энергии и увеличению температуры светодиодов. Специальные изделия повышенной яркости допускают длительную эксплуатацию при температуре 120°С. Существуют опытные разработки, позволяющие поддерживать работоспособность при нагреве до 200°С.

Современные технологии пассивного отвода тепла

Технология пассивного охлаждения предусматривает отвод тепла от светодиодного кристалла во внешнее пространство через радиатор и корпус. Они изготавливаются преимущественно из алюминия, который отличается высокой теплопроводностью, прочностью и малым весом.

Эффективность отвода тепла во многом зависит от площади обдува. Но назначение автомобильных лед-ламп не предусматривает возможность включения в конструкцию крупных металлических деталей. В поиске компромиссного решения инженеры создали гибкие радиаторы и радиаторы с рёбрами.

Из-за внешнего сходства гибкие радиаторы автовладельцы называют хвостами, цветами или косами. Они состоят из лент, сплетённых из тончайших металлических волокон. Такие радиаторы различаются по количеству, ширине и длине лент. Благодаря гибкости, им можно придавать нужную форму и легко устанавливать источник свет в ограниченное автомобильное пространство.

Яркий представитель «хвостатого» семейства лампы H15 G9 с LED чипами Philips ZES. Технология их изготовления предусматривает использование медных нитей и впрессование радиатора в корпус с помощью теплопроводящего клея. Создав прибор с огромной площадью охлаждения, производитель не поскупился и на гарантийный срок, составляющий 7 лет.

Радиаторами с вертикальными рёбрами оснащены лампы CSP N1 LED, предназначенные для установки в ПТФ и ДХО вместо ламп накаливания. За счёт ребристости увеличивается площадь охлаждаемой поверхности, что способствует интенсивному отводу тепла с сохранением компактности устройства.

Восстановление

Сделать самому лампочку меня надоумило вот это видео:

  1. Находим сгоревший светодиод (или несколько).
  2. Обычно они отмечены черной точкой. В моем случае весь светодиод был выгоревший.
  3. Выкрашиваем погорельца ножом или отверткой.
  4. Капаем на оголившийся контакт флюсом и наносим капельку припоя.

Таким образом мы восстанавливаем цепь и лампочка снова начинает работать. Но! Есть одна загвоздка. Напряжение после этого повышается, и светодиоды будут гореть один за другим. Возможно, лампочка проработает еще месяц. А может быть, только один день.

Сравниваемые параметры

Чтобы разобраться в эффективности каждого из видов лампочек, необходимо сравнить их характеристики в наиболее актуальных категориях. Рассмотрим их более детально для традиционных лам и их светодиодных аналогов.

Мощность и светоотдача

Как любой электроприбор, и светодиодные, и лампы накаливания потребляют определенную величину мощности, в результате чего возникает светоотдача лампочки. Под светоотдачей следует понимать отношение объема выданного света к объему потребленной электроэнергии. Данный параметр, как нельзя лучше характеризует эффективность работы любого прибора освещения.

Читать еще:  Msav3220 zc26 02 b уменьшить ток подсветки

В устройствах с нитью накаливания показатели светоотдачи составляют порядка 8 – 10Лм/Вт. Это означает, что с каждого ватта потребленной электрической мощности лампа накаливания выдает 8 или 10 люменов. Светодиодные, в свою очередь, могут выдать от 90 до 120Лм/Вт. Как видите, чтобы получить, допустим, те же 500 люменов для обеспечения освещенности помещения вам понадобиться использовать не менее 50Вт для лампы накаливания, в то время как при средних показателях светодиодных устройств потребуется затратить всего 5Вт, благодаря чему последние получили официальный статус энергосберегающих ламп.

Однако следует отметить, что светодиоды со временем выгорают, из-за чего яркость свечения заметно снижается. В то время как нить накаливания выдает постоянный параметр вплоть до перегорания.

Теплоотдача

За счет наличия омического сопротивления в элементах лампы, происходит столкновение направленного потока заряженных частиц с молекулами металла. В результате соударения в окружающее пространство выделяется тепловая энергия. Поэтому помимо прямого назначения приборы освещения выполняют роль нагревательного элемента.

В плане тепловыделения традиционные лампочки могут нагреваться до температуры от 150 до 250ºС. При таких показателях существует достаточно большая вероятность возгорания в случае локального нагрева легковоспламеняющихся материалов при контакте со стеклянной колбой. Поэтому лампы накаливания изолируют при помощи плафонов из негорючих термоустойчивых материалов. Также не стоит забывать, что при контакте с горячей поверхностью человек может получить ожог.

Светодиодные лампы имеют слабую теплоотдачу, они нагреваются не более чем до 50ºС. Поэтому их температура нагрева не несет никакой угрозы ни окружающим предметам, ни человеку.

Не менее важным показателем является и коэффициент полезного действия. Применительно к приборам освещения КПД показывает, какой процент от потребленной из сети электроэнергии был переработан в свет, иными словами, использовался по прямому назначению. Так в устройствах с нитью накаливания электрический ток расходуется на разогрев металла, а после достижения нужной температуры для выделения инфракрасного излучения возникает свет. В этой технологии нить постоянно греется, а только затем светиться, поэтому КПД ламп накаливания составляет лишь 5 – 15%.

У светодиодных устройств за счет конструкции светодиода коэффициент полезного действия составляет около 90%. Что значительно превосходит не только модели с нитью накаливания, но также галогенные и люминесцентные лампы.

Срок службы

Продолжительность эксплуатации любой электрической лампочки измеряется в часах – это время наработки для прибора освещения, после которого он выходит со строя по причине изнашивания элементов. Для ламп накаливания этот показатель составляет около тысячи часов, в то время как светодиодные могут нормально функционировать по 50 тысяч часов. Что дает преимущество полупроводниковым моделям почти в 50 раз.

Читать еще:  T28rtl5030 уменьшить ток подсветки

Однако следует отметить, что долговечность светодиодов существенно зависит от качества подаваемого напряжения из сети и коэффициента пульсации. Которые у отечественных компаний до сих пор оставляют желать лучшего.

Экологичность

За счет выделения вредных веществ в окружающую среду многие лампы способны существенно повлиять на среду обитания человека. Но ни светодиодная, ни лампа накаливания не имеют особо вредных составляющих, способных повлиять на природные ресурсы, в отличии от тех же люминесцентных или галогенных ламп.

Стоимость

Пожалуй, это единственный параметр, в рамках которого лампу накаливания можно вывести в однозначные лидеры. В среднем стоимость лампы накаливания варьируется в пределах 20 – 50 рублей, в то время как светодиодные модели обойдутся в 300 – 500 рублей. Как можно констатировать, классические варианты выйдут в 10 раз дешевле полупроводниковых аналогов. Но, увы, несмотря на победу в соревновании за лучшую цену лампочки накаливания нельзя назвать однозначным лидером в плане выгоды, так как срок их службы в 50 раз ниже.

Из чего можно сделать вывод, что высокая стоимость светодиодных устройств с лихвой окупается продолжительностью их работы и высокой производительностью.

Спектр свечения

Определяет цветопередачу предметов, попадающих в зону видимости человека. Так чем ниже уровень цветовых температур, тем больше восприятие окружающих нас предметов будет смещаться к красным и оранжевым тонам. При повышении температуры цветового спектра, видимые объекты будут восприниматься в синих и фиолетовых тонах.

У ламп накаливания температура свечения находится в пределах 2700 – 3000К. А вот светодиодные устройства способны выдавать спектр излучения в любом диапазоне, что реализуется в лампочках с холодным и теплым свечением. В последнее время эта функция может регулироваться на некоторых светодиодах, благодаря чему осветительный прибор способен выдавать спектр как у люминесцентных светильников, а после переключения, как лампа накаливания.

Выводы

Короче говоря, светодиоды — лучший вариант, когда дело доходит до выбора освещения для вашей уличной обстановки. Если учесть рабочую температуру, большинство светодиодных фонарей будут работать правильно.

Независимо от того, устанавливаете ли вы светильники при высоких или низких температурах, светодиодные фонари будут работать должным образом. Только при очень высоких температурах светильники могут быть повреждены, и следует принимать меры предосторожности, чтобы минимизировать сокращение срока службы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector