LED žárovky s radiátorem vypadají neobvykle a na první pohled působí objemně, zvláště ve srovnání s běžnými žárovkami. Proč to LED lampa potřebuje a jaké jsou její hlavní funkce?
Jmenování
LED lampa se všemi svými výhodami má jednu podstatnou „nevýhodu“ – při provozu LED produkuje značné množství tepla. Přehřátí LED zároveň negativně ovlivňuje její funkce – svítidlo rychleji selhává nebo se stmívá rychleji, než poskytuje konstrukce.
Aby k tomu nedocházelo, jsou LED žárovky vybaveny chladicími radiátory. Jejich hlavním účelem je odvádět teplo z desky, na které jsou LED diody instalovány. Vypadá to jako spousta desek uprostřed lampy a může být mnohem větší než její svítící část.
Rozměry závisí na výkonu samotné lampy a také na materiálu, ze kterého je radiátor vyroben. Čím větší výkon, tím větší bude chladič a tím těžší lampa.
Z jakých materiálů jsou radiátory vyrobeny?
Hliník – výrobky vyrobené z tohoto materiálu jsou považovány za nejúspěšnější: jsou lehčí než radiátory vyrobené z jiných materiálů a mají vysokou tepelnou vodivost. Hliník je ale zároveň nejdražší.
Hliníkové radiátory jsou žebrované a hladké. První typ je považován za efektivnější, druhý se používá pouze v levných a malých žárovkách.
Keramika – vypadá jako plast, ale na dotek je těžší a hladší. Na trhu se vyskytuje zřídka.
Kompozitní materiál – Je to hliník potažený tenkou vrstvou plastu. Stojí méně než hliník, vypadá jako plast.
Plast nebo sklo – používá se v nejlevnějších lampách, protože tepelná vodivost těchto materiálů je velmi omezená a výkonné žárovky rychle selžou. Pro nápravu tohoto nedostatku jsou v pouzdře vytvořeny otvory pro dodatečné větrání.
Flexibilní radiátory
Tento typ LED svítilen používají motoristé k instalaci potkávacích a dálkových světel do automobilů. Od běžných se liší přítomností teplovodivé trubice a samotný radiátor připomíná okvětní lístky květin.
Tato konstrukce má ještě větší tepelnou vodivost a může pracovat v téměř extrémních podmínkách bez přehřívání a bez ztráty jasu po dlouhou dobu.
Jediným negativem je, že většina lamp s flexibilním radiátorem, které se prodávají v Rusku, se vyrábí v Číně. To znamená, že před jejich nákupem musíte pečlivě prostudovat recenze výrobců a jednotlivých modelů, abyste neutráceli peníze za nekvalitní padělek.
V každodenním životě se pro nástěnné, stolní a stropní osvětlení nejčastěji používají žárovky s hliníkovým radiátorem a paticí E27 („Edison šroub“), která odpovídá patici běžné žárovky. Se základnou H (například H4 je jedno z nejběžnějších označení) se používají ve světlometech automobilů pro potkávací a dálková světla. Mohou být s konvenčním nebo flexibilním chladičem a průměr základny závisí na konkrétní značce vozu.
Doporučení pro výběr
Při výběru LED lampy si určitě dejte pozor na materiál, ze kterého je radiátor vyroben. Univerzální verze je vyrobena z hliníku, který poskytuje dostatečnou tepelnou vodivost i pro velmi výkonné lampy, takže jejich záběr je prakticky neomezený.
Svítidla s kompozitem a keramikou jsou ideální pro osvětlení bytů a kanceláří. Navíc ušetří na nákupech, jelikož jsou levnější než u hliníkových radiátorů. Jejich trvání ale bude kratší.
Lampy se sklem a plastem by měly být používány tam, kde není požadováno dlouhodobé svícení (více než 6 hodin denně). Nejsou určeny pro nepřetržitý provoz a mohou se přehřívat.
Existují dva hlavní způsoby upevnění, zvážíme oba.
První způsob je mechanický. Spočívá v přišroubování LED samořeznými šrouby nebo jinými upevňovacími prvky k radiátoru, k tomu potřebujete speciální hvězdicový substrát (viz hvězda). Je k němu připájena dioda předem namazaná teplovodivou pastou.
Na „břichu“ LED je speciální kontaktní ploška o průměru jako štíhlá cigareta. Poté se na tento substrát připájejí přívodní vodiče a ten se přišroubuje k radiátoru. Některé LED diody se prodávají již upevněné na adaptérové desce, jako na fotografii.
Druhým způsobem je lepidlo. Je vhodný jak pro montáž přes desku, tak i bez ní. Ale není vždy možné připevnit kov na kov, jak přilepit LED k radiátoru? K tomu je třeba zakoupit speciální tepelně vodivé lepidlo. Lze jej nalézt jak v domácnosti, tak v prodejně rádiových komponent.
Výsledek takového upevnění vypadá takto.
Flexibilní radiátory
Tento typ LED svítilen používají motoristé k instalaci potkávacích a dálkových světel do automobilů. Od běžných se liší přítomností teplovodivé trubice a samotný radiátor připomíná okvětní lístky květin.
Tato konstrukce má ještě větší tepelnou vodivost a může pracovat v téměř extrémních podmínkách bez přehřívání a bez ztráty jasu po dlouhou dobu.
Jediným negativem je, že většina lamp s flexibilním radiátorem, které se prodávají v Rusku, se vyrábí v Číně. To znamená, že před jejich nákupem musíte pečlivě prostudovat recenze výrobců a jednotlivých modelů, abyste neutráceli peníze za nekvalitní padělek.
To je zajímavé: Jaký drát použít pro reflektory?
Jak vybrat radiátor?
Výpočet radiátoru pro LED není snadný proces, zejména pro začátečníka. K jeho provedení potřebujete znát tepelný odpor krystalu a také přechody krystal-substrát, substrát-radiátor, radiátor-vzduch. Pro zjednodušení řešení mnozí používají poměr 20-30 cm2 / W.
To znamená, že na každý watt LED světla je potřeba použít zářič o ploše cca 30 cm2.
Toto řešení samozřejmě není ojedinělé. Pokud bude váš návrh osvětlení použit v chladné místnosti v suterénu, můžete použít menší plochu, ale ujistěte se, že teplota LED je v normálních mezích.
Předchozí generace LED byly pohodlné při teplotě krystalu 50-70 stupňů, nové LED snesou teploty až 100 stupňů. Nejjednodušší způsob, jak zjistit, je dotknout se ho rukou, pokud to ruka sotva snáší, je vše v pořádku, a pokud vás krystal může popálit, rozhodněte se zlepšit jeho pracovní podmínky.
Jak připojit lampu HPS
Zde je samostatně sestavený kompaktní štít podle schématu zapojení.
To vše můžete samozřejmě sestavit do celkového těla svítilny, pokud to rozměry dovolí.
Je velmi důležité, než si takový obvod sami sestavíte a použijete jakékoli komponenty, s konvenčním multimetrem v režimu měření maximálního odporu, zkontrolujte izolaci induktoru a kondenzátoru. Je na těle porucha
Došlo k poruše na trupu.
Pro napájení a odpojení napájení 220V použijte dvoupólový zaváděcí stroj.
Na jednu lampu o výkonu až 400W se skvěle vejde automat s nominální hodnotou 5-6A. Kromě zapínání a vypínání bude plnit i roli ochranného zařízení.
Na samém začátku obvodu je namontován jistič. Nezapomeňte uzemnit i pouzdro celého štítu.
Ze stroje vycházejí dva nulové vodiče. Jeden z nich podle schématu spustíte přímo do lampy a druhý se připojí k odpovídající svorce označené “N” na startovacím zařízení.
Mějte na paměti, že tlumivka musí být instalována pouze v přerušení fázového vodiče vedoucího k lampě, nikoli nulového.
V opačném případě můžete výrobek náhodně spálit, pokud během provozu dojde k náhodnému zkratování nulového vodiče za tlumivkou předřadníku. Dále vypněte fázi. Namontujte jeden vodič ze stroje na vstupní kontakt plynu.
A připojte vodič z výstupního kontaktu ke svorce „B“ (Balast) předřadníku.
Poté se na patici žárovky nasadí střední výstup Lp (Lampa).
Schémata přepínání IZU
Zvažte schéma paralelního spuštění IZU. V takovém obvodu proud lampy neprochází přímo přes IZU, což prakticky eliminuje jakoukoli ztrátu výkonu. Obvod zapalovacího zařízení pro takové zahrnutí je poměrně jednoduchý, samotná zařízení jsou levná, snadno ovladatelná a poměrně spolehlivá. Vysokofrekvenční impulsy generované zapalovačem v takovém zapojení však ovlivňují kromě výbojky i tlumivku, proto je nutné používat tlumivky se zvýšenou izolací, odolné napětí 2–5 kV.
Protože standardní tlumivky pro metalhalogenidové a sodíkové výbojky nepodporují takovou hodnotu napětí, je paralelní zapojení IZU použito pouze u výbojek, jejichž zapalovací napětí je menší než 2 kV. Za prvé, takové výbojky zahrnují vysoce výkonné halogenidové výbojky (od 2000 do 3500 W).
Flexibilní radiátory
Tento typ LED svítilen používají motoristé k instalaci potkávacích a dálkových světel do automobilů. Od běžných se liší přítomností teplovodivé trubice a samotný radiátor připomíná okvětní lístky květin.
Tato konstrukce má ještě větší tepelnou vodivost a může pracovat v téměř extrémních podmínkách bez přehřívání a bez ztráty jasu po dlouhou dobu.
Jediným negativem je, že většina lamp s flexibilním radiátorem, které se prodávají v Rusku, se vyrábí v Číně. To znamená, že před jejich nákupem musíte pečlivě prostudovat recenze výrobců a jednotlivých modelů, abyste neutráceli peníze za nekvalitní padělek.
Tepelné trubky a parní komory.
Tepelné trubice a parní komory jsou pasivní a mají efektivní tepelnou vodivost v rozsahu 10000 100000 až XNUMX XNUMX W/mK. Při řízení teploty LED mohou poskytnout následující výhody:
- Přenos tepla do externího chladiče s minimálním teplotním spádem
- Izotermalizace přirozeného konvekčního radiátoru, zvýšení jeho účinnosti a zmenšení jeho velikosti. V jednom případě přidání pěti heatpipe snížilo hmotnost chladiče o 34 %, ze 4,4 kg na 2,9 kg.
- Efektivně přeměňte vysoký tepelný výkon přímo pod LED na nižší tepelný výkon, který lze snadno odstranit.
Radiátor pro LED. PCB (deska s plošnými spoji)
- MCPCB – MCPCB (DPS s kovovým substrátem jsou desky, které obsahují materiál kovového substrátu jako rozvaděče tepla jako nedílnou součást desky plošných spojů. Kovový substrát je obvykle hliníková slitina. Kromě toho může MCPCB využít výhody dielektrické polymerní vrstvy s vysokou tepelnou vodivostí ke snížení teplotní odolnost.
- Separace – Oddělení budícího obvodu LED od desky LED zabraňuje nárůstu teploty generovanému ovladačem ve zvýšení teploty LED přechodu.
Proč diody potřebují chlazení?
I přes vysoký světelný výkon LED vyzařují světlo zhruba na třetinu spotřebované energie a zbytek se uvolňuje do tepla. Pokud se dioda přehřeje, naruší se struktura jejího krystalu, začne degradovat, sníží se světelný tok a lavinovitě se zvýší stupeň zahřátí.
Příčiny přehřívání LED:
- Příliš velký proud;
- špatná stabilizace napájecího napětí;
- špatné chlazení.
První dva důvody řeší použití kvalitního zdroje pro LED. Takové zdroje jsou často označovány jako LED driver. Jejich vlastnost není ve stabilizaci napětí, ale ve stabilizaci výstupního proudu.
Faktem je, že při přehřátí LED klesá odpor LED a zvyšuje se proud, který jí protéká. Pokud jako zdroj energie použijete stabilizátor napětí, proces se ukáže jako lavina: více ohřevu – více proudu a více proudu – to je více ohřevu a tak dále v kruhu.
Stabilizací proudu částečně stabilizujete teplotu krystalu. Třetím důvodem je špatné chlazení u LED. Zvažme tuto otázku podrobněji.
Doporučení pro výběr
Při výběru LED lampy si určitě dejte pozor na materiál, ze kterého je radiátor vyroben. Univerzální verze – vyrobena z hliníku, který poskytuje dostatečnou tepelnou vodivost i pro velmi výkonné lampy, takže jejich rozsah je prakticky neomezený
Svítidla s kompozitem a keramikou jsou ideální pro osvětlení bytů a kanceláří. Navíc ušetří na nákupech, jelikož jsou levnější než u hliníkových radiátorů. Jejich trvání ale bude kratší.
Lampy se sklem a plastem by měly být používány tam, kde není požadováno dlouhodobé svícení (více než 6 hodin denně). Nejsou určeny pro nepřetržitý provoz a mohou se přehřívat.
