Moderní osvětlovací zařízení se ve všech ohledech výrazně liší od obvyklých žárovek. Rozdíl je patrný zejména u LED vzorků, které se staly nejoblíbenějšími a nejžádanějšími díky úspěšné kombinaci vlastností. Jednou z výhod LED zařízení je téměř úplná absence topení, ale teorie ani praxe to nepotvrzují. Zvažte, jak se žárovky LED zahřívají a odkud pochází přebytečné teplo.
Pár slov o designu
Zařízení LED lampy se výrazně liší od tradičních designů lamp. Konstrukce LED jsou polovodičová zařízení, ve kterých je světlo generováno rekombinací elektronů na hranici pn přechodu. Světelným zdrojem je krystal sestávající ze tří ultratenkých desek tvořících pnp přechod. Když se elektron dotkne hranice, pokaždé se objeví foton světla. Pro získání rovnoměrného a stabilního záření je nutné vytvořit co nejtenčí střední vrstvu, která přispívá ke vzniku tunelového efektu. Jeden takový krystal je schopen dodávat omezené množství světelného toku, ale když je spojeno několik prvků, záření je znatelně zesíleno.
Každá lampa obsahuje několik krystalů (čipů). Jsou namontovány na desce plošných spojů, což je hliníková deska. Deska je připevněna k chladiči, který odvádí teplo z krystalů. Uvnitř radiátoru je instalován driver – napájecí zdroj, který převádí síťové 220 V AC na 12 V DC. Konstrukce budiče je založena na PWM modulaci, která umožňuje vytvořit obvod miniaturní, vestavěný do žárovky.
Mezi radiátor a základnu je instalována plastová základna z materiálu s vysokým dielektrickým výkonem. Čipy a plošný spoj jsou kryty průhlednou (nejčastěji matnou) plastovou krytkou, která chrání čipy před mechanickými nárazy. Většina LED svítidel je vyrobena v tradičním tvaru žárovek, což umožňuje jejich instalaci do starých a známých lustrů.
Proč se uvolňuje tepelná energie
Stručně řečeno, důvodem uvolňování tepelné energie je účinnost lampy. Pohybuje se v rozmezí 30-40 %, právě tato část vynaložené energie jde do emise světla. Zbývajících 60-70% energie jde na ohřev krystalu.
Uvolňování tepelné energie je vedlejším efektem interakce elektronů s otvory v zóně pn přechodu. Kromě toho se stupeň uvolňování tepla zvyšuje s rostoucí silou krystalů. Pokud se lampa skládá z velkého počtu čipů, zahřívají se silněji. Přebytečné teplo nepříznivě ovlivňuje stav krystalů – vyhoří, ztratí jas záře a nakonec přestanou vyzařovat světlo.
Důležité! Účinnost čipu závisí na stavu stěn vrstev, které tvoří pn přechod. Čím méně budou mít vady – mikroskopické důlky, výmoly, hrbolky – tím více fotonů se objeví. Každý hrbol na povrchu polovodiče narušuje správný pohyb elektronu. Místo produkování fotonu světla se uvolňuje určité teplo. Z toho můžeme usoudit o kvalitě čipu a lampy jako celku – čím lepší technologie pro montáž krystalů, tím jasnější záře a menší zahřívání.
Teplo z krystalu se přenáší na hliníkovou desku, která zase přenáší energii do chladiče. To poskytuje určité vytápění, charakteristické pro všechna LED osvětlovací zařízení. Je třeba mít na paměti, že porovnávání teplot LED a žárovek je nepraktické, protože fungují na jiném principu. U prvního je zahřívání důsledkem neúspěšného kontaktu elektronů s hranicí pn přechodů, u druhého funguje na principu žhavení zahřátého wolframového vlákna. To znamená, že teplo LED je vedlejší efekt a u žárovek je to jedna z podmínek fungování. Čím masivnější chladič a čím těsnější kontakt desky s ním, tím efektivněji bude odváděno zahřívání krystalů LED zařízení.
Jaká teplota je považována za normální
Je těžké mluvit o rychlosti ohřevu LED lamp. Existují určité limity, které se považují za rozsah provozních teplot LED struktur – od 60 ° do 70 °, i když existují vzorky s menším nebo větším ohřevem. Výkon každého typu LED závisí na různých faktorech:
- výkon lampy;
- počet čipů nainstalovaných na desce;
- velikost a účinnost kontaktu radiátoru s deskou;
- režim provozu LED diod.
Jakákoli LED lampa časem ztrácí svůj jas, nebo, jak se říká, degraduje. Za příčinu tohoto jevu se považuje přehřátí všech citlivých částí. Je důležité, že problémový uzel často není čip, ale jiné konstrukční prvky – například části ovladače. Degradace do 70 % je považována za normu, vysoká míra ukazuje na vadnou lampu nebo nesoulad výrobce s požadavky technologie.
Je pozoruhodné, že rozdíl v provozních teplotách dvou LED doslova o 5-10 ° způsobí zrychlení degradace vyhřívaného zařízení o 50-60%. Musíte také vědět, že existují speciální modely LED lamp, jejichž provozní teplota přesahuje 100 °. Používají se ve zvláštních podmínkách a neprodávají se společně s domácími typy svítidel.
Existují žárovky, které se nezahřívají?
Vybrat lampu, která se zaručeně nepřehřeje a nezpůsobí majiteli potíže, je důležitý úkol. Pokud je v bytě instalován napínací strop vyrobený z PVC fólie, horké povrchy svítidel rychle deaktivují plátno. Ze všech existujících druhů svítidel lze použít pouze dva typy:
- světélkující;
- LED světlo.
Stupeň ohřevu obou typů lamp je přibližně stejný a závisí na mnoha faktorech. Zářivky se přitom vyhřívají především v oblasti základny, přičemž epicentrum ohřevu LED svítidel se nachází v prostoru, kde jsou instalovány čipy, tzn. ve střední části baňky. Tato okolnost v kombinaci s dalšími výhodami učinila LED žárovky jasným lídrem mezi všemi alternativními možnostmi.
Zajímavé! Je nemožné najít lampu, která se vůbec nezahřívá. Můžete si však vybrat svítidlo s nejnižší provozní teplotou. Zpravidla se jedná o lampy od známých a spolehlivých výrobců, zpravidla z Evropy. Náklady na taková zařízení jsou poměrně vysoké, ale stupeň spolehlivosti je mnohem vyšší než u produktů většiny čínských společností.
Existují designy vláknových LED, které realisticky napodobují běžné žárovky. Méně se zahřívají – průměrná teplota baňky je 50-60 °, čehož je dosaženo naplněním těla speciálními plyny. Pro ty uživatele, kterým záleží na hledání „nejstudenějších“ LED svítidel, můžeme doporučit použití vláknových typů LED žárovek. Všechny ostatní odrůdy se od sebe prakticky neliší ve stupni ohřevu. Výrobci neuvádějí provozní teplotu, nelze tedy doporučit konkrétní modely.
Klíčová zjištění
LED lampy se během provozu zahřívají, stejně jako všechny ostatní typy lamp. Stupeň ohřevu je však mnohem nižší než u jiných konstrukcí. Záleží na různých faktorech:
- výkon lampy;
- křišťálová kvalita;
- režim lampy.
Neexistují žádné konstrukce, které se během provozu vůbec nezahřívají. Účinnost každé lampy jasně demonstruje poměr světelného toku a rozptylu přivedené energie, která se odvádí ve formě tepla. LED zařízení se obvykle zahřívají na 60-70 °, což nepředstavuje nebezpečí požáru a nepoškozuje napínací strop. Podělte se o svůj názor na vytápění LED lamp v komentářích.
