Technologie LED są często chwalone za lepszą wydajność i mniejszą emisję ciepła. Dlatego może Cię zaskoczyć, że pasek LED podczas pracy staje się ciepły lub gorący. Czy paski LED zwykle nagrzewają się lub przypalają w dotyku? Dlaczego tak się dzieje? Jak gorąco jest bezpieczne? Dowiedz się, czytając dalej!
Zacznijmy od tego, że diody LED zazwyczaj się nagrzewają. Ale przede wszystkim, dlaczego diody LED nagrzewają się, biorąc pod uwagę wszystko, co zostało powiedziane o tym, jak wydajnie i chłodno działają?
Pomimo faktu, że diody LED są znacznie bardziej wydajne niż konwencjonalne technologie oświetleniowe, nadal są stosunkowo nieefektywne. Kiedy omawiamy liczby wydajności, często podaje się je w procentach. To mówi nam, ile energii elektrycznej jest przekształcane w użyteczną energię świetlną, a ile jest tracone w postaci energii cieplnej.
Poziomy wydajności diod LED zwykle wahają się od 30 do 50 procent. W związku z tym na każde 100 watów energii elektrycznej zużywanej przez standardową diodę LED o sprawności 40 procent tylko 40 watów jest uwalniane jako użyteczna energia świetlna (tj. oświetlenie), podczas gdy pozostałe 60 watów jest uwalniane w postaci ciepła.
Dodatkowe części i rezystancja wbudowana w obwody mogą jeszcze bardziej obniżyć wydajność taśm LED. W rezultacie paski LED mogą normalnie działać z 30-procentową wydajnością. Oznacza to, że rolka taśmy LED o mocy 90 W wytworzy 63 waty energii cieplnej (90 watów x 70 procent), co odpowiada w przybliżeniu ciepła wytwarzanemu przez 60-watową żarówkę, która, jak zapewne pamiętasz z doświadczenia, zdecydowanie ciepły.
Fakt, że diody LED nie są tak wydajne, jak sądziłeś, może Cię zaskoczyć! Jednak w porównaniu do żarówek, których sprawność wynosi 5 procent lub mniej, diody LED są w rzeczywistości znacznie bardziej wydajne. Niska efektywność energii świetlnej emitowanej przez żarówki, przy czym większość z nich ma dłuższe długości fal, takie jak głęboka czerwień i fale podczerwone, które nie przyczyniają się zbytnio do oświetlenia, jeśli w ogóle, to kolejny czynnik działający na ich niekorzyść. Częściowo ze względu na próbę pokrycia niektórych długości fal czerwieni i głębokiej czerwieni wymaganych do prawidłowego renderowania kolorów, diody LED o wysokim CRI są znacznie mniej wydajne niż ich zwykłe odpowiedniki.
Jak ciepło możesz iść? Czy to jest bezpieczne?
OSTRZEŻENIE: INFORMACJE PONIŻEJ MOGĄ BYĆ WYKORZYSTYWANE WYŁĄCZNIE JAKO ODNIESIENIE I DO CELÓW EDUKACYJNYCH. NIE PONOSIMY ODPOWIEDZIALNOŚCI ZA JAKIEKOLWIEK SZKODY ANI USZKODZENIA WYNIKAJĄCE Z WYKORZYSTANIA INFORMACJI PRZEDSTAWIONYCH PONIŻEJ.
Jakość i konstrukcja taśmy LED, a także temperatura otoczenia mają wpływ na to, jak ciepło nagrzewa się taśma LED podczas pracy. Ponieważ paski LED Waveform Lighting mają dużą moc i dużą gęstość, nagrzewają się szybciej niż inne paski LED. Zgodnie z naszymi pomiarami średni wzrost temperatury w stosunku do temperatury otoczenia wynosi 54 stopnie F (30 stopni). Innymi słowy, można spodziewać się, że pasek LED osiągnie temperaturę 129 stopni F (54 stopnie) w atmosferze o typowej temperaturze pokojowej wynoszącej 75 stopni F (24 stopnie).
Bez ustalenia pewnych ogólnych parametrów dotyczących zakresów temperatur i szczególnych rozważań dotyczących ciepła, określenie, czy taśma LED jest „zbyt gorąca” dla określonego zastosowania, może być trudne. Typowe są następujące trzy problemy z właściwościami termicznymi taśmy LED:
1) Czy ludziom i zwierzętom przeszkadza upał?
W temperaturach przekraczających 50 stopni (122 stopni F) ludzka skóra może zacząć się palić. Przedmioty o temperaturze 40 stopni (104 stopni F) lub wyższej będą „gorące” w dotyku. Należy pamiętać, że niektóre paski LED, takie jak te firmy Waveform Lighting, mogą osiągać temperatury zbyt wysokie, aby zapobiec oparzeniom niskotemperaturowym. Chociaż większość zastosowań pasków LED nie wiąże się z kontaktem „skóra do skóry”, jeśli dotyczy to konkretnego projektu, należy podjąć środki bezpieczeństwa, aby upewnić się, że paski LED nie są łatwo dostępne dla ludzi lub zwierząt.
2) Czy ciepło zaszkodzi diodom LED, częściom lub płytce drukowanej?
Większość diod LED, części i obwodów pasków LED jest przystosowana do pracy w temperaturach 185 stopni F (85 stopni) lub wyższych bez negatywnego wpływu na ich oczekiwaną żywotność, niezawodność lub funkcjonowanie. W rezultacie prawie żadna taśma LED nie osiągnie takich temperatur i nie powinno być wielu obaw o to, czy taśma LED nie będzie działać w wyniku nagrzania, z wyjątkiem przedmiotów, które są źle wykonane lub mają problemy, a także te umieszczone w trudnych obszarach, w których temperatura otoczenia jest dość wysoka.
Należy pamiętać, że maksymalna temperatura 185 stopni F (85 stopni) jest znacznie wyższa niż próg 100 stopni F (40 stopni) lub wyższy, który większość ludzi uważa za „zbyt gorący”, aby go dotknąć. W rezultacie, nawet jeśli pasek LED może „wydawać się” gorący w dotyku, rzeczywista temperatura często pozostaje znacznie poniżej progów chroniących przed uszkodzeniem.
3) Czy to się stopi lub zapali?
Chociaż bardzo nietypowa, zepsuta lampa z paskiem LED może bardzo rzadko osiągać temperatury znacznie wyższe niż jej typowy zakres roboczy. Wykorzystanie wysokiej jakości taśm LED, które są wykonane z doskonałych komponentów i pod ścisłym nadzorem, jest najlepszą metodą obniżenia tego ryzyka, ponieważ jest mniej prawdopodobne, że będą miały wady produkcyjne i projektowe, które mogą skutkować awariami związanymi z wysoką temperaturą.
Wykorzystanie taśm LED, które zostały stworzone tak, aby były bezpieczne nawet w przypadku awarii, to kolejna skuteczna metoda zmniejszenia zagrożeń bezpieczeństwa. Upewnij się, że płytka drukowana ma stopień palności. Jest to standardowy środek ostrożności, ale niestety producenci tańszych produktów nie zawsze go przestrzegają. Płytka drukowana zwykle nie zapala się, nawet jeśli element lub przewód płonie zgodnie ze standardem UL 94.
Kolejnym środkiem ostrożności byłoby stosowanie certyfikowanych zasilaczy i pasków LED klasy 2, których całkowite ograniczenie energii wynosi 96 W. Produkty te mogą pomóc zmniejszyć ryzyko pożaru i innych szkód poprzez ograniczenie całkowitej ilości ciepła i energii wprowadzanej do systemu.
