Почему LED-лампа греется: радиатор и отвод тепла

Светодиодная лампа даёт «холодный» свет, но её корпус нагревается. Откуда берётся тепло, зачем нужен радиатор и когда нагрев должен насторожить.

Каждый, кто хоть раз дотрагивался до только что выключенной лампы накаливания, помнит, как быстро отдёрнул руку. Переходя на светодиоды, многие ждут, что нагрев исчезнет совсем, и удивляются, обнаружив, что корпус новой лампы у цоколя тёплый. Это не дефект. Светодиод тоже превращает часть электроэнергии в тепло, просто это тепло скапливается в другом месте и уходит другим путём.

Откуда берётся тепло

Ни один источник света не превращает электричество в свет полностью. У лампы накаливания в видимый свет уходит очень небольшая доля энергии, а большая часть остального излучается в виде инфракрасного излучения вперёд, вместе со светом. Поэтому под такой лампой чувствуешь тепло на лице.

У светодиода всё иначе. Полупроводниковый кристалл при той же мощности даёт намного больше света, но значительная часть энергии всё равно превращается в тепло. Оно не уходит вместе со световым потоком, а выделяется в самом кристалле, на крошечной площади. Кроме того, в каждой LED-лампе есть драйвер — электронная схема, которая преобразует переменное напряжение сети в стабильный ток для светодиодов, и она при работе тоже нагревается.

В итоге колба LED-лампы остаётся сравнительно прохладной, а корпус возле цоколя — тёплым. Это как раз признак того, что тепло отводится туда, куда нужно.

Что делает радиатор

Температура кристалла для светодиода — ключевой параметр. Чем горячее кристалл, тем ниже световой поток, тем быстрее стареет люминофор и тем раньше высыхают конденсаторы в драйвере. Поэтому производители стараются как можно быстрее увести тепло от кристалла.

Путь тепла обычно такой:

• светодиоды припаяны к плате на алюминиевой основе, которая проводит тепло гораздо лучше обычного текстолита;
• плата прижата к алюминиевой детали внутри корпуса — радиатору, иногда через термопасту или термопрокладку;
• радиатор распределяет тепло по поверхности корпуса;
• с поверхности тепло переходит в окружающий воздух и уходит вверх за счёт конвекции.

Во многих лампах алюминиевый радиатор снаружи закрыт пластиковой оболочкой. Пластик безопаснее и приятнее на ощупь, но проводит тепло хуже голого алюминия. Поэтому из двух ламп одинаковой мощности одна может казаться горячее, а другая — прохладнее; чаще всего это говорит о разнице в конструкции, а не напрямую о качестве.

Как отличить нормальный нагрев от проблемы

После нескольких часов работы корпус LED-лампы может быть ощутимо тёплым. Это нормально. Настораживать должны другие признаки:

• пожелтение, потемнение или оплавление корпуса либо патрона;
• запах горячего пластика или электроники;
• лампа после некоторого времени работы начинает мерцать или сама гаснет и включается;
• свет заметно тускнеет, а после остывания снова становится прежним;
• патрон нагревается сильнее самой лампы — обычно это указывает на плохой контакт.

В таких случаях выключите свет и проверьте светильник. Ослабленный или окисленный контакт сам становится источником тепла, и тогда проблема не в лампе, а в патроне.

Как светильник влияет на нагрев

Радиатор хорошо работает только тогда, когда вокруг него движется воздух. Если поставить лампу в маленький плафон, закрытый со всех сторон, горячий воздух остаётся внутри, температура вокруг радиатора растёт, и теплу некуда уходить. То же касается узких абажуров, бра, плотно прилегающих к стене, и встроенных потолочных светильников, засыпанных сверху утеплителем.

Играет роль и положение лампы. Горячий воздух поднимается, поэтому в подвесе цоколем вверх тепло от радиатора идёт к патрону и проводу. В настольной лампе цоколем вниз тёплый воздух уходит мимо колбы. Оба варианта допустимы, важно лишь, есть ли у тепла выход в закрытом пространстве.

Что меняется у мощных ламп

С ростом мощности растёт и количество тепла, а размер корпуса увеличивается не в той же пропорции. Поэтому у мощных ламп для складов, гаражей и мастерских радиатор крупнее, иногда с рёбрами или отверстиями, чтобы через него проходил воздух. Ставить такую лампу в закрытый плафон или узкий абажур особенно неразумно: тепла она выделяет намного больше обычной, и внутренность плафона быстро раскаляется.

Стоит учитывать и вес крупных ламп. Лампа с тяжёлым радиатором может перекосить старый, разболтанный патрон и ухудшить контакт, а плохой контакт, как уже говорилось, сам по себе источник тепла. При установке мощной лампы полезно убедиться, что патрон держится прочно, а провод имеет термостойкую изоляцию.

Практические советы

Большинства проблем с перегревом можно избежать простыми мерами:

• проверьте на упаковке, разрешено ли использовать лампу в закрытых светильниках;
• не ставьте в маленький закрытый плафон лампу мощнее, чем нужно; два более слабых источника часто дают тот же свет с меньшим нагревом в одной точке;
• не оборачивайте лампу тканью, бумагой или декором;
• замените старый патрон с потемневшими контактами;
• перед заменой лампы выключите свет и дайте корпусу несколько минут остыть.

«Зафероглу Электрик» выпускает светодиодные лампы в Гяндже; в каталоге Zəfər İşığı есть разные размеры корпусов — от стандартных ламп формы A до мощных T-образных моделей. Отфильтровав каталог по форме и цоколю, проще подобрать лампу под свой светильник.