Proč LED žárovky špatně svítí?

Výrobci LED svítidel slibují velmi dlouhou životnost svých výrobků, od 20 tisíc hodin a výše, nejmodernější LED světelné zdroje jsou schopny provozu až 100 tisíc hodin bez výrazné ztráty svých vlastností.

Významným problémem, kterému spotřebitelé čelí, je předčasný pokles jasu LED žárovek, pásků a modulů a také posun jejich barevné teploty (obvykle směrem k modré nebo žluté).

Existuje koncept efektivní životnosti – období, během kterého výkon světelného toku klesne o 30 % z výchozí hodnoty. Tento obrázek je dobrým příkladem degradace LED krystalů pouze jedna z LED na této části pásku si zachovala svůj původní jas.

Hlavní důvody poklesu světelného toku

Přehřívání LED žárovek je hlavním důvodem, proč klesá jas a kvalita světelného toku. Navzdory skutečnosti, že takové světelné zdroje mají velmi vysokou účinnost, část energie se stále přeměňuje na teplo, většina LED není navržena pro ohřev nad 60-70 stupňů (u řady moderních produktů je zaručeno, že budou fungovat bez zhoršení výkonu při výrazně vyšší teploty). Graf ukazuje, že zvýšení teploty o 11 stupňů vedlo k několikanásobnému snížení efektivní životnosti.

Design typické nízkopříkonové LED žárovky

U většiny svítidel třídy domácností jsou rozměry radiátoru minimální nebo svou roli hraje deska, na které jsou LED připájeny. Závažnější chladicí systémy pro LED lampy (masivní radiátory) se používají s výkonem 18W nebo více. U modelů s výkonem nad 40-50W se kromě chladiče často používá aktivní chladicí systém (chladič).

Je třeba také poznamenat, že problém přehřívání RGB LED je obzvláště akutní, protože červené LED degradují mnohem rychleji než modré, což vede ke zkreslení barev.

Přehřátí LED diod vede k:

Degradace LED krystalů. Při přehřátí se v krystalových mřížkách objevují defekty, takové oblasti nevyzařují světlo, ale zároveň aktivně generují teplo, což dále zhoršuje procesy degradace krystalů.

Druhým bodem je elektrická difúze kovů, díky níž atomy elektrod migrují do LED krystalu, což vede k narušení krystalové struktury pn přechodu a poklesu napětí v oblastech vyzařujících světlo.

Vyhoření fosforu. Při přehřátí může fosforový povlak vyhořet, což vede k poklesu jasu a změně odstínu záře, protože se ve spektru může objevit vlastní záření LED krystalu.

Dalším, ne tak zřejmým problémem přehřívání LED svítidel je urychlené stárnutí elektrolytických kondenzátorů, to se týká především LED svítidel, kde jsou LED a napájecí driver umístěny ve stejném pouzdře. Takové procesy mohou vést ke zvýšení koeficientu pulzace, což negativně ovlivňuje pohodlné vnímání oka.

Zakalení optické části

Optická soustava LED je vyrobena z plastu nebo silikonu, v některých případech se může zakalit, což zákonitě vede ke snížení intenzity světelného toku. Příčinou je buď vystavení UV záření, nebo silné přehřátí.

Mechanické poškození a stres

Při výrobě a provozu mohou u LED vznikat oblasti vnitřního napětí, které mohou způsobit rozbití kontaktu nebo zhoršení přenosu tepla z krystalu do chladiče.

Přečtěte si více

Jaký by měl být výběh pro labradora?

Hlavní radou je kupovat pouze kvalitní LED lampy, pásky, moduly atd. protože téměř vše závisí na výrobci. Pokud výrobce šetřil LED krystaly, fosforem, chladicím systémem, napájecím driverem atd. nebo použil zastaralou výbavu a techniku, životnost svítilny se výrazně snižuje. Zatímco vysoce kvalitní produkty slouží mnoho let bez takových jevů, jako je degradace LED krystalů, vyhoření fosforu a posun barevného spektra.

Při použití LED žárovek v uzavřených stínítkách, kdy nedochází k cirkulaci vzduchu, která odvádí přebytečné teplo, může být efektivní životnost výrazně snížena. To platí i pro místnosti s vysokou teplotou – kuchyně, sauny atd.

Pro LED pásky, zejména ty s vysoce výkonnými LED a LED s vysokou hustotou, je nutné použít hliníkové profily nebo hliníkové substráty, které fungují jako radiátor. Potřebné jsou také kvalitní zdroje energie.