Почему греется светодиодная лента: основные причины и способы устранения

Причины частого перегорания светодиодных лампочек

Основные факторы, влияющие на срок эксплуатации LED-светильников:

• качество изготовления изделий;
• состояние электрической проводки и точек соединения;
• стабильность напряжения в цепи питания;
• наличие радиатора для равномерного охлаждения светодиодов;
• частое включение и выключение ламп;
• использование выключателя с контрольным индикатором.

Низкое качество самих ламп

Распространенной причиной, по которой перегорают лампочки стандарта LED, является низкое качество изготовления. Для снижения стоимости продукции из конструкции исключаются контроллеры стабилизации питания, что приводит к повышенной нагрузке на светодиоды. Поскольку из экономии в лампе отсутствует радиатор, то элементы перегреваются и деградируют. Светильник проработает несколько сотен или тысяч часов, но выйдет из строя до окончания заявленного ресурса.

Часть производителей добивается максимальной яркости свечения путем настройки напряжения на светодиодах. Элементы работают на пределе, что вызывает повышенное тепловыделение и разрушение конструкции. Дополнительной проблемой в этом случае является недостаточное количество припоя и специальной пасты для отвода тепла.

Неисправности и дефекты проводки

Если LED-светильники быстро перегорают при нормальных условиях эксплуатации, то потребуется проверить состояние электрической проводки в помещении. Необходимо найти распределительные коробки, расположенные на стенах под потолком. Одновременно осматриваются точки соединения электропроводки с патронами светильника. При обнаружении оплавленной изоляции необходимо вырезать поврежденный участок и соединить кабели скруткой или пружинными клеммами (например, Wago).

Нестабильное напряжение в сети

Светодиодные светильники рассчитаны на напряжение 220 В (переменный ток), при перепадах напряжения устройства мигают и перегорают. Для обеспечения стабильного напряжения в цепи питания используется встроенный драйвер, который первым выходит из строя.

Если в помещении установлены лампы, рассчитанные на напряжение 12 В, то при отсутствии подсветки необходимо проверить работоспособность блока питания.

Недостаточный теплоотвод

При установке светильников в люстре необходимо обеспечить теплоотвод. Светодиоды нагреваются не так интенсивно, как спираль лампы накаливания, но для обеспечения заводского ресурса требуется использовать радиатор. Керамические патроны в люстре позволяют частично снизить температуру, но рекомендуется приобретать ламы с интегрированным радиатором. Элемент, выполненный из керамики или легкого алюминиевого сплава, располагается на нижней части светильника, на поверхности имеются ребра для увеличения площади поверхности охлаждения.

В светильниках с пониженной мощностью радиатор находится внутри колбы, визуально проверить его наличие невозможно. В дешевых изделиях используется теплообменник с уменьшенными габаритами, не обеспечивающий охлаждение светодиодов. Для определения размеров радиатора можно взвесить светильник на весах или в руке. Легкие лампы приобретать не рекомендуется. Дополнительной проблемой является недостаточный слой пасты, находящейся между диодом и радиатором.

Частое включение-выключение ламп

Светодиодные осветительные приборы часто сгорают в момент подачи напряжения из-за скачка напряжения. В результате происходит разрушение электронного компонента или токопроводящих дорожек, нанесенных на печатную плату. Поскольку LED-светильники экономичны, то не рекомендуется часто включать и выключать питание.

Дополнительной проблемой являются выключатели с интегрированным светодиодом. При использовании лампочек стандарта LED рекомендуется убрать такой выключатель, поскольку в цепи протекает ток малой силы, способный разжечь светодиоды. Постоянное свечение негативно влияет на электронный балласт, который преждевременно выходит из строя. Если пользователь намерен сохранить выключатель с индикатором, то необходимо установить дополнительный резистор номиналом 50 кОм.

Почему греется ноль в электропроводке

Сильное нагревание нуля, как правило, происходит в распределительном щитке или на вводе кабеля в дом. Нагрев происходит на пробках с предохранителями (автоматах), либо на клеммниках для подсоединения проводов в доме.

Чтобы выяснить причину нагревания электропроводки в доме, следует пойти от простого к сложному:

Провода греются из-за нагрузки — самая распространённая причина, это старая электропроводка в доме. Раньше, когда не было 2 кВт чайников, стиральных машин, водонагревателей и т. д., никто не думал наперёд. Поэтому сечение проводов для электропроводки выбиралось минимального диаметра, не то, что теперь.

Кстати, данная проблема характерна и в случае плохого напряжения в электросети, поскольку трансформаторные подстанции и поселковые линии электропередач, попросту не рассчитаны на «сегодняшние» нагрузки. Говоря другими словами, отказавшись от печного отопления, все кинулись устанавливать электрокотлы, из-за чего электросеть не выдерживает чрезмерно возникших нагрузок.

Поэтому, если в доме беспокоит сильно нагревающиеся провода, то стоит подумать над тем, как давно они менялись и какого диаметра заложены. Возможно, включая одновременно — чайник, электропечь и водонагреватель, проводка просто не выдерживает нагрузки, порядка 6 кВт. В данном случае достаточно поменять электропроводку на новую.

Неисправности электропроводки или плохой контакт

Весьма распространённой причиной, по которой греется ноль в электропроводке, это плохой контакт. Возможно, со временем ослабли винты креплений, а возможно, на проводах образовался нагар. В любом случае, проблема сама по себе никуда не исчезнет, и стоит проверить, насколько хороший контакт на вводе, на автоматах, клеммах и в распределительных коробках.

Плохой контакт — это всегда лишнее сопротивление, как и при соединении алюминия с медью. А, как известно, любому сопротивлению свойственно нагреваться. Со временем, это приводит к отгоранию нуля и различным другим неисправностям электропроводки.

Чтобы устранить плохой контакт, его сначала нужно найти, для чего следует осмотреть все доступные соединения проводов. После того, как слабое место найдено, необходимо будет его разобрать, зачистить, и подключить заново. Для зачистки контактов можно использовать мелкий надфиль или наждачную бумагу.

Само собой разумеется, что при любых работах связанных с ремонтом электропроводки, необходимо полностью обесточить электросеть. Всегда нужно помнить о том, что при отключении всего лишь одного провода (нуля), через включенный выключатель, все равно может пройти ток, что приведёт к появлению опасного потенциала для жизни на нулевом проводнике.

Устранение неисправностей

Для снижения риска перегрева элемента рекомендуется приобретать ленту, изготовленную крупными производителями (например, Osram или Seoul Semiconductor). Изделия с пониженной стоимостью отличаются использованием низкокачественных светодиодов, имеющих низкий индекс цветопередачи. Дополнительной проблемой станет тонкое основание, которое отклеивается от поверхности через несколько дней или недель эксплуатации. Использование ленты премиум-класса позволяет улучшить освещение помещения и обеспечивает повышенный срок эксплуатации изделия.

Поскольку при работе светодиода выделяется тепло, то рекомендуется заранее предусмотреть теплоотвод. Лента клеится на металлическое или стеклянное (керамическое) основание. Если используются светодиоды с повышенной мощностью, то установка выполняется на профили из алюминиевого сплава. Основание обеспечивает упрощение монтажных работ, установка дополнительных рассеивающих элементов обеспечивает рассеивание света.

В основании светодиодной ленты используется 2-сторонний скотч, который со временем рассыхается и теряет клеящие свойства. Для обеспечения надежного контакта поверхность основания обезжиривается (спиртом или ацетоном). Перед использованием обезжиривающего состава следует убедиться в возможности нанесения жидкости на основание (например, обработка ацетоном пластика приводит к растворению поверхности). Нанесенная на основание лента выдерживается 24 часа, на протяжении которых эксплуатация светодиодов не рекомендуется.

Если планируется обустройство светодиодной подсветки на улице или во влажном помещении, то используется лента с силиконовым покрытием. Для обеспечения охлаждения деталей необходимо обеспечить приток свежего воздуха (при сохранении теплоотвода в основании).

Для снижения нагрева требуется проверить соотношение мощности блока питания и светодиодной сборки. Температурная нагрузка снижается только путем уменьшения силы тока в цепи. Для снижения параметра требуется ввести в цепь дополнительные сопротивления, которые будут рассеивать избыточную мощность. Альтернативным способом снижения нагрева является применение адаптера питания с пониженными токовыми характеристиками. Если блок питания размещается скрытно, то необходимо обеспечить зазор между корпусом и стенками ниши в пределах 30-50 мм.

Редкие случаи неисправностей

Ленты, получающие питание 12/24В, имеют небольшие отрезки по 3 диода. Это сокращает время на поиск неисправного участка и элемента. Впоследствии перегоревший участок удаляется, и участки платы соединяются между собой. Или припаивается новый участок.

Светодиодные платы, которые работают напрямую от сети 220 В, имеют отличную конструкцию. Все диода на ней соединены последовательно, её длина достигает 1 метра (60 элементов). Это затрудняет поиск нерабочего элемента и его ремонт.

При отказе одного диода гаснет весь участок. Для его поиска используют метод шунта, т.е. создают искусственную перемычку, через которую проходит рабочий ток, минуя неисправный участок.

Шунтирование неисправного участка

Затем неисправный кристалл удаляется и припаивается новый или остается перемычка.

Светодиодная подсветка: интенсивность свечения

Все гибкие LED ленты имеют маркировку по типу используемых диодов. Производители применяют светодиоды нескольких типов: SMD 3528, 3014, 5050, 5630, 5730. Аббревиатура означает тип монтажа – в данном случае контакты светодиода припаяны прямо к поверхности подложки. Цифры означают размер диода – 3,5 на 1,4 мм, 5 х 5 мм. Крупные диоды SMD 5050 соединяют в себе три кристалла и имеют несколько выводов, а небольшие SMD3528 – один кристалл и 2 вывода. От размера светодиода зависит яркость свечения. Для производство цветных RGB моделей используют только крупные варианты – от SMD 5050 и больше.

Также на интенсивность светового потока влияет количество светодиодов. Популярны изделия, на которых размещено 30, 60, 120 и больше диодов на 1 метр. Очевидно, что ЛЕД ленты с большим количеством источников света – 120 или 240 применяют не для подсветки, а в качестве дополнительного освещения. Также их часто устанавливают в витринах магазинов и торговых центров. Для интерьерной подсветки потолка по периметру или кровати рекомендуют использовать варианты SMD3528 с количеством 30 или 60 диодов на 1 м.

Более детально мы сравним характеристики различных лент в Таблице (на примере модели 12В).

Таблица. Основные технические характеристики светодиодных лент напряжением 12В

Основные технические характеристики светодиодных лент напряжением 12В
Тип диода	Размер диода, мм	Кол-во диодов на 1 метр ленты, шт.	Потребляемая мощность 1 метра, ватт	Световой поток 1 метра, лм	Эквивалентная мощность лампы накаливания, ватт
SMD 3528	3,5х2,8	30	2,4	150	10
60	4,8	300	20
120	9,6	600	40
SMD 5050	5,0х5,0	30	7,2	360	24
60	14,4	720	48

Для управления режимами свечения, сменой динамики оттенков нужен контроллер. С его помощью подсветка может мерцать, переливаться различными цветами или светить равномерно одни цветом. Устройство для управления подсветкой включает основной блок и пульт дистанционного управления. Контроллер монтируют между светодиодной лентой и блоком питания. Это несложно, от контроллера отходит провод с разъемами для подключения.

Как выбрать блок питания для LED ленты?

Подробнее!

Блоки управления устанавливают при использовании RGB и монохромных вариантов, примерно один на 5 м ленты. При выборе контроллера необходимо, чтобы его мощность немного превышала показатели источника света. Такой запас не даст устройству быстро перегореть.

Существует несколько способов управления подсветкой:

• механический – регулировка кнопками;
• сенсорный – с помощью касания;
• инфракрасный – с помощью пульта ДУ;
• радиоволновый – с помощью радиопульта, расстояние – до 30 м, можно регулировать включение и смену режимов, находясь в другой комнате.

Самый продвинутый контроллер – устройство работающее по Wi-Fi. Оно позволяет управлять светом с мобильного телефона.

Светодиодные ленты и их нагрев

С момента массового появления первых светодиодных лент на чипах типа SMD 3528 и SMD 5050 прошло около 10 лет. За это время ученым удалось увеличить световую отдачу кристалла в несколько раз, сохранив при этом миниатюрные размеры светодиода. Так появились высокоэффективные светоизлучающие диоды SMD 3014, SMD 2835, SMD 5730 и их производные, которые сегодня успешно применяются в производстве светодиодных лент.

К сожалению, сегодня ученые не смоги добиться КПД светодиодов близкого к 100%, поэтому значительная часть энергии по-прежнему рассеивается в виде тепла. Вслед за повышением светоотдачи излучающего кристалла произошел рост потребляемой энергии и, как следствие, увеличение мощности, уходящей в тепло. Другими словами, светодиоды стали греться сильнее. К сожалению, в технических характеристиках к led лентам нет информации о количестве выделяемой тепловой энергии и рекомендаций о необходимости её монтажа на поверхность с хорошей теплопроводностью. Насколько сильно светодиодная лента греется? Для ответа на этот вопрос необходимо обратиться к datasheet по светодиодам, установленным на гибкой подложке в данном изделии. Определяющим параметром в нагреве светоизлучающего диода является рассеиваемая мощность. Чем больше её значение, тем больше тепла выделяет кристалл.

Ниже приведена мощность рассеивания наиболее известных типов SMD светодиодов белого свечения, используемых в светодиодных лентах:

• SMD 3528 – до 100 мВт;
• SMD 5050 – 300 мВт;
• SMD 3020 – 100 мВт;
• SMD 3014 – 150 мВт;
• SMD 2835 – 500 мВт;
• SMD 5630 – 500 мВт;
• SMD 5730-1 – 1000 мВт.

Отсюда видно, что мощность некоторых светодиодов выросла в несколько раз по сравнению с первопроходцем SMD 3528, что наглядно доказывает необходимость монтажа на теплопроводящую поверхность.

Тускло горит светодиодная лента.

Работает ли ваша светодиодная лента нормально, но на одном конце яркость заметно ниже? Почему тускло горит светодиодная лента? Это часто встречающаяся проблема с низкокачественными светодиодными лентами, и ее основной причиной является падение напряжения. Падение напряжения в основном вызвано чрезмерно большим электрическим током для данной конструкции схемы, или чрезмерным сопротивлением в цепи, или комбинацией того и другого.

Проверьте вашу схему.

Большинство светодиодных лент будут иметь максимальную длину пробега, основанную на потребляемой мощности на фут и дизайне внутренней цепи. Поскольку каждая секция светодиодной ленты должна нести ток для всех «нисходящих» сегментов светодиодной ленты, слишком длинное подключение светодиодной ленты будет превышать номинальную мощность для секций светодиодной ленты, ближайших к источнику питания.

Самым непосредственным следствием перегрузки светодиодной ленты слишком большой мощностью является падение напряжения, в результате чего напряжение, подаваемое на каждую секцию светодиодной ленты, постепенно уменьшается по мере удаления от источника питания. Причиной снижения напряжения является внутреннее сопротивление в медных следах печатной платы.

Не забывайте, что провода, соединяющие светодиодные ленты или между ними, также имеют внутреннее сопротивление, а использование проводов с недостаточной толщиной также может привести к чрезмерному падению напряжения. Возможно, вы сможете изменить свою схему так, чтобы она была сконфигурирована «параллельно», а не «последовательно».

Проверьте электрическое сопротивление

Чрезмерное электрическое сопротивление может быть вызвано плохим электрическим контактом и корродированной медью. Проверьте проводку светодиодной ленты и убедитесь, что все контакты чистые и достаточные.

В экстремальных случаях плохие точки контакта могут нагреваться, что приводит к пожару, поэтому определение и устранение этих ситуаций может стать важной проверкой безопасности. Диагностика падения напряжения

Диагностика падения напряжения

Наиболее точный способ определить, вызывает ли падение напряжения проблемы с вашей светодиодной лентой, – просто измерить напряжение между медными контактными площадками в различных точках вдоль светодиодной ленты. Если напряжение постепенно уменьшается по мере удаления от источника питания, это является признаком падения напряжения.

Почти все светодиодные ленты будут испытывать некоторое падение напряжения, и от того, будет ли это существенной проблемой или нет, зависит, прежде всего, от падения напряжения. Например, светодиодная полоска 12 В может упасть до 11,5 В на конце, наиболее удаленном от источника питания, но обычно это не достаточно значительное падение напряжения, чтобы оправдать какие-либо опасения. Если, с другой стороны, напряжение падает ниже 10 В, это признак того, что существует значительное падение напряжения, которое, весьма вероятно, приводит к очень заметному падению яркости.

Подробнее о том что делать, читайте в нашей статье.

Как починить светодиодную ленту

Если один из чипов перегорел, его можно заменить и полностью восстановить работу подсветки. Когда речь идет о поломке СОВ-пластины, ремонт не поможет. Для начала делают проверку тестером, затем выпаивают повреждённый диод, соединяя цепь без него или с другим элементом. В большинстве изделий печатная плата изготовлена из алюминия для эффективного отвода тепла на радиатор.

Строение LED-ленты.

Подложку для отвода тепла с обратной стороны чипа припаивают к токоотводящей дорожке. В процессе демонтажа её придётся отпаять. В пластиковых печатных платах тоже присутствуют такие дорожки. Опираясь на материал, необходимо подобрать правильный метод пайки. Для работы понадобятся:

• лезвие;
• тестер;
• держатель;
• пинцет;
• флюс;
• паяльник (рекомендуется, чтобы его жалобы было тонким). Для стандартного паяльника жало придётся сделать самостоятельно. Для этого подойдет медная проволока.

Чтобы снять алюминиевую плату, корпус отделяется от нее. Можно использовать нож. К основанию плата обычно припаяна двумя проводами, их нужно отпаять. Для удобства ленту можно зафиксировать в держателе. На следующем этапе тестером проверяется каждая дорожка. Перегоревший диод бывает виден невооружённым глазом, но не всегда.

Перегоревший диод.

Следует осмотреть качество пайки. Если на производстве допустили брак, это повлияет на срок службы диодов. Когда сгоревший чип определен, нужно взять паяльник и пинцет. Горелка должна находиться с другой стороны платы. Когда пайка размягчится, диод снимается пинцетом. Новый чип необходимо успеть закрепить до того, как основание из алюминия остынет.

Способы устранения проблемы

Если вы заметили греющий кабель, то необходимо знать, как можно решить данную проблему. Существует несколько популярных способов определения неисправности и её устранения.

Бытовая техника

Бытовая техника – это основная причина перегрева электрической сети. Чрезмерный нагрев проводников происходит из-за большой мощности потребителя и не рассчитанного на такую мощность кабеля. Но если причина не в этом, то простая последовательность поможет быстро найти и устранить неисправность.

1. Проверьте, по всей ли длине кабель одинаково нагрет, или большая температура наблюдается в одном месте. Частая проблема – плохой электрический контакт вилки и кабеля, идущего к бытовому прибору.

Как устранить:

• Необходимо выкрутить болты крепления корпуса вилки и снять верхнюю крышку.
• Послабить контакты крепления проводов и достать провода.
• Зачистить провода и места контактов – устранить все препятствия на пути прохождения электрического тока. Затем уложить провода на своё место и тщательно затянуть болты.
• Окончательный этап – сборка крышки.

1. Плохой контакт кабеля на входе бытового прибора. Если вилка цела, качество контактов на должном уровне, а провод греется с другой стороны, то следует проверить распредкоробку (или как её называют – клеммную коробку) бытового прибора.

Как устранить:

• Выкрутить 4 болта крепления верхней крышки клеммной коробки и снять саму крышку. Под ней размещена клеммная колодка, в которой выполнен прямой контакт входного провода и провода бытового прибора.
• Колодку следует открутить, достать провода и зачистить их, а также места крепления колодки. Для зачистки удобно использовать небольшой надфиль или мелкозернистую наждачную бумагу.
• После зачистки, кабели установить в клеммную колодку, затянуть болтами и поставить на своё место крышку.

1. Если кабель греется по всей длине, а розетка рассчитана на допустимый ток бытового прибора, то причина только одна — низкое качество кабеля. Такой проводник следует заменить.

Электропроводка

Излишнее нагревание проводов в домашней электропроводке сопровождается запахом горелой изоляции и приводит к неправильной работе бытовой техники. В некоторых случаях возможен даже выход из строя электрических приборов.

Последовательность определения неисправности:

1. Основной проблемой может быть место подключения силовых кабелей в квартирном щитке. Обычно входной кабель крепят к медной шине, от которой пойдут провода дальше в квартиру. Ослабленный контакт на шине приводит к постепенному нагреву кабеля, также возможно искрение. Достаточно зачистить провод и немного подтянуть контакты.

Важно! Многожильные медные провода необходимо сначала опрессовать гильзой, после чего наконечник закрепить на шине с помощью болтового соединения

1. Ещё одна причина повышения температуры проводника – слабый контакт на автоматическом выключателе или его неисправность. Высокий номинал автомата приводит к постепенному нагреву кабелей, оплавлению изоляции и его возгоранию. Достаточно включить несколько мощных бытовых приборов, например, стиральную машину и бойлер, при неработающем автомате, и результат не заставит себя долго ждать.

   Плохой контакт проводника и автоматического выключателя

2. Распределительная коробка – одно из самых небезопасных мест электромонтажа. Одна недожатая скрутка приводит к сгоревшей изоляции и возможному короткому замыканию. Поэтому все соединения в распределительных коробках лучше выполнять, используя медные клеммники.

Основные выводы

Любая светодиодная лента греется во время работы. Нормальным показателем считается 45°, но превышение этого значения чаще всего свидетельствует о нарушении режима работы. Распространенные причины:

• несоответствие параметров источника питания и светодиодной ленты;
• ошибки, допущенные при установке;
• использование закрытых лент в теплых помещениях;
• низкое качество подсветки.

Предыдущая

СветодиодыВиды и схемы подключения диммера для светодиодных лент

Следующая

СветодиодыУстройство, виды и подключение RGB светодиодов