Температура эксплуатации светодиодных светильников: как они переносят высокую температуру и жару

Светодиодные светильники имеют множество преимуществ, включая достаточно широкий диапазон рабочих температур. Этим обусловлена возможность работы светодиодов при низких температурах воздуха, светильники можно использовать снаружи в морозы, когда они светят даже ярче. На основе LED-технологии производится широкий ассортимент уличной осветительной и декоративно-рекламной светотехники. Но если при минусовых температурах светодиодные светильники остаются работоспособными, то значит ли это, что то же самое происходит в жару? Разберемся, чувствительны ли светодиоды к высоким температурам на улице и в помещении.

Чтобы понять, как светодиодные светильники ведут себя в жару, стоит сначала познакомиться с их структурой. Подобные осветительные приборы состоят из цоколя, корпуса (из пластика или металла) с отражателем и набора светодиодов, которые являются главными элементами.

Для получения качественного светового потока в светильнике есть матрица и теплоотвод, а для предотвращения нагревания и профилактики ухудшения светового потока из-за перегрева — радиатор с нанесенной на него термопастой. В некоторых приборах даже предусмотрена компенсирующая схема по регуляции тока через светодиоды в зависимости от температуры окружающей среды.

Будучи полупроводниковым прибором, светодиодный светильник чувствителен к изменению температуры. Когда она повышается, кристаллическая решетка, характерная для строения полупроводников, меняется — в ней увеличивается количество дефектов, из-за чего КПД светильника падает, причем более резко, нежели при низких температурах. Все потому, что чем выше температура проводника, тем более высокие энергетические состояния приобретают электроны и тем большее их число освобождается. Это и объясняет образование дефектов в кристаллической решетке, за которым следует снижение производительности светильника.

Не менее значимое воздействие на работоспособность LED-светильника оказывает диффузия атомов металла в структуру полупроводника, которая тоже происходит под влиянием высокой температуры. Атомы металла проникают в кристаллическую решетку с металлических выводов светильника, через которые на светодиод подается питание. Кроме снижения КПД, это приводит к сокращению срока службы светильника.

Еще негативное влияние высокой температуры заключается в постепенном разрушении слоя люминофора, которым покрыт кристалл белых светодиодов, дающий синее излучение. В результате меняется спектр излучения, в нем увеличивается так называемый «синий пик», который сильнее остальных влияет на чувствительный элемент глаза. Поэтому нагрев светодиода может сказываться не только на его работоспособности, но и на органах зрения человека.

Учитывая негативное влияние высокой температуры на светодиоды, их необходимо использовать в определенном диапазоне. Интервал рабочих температур всегда указывается в технических характеристиках прибора. Например, промышленный светильник Prom-Solar-55 используется при температурах от –40 до +50 °C, так же как и модель для склада Sklad-Solar-340.

Первый прибор вполне подойдет даже для литейного цеха, где в реальности температура в среднем достигает +37 °C. Конечно, под потолком она будет выше, но все равно окажется значительно ниже предельно допустимой для светильника. В целом температура использования светодиодных ламп зависит от модели, некотоыре могут применяться при температуре до +125 °C. Поэтому данный показатель обычно учитывают при выборе светильников именно для помещений, поскольку температура на улице не достигает таких значений.

Важно, чтобы на конкретные температурные условия эксплуатации были рассчитаны не только светодиоды, но и драйвер светильника, который тоже имеет определяющее значение в надежности прибора. Если в характеристиках драйвера указано, что его номинальная температура имеет достаточно высокое значение (+85 °C), то светильник сможет работать в условиях сильного жара.

Нужно отметить, что номинальной называют температуру, при которой нормируются параметры оборудования. Поэтому важно обращать внимание именно на этот показатель, а не на максимальную (предельно допустимую) температуру, при приближении к которой технические характеристики неизбежно снижаются.

Если вам нужна помощь в подборе светодиодных светильников для использования при конкретной температуре или ее диапазоне, обращайтесь в компанию «КСО-1». Звоните по контактному телефону или оставляйте свой вопрос на сайте, и специалист поможет найти оптимальное оборудование для вашего объекта.

Дмитрий Петров