Kuinka kuumiksi LED-nauhat kuumenevat? Onko se normaalia?
LED-teknologiaa kiitetään usein paremmasta hyötysuhteestaan ja alentuneesta lämpöpäästöstään. Tästä syystä saattaa yllättää, että LED-nauhavalo muuttuu lämpimäksi tai kuumaksi sen toimiessa. Lämpenevätkö LED-nauhat usein tai palavatko ne koskettamalla? Miksi tämä tapahtuu? Kuinka kuuma on turvallista? Ota selvää lukemalla eteenpäin!
Aluksi on tyypillistä, että LEDit lämpenevät. Mutta miksi LEDit ylipäätään kuumenevat, kun otetaan huomioon kaikki, mitä on sanottu niiden toimivuudesta?
Huolimatta siitä, että LEDit ovat paljon tehokkaampia kuin perinteiset valaistustekniikat, ne ovat silti suhteellisen tehottomia. Kun keskustelemme tehokkuusluvuista, ne ilmaistaan usein prosentteina. Tämä kertoo kuinka paljon sähköenergiaa muuttuu käyttökelpoiseksi valoenergiaksi ja kuinka paljon häviää lämpöenergiana.
LEDien tehokkuustasot vaihtelevat yleensä 30 prosentista 50 prosenttiin. Vastaavasti jokaista 100 wattia sähkötuloa kohden, jota käytetään 40 prosentin hyötysuhteeltaan vakio-LED:ssä, vain 40 wattia vapautuu käyttökelpoisena valoenergiana (eli valaistuksena), kun taas loput 60 wattia vapautuvat lämpönä.
Lisäosat ja virtapiirin sisäänrakennettu resistanssi voivat edelleen alentaa LED-nauhojen tehokkuuslukuja. Tämän seurauksena LED-nauhat voivat normaalisti toimia 30 prosentin hyötysuhteella. Tämä tarkoittaa, että 90 watin LED-nauhavalokela tuottaa 63 wattia lämpöenergiaa (90 wattia x 70 prosenttia), mikä vastaa suunnilleen 60 watin hehkulampun tuottamaa lämpöä, joka, kuten ehkä muistat kokemuksesta, saa. lämmin.
Se, että LEDit eivät ole niin tehokkaita kuin uskoit, voi yllättää sinut! Kuitenkin verrattuna hehkulamppuihin, joiden hyötysuhde on 5 prosenttia tai vähemmän, LEDit ovat itse asiassa huomattavasti tehokkaampia. Hehkulamppujen tuottaman valoenergian heikko tehokkuus, koska suurin osa siitä on pidemmillä aallonpituuksilla, kuten syvänpunaisilla ja infrapuna-aallonpituuksilla, jotka eivät vaikuta paljon, jos ollenkaan, valaistukseen, on toinen tekijä, joka toimii niitä vastaan. (High CRI -LEDit pyrkivät peittämään osan punaisista ja syvänpunaisista aallonpituuksista, joita tarvitaan oikeaan värintoistoon, mikä johtaa siihen, että ne ovat jonkin verran vähemmän tehokkaita kuin normaalit vastineensa.)
Kuinka lämpimäksi voit mennä? Onko se turvallista?
LED-nauhan laatu ja muotoilu sekä ympäristön lämpötila vaikuttavat kaikki siihen, kuinka lämpimäksi LED-nauha tulee toimiessaan. Koska Waveform Lighting -LED-nauhat ovat suuritehoisia ja tiheitä, ne kuumenevat nopeammin kuin muut LED-nauhavalot. Keskimääräinen lämpötilan nousu ympäristön lämpötilan yläpuolelle on mittaustemme mukaan 54 astetta F (30 astetta). Toisin sanoen voit olettaa, että LED-nauha saavuttaa 54 asteen (129 astetta F) lämpötilan ilmakehässä, jonka normaali huonelämpötila on 24 astetta (75 astetta F).
Ilman joitain laajoja lämpötila-alueita koskevia parametreja ja erityisiä lämpöä koskevia näkökohtia voi olla vaikea määrittää, onko LED-nauha "liian kuuma" tiettyyn sovellukseen.Seuraavat kolme LED-nauhan lämpöominaisuuksiin liittyvää ongelmaa ovat tyypillisiä:
1) Ärsyttääkö lämpö ihmisiä ja eläimiä?
Yli 50 asteen (122 astetta F) lämpötiloissa ihmisen iho voi alkaa palaa. Kohteet, joiden lämpötila on 40 astetta (104 astetta F) tai korkeampi, tuntuvat kosketettaessa "kuumista". Huomaa, että tietyt LED-nauhat, kuten Waveform Lightingin LED-nauhat, voivat saavuttaa liian korkeita lämpötiloja estämään alhaisen lämpötilan palovammoja. Vaikka suurin osa LED-nauhasovelluksista ei aiheuta ihokosketusta, sinun tulee toteuttaa turvatoimia, jos projektisi tekee niin, varmistaaksesi, että LED-nauhat eivät ole helposti ihmisten tai eläinten ulottuvilla.
2) Vahingoittaako lämpö LEDejä, osia tai piirilevyä?
Useimmat LEDit, osat ja LED-nauhapiirit on suunniteltu toimimaan 185 asteen (85 asteen) tai korkeammissa lämpötiloissa kärsimättä kielteisistä vaikutuksista niiden käyttöikään, luotettavuuteen tai toimintaan. Tämän seurauksena lähes mikään LED-nauha ei saavuta näitä lämpötiloja, eikä pitäisi olla paljon huolia siitä, tuleeko LED-nauha toimintahäiriöön kuumuuden seurauksena, lukuun ottamatta huonosti suunniteltuja tai ongelmia sisältäviä tuotteita sekä jotka on asennettu äärimmäisiin paikkoihin, joissa ympäristön lämpötila on erittäin korkea.
Muista, että 185 astetta F (85 astetta) maksimilämpötila on paljon suurempi kuin 100 astetta F (40 astetta) tai korkeampi kynnys, jota useimmat ihmiset pitävät "liian kuumana" koskea. Tämän seurauksena, vaikka LED-nauha voi "tuntua" kosketettaessa kuumalta, todelliset lämpötilat jäävät usein paljon alle vaurioilta suojaavien kynnysarvojen.
3) Aikooko se sulaa tai syttyä tuleen?
Vaikka rikkinäinen LED-nauhalamppu on hyvin epätavallista, se saattaa harvoin saavuttaa lämpötiloja, jotka ovat paljon korkeampia kuin sen tyypillinen toiminta-alue. Korkealaatuisten LED-nauhavalaisimien käyttäminen, jotka on valmistettu erinomaisista komponenteista ja tiukassa valvonnassa, on paras tapa pienentää tätä riskiä, koska niissä on vähemmän todennäköisesti valmistus- ja suunnitteluvirheitä, jotka voivat johtaa lämmöstä johtuviin vioihin.
Toinen tehokas tapa vähentää turvallisuusriskejä on LED-nauhavalojen käyttö, jotka on luotu turvallisiksi myös vian sattuessa. Varmista, että piirilevyllä on syttyvyysluokitus. Tämä on tavallinen varotoimenpide, mutta halvempien tuotteiden valmistajat eivät valitettavasti aina noudata sitä. Piirilevy ei normaalisti syty tuleen, vaikka komponentti tai lanka palaisi UL 94 -standardin mukaisesti.
Luokan 2 sertifioitujen virtalähteiden ja LED-nauhojen käyttö, joiden kokonaisenergiarajoitus on 96 W, olisi toinen varotoimenpide. Nämä tuotteet voivat auttaa vähentämään tulipalojen ja muiden vahinkojen riskiä rajoittamalla järjestelmään syötettävän lämmön ja energian kokonaismäärää.
Turvallisuuden kannalta LED-nauhavalot, jotka ovat päteviä täyttämään UL-turvallisuusvaatimukset, tarjoavat usein nämä takuut.
Voiko LED-nauhojen tuottamaa lämpöä vähentää himmentämällä niitä?
Ehdottomasti! LEDien tehon rajoittaminen on tavallisesti LED-nauhavalojen himmennys. Seurauksena on, että säteilevän lämpöenergian määrä putoaa samassa suhteessa, kun himmennät LED-nauhaa.
Toimivatko 24V LED-nauhat tehokkaammin 12V jännitteellä?
Jännite ei useinkaan vaikuta LED-nauhan lämpötehoon. Tämä johtuu siitä, että LED-nauhajärjestelmän kokonaislämmöntuotannon määrää watti, ei jännite.
Voit kuitenkin huomata, että 24 V järjestelmä tuottaa hieman vähemmän lämpöä kuin 12 V järjestelmä pienten hyötysuhdeetujen vuoksi.
