Почему перегорают светодиодные лампы в автомобиле и дома

Если по заявлениям разработчиков срок службы LED должен составлять десятки тысяч часов, почему светодиодные светильники перегорают так часто? Причин этому несколько.

Условно можно выделить ровно 5 причин, хотя они прочно взаимосвязаны.

1. Качество изготовления;
2. неисправность электропроводки или узлов крепления ламп;
3. превышение напряжения;
4. превышение температуры;
5. неправильный выбор преобразователя питания.

Может ли светодиод перегореть, если сам принцип работы подразумевает минимальное энергопотребление и невосприимчивость к вибрации (светоизлучающий элемент это кристалл полупроводника, залитый прозрачным компаундом)? Может.

Что из себя представляет светодиод

Верно, что мощность потребляемой энергии LED ниже, чем у других источников света. Но суть в том, что рассеиваемая мощность сконцентрирована на миниатюрном кристалле, тепло выделяется на площади в несколько квадратных миллиметров. Для исключения перегрева требуется эффективный теплоотвод и свободная циркуляция воздуха.

Низкое качество

Качество ламп стоит на первом месте среди причин перегорания светодиодов. В основе конструкции LED элементов — полупроводниковый p-n переход, который критично относится к нарушению параметров эксплуатации. Ключевые параметры:

• Ток, идущий через светодиод;
• прямое и обратное напряжение;
• температура.

Чтобы свести к минимуму влияние разрушающих факторов, для запитки LED разрабатываются сложные схемы управления. И если сам светодиод пока еще имеет высокую стоимость, то наличие дополнительных элементов увеличивает ее еще больше.

Плата светодиодного драйвера

На рисунке видно, что нормальная схема драйвера содержит массу радиоэлементов (конденсаторы, резисторы, контроллер и пр.). Естественным желанием производителей становится снижение себестоимости изделий для повышения конкурентоспособности на рынке и увеличения прибыли. Это приводит к упрощению схемотехники преобразователей напряжения питания, экономии на теплоотводе и квалифицированной сборке готовых изелий.

При беглом осмотре начинки бюджетного светильника видно, что вместо полноценного драйвера зачастую устанавливается простейший выпрямитель с токоограничительным резистором или конденсатором. Экономия на элементах питания — вот первая причина, почему светодиодные лампы перегорают так быстро.

Пример экономии на драйвере питания в светодиодных лампах

Для повышения яркости свечения также искусственно завышается ток через светодиод (об этом ниже). Малая площадь теплоотвода приводит к низкой эффективности охлаждения перехода и его перегреву. Из-за низкого качества пайки нарушаются контакты в электронной схеме.

Неисправность электропроводки

По популярности — вторая причина, почему перегорают светодиодные лампочки. Это связано с хаотичными прерываниями подачи напряжения.

В случае нарушения нормального контакта (в патроне лампы, выключателе или распределительной коробке), в сети появляются резкие кратковременные перебои питания. Наличие в схеме управления реактивных элементов (емкостей и индуктивностей) вызовет всплески напряжения, превышающих допустимые в несколько раз.

Такая проблема возникает после замены ламп накаливания, когда под действием высокой температуры пружинные контакты в патроне теряют свои упругие свойства. В домах со старой электропроводкой нередки соединения алюминиевых и медных проводов. Такие скрутки не только причина перебоев в питании, но и наиболее частые причины возникновения пожаров.

Именно неисправность электропроводки — основная причина перегорания дорогих и, казалось бы, надежных светодиодных ламп в автомобиле. По большей части, проблема не в лампах, а в неисправности контактов.

В электрических цепях автомобиля скрутки недопустимы. Используйте переходные коннекторы или меняйте весь участок между клеммами. Старайтесь всегда использовать пайку.

Результат скрутки медных и алюминиевых проводов

Справедливости ради, следует отметить, что фары головного света перегорают редко, поскольку являются высокотехнологичными устройствами и не выпускаются (крайне редко) откровенно подпольными производителями.

Другое дело LED лампочки, которые устанавливают взамен накаливания в прочей доп. светотехнике автомобиля. Такие лампы выпускают все, кому не лень.

Превышение напряжения и перегрев

Светодиодные лампы в квартире перегорают по причине некачественных драйверов, либо входящих в конструкцию лампы, либо выполненных в виде выносного блока. Это не касается светодиодных светильников премиум класса. Качественный источник питания рассчитан на возможное превышение напряжения, что норма для нашей электрической сети.

Как говорилось выше, производители, нацеленные только на увеличение сбыта, искусственно завышают ток питания ламп для повышения яркости. При одинаковой мощности, дешевые светильники иногда светят ярче фирменных, что не является показателем качества. Этот факт сам по себе снижает срок службы, а превышение допустимого напряжения — третья причина перегорания светодиодных светильников.

Светодиоды в светильнике могут перегорать из-за плохой и непродуманной циркуляции воздуха, которая приводит к перегреву. В квартире старайтесь монтировать LED лампочки только в открытые светильники/люстры.

Перегорание светодиодов в автомобиле

По иной причине перегорают светодиодные лампы в автомобиле. Полупроводники имеют сильную зависимость от температуры. Причем сопротивление перехода с увеличением нагрева падает.

При нагреве LED элементов, их сопротивление падает и ток через них растет, повышение тока вызывает увеличение нагрева и так по кругу. Процесс носит лавинообразный характер.

К большому диапазону температур, при которых эксплуатируются автомобильная светотехника (температура окружающей среды + нагрев подкапотного пространства), добавляется нестабильность напряжения бортовой сети и высокий уровень вибраций. Лампы головного света, ПТФ и повороты греются со стороны двигателя, размещенного с ними в едином пространстве.

Качественные светодиодные светильники рассчитаны на подобные нагрузки. Но накладываясь, все факторы приводят к досрочному перегоранию любых светодиодных ламп, включая ДХО Орлиный глаз, которые выпущены с соблюдением всех технологических норм.

ДХО Орлиный глаз

Запомните! Если в авто не горят светодиоды (или перегорают очень быстро) — первым делом проверяйте исправность цепи бортовой сети автомобиля, а именно неисправность контактов. В 99% случаев проблема в них. Даже если на лампах клеммы исправны, импульсные помехи в цепи питания из-за плохого контакта мощных потребителей могут вызвать перегорание светодиодов.

Для надежной работы светодиодного освещения в автомобиле или комнатной люстре, LED элементы нужно запитывать стабильным током, чтобы при изменениях питающего напряжения и изменении температуры кристалла, ток через светодиод не превышал допустимого значения.

Как выбрать светодиодную лампу. Основные правила

Чтобы не ломать себе голову, почему перегорают светодиодные лампы в квартире или не горят новые светодиодные лампы в автомобиле, следует помнить известную пословицу про скупого. Хорошие светильники не могут стоить дешево и какой бы заманчивой не казалась цена, все сведется либо к замене светильника по гарантии, либо приобретению нового.

Если производитель не известен, то качество изделия можно определить по внешнему виду изделия:

• На пластиковых деталях не должно быть следов литья или штамповки;
• отсутствие зазоров и люфтов в сочленениях говорят о культуре производства;
• не должно быть признаков мерцания;
• если можете сравнить лампочки одной мощности и с одной температурой света, то светильники с резко увеличенной яркостью должны вас насторожить.

Выбор выносного драйвера заключается в строгом соответствии характеристик по току и напряжению. Если планируется установка нескольких светильников с одним драйвером, необходимо ориентироваться на их суммарный ток потребления.

Особенно это касается люстр, в которых установлено несколько светодиодов. Обычно такие люстры комплектуются своим драйвером, но в ряде случаев, нужно подобрать аналогичный по характеристикам, чтобы светодиодные лампочки не сгорали в первый год эксплуатации.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Почему перегорают светодиодные лампочки? Проводим эксперимент — ЗА БАРАНКОЙ

Наиболее характерные неисправности таких светодиодных ламп:

• Полное перегорание – выход из строя одного диода в цепочке. Ели цепочка в лампе одна, то из-за сгорания любого из диодов последовательная цепь разрывается, и лампа гаснет целиком.
• Частичное перегорание – выход из строя одной из цепочек, если их в лампе несколько. Не вызывает погасание, но яркость падает.
• Мерцание-«стробоскоп» – своеобразный дефект «умирающего» диода в цепочке, когда от перегрева меняется p-n-структура кристалла – на полупроводнике образуется нестабильная область, то пропускающая ток, то нет…

Так почему LED-лампочки перегорают? В чем кроется проблема их недолговечности? В том, что производители не используют стабилизаторы тока, а применяют элементарные резисторные ограничители? Отчасти да… но не только!

Даже простейший резистор неплохо выполняет свою функцию в качестве «бронежилета» для светодиодов, защищая их от избыточного тока и преждевременной гибели. Но только в том случае, если:

• Номинал этого резистора корректно рассчитан и обеспечивает безопасный ток через диоды;
• Напряжение питания стабильно.

А вот ни того, ни другого зачастую нет… Китайские горе-инженеры знают, что автовладельцы, как правило, покупают LED-лампочки по принципу: «А включите мне её, я посмотрю, как светит!». И продавцы готовы идти навстречу покупателям – у них всегда под рукой специальный стенд с разнообразными патронами и аккумулятором, на котором они готовы зажечь любую лампу на пробу. А раз клиент «любит глазами», то производители ламп рассуждают следующим образом – нужно поставить такой токоограничительный резистор, чтобы лампочка загорелась отчаянным светом и выглядела привлекательно даже на 10-11 вольтах питающего стенд старого аккумулятора, который давно не заряжался!

В итоге диоды лампы даже при 12 вольтах УЖЕ работают с перегрузкой, а после того, как двигатель завели, напряжение в бортсети, питающее диоды, поднимается с 12 до 14,2 вольт – а это, на минуточку, почти 20% разницы! Ток еще вырос – уже до опасных величин. Вырос ток – выросла температура кристаллов диодов, что дало лавинообразно еще больший рост тока – и диоды перешли в режим работы на износ!

Переходим к практике!

Чтобы продемонстрировать, как это выглядит, переходим к экспериментам – элементарным, но наглядным! Просто подадим на несколько наобум купленных диодных ламп стандартное для автомобильной бортсети напряжение 14,2 вольта и посмотрим на потребляемый лампой ток, разогрев лампы и дальнейший рост тока.

Протестируем пару разных моделей ламп типа W5W, лампу C5W, лампу-панель с цоколем C5W, а также влагозащищенные лампы в корпусе с креплением под болт, рассчитанные на монтаж в бампер в качестве ДХЛ:

От чего зависит беспроблемность эксплуатации LED-фар?

Автопроизводители, предлагающие покупателям машины со светодиодными фарами, утверждают, что такая технология, по сути, является вечной, поэтому каких-либо проблем с эксплуатацией фар не возникнет, при этом не потребуется производить ремонт и замену перегоревших светодиодов. Однако в действительности такие фары всё же перегорают, приводя к существенному увеличению расходов у владельца транспорта. Поговорим поподробнее о том, почему фары на светодиодах перегорают и как решить подобные проблемы.

Эксплуатация светодиодных фар

Светодиодные фары — это современная технология, которая позволяет обеспечить максимальную дальность освещения, качество генерируемого светового потока, что положительно сказывается на безопасности транспорта. При условии правильной эксплуатации такой светотехники и отсутствии проблем в электроцепи, светодиоды смогут работать в течение 10 тысяч часов, соответственно менять такие элементы, по сути, не потребуется.

Распространенные поломки:

1. При полном сгорании выходит один или несколько диодов в цепочке, цепь разрывается, и лампа полностью гаснет.

2. При частичном перегорании отмечается выход из строя конкретной цепочки, что приводит к падению яркости освещения.

3. Мерцание стробоскопа — это характерная поломка для светодиодов, что объясняется перегревом полупроводников при наличии проблем с их электроснабжением.

Современные автомобили оснащены интеллектуальными блоками управления светодиодных фар, позволяя оптимальным образом регулировать мощность освещения, а некоторые модели светотехники получили моторизированные подвесы, которые по команде автоматики отводят в сторону световой поток, что предупреждает ослепление водителей встречных автомобилей.

В действительности, несмотря на заверения производителя о долговечности таких фар, они всё же часто выходят из строя, тогда как их ремонт заключается в замене перегоревших светодиодов, при этом стоимость такой работы будет чрезвычайно высока, и не по карману многим автовладельцам. Чтобы предупредить подобные проблемы необходимо в первую очередь следить за состоянием электропроводки в автомобиле.

Причины проблем со светодиодами

Качество освещения и стабильная работа светодиодов обеспечивается лишь в узком диапазоне питающих токов. Стоит напряжению в сети слегка отклониться или увеличится, как в лучшем случае лампы начинают мерцать, а в худущем потребуется выполнять дорогостоящую замену элементов освещения. Несмотря на использование различных драйверов, которые позволяют гарантировать напряжение на светодиодах, оптимальное для таких элементов освещения, всё уже исключить проблемы в электроцепи попросту невозможно. Даже малейшего замыкания, которое вызвано слегка закоротившей проводкой, будет достаточно, чтобы полностью вывести из строя светодиоды.

То же самое касается и различных элементов салонного освещения и противотуманок, которые вовсе не умеют драйверов, отвечающих за стабилизацию напряжения. Как результат, такие лапочки чаще всего выходят их строя, и в последующем требуется их дорогостоящий ремонт. К сожалению, предупредить различного рода скачки напряжения в сети крайне сложно, тем более сегодня, когда в автомобилях используются различные регистраторы, навигаторы, другие электроустройства.

Еще одной распространенной причиной поломки светодиодных фар является экономия самого автовладельца на качестве используемых запчастей. В том случае, если из строя выходит блок управления, который в том числе отвечает за правильное электроснабжение светотехники, могут отмечаться поломки дорогих фар, именно по причине использования некачественных диммеров и блоков управления. Чаще всего такое отмечается в тех случаях, когда проводится самостоятельный тюнинг автомобиля, его владелец устанавливает LED-фары, приобретая при этом не слишком качественные китайские блоки управления.

Чтобы избежать подобных проблем и не менять ежегодно перегоревшие лампы, следует сразу же позаботиться об использовании качественных запчастей, в том числе приобретая оригинальные модули и блоки управления. Это позволит гарантировать беспроблемность эксплуатации светотехники, а также ее правильную работу, с обеспечением максимально возможной безопасности транспортного средства.

Использование некачественных светодиодов также может привести к их частому перегоранию, и необходимости выполнять дорогостоящий ремонт. Если автовладелец самостоятельно устанавливает светодиоды или головную светотехнику, и при этом экономит на качестве элементов освещения, выбирая лампочки подешевле, которые не отличаются качеством изготовления, освещение может быстро выходить из строя, даже при условии его правильной эксплуатации. Поэтому, чтобы избежать подобного, следует все уже устанавливать на автомобиль оригинальную светотехнику, а если она не предусмотрена конструкцией, то выбирать led-элементы от хорошо себя зарекомендовавших производителей, что позволит гарантировать их максимально возможную долговечность.

Некачественно выполненный монтаж также может привезти в последующим к серьезным проблемам с использованием светодиодных фар. Например, если потребовался кузовной ремонт, то мастер, который не имеет каких-либо знаний об использовании такой светотехники, может неправильно ее установить, что в последующем приведет к появлению коротких замыканий и быстрому выходу из строя дорогих светодиодов. При необходимости ремонта, в том числе восстановлении передней части автомобиля или при вмешательстве в электропроводку необходимо в обязательном порядке доверять такую работу исключительно специалистам, что позволит гарантировать последующую беспроблемность эксплуатации транспорта.

Подведем итоги

Во многом беспроблемность эксплуатации светотехники на диодах будет зависеть от качества используемых полупроводников и правильности эксплуатации автомобиля. Ни в коем случае не следует допускать скачков напряжения и коротких замыканий, что отрицательно сказывается на светодиодах, которые могут перегорать, требуя дорогостоящей замены. При выполнении тюнинга и установке на автомобиль led-фар предпочтение следует отдавать оригинальной продукции или же светодиодам, которые изготовлены ведущими производителями.

16.01.2019

Почему мигает светодиод в авто и что надо сделать?

В этой статье хочу вам рассказать почему мигают светодиоды в автомобиле и что нужно сделать, чтобы этого не происходило. В автомобиле стоит много светодиодов, везде, например габаритные огни, ДХО и т.д.

В обычных светодиодных лампочках (автомобильных) используется вместо драйвера всего 1 резистор, который, во-первых настроен на 12 вольт, а во-вторых он никак не может защитить светодиод от бросков бортовой сети авто, поэтому они служат нам не так долго, как нам хотелось бы.Как умирает светодиод, сначала он начинает мерцать, мигать, подмигивать, то есть начинается деградация кристалла, ну и в конце концов он просто перестаёт гореть.

В автомобильной сети автомобиля напряжение плавает от 12 до 14,4 вольт, а иногда бывает и побольше. Вот нам и надо затачивать наш светодиод, вернее сказать сделать драйвер или стабилизатор именно под это напряжение, который будет питать наш светодиод.

В интернете полно схем стабилизаторов для светодиодов, но я хочу предложить самый простой и самый проверенный.
Конечно, стабилизатор можно купить в интернет магазине типа алиэкспресса, но я вас уверяю, что сделать своими руками намного приятней, тем более, что эта схема состоит всего из 3 деталей, не требует никакой регулировки и работает исправно годами.
И еще немаловажный момент, что эта схема в отличие от китайских, не создает высокочастотных помех, которые влияют на прием радиостанций и прослушивания музыки в автомобиле, потому что она не является высокочастотным импульсом устройством, а является линейным стабилизатором.

Собственно, вот сама схема.

Наша схема рассчитана на ток в 1.5 ампера. То есть простые лампочки, которые, например, изображены на рисунке будут работать без всякого нагрева стабилизатора.

А вот если подсоединять ходовые огни, то придется ставить теплоотвод, так сказать, радиатор, нужно будет просто прикрутить какую-нибудь железяку к нашему стабилизатору, чтобы он меньше грелся.

Схема очень простая, рассчитана как раз на простого автолюбителя, собрана на таких простых стабилизаторах как L7812 или КРЕНки, можно взять такую КР142ЕН8Б.Входное напряжение может колебаться от 12 до 30 вольт, а на выходе мы всегда будем иметь стабилизированное и постоянное напряжение в 12 вольт.

Конденсаторы можно использовать от 100 n до 1 мкф, они являются фильтрами, но если вы не разу не паяли или просто у вас их нет, то можно и не ставить.

Вот в конечном итоге, что у меня получилось…

плату посадил в термоусатку, припаял клемники для простоты соединения.

Не поленитесь и спаяйте для каждой своей лампочки такой стабилизатор и вы забудете об их замене. Тем более, что ничего проще нет.

Всего вам доброго и мирного неба над головой.