Почему перегорают светодиодные лампочки? Проводим эксперимент

176408 16 95

Многие водители, меняющие автомобильные лампочки накаливания на светодиодные, отмечают недолгий срок жизни последних... Лампы либо прекращают светить, либо, что еще более неприятно, начинают хаотично подмаргивать. Почему это происходит ведь светодиод, по сути, почти вечный прибор? Попробуем разобраться!

Локализация проблемы и чуть-чуть теории

Вот типичный пост с одного из «светодиодных» форумов:

— Поменял в машине лампы на светодиоды (никакого драйвера, тупо понижающие сопротивления) в плафоне салона, габаритах и подсветке багажника, через 3-4 месяца начал мерцать плафон в салоне (именно моргать как стробоскоп, одна линейка SMD-диодов, потом две), затем такая же мутотень с одним габаритом произошла…. Поменял в плафоне лампу на новую — через 2 месяца эффект повторился… Вопрос — почему это происходит? Дело в качестве компонентов или тут другая проблема?

Ernesto

Попробуем разобраться! И начнем с теории. Светодиод питается строго определенным током, который нормирован производителем. Меньше – можно, больше – нельзя! Поэтому последовательно с «гирляндой» диодов включается элемент, ограничивающий или стабилизирующий ток через них до значения, рекомендованного производителем диодов.

Собственно, к долговечности диодов в лампах со встроенным стабилизатором тока (который часто называют «драйвером») нет претензий. Однако большинство продающихся сегодня LED-ламп небольшой мощности (габаритные огни, подсветка салона, приборной панели, поворотников и т.п.) – это лампы, сделанные без «драйвера», по упрощенной схеме: не со стабилизатором тока, а с ограничителем, роль которого выполняет простой резистор. С ним схема простейшей диодной лампочки небольшой мощности выглядит так:


Наиболее характерные неисправности таких светодиодных ламп:

  • Полное перегорание – выход из строя одного диода в цепочке. Если 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:



Берем для начала лампу в виде светодиодного модуля-панели с выносным цоколем, как у стержневых ламп типа C5W и C10W. Предполагается, что этот модуль можно запихнуть в потолочный светильник автомобиля и подключить к контактам, предназначенным для штатной C5W. Модуль готовый, лепится на двусторонний скотч, рассчитан на простую установку своими руками.



При подаче на лампу 14,2 вольт она буквально бьет по глазам нездоровым светом и стремительно раскаляется в руках – потребляемый ток при включении составляет 0,58 ампера (более 8 ватт) и непрерывно растет от саморазогрева кристаллов – через пару минут он доходит до 0,71 ампера (это уже 10 ватт!) и продолжает повышаться. Держать лампу в руке даже в течение секунды становится невозможно, что говорит о том, что температура перевалила за 70-80 градусов, и это не предел… То, что диоды смонтированы на алюминиевой плате, служащей якобы неплохим теплоотводом, им совершенно не помогает!



Вывод: в погоне за яркостью китайцы запитали диоды в лампе экстремальным током, превышающим все здравомыслимые пределы, из-за чего такая лампа заранее обречена. Девайс оправдывает свое название – «бренд», породивший эту лампу, называется… Long Hui… Длинный, стало быть, вам «привет». Из Китая…



Следующим берем LED-аналог популярной бесцокольной пятиваттной автомобильной лампочки типоразмера W5W. Светодиодная W5W-лампа имеет упаковку, фасуется по 2 штуки в блистер, на котором имеется марка некоего российского дистрибьютора, но, по сути, она столь же косоглаза и беспородна, как и панелька Long Hui…

У приличных брендов, типа Osram или Philips, светодиодный аналог 5-ваттной лампы накаливания W5W потребляет 1 ватт, что соответствует току около 0,07 ампера. Китайский LED-аналог W5W, как видим, «кушает» значительно больше – 0,26 ампера (около 3,5 ватт) и также быстро разогревается до болезненных ощущений в ладони, тогда как рабочая температура таких диодов не должна превышать 45-50 градусов…

Вывод: лампа условно пригодна для кратковременной работы (скажем, в плафоне освещения багажника), но при долговременном режиме (скажем, в габаритных огнях) она тоже не жилец…



Еще одна лампа-аналог W5W. Лампа совсем уж беспородная – даже в сравнении с предыдущими, ибо продается без упаковки – «на развес». Яркость её ниже, чем у предыдущей, но и режим работы поэтому более правильный. После подачи на лампу напряжения 14,2 вольта она потребляет ток 0,14 ампера – лампа теплая, но не обжигающая, что свидетельствует о почти корректном режиме работы диодов.




Следующий «клиент» – плоская лампа стандарта C5W. Включаем, смотрим – лампа не слишком яркая, но потребляет меньше ватта и весьма умеренно греется. Должна жить долго.




Ну и под конец – лампочки, выполненные в формате болтов для установки в бампер. Жесть как она есть… Единственные, «благодаря» которым автору удалось получить реальный ожог ладони – пусть и несильный… Потребляют всего 0,2 ампера, но за счет алюминиевого корпуса нагреваются снаружи до полного изумления. Не глядя взяв лампочку в руку после горения в течение нескольких минут, был вынужден с матерщиной и визгом её выронить!




Предварительный, промежуточный вывод выглядит так – вставляя LED-лампочки в своих машинах вместо классических, довольные их яркостью и белым светом автовладельцы закрывают плафоны, фары и прочие светильники так и не узнав о том, что при напряжении 14,2 вольта лампы разогреваются до аварийной температуры…

Выводы

В конце хотелось бы озвучить четкие и исчерпывающие рекомендации по подбору качественных ламп… Но сделать это я не берусь вот по какой причине. Возьмем, к примеру, пресловутую лампочку W5W – пятиваттную, бесцокольную, повсеместно используемую в большинстве автомобилей. Классическая лампа накаливания W5W от хорошего бренда стоит 20-30 рублей. Её безымянный китайский светодиодный аналог стоит уже около 100 рублей – и он, хотя светит ярче, а энергии потребляет меньше, является лотереей в плане надежности. Может проработать долго, если китайцы не переборщили с яркостью и потреблением тока, а может «откинуться» через месяц-другой. Соответственно, светодиодная W5W хорошего бренда, типа упоминавшихся уже Osram или Philips, уж точно будет работать долго и счастливо, но при этом и стоит 500-800 рублей за пару, что лично мне видится за гранью добра и зла.




Собственно, советовать сакраментальное «покупайте бренд!» на фоне вышесказанного трудно, ибо слишком велик ценовой разрыв между качественной лампой накаливания и безымянной «диодкой», не говоря уже о «диодке» именитой… 30 рублей за верную «классику» со спиралькой против 100 рублей за диодную лотерею без гарантии. Или даже 30 против 250-300 за «диодку» европейского производства… Одна лампочка – это еще туда-сюда, но если вы хотите поменять несколько штук, то здравый смысл уже намекает на непродуктивность такого тюнинга, в особенности на фоне кризиса…

Попробуем подобраться к конструктивным и понятным обывателю выводам с другой стороны – как выбрать из изобилия недорогих безымянных китайских LED-лампочек такую, чтобы она служила долго? Теоретически сделать это можно, но вот практически… Чтобы прийти к правильным выводам, нужна слишком сложная процедура плюс навыки радиолюбителя… Взять в руки лампочку, изучить визуально диоды, опознать их породу, вспомнить, какой ток потребляет данный тип диодов, сосчитать их число и вычислить приблизительный потребляемый ток всей лампочки. После чего подать на лампу питание через амперметр и определить – близок ли потребляемый ток к номинальному или завышен… Бред?! Бред…

Другой вариант – купить дешевую LED-лампу и самостоятельно встроить в неё или впаять в разрыв подходящего к патрону провода подобранный резистор, снизив запредельную яркость и температуру диодов. Но тут опять-таки требуются электротехнические навыки и возня, что устроит не каждого…

Так что, похоже, круг замкнулся… Если вышеперечисленные варианты вам не подходят, то либо покупаем дорогой европейский бренд, либо экспериментируем с беспородными лампочками, меняя их одну за другой и ожидая, пока повезет, либо вовсе не вмешиваемся в конструкцию автомобиля и… ждем удешевления LED-девайсов!



Читайте также:



Теги: Практика
Поделиться: 3 65 0 0 Подпишитесь на нас в Яндекс Дзен

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.

Хорошая статья. И про необходимость регулировки верно подмечено. Про себя могу сказать, что перепробовал разные лампы, пока не наткнулся на celen. Довольно неплохие лампы, работает ярко и стабильно. Более 2-х лет уже езжу, доволен как слон. Надеюсь ещё долго не перегорит.

Алексей

Или вместе с хозяином машины во время аварии.

Алексей

С стабилизатором или с драйвером при правильной работе светодиодные лампы прослужат долго и умрут в месте с машиной.

Алексей

Стабилизатор нужен. Он подбирается по параметрам ламп с резисторами. Причём он регулирует выходное напряжение в ручную. Драйвер нужен для ламп без резисторов,так как в драйвере встроены резисторы и лампы берут столько сколько им надо.Тоже подбираются по параметрам ламп.

Александр Герасимовский

спасибо автору! Не раскрыта тема стабилизатора тока какой и нужен ли он там.

Юрий Чебатков

Никто не отменял элементарные стабилизаторы напряжения. В том же Китае их изобилие. Есть простенькие DRL контроллеры LED устройствами, в т.ч. и со встроенными стабилизаторами. Такие LED лампы устойчиво работают от 9 вольт, от 10,5 вольт без заметной потери яркости. На регулируемом стабилизаторе выставляете 11 вольт и LED лампы будут жить долго и счастливо. И умрут вместе в машиной. При таком питании нагреваются до 30-35оС. А балластные сопротивления в данной ситуации - это продление агонии. Поставишь большое сопротивление - лампы не горят при выключенном двигателе. Поставишь поменьше - выходят в запредельный режим по току при работе от генератора. Я два года езжу с дешевыми китайскими SMD светодиодами в качестве ДХО с питанием через стабилизатор, объехал пол-Европы, в пути безостановочно по 24 часа ДХО работали, помирать не собираются. Ищущий да обрящет! 🙂

Андрей Алфёров

Автор пишет: "Однако большинство продающихся сегодня LED-ламп небольшой мощности – это лампы, сделанные без «драйвера», по упрощенной схеме: не со стабилизатором тока, а с ограничителем, роль которого выполняет простой резистор". "Нужно поставить такой токоограничительный резистор, чтобы лампочка загорелась отчаянным светом и выглядела привлекательно даже на 10-11 вольтах" Я не понял, если резистор в этих лампах есть и он занижен, то почему он не защищает от повышения напряжения свыше 12 вольт? Где логика?

Владимир Хозеев

> Я не понял, если резистор в этих лампах есть и он занижен, то почему он не защищает от повышения напряжения свыше 12 вольт? Где логика? Вы физику в школе прогуливали что ли? Номинал резистора занижен, это значит что он пропускает ток больше, чем нужно лампам. Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению и прямо пропорциональна напряжению. Соответственно, чем ниже сопротивление и выше напряжение, тем выше сила тока.

Алекасандр Фокин

Не встречал ещё не одной нормальной дешёвой китайской светодиодной лампы, как автомобильной так и осветительной.У всех завышен рабочий ток. Для нормальной работы, температура светодиодов не должна превышать 60 градусов, а радиатор должен быть площадью не менее 25 см2 на ватт.

Rostislav Kolesov

Кстати и их мерцание (а они все мерцают,те которые работают от сети 220 v) можно устранить,если питать постоянным напряжением от стабилизированного источника.Правда с переделкой ламп.Вообще диодные лампы и авто и осветительные на 220 v- это пока сырая не отработанная технология и развод на деньги.

Rostislav Kolesov

Можно ничего не менять в самих лампах,просто собрать (спаять),стабилизированный источник питания для них,расчитав суммарный ток потребления при оптимальном для них режиме.Уровень школьника радиолюбителя.

Загрузить еще
Новые статьи Смотреть все
Статьи / История
Плагиат-шоу: правда ли, что Honda HR-V скопирована с Нивы?

Сегодня у нас проверка настоящим бездорожьем, ведь мы вступаем на зыбкую почву расследования одного из самых популярных мифов – о том, что дизайн первого поколения Honda HR-V скопирован с раннего варианта автомобиля…

61 0 0
Статьи / Шины и диски
Без шума и пыли: тест шин Hankook Ventus V12 evo2

Шина UHP-класса с ориентацией на активный стиль вождения – продукт всегда интересный, так как многообещающий. С другой стороны, рыночный стаж модели – уже более 5 лет: представлена она была на выставке SEMA еще в 2013…

756 1 2
Статьи / Практика
Подогреватель масла и не только: гаджеты советских автолюбителей

Массовость однообразных советских машин, число моделей которых можно было пересчитать по пальцам двух рук, порождала у большинства автолюбителей страстное желание заняться «улучшайзингом» своих автомобилей. А дефицит…

6008 0 0
Выбор подержанных авто Смотреть все
Выбор авто / Подержанные авто
Cadillac CTS l с пробегом: АКП оставь другу, мотор подари врагу

Нравится вам этот автомобиль или нет, но на дороге вы его заметите всегда. И многим эта черта CTS очень даже по душе. Владельцы Кадиллака готовы тратить кучу денег на ремонт его подвески, борьбу с “глюками” электрики или…

1064 3 0
Выбор авто / Подержанные авто
Cadillac CTS l с пробегом: внутренняя коррозия кузова и баснословно дорогая подвеска

Как вам Cadillac CTS первого поколения? Наивно, смело или это что-то безнадёжно устаревшее? Ответить можно как угодно, и любой ответ будет отчасти правильным. И вместе с тем даже сегодня эти фэшн-чемоданы сохраняют…

1209 4 0
Статьи / Эксперт выбирает авто
Жучки, сверчки и тараканы: покупаем Hyundai Solaris l за 450 тысяч

Hyundai Solaris вызывает достаточно ожесточенные споры среди автолюбителей. И как обычно есть снобы из стана «корейская машина может быть только стиральной» и пересевшие с Лад и Логанов и предпочитающие Солярис тому же…

8212 5 0
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Одиночные
Тот самый момент: тест-драйв LADA 4×4 с мотором LADA Priora

Так и хочется воскликнуть: «Ну вот же, АВТОВАЗ, какого чёрта нельзя было сделать этого самим?!» Но мы кричать не будем. Ибо, во-первых, примерно знаем, какого чёрта (около миллиарда разнообразных причин), а во-вторых, не…

139641 8 10
Тест-драйвы / Одиночные
Дядя, купи Lexus и расслабься: опыт владения Lexus LS 430

Задуманный как альтернатива лучшим, он в итоге нашел собственный путь. Его кредо – сдержанный экстерьер и всегда богатый внутренний мир, который не хочется покидать. Его технический консерватизм, на заре карьеры…

26079 1 3
Редкие авто
На трёх русских буквах: тест-драйв трактора СТЗ-1 «Сталинец»

Картер КПП вместо рамы, отсутствие педали газа, керосин вместо бензина и максимальная скорость 7,4 км/ч… Как на такой машине стать стахановцем? Сейчас узнаем.

17756 5 12
Обзоры и тесты гаджетов
Статьи / Практика
Проекция на лобовое стекло из смартфона: как сделать по уму?

Сегодня любой автовладелец может скачать HUD-приложения для смартфона и сделать проекцию на лобовое стекло в своем автомобиле. Но изображение будет мутным, двоящимся и практически невидимым в солнечный день. Для того,…

76081 5 2
Статьи / Практика
Пить нельзя ехать: можно ли верить приложениям-алкотестерам?

Лето на пороге… Сакраментальное «займи, но выпей!» звучит в голове даже у некоторых автолюбителей. Как и выпить, и при этом проконтролировать свое состояние, дабы гаишный замер не оставил вас без права управления…

15364 2 0
Статьи / Практика
Смешной шутки автомобиль креативный скидка: забавные автоаксессуары с AliExpress

Когда речь идет об AliExpress, шутки и веселье начинаются еще на этапе прочтения описания товара, даже если вы покупаете какую-нибудь скучную штуку вроде парктроника или насоса. Но есть у китайцев в арсенале и товары,…

11518 3 0
Военная техника
Статьи / Интересно
А царь-то ненастоящий: как и из чего делают автомобили для кино и парадов

Представьте любой фильм о Великой Отечественной войне, особенно современный. В голове обязательно возникнет образ взрыва и кусков искорёженного металла – иначе сейчас снять не могут. Само собой, взрываются там не…

32392 14 13
Статьи / Военная техника
Сначала был хаос: первые военные автомобили Царской России

Во всех важных делах Царская Россия всегда стремилась идти в ногу с Западом, но всегда терпела неудачи. Так получилось и с рождением первых военных автомобилей. В конце XIX века русское Военное ведомство составило доклад…

10501 0 1
Статьи / Военная техника
Тигры, Тайфуны, Катраны и Ураны: новинки и классика российской армейской техники на параде Победы

Парад Победы на 9 мая — это не только важное патриотическое событие, но ещё и редкая возможность увидеть живьём сразу множество новинок автобронетехники Российской армии и Войск национальной гвардии. В этом году…

9550 0 0
История автомобилестроения
Статьи / История
Феномен Bose: почему лучшая в мире подвеска до сих пор не стала серийной

Предназначение автомобильной подвески – обеспечивать комфорт и постоянное сцепление с дорогой. Предназначение выдающейся автомобильной подвески – обеспечивать беспрецедентный комфорт, полностью изолируя кузов от того,…

381693 5 192
Статьи / История
Последняя удача АЗЛК: как и зачем создали Москвич-2140 «Люкс»

Об этом автомобиле приходилось слышать пренебрежительные высказывания. Мол, навесили на старый кузов «какой-то нелепый пластик». Подобный подход говорит только о незнании специфики автомобильного производства и его…

256046 19 0
Статьи / История
Автоматический провал: почему сняли с производства «Волгу» с АКП?

Сегодня все знатоки истории советской автомобильной промышленности отлично знают, что первым советским автомобилем с автоматической коробкой передач, выпускавшимся серийно, была «Волга» ГАЗ-21. Пусть тираж вышел…

71267 1 0
Внимание

Изображение
Выбрать файл
Добавить цитату
Внимание

Вы уверены, что хотите удалить этот комментарий?

Внимание

Вы уверены, что хотите удалить все комментарии пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите отклонить комментарий пользователя?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в спам?

Внимание

Вы уверены, что хотите переместить комментарий пользователя в корзину?