Бесплатно по Украине
0
Корзина пуста
Открыть корзину

Как долго служат светодиодные ленты? Сырьё и продукция

В прошлой статье мы затронули тему реальности заявленного ресурса светодиодов, используемых при изготовлении лент, и рассмотрели ряд факторов, которые влияют на конечный срок службы подобной продукции. Сегодня будут рассмотрены не только сырьевые нюансы, но также различия между монохромными и разноцветными изделиями, поскольку специалисты утверждают, что цвет свечения напрямую связан с длительностью эксплуатации изделий. Почему же происходят поломки и можно ли с этим бороться? Давайте рассмотрим всё по порядку.

Внимательный читатель запомнил, что срок службы LED-изделий определяется совсем не так, как у других светоизлучающих изделий. И у светодиодной лампы, и у ленты ключевым компонентом является кристалл. Именно он выделяет свет при работе, а со временем деградирует, всё больше преобразуя энергию в тепло, а не свет. Самым достоверным показателем на сегодняшний день является фактическая потеря яркости: считается, что на 1000 часов эксплуатации приходится падение яркости величиной в 1,2-1,5%. Таким образом, после превышения значения в 30% от начального значения ресурс считается номинально исчерпанным. При этом светодиод вполне может оставаться работоспособным.

 

 Кольца многоцветной ленты

 

Компоненты в основе всего

На волне популярности мелких светодиодных светильников, лент, гибких подсветок и прочих удобных в быту осветительных приспособлений, как грибы после дождя, по всему миру стали расти профильные фирмы. Чаще всего они одновременно занимаются и изготовлением, и реализацией, и ремонтом подобных изделий, а продают свою продукцию по ценам ниже средних на рынке. Добиваются они этого за счёт ввоза дешёвых китайских светодиодов, закупаемых огромными оптовыми партиями. В основе такого бизнеса лежит идея о том, что переплачивать за комплектующие бессмысленно, ведь в конечном итоге все светодиодные ленты выглядят практически одинаково. В свою очередь, китайские фирмы, наблюдающие бешеный спрос на свою продукцию, не видят стимула в повышении технологичности производства или улучшении качества товаров. Вместо этого они лишь наращивают темпы выработки, что ещё больше усугубляет проблему из-за увеличения доли брака.

«Сердцем» любого светодиода является кристалл. Этот элемент не только основной, но и самый сложный в получении – кристаллы выращивают искусственным образом, а для осуществления такого процесса требуется дорогостоящее оборудование, специалисты и определённый опыт. В наше время на высоком уровне их производством занимаются организации с мировым именем – концерн Siemens-Osram, компании Nichia и Cree. Фактически, именно они являются основными поставщиками сырьевых светодиодов для сотен более мелких официальных марок-изготовителей полупроводниковой продукции. В свою очередь, небольшие фирмы готовы закупать диоды у безымянных фабрик, которые штампуют их без надзора за качеством. Главное, о чём заботятся последние – формальное соответствие общепринятым стандартам. Например, для светодиодов ключевым показателем является удельный световой поток. Добиться «правильной» величины можно благодаря установке несоответствующих резисторов: их сопротивление будет некорректным, но разве это важно для недобросовестных производителей? На выходе с завода номинальные нормы соблюдены – и этого вполне достаточно. Гораздо более сложно не просто подогнать световой поток под норматив, а именно удержать необходимую величину.

Как мы уже говорили ранее, деградации подвержены любые кристаллы. Что самая обычная, что высокозащищённая светодиодная лента, соответствующая классу IP68, со временем потеряют в яркости. Вопрос лишь в том, что в качественной световой поток просядет на 2%, а в некачественной за тот же период – на 10-15%. Таким образом, оценочные величины, вынесенные на упаковку, у ответственных компаний действительно будут близки к реальности, а у не очень порядочных – буквально «взяты с потолка». Ведь нет даже гарантий, что сами диоды проживут столько, сколько составляет декларируемый срок частичной потери яркости.

Для жизнеспособности качественного кристалла наибольшее значение имеет нормальная вентиляция. Чем продуманнее капсула, в которую он заключён, тем дольше ему предстоит работать. При работе он неминуемо нагревается, а потому отвод тепла ничуть не менее важен, чем фабричные характеристики. Тесно взаимосвязанный с этим аспект – правильность и надёжность всех контактных соединений. Поскольку лента состоит из набора чипов и резисторов, при неаккуратной пайке компонентов может возникать огромное количество сугубо электрических проблем. Последовательное соединение элементов на плате означает, что возникновение неприятностей хотя бы с одним комплектующим выведет из строя как минимум всю его секцию, а то и цепь целиком. Лента со штрих-пунктирным свечением точно никому не нужна, а причины, по которым так сложилось, пользователю не интересны – он имеет право всегда получать качественную продукцию, работающую, как положено.

 

 Светодиодные ленты четырёх цветов

 

Люминофор, оптика и цвет свечения

Возможно, для кого-то из потребителей это прозвучит удивительно, однако светодиодов, которые излучали бы чисто белый свет, не существует. Чтобы его получить, прибегают к пропусканию синеватого свечения через жёлтый люминофор. В результате именно качество последнего в значительной мере определяет приятность тона и яркость освещения.

Говоря о светодиодных лентах, необходимо понимать, что это достаточно большой массив однотипных элементов, каждый из которых испускает свет. Для ленты в целом важно, чтобы он был максимально однородным, а потому и используемый люминофор обязан также иметь один оттенок. При сборке лент на больших производствах все чипы сортируются по нескольким признакам, в том числе, и по своей цветности.

В условиях кустарного и низкотехнологичного производства закупаются целые контейнеры неоткалиброванных светодиодов. Разумеется, проверка их цветности в цехах сборки и пайки гораздо сложнее, а потому обычно вообще не осуществляется. В результате на одну плату припаиваются совершенно неподходящие друг к другу по цвету свечения компоненты, которые дают ужасное разношёрстное освещение. Потребителю бороться с этим совершенно невозможно – весь брак допущен на этапе производства. Хотя бы немного смягчить эффекты сможет разве что матовый рассеиватель, надетый на смонтированную ленту. Тем не менее, при прямом взгляде на неё неоднородность будет видна сразу же. Ещё один немаловажный аспект связан с тем, что и выгорают такие диоды по-разному, непредсказуемо. Секции одна за другой будут выходить из строя, когда самое слабое их звено полностью расплавит дешёвенький люминофор.

Однако вернёмся к изделиям стандартного качества. На самом деле учёные выращивают кристаллы только четырёх цветов: желтого, красного, зелёного и синего. То есть, последние три чётко соответствуют гамме светодиодных RGB-лент, а для создания светлых и промежуточных оттенков неминуемо требуется нанесение люминофоров. Именно из-за них белые ленты способны служить меньше: состав понемногу выгорает, обуславливая потускнение диода, и светлые лучи заметно синеют. Так и получается, что диоды с кристаллами без дополнительных покрытий в итоге служат около 30-35 тысяч часов, а ленты белого свечения в среднем темнеют уже на 10-15 тысячах часов.

Следующим этапом хотели бы отметить важность применения оптики. Всё дело в том, что кристаллы излучают свет в каком-либо определённом направлении. Дабы получить желаемое освещение, необходимо сфокусировать его таким образом, чтобы светодиод в целом стал управляемым источником света. Для этого применяются специальные линзы и различные оптические уловки. Причём чем прогрессивнее последние, тем лучше в итоге будет цветопередача ленты и меньше процент утраченного попусту светового потока.

На окончательное качество лент в значительной степени влияет также контроль за применением светодиодов надлежащей маркировки. К примеру, весьма нередки случаи, когда недобросовестные производители монтируют на светодиодные ленты, питающиеся от 220 В, такие компоненты, которые рассчитаны исключительно на низкий вольтаж. Кроме того, даже при наличии достаточно неплохих комплектующих слишком велик процент того, что из-за халатности работников на ленты будут паять те же диоды, которые предназначены, например, только для индикации и должны устанавливаться поштучно исключительно в бытовую технику. Чтобы такие элементы могли ярко светить, их «разгоняют» недопустимой силой тока. В итоге работать получившееся изделие действительно будет, но крайне недолго. Средний срок эксплуатации подобных лент составляет от двух до четырёх месяцев, в зависимости от интенсивности эксплуатации и наличия перепадов в питающей сети.

К большому сожалению, ни продавец, ни покупатель не могут без точных приборов наверняка узнать, как именно производилось изделие, и им приходится полагаться исключительно на свои органы чувств. Тем не менее, для большинства домашних целей этого будет вполне достаточно. Предположим, потребитель ищет ленту с углом рассеяния 120°. Имея на выбор несколько лент, можно сравнить их визуально. Если на паре размотанных метров не создаётся впечатления, что отдельные элементы существенно выбиваются из строя, изделие вполне пригодно к эксплуатации. Безусловно, гарантий того, что здесь применена лучшая оптика покупатель не получит, однако действует простой принцип: если отклонение незначительно – оно не будет заметно, а если оно не режет глаз уже сейчас, то и в дальнейшем вряд ли станет перетягивать на себя ненужное внимание.

 

 Три бобины светодиодных лент

 

Как правильно выбрать и смонтировать ленту, чтобы она служила дольше?

Залогом соблюдения всех требуемых потребителю качеств в первую очередь будет внимательность его самого и адекватность пожеланий. Приобрести очень качественную светодиодную ленту на 12 В за сущие копейки совершенно невозможно. Если Вы видите чересчур дешёвый товар, у которого параметры такие же, как и у другого, с ценой в два раза выше, это должно как минимум насторожить. То же самое касается продукции, которая не имеет марки, но декларирует чуть ли не премиальные характеристики. В этом случае можно быть уверенным, что лента является сущей подделкой из недорогих диодов, разогнанных током. Только у крупных компаний достаточно производственных мощностей для изготовления лент премиум-класса и они, конечно, не могут иметь низкую цену. Кроме того, именитый изготовитель никогда не упустит возможности разместить свой логотип на скрытой части изделия или упаковке.

Для успешной покупки необходимо запомнить одно простое, но жёсткое правило: лента, которую Вы планируете долго и активно эксплуатировать, обязана стоить дороже, чем Вам хотелось бы. Никто из нас не любит лишних трат, однако лучше если они станут однократной инвестицией в качество, чем регулярными вложениями в кустарный бизнес. Лучше один раз приобрести светодиодную ленту в силиконовой трубке и не бояться за её сохранность, чем потратиться на дешёвый товар, который светить будет не очень хорошо, а осторожности требовать, как ювелирное изделие.

При покупке ленты на базаре, попросите её подключить и размотать несколько метров. Если всё в порядке, это будет видно сразу. В противном случае точно так же очевидными будут отличающаяся цветность диодов на плате, проседания в яркости отдельных отрезков и пр. Как монохромную белую, так и цветную RGB-ленту, лучше всего проверять на средней яркости белого свечения – это наиболее показательная комбинация, при которой человеческое зрение обмануть очень сложно.

Что касается монтажа, то здесь для продления срока службы необходимо просто делать всё по инструкции. Например, обеспечивать открытым лентам хороший теплоотвод, применять алюминиевые профили, следить за чистотой изделия от пыли. Дабы не подвергать электронику перегрузкам, не забывайте про запас по мощности в блоках питания и не подключайте к ним последовательно более пяти метров. Наконец, при закреплении изделия на каком-либо основании избегайте резких перегибов. Эти простые правила – не формальность, они напрямую связаны с сохранностью диодов, резисторов и токоведущих дорожек, а, значит, влияют и на то, сколько лет Вам прослужит светодиодная лента.