Quanto si surriscaldano le strisce LED? È normale?

Le tecnologie LED sono spesso elogiate per la loro migliore efficienza e la minore emissione di calore. Pertanto, potrebbe sorprenderti vedere una striscia luminosa a LED diventare calda o calda mentre è in funzione. Le strisce LED diventano spesso calde o brucianti al tatto? Perché sta avvenendo? Quanto caldo è sicuro? Scoprilo continuando a leggere!

Per cominciare, è tipico che i LED si riscaldino. Ma perché i LED si surriscaldano in primo luogo, considerando tutto ciò che è stato detto su quanto funzionano in modo efficiente e freddo?

Nonostante il fatto che i LED siano molto più efficienti delle tecnologie di illuminazione convenzionali, sono ancora relativamente inefficienti. Quando discutiamo di numeri di efficienza, spesso vengono indicati come percentuali. Questo ci dice quanta energia elettrica viene trasformata in energia luminosa utilizzabile e quanta viene persa sotto forma di energia termica.

I livelli di efficienza dei LED generalmente vanno dal 30% al 50%. Di conseguenza, per ogni 100 watt di assorbimento elettrico utilizzati da un LED standard con un'efficienza del 40%, solo 40 watt vengono rilasciati come energia luminosa utilizzabile (ovvero illuminazione), mentre i restanti 60 watt vengono rilasciati come calore.

Parti aggiuntive e resistenza incorporata nel circuito possono ridurre ulteriormente i valori di efficienza per le strisce LED. Di conseguenza, le strisce LED possono normalmente funzionare con un'efficienza del 30 percento. Ciò implica che una bobina di strisce luminose a LED da 90 watt produrrà 63 watt di energia termica (90 watt x 70 percento), che è circa equivalente al calore prodotto da una lampadina a incandescenza da 60 watt, che come ricorderete per esperienza, ottiene sicuramente caldo.

Il fatto che i LED non siano così efficienti come avevi creduto potrebbe sorprenderti! Tuttavia, rispetto alle luci a incandescenza, che hanno livelli di efficienza pari o inferiori al 5%, i LED sono in realtà significativamente più efficienti. La scarsa efficacia dell'energia luminosa prodotta dalle lampadine a incandescenza, con la maggior parte di essa che si trova in lunghezze d'onda più lunghe come le lunghezze d'onda del rosso intenso e dell'infrarosso, che non contribuiscono molto, se non del tutto, all'illuminazione, è un altro fattore che lavora contro di loro. (I LED ad alto CRI mirano a coprire alcune delle lunghezze d'onda del rosso e del rosso intenso necessarie per una corretta resa cromatica, il che si traduce in una minore efficienza rispetto alle loro controparti normali.)

Quanto caldo puoi andare? È sicuro?

La qualità e il design della striscia LED, così come la temperatura circostante, influiranno tutti sulla temperatura di una striscia LED durante il funzionamento. Poiché le strisce LED Waveform Lighting sono ad alta potenza e ad alta densità, si riscaldano più rapidamente rispetto ad altre strisce luminose a LED. Un aumento medio della temperatura al di sopra della temperatura ambiente è di 54 gradi F (30 gradi), secondo le nostre misurazioni. In altre parole, è possibile prevedere che una striscia LED raggiunga una temperatura di 129 gradi F (54 gradi) in un'atmosfera con una normale temperatura ambiente di 75 gradi F (24 gradi).

Senza stabilire alcuni parametri generali sugli intervalli di temperatura e considerazioni particolari per quanto riguarda il calore, potrebbe essere difficile determinare se una striscia LED è "troppo calda" per una determinata applicazione.I seguenti tre problemi con le caratteristiche termiche delle strisce LED sono tipici:

1) Le persone e gli animali sono infastiditi dal caldo?

A temperature superiori a 50 gradi (122 gradi F), la pelle umana può iniziare a bruciare. Gli oggetti a 40 gradi (104 gradi F) o superiori si sentiranno "caldi" al tatto. Tieni presente che alcune strisce LED, come quelle di Waveform Lighting, possono raggiungere temperature troppo elevate per evitare ustioni da bassa temperatura. Sebbene la maggior parte delle applicazioni di strisce LED non comporti il ​​contatto pelle a pelle, se il tuo particolare progetto lo prevede, dovresti adottare misure di sicurezza per assicurarti che le strisce LED non siano facilmente accessibili a persone o animali.

2) Il calore danneggerà i LED, le parti o il circuito stampato?

La maggior parte dei LED, delle parti e dei circuiti a strisce LED sono progettati per funzionare a temperature di 185 gradi F (85 gradi) o superiori senza subire alcun impatto negativo sulla loro aspettativa di vita, affidabilità o funzionamento. Di conseguenza, quasi nessuna striscia LED raggiungerà queste temperature e non dovrebbero esserci molte preoccupazioni sul malfunzionamento di una striscia LED a causa del calore, ad eccezione dei prodotti mal progettati o che presentano problemi, nonché quelli installati in luoghi estremi dove la temperatura ambiente è molto elevata.

Tieni presente che la temperatura massima di 185 gradi F (85 gradi) è molto maggiore della soglia di 100 gradi F (40 gradi) o superiore che la maggior parte delle persone considera "troppo calda" per essere toccata. Di conseguenza, anche se una striscia LED può "sentirsi" calda al tatto, le temperature effettive spesso rimangono molto al di sotto delle soglie per la protezione dai danni.

3) Si scioglierà o prenderà fuoco?

Sebbene molto insolito, una lampada a strisce LED rotta potrebbe raggiungere molto raramente temperature molto superiori al suo tipico intervallo di lavoro. L'utilizzo di strisce luminose a LED di alta qualità realizzate con componenti eccellenti e sotto stretta supervisione è il metodo migliore per ridurre questo rischio poiché è meno probabile che presentino difetti di fabbricazione e di progettazione che potrebbero causare guasti dovuti al calore.

L'uso di strisce luminose a LED, create per essere sicure anche in caso di guasto, è un altro metodo efficace per ridurre i rischi per la sicurezza. Assicurarsi che il circuito abbia un grado di infiammabilità. Questa è una precauzione standard, ma purtroppo i produttori di prodotti meno costosi non sempre la seguono. Un circuito stampato normalmente non prende fuoco anche se un componente o un filo prende fuoco secondo lo standard UL 94.

L'utilizzo di alimentatori e strisce LED certificati Classe 2, che hanno una limitazione energetica totale di 96 W, sarebbe un'altra precauzione. Questi prodotti possono aiutare a ridurre il rischio di incendi e altri danni limitando la quantità totale di calore ed energia che viene immessa in un sistema.

Dal punto di vista della sicurezza, le strisce luminose a LED qualificate per soddisfare i requisiti di sicurezza UL spesso forniscono queste garanzie.

È possibile ridurre il calore prodotto dalle strisce LED attenuandole?

Assolutamente! Limitare la quantità di energia fornita ai LED è normalmente il modo in cui le strisce luminose a LED vengono attenuate. Di conseguenza, la quantità di energia termica emessa diminuirà proporzionalmente all'attenuazione di una striscia LED.

Le strisce LED da 24 V funzionano in modo più efficiente a 12 V?

Le prestazioni termiche di una striscia LED spesso non sono influenzate dalla tensione. Questo perché la produzione complessiva di calore di un sistema di strisce LED è determinata dal wattaggio, non dal voltaggio.

Tuttavia, potresti scoprire che un sistema a 24 V produce un po' meno calore di un sistema a 12 V a causa dei piccoli vantaggi in termini di efficienza.