Почему светодиодная лампочка мерцает в авто. ⚠ Почему перегорают светодиодные лампочки

Почему светодиодная лампочка мерцает в авто. ⚠ Почему перегорают светодиодные лампочки

Светодиодная оптика прочно вошла в обиход автомобилистов. С тех пор сами собой исчезли проблемы, свойственные лампам накаливания. Но, на смену им пришли другие. Сегодня в сети можно увидеть множество роликов, тем на форумах и даже специализированных сайтов, посвященных только лишь одному вопросу: почему моргают светодиоды? В отличие от ламп накаливания, LED — техника имеет совершенно иной принцип работы. Очень часто, причина неисправностей светодиодных ламп кроется не в их конструкции и схемотехнике, а во внешних факторах. И мигание светодиодов очень часто может быть следствием неисправности других систем автомобиля. Но, сейчас обо всем по порядку.

В отличие от традиционных ламп накаливания, работающих по принципу свечения спирали при прохождении через нее электрического тока, светодиодная оптика конструктивно намного сложнее. Обычно, в состав светодиодной лампы помимо одного или нескольких кристаллов светодиодов входят драйверы и балластные резисторы. Если светодиодная лампа обладает большой силой свечения, для ее стабильной работы предусматривается теплоотводящий радиатор. Благодаря своей конструкции, светодиодные лампы гораздо устойчивее к механическим повреждениям и к перепадам температур, чем традиционные лампы накаливания. Служат светодиоды в несколько раз дольше, чем спираль обычной лампы, но только при соблюдении определенных условий. Номинальное напряжение питания и потребляемый ток – очень важные параметры для светодиодов. Дело в том, что светодиодная техника гораздо более чувствительна к перепадам и пульсациям напряжения. В бортовой сети даже самых современных автомобилей напряжение может «скакать» от 10 до 15 вольт! Это связано с оборотами двигателя, а также с нагрузкой, которую дают другие потребители. Так, например, при включении климатической системы происходит резкий скачок напряжения в 5 и более вольт. Генератор может давать кратковременные пульсации напряжения, равные 50 и даже 100 вольтам переменного тока! Все это далеко не лучшим образом сказывается на сроке службы светодиодных ламп. Для того, чтобы защитить светодиоды от пульсаций напряжения и тока, применяют балластные резисторы или другие, более сложные электронные элементы, стабилизирующие напряжение питания и ток, проходящий через кристаллы светодиодов. Однако, наличие встроенного стабилизатора тока значительно усложняет конструкцию лампы, делая ее более дорогой. И если в дорогостоящих крупногабаритных светодиодных лампах это вполне реализовано, то в более мелких осветительных приборах, предназначенных для установки в приборную панель или вместо ламп осветителя номерных знаков, часто применяют лишь ограничительный резистор. Ведь, обычно, эти светодиоды рассчитаны на напряжение не выше 3 – 4,5 вольт. Наличие резистора позволяет включать светодиоды непосредственно к бортовой сети автомобиля, номинальным напряжением 12 вольт. Стоп! Именно – номинальным. В реальности же, напряжение не бывает статичным, а постоянно колеблется и пульсирует. И при его возрастании даже в малых пределах, также возрастает и ток на контактах светодиода. Резистор в цепи питания кристалла светодиода является пассивным элементом. Это означает, что он не может ни ограничить ток, при его дальнейшем возрастании, ни сгладить его пульсации. В результате прохождения тока большей силы, кристалл перегревается, в результате чего нарушается проводимость p-n перехода. Как следствие, появляется хаотичное мигание светового прибора. Как правило, рабочая область (p-n переход) перегорает и светодиод вскоре полностью выходит из строя.

Довольно часто можно встретить автомобили с моргающими светодиодными лампами, которые имеют стабилизатор тока и теплоотводящий радиатор. Причина их выхода из строя — все тот же перегрев кристалла. Однако, проявляется он не в результате нестабильного тока. В отличие от более дешевых светодиодов, эффект мигающей лампы может продолжаться довольно долго, прежде чем осветительный прибор полностью выйдет из строя. Причина здесь может быть банальной: встроенный драйвер и стабилизатор тока не справляются со своими функциями или вышли из строя. Такое явление очень часто бывает с «безродными» китайскими светодиодами.

Очень часто, светодиодная оптика начинает мигать при банальном перегреве в результате непродуманной установки в непосредственной близости от ламп головного света. В процессе их работы даже в режиме ближнего света, в закрытом блоке фары температура может повышаться выше 85 С даже в морозную зимнюю погоду. В летний сезон, тепло, выделяющееся при работе лампы накаливания, может даже оплавлять пластиковый корпус светодиодной лампы. Теплоотводящие радиаторы в закрытом пространстве блок-фары оказываются бесполезными. Именно поэтому, в современных автомобилях светодиодные оптические элементы не устанавливаются в непосредственной близости к мощным лампам накаливания.

Зная, что причиной раздражающего моргания светодиодной оптики часто является нарушение целостности кристаллов в результате перегрева, следует принять ряд мер, позволяющих максимально продлить срок службы осветительных приборов. Сделать это можно следующим образом. Во-первых, рекомендуется приобретать осветительные приборы тех фирм, которые предоставляют максимум информации о своей продукции, включая номинальные и предельно допустимые токи и напряжения, при которых светодиоды будут работать стабильно в течение заявленного срока. Устанавливая светодиодные ходовые огни, меняя лампы освещающие салон и приборную панель, следует помнить о том, что балластных резисторов, входящих в схему осветительных приборов, часто бывает недостаточно. Все светодиодные лампы, потребляющие малые токи, рекомендуется подключать не напрямую, а через специальные стабилизаторы, точно такие же, как и для светодиодных лент. Если по каким-либо причинам это сделать не представляется возможным, рекомендуется самостоятельно подобрать балластный резистор для каждого светодиода. Это легко можно сделать по справочнику. Рекомендуется подбирать резистор на напряжение, превышающее 12 В. Например, на 14,5 — 15 В. Яркость свечения кристалла в этом случае значительно не изменится, а скачки тока и напряжения будут ниже предельно допустимых значений.

В случае подключения светодиодной ленты, рекомендуется приобрести маломощный и недорогой контроллер, рассчитанный на входящее напряжение 12 – 14,5 В. В этом случае, кроме защиты от перепадов напряжения, появится возможность управлять свечением светодиодов.

Поверхностно изучив различные переписки на форумах автомобильной тематикой, можно сделать вывод, что с проблемой моргания светодиодных ламп в машине сталкивается огромная часть автолюбителей. Как правило, это автолюбители, пытающиеся своими руками улучшить освещение салона, модернизировать габаритные или осветительные фары.

Хаотичное мигание с последующим выходом из строя светодиодной лампы раздражает водителя, а в его голове возникает вопрос: «Почему это произошло?» Ведь на упаковках светодиодных ламп красуется яркая надпись: «Срок службы – 30 тыс. часов». Чтобы разобраться с подобными причинами и найти ответ, необходимо понять, как и чем нужно правильно «кормить» светодиоды.

Правильное включение светодиода

Важнейший параметр светодиода – номинальный ток потребления, то есть ток, при котором производитель гарантирует оптимальную светоотдачу в течение заявленного срока жизни изделия. В идеале функцию токового ограничителя должен выполнять , встроенный в осветительный прибор. Однако зачастую этого самого стабилизатора как раз-то и нет. В крупногабаритных приборах еще можно исправить ситуацию. А как быть с маломощными светодиодными лампами небольшого размера, которые часто ставят в габаритные огни, приборную панель или различные малогабаритные приборы салона автомобиля? Корпус этих приборов слишком мал даже для установки примитивного стабилизатора тока. Для решения этой проблемы разработаны специальные выносные стабилизаторы, но по разным причинам большинство автолюбителей почему-то обходят стороной такие изделия. Возможно, одни не знают о возможных последствиях, другие избегают дополнительных расходов, третьи слушают продавцов, для которых главное – реализовать товар.

В автомобиле светодиодные лампы получают питание от аккумулятора, выходное напряжение которого колеблется в пределе от 11,5 до 14,5В.

Большинство автолюбителей подключают светодиодные лампы к электросети машины через единственный токоограничивающий элемент – резистор. Резистор – линейный элемент электрической цепи, а значит, величина протекающего через него тока зависит от приложенного напряжения. Поэтому повышение напряжения на аккумуляторе приводит к росту тока через светодиоды. Светодиод, в свою очередь, – нелинейный элемент и даже небольшой скачок напряжения приводит к значительному росту тока через кристалл.

Превышение тока через светодиод ведет к нарушению температурного режима кристалла и его обвязки. От перегрева в p-n переходе появляется нестабильная область, которая пропускает ток не постоянно, а с определенной периодичностью. Это и есть основная причина моргания. В одних случаях данное явление скоротечное и светоизлучающий диод быстро выходит из строя. В других данный стробоскопический эффект может продолжаться довольно долго.

Причины мигания

При неправильном подключении, эффект моргания начинает проявляться спустя несколько месяцев использования светодиодной лампы. И причина этого явления – не только отсутствие стабилизации тока. Повышение температуры кристалла выше 85 °C наносит ему непоправимый вред. Наглядным примером служат многочисленные жалобы водителей, у которых светодиодные лампы установлены в непосредственной близости от обычных ламп головного света. Нить накала сильно разогревает окружающее пространство, а иногда даже оплавляют пластиковый корпус светодиодной лампочки. Стоит отметить, что зимой такие симптомы могут не проявляться, так как холодная погода прекрасно способствует охлаждению. А вот в летнюю жару температура внутри фары легко перешагнёт критическую отметку в 100 °C. И тогда не помогут не фирменные светодиодные лампочки, ни дорогие стабилизаторы. Вторая возможная причина мерцания – использование в авто светодиодных ламп со встроенным стабилизатором низкого качества. Встроенный стабилизатор в таких лампах не ограничивает ток на должном уровне. Замер параметров дешевых светодиодных лампочек китайского производства показывает плавный рост тока (и яркости) после включения до значения, больше номинального. Таким нечестным путём производители рекламируют высокую светоотдачу своего товара, не беспокоясь о непродолжительном сроке службы.

Третью причину неприятного мигания рассмотрим на примере светодиодов, предназначенных для монтажа в габаритах и салоне автомобиля. От них не требуется максимальной светоотдачи, а значит, подключить их можно через обычный резистор. Только рассчитывать его нужно не для 12В, а для 14,5В, а также узнать из справочника ток для используемого типа светодиодов.

Часто при применяются светодиодные ленты, рассчитанные на напряжение 12В. При подключении их напрямую к аккумулятору, неизбежно придётся стать свидетелем постепенной потери яркости, мерцания с окончательным перегоранием изделия спустя некоторое время. Избежать неприятной ситуации со светодиодными лентами поможет, как минимум, дополнительный резистор, рассчитанный на напряжение 14,5В.

Выводы

Чтобы мерцание светодиодных ламп в авто не было неприятным сюрпризом, нужно соблюдать два несложных правила:

  • не размещать их вблизи сильно греющихся ламп головного света;
  • не эксплуатировать светодиодные лампы без правильно подобранного стабилизатора.

В качестве ограничителя тока можно использовать недорогой LED контроллер с подходящим значением выходного тока и мощности. Благодаря малым размерам и герметичному корпусу, такое устройство будет эффективнее резистора.

Читайте так же

Тема касается владельцев ПРИОРЫ в основном.

Кто не знает расскажу предысторию. Несколько недель назад купил задние фонари ПРОспорт и установил в "задний ход" светодиодные "кукурузы". Как только я включал какой либо световой сигнал (габариты, стоп, поворотник) светодиоды начинали не ярко, но всё же заметно моргать. Решил пока поездить с отлюченными светодиодами, но вот прошло 2 недели и я всё таки решил сделать всё по уму. Никакие диоды, резисторы и транзисторы (по совету знатоков) не помогли, за основу я взял 4 контактное реле.

Делается все просто. В жгуте проводки, который идет в районе заднего левого крыла ищем зеленый провод и разрезаем его. Тот конец провода, который идёт дальше к фонарям (а конкретно на з.х.) мы соединяем с выводом 87 на реле. 86 кидаем на массу (кузов). 30 и 85 перемыкаем между собой и соединяем со вторым концом отрезанного ранее зеленого провода. Самое главное разрезать зеленый провод до того места, где он раздваивается. Вот и всё готово))




Моя доработка делает невозможным прохождение тока через разомкнутое реле. Можно сделать подобную схему на 5 контактном реле, она будет более правильной.

ПОЧЕМУ ЖЕ ВСЕ ТАКИ МОРГАЮТ СВЕТОДИОДЫ? А вот почему: через "лягушку", которая стоит на коробке передач так или иначе проходит ток даже в разомкнутом состоянии. Если в фонарях установлены светодиоды, то этих небольших блуждающих токов хватает для того, чтобы светодиоды моргали. Если же стоят обычные лампы накаливания то никакого моргания не будет.

При тюнинге автомобиля либо при замене сгоревшей штатной лампы автомобилисты часто использую осветительные элементы на светодиодах. Это действительно хороший выбор, поскольку диодные лампы по многим характеристикам превосходят обыкновенные лампы накаливания. Вот только при такой переделке некоторых ожидает неприятный сюрприз — установленные диоды начинают моргать. Разберёмся, почему мигают светодиоды на машине.

Почему моргают светодиодные лампочки в автомобиле?

Пульсация света происходит при резком изменении силы тока, проходящего через диод. Но это «внутренняя» причина. «Внешними» причинам мерцания светодиодов могут быть:

  • Проблемы стабилизации тока;
  • нарушение температурного режима.

Использование стабилизаторов тока

В идеале любой LED источник следует подключать к источнику питания через стабилизатор тока. Для светодиодов, установленных в автомобиле, это необходимое условие, поскольку скачки тока в сети питания достигают очень значительных величин.

Причины мерцания проще понять, если сравнит сеть питания машины с системой водопровода. Включение любого прибора снизит давление в системе (сила тока падает, светодиод светит слабее), соответственно при выключении сила тока возрастает, диод вспыхивает ярче.

Часто декоративные элементы и подсветку салона вообще подключают напрямую без стабилизаторов. Это не только вызывает мерцание света, но и существенно уменьшит срок жизни диодных элементов. Для таких элементов подсветки необходим простейший драйвер питания либо хотя бы токоограничительный резистор.

Если в автомобиле используются для освещения преимущественно светодиоды, есть резон поставить внешний стабилизатор на всю линию.

Бывает, что светодиодная лампа в габаритах моргает очень часто, хотя такие лампы уже имеют встроенный предохранитель. Следует заметить, что этой проблемы нет у брендовых изделий от Филипс, Осрам. «Сюрпризы» преподносят китайские лампочки с дешёвыми стабилизаторами, которые не справляются с нагрузкой.

Единственный радикальный способ решения проблемы – замена штатного стабилизатора или установка дополнительного стабилизатора перед клеммами подключения лампы.

Нарушения температурного режима

Светодиоды очень не любят перегрев. Любой металл обладает свойством изменять свое сопротивление току в зависимости от температуры. По этому принципу построена работа всех приборов с термоэлектронной эмиссией, в том числе и обыкновенной лампы накаливания. Перегрев полупроводникового слоя в светодиоде способен оказать существенное влияние на его проводимость и способность излучать свет.

Светодиодные лампы в авто моргают при перегреве в двух ситуациях — перегрев кристалла может иметь внутренние и внешние причины. Внутренняя – превышение номинального тока питания, о чём говорилось в предыдущем разделе. Внешняя – наличие мощного источника тепловыделения в непосредственной близости от диода.


Если мерцают светодиоды в фарах

Иногда возникает ситуация, когда даже качественная диодная лампа, установленная в фару, начинает со временем мигать. Это происходит, когда светодиодные элементы находятся в области прогрева от колбы лампочки накаливания.

В штатном режиме температура колбы может превышать 100 0 С, прогревая до такой же температуры окружающее пространство. Во время жары нагрев будет еще более выраженным.

Для полупроводниковых приборов, к которым относится и светодиод, критическая температура нагрева около 75-80 0 С, при которой начинает разрушаться кристаллическая решётка. В зимнюю погоду перегрев редко даёт о себе знать, а мерцание лампы в тёплую погоду намекает на необходимость переделки её конструкции.



top