На сколько вольт светодиоды: Светодиоды и их применение

Светодиодная лампа на 220 вольт / Хабр

Всем привет.
Мы жили не тужили и ничто не предвещало беды, но с резким подорожанием электроэнергии я задумался о экономии электричества и решил начать с малого, сделать светодиодные лампы с минимальными вложениями денежных средств.

Схема светодиодной лампы довольно проста и не требует высшего образования для ее сборки, собрать ее сможет любой начинающий радиолюбитель.

Довольно простая схема, теперь немного про схему.
Конденсатор С1 подбирается непосредственно по току светодиодов, у меня стоят светодиоды smd5050 их 18 штук, в одном корпусе светодиода три кристалла, итого получается 54 светодиода соединенных последовательно.
Один светодиод потребляет 20 мА т.к. светодиоды подключены последовательно то ток не меняется, конденсатор поставил на 0,47 мкФ 400 вольт и получился ток потребления 17 мА, больше и не надо, пускай лучше запас небольшой будет.
Дальше стоит диодный мост который защищает светодиоды от обратного напряжения, диодный мост я поставил DB107S 1А 1000 вольт, такого моста вполне хватит для этой схемы.

Дальше у нас стоит резистор на 100 Ом, причем не важно сколько светодиодов стоит 1 или 10, сопротивление при этом не меняется, но есть одно но, меняется только мощность резистора в зависимости от мощности светодиода.
На свои 20 мили амперные светодиоды я поставил резистор мощностью 0,125 ватта, а вот когда я собирал на пол ватных светодиодах и ток потребления 180 мА, то я ставил резистор на 0,5 ватта.
Дальше у нас конденсатор С2, он защищает наши светодиоды от всплесков напряжения в сети, сам конденсатор я взял с эконом лампочки 4,7 мкФ 400 вольт.
Вот собственно и вся схема, теперь переходим к печатной плате.

Печатная плата выполнена на двух стороннем фольгированном стеклотекстолите, конденсатор С2 не указан так как я его припаиваю параллельно светодиодам, также его ножки служат в качестве перемычек на вторую сторону печатной платы.

Этим самым я с экономил место на плате.

Вот собственно и получилась такая светодиодная лампа для дома за пару часов, а полный обзор светодиодной лампы вы можете посмотреть в этом видео ролике. Всем спасибо, до скорой встречи.

как определяется, на что влияет

Светодиод — полупроводниковый прибор, который преобразует прямой электрический ток в световое излучение. Английское название LED расшифровывается, как light emitting diode. Если раньше светодиоды представляли интерес только для узкого круга ученых, то сейчас их активно используют оформители для украшения помещений и разработки концепции светодизайна. В отличие от ламп накаливания, светодиоды преобразуют ток в световое излучение с минимальными потерями, то есть LED-лампы практически не нагреваются при наличии хорошего теплоотвода.

Если еще в середине прошлого века ученым удавалось получить мизерный КПД только в 2%, то сейчас светодиоды в среднем выдают КПД 35-45%, хотя встречаются и настоящие рекордсмены, у которых КПД достигает фантастических 60%. Светодиоды могут работать на протяжении длительного времени. Приборы относятся к низковольтным, то есть безопасным для человека. Основное эстетическое достоинство светодиодов — свет, излучаемый им, «чистый», так как лежит в узком диапазоне спектра. У приборов есть несколько основных ТХ: мощность, сила потребляемого тока, цветовая температура и напряжение. О том, как определить напряжение и поговорим дальше.

Как определить напряжение питания светодиодов

Источник питания для светодиодов — основная комплектующая деталь, которая преобразует сетевое напряжение. Как известно светодиоды питаются током, но напряжение, которое подается в данном случае, значения не имеет. Это может быть как 12 В, так и 1000 В. Главное для светодиода — это ток. При его нехватке свет лампочек тускнеет, а при переизбытке они начинают нагреваться, и даже теплоотвод не всегда может справиться. Если простая лампа накаливания «самостоятельно» выбирает для себя ток, то светодиод сам выбирает напряжение. Если светодиод требует напряжение в 5 В, а блок питания подает ему, к примеру, 5 В, то высока вероятность того, что светодиод просто сгорит.

Дело в том, что возникает «конфликт» между источником питания и светодиодом. Первый пытается честно выдать 5 В, а второй старается взять только положенные для себя 3 В. Светодиод может «просадить» напряжение до нужного, если блок питания слабенький, но чаще в этой схватке все же побеждает хаос и разрушение и светодиод перегорает.

Чтобы подобных проблем не возникло, необходимо стабилизировать ток. Самый простой вариант — резистор. Он подключается последовательно со светодиодами. Резистор помогает ослабить источник питания и заставить его выдавать светодиоду нужное напряжение. Если речь идет о мощных светодиодах, то слабенькому резистору с ними не справиться. В этой ситуации потребуется полноценный стабилизатор.

Расчет резистора провести довольно просто. Для вычислений необходимо знать напряжение питания, падение напряжения и ток. От значения напряжения питания отнимают падение напряжения, а получившуюся величину делят на ток. Теперь остается только выбрать резистор с ближайшим стандартным сопротивлением. Некоторые предпочитают вообще убирать из формулы падение напряжения, так как его точное значение не всегда известно, но ниже приведены два способа для определения этой величины.

Как узнать падение напряжения на светодиоде

Падение напряжения на светодиоде — это одна из его важных характеристик. С помощью падения напряжения можно узнать, на сколько вольт уменьшится напряжение во время прохождения через один светодиод, если соединение было последовательным. К примеру, если падение напряжения на светодиоде 2,3 вольта, а напряжение питания 24 вольт, то после первой лампочки остальным останется 24—2,3=21,7 вольт. После прохождения второго светодиода значение станет еще меньше: 21,7—2,3=19,4 вольт.

Подсчеты можно проводить до тех пор, пока полученное значение не будет меньше падения напряжения, то есть на следующий диод его уже не хватит. После проведения нехитрых подсчетов можно прийти к выводу, что запитать при таких условиях можно только 10 светодиодов, а 11-й сиротливо останется в сторонке. Если в ленте их больше, то на остальных уже не хватит. Падение напряжения можно измерить двумя способами: практическим и теоретическим.

Теоретический метод

Для теоретического метода определения падения напряжения в светодиоде необходимы таблицы. Изменения этой характеристики напрямую связаны с его цветом. Для изготовления светодиодов разных цветов используются разные полупроводниковые материалы. Здесь производители во мнении не сходятся, а единого стандарта нет, поэтому каждый делает из того, из чего считает нужным. Падение напряжения во многом определяется химическим составом полупроводника. Точных значений для светодиодов одного цвета нет, но существует определенный диапазон, в котором они варьируются. К примеру, для синих и белых 3—3,6 В, для красных 1,8—2В, для жёлтых и зелёных 2—2,4В. Эти данные можно посмотреть по даташиту.

У белых светодиодов показатель самый высокий, а в хвосте списке расположились красные. Хотя данные и приблизительные, этого обычно достаточно для проведения расчетов.

Если светодиоды достались по наследству без документации, то можно поискать в интернете похожие, а после скачать документацию для них. Такой метод, к сожалению, совершенно ненадежен, так как под идентичными корпусами может скрываться разная начинка, соответственно и характеристики у нее будут другими.

Практический метод

В реальности проще это падение напряжения на светодиоде измерить вольтметром в схеме, чем выискивать в графиках и таблицах. Не нужно объяснять, что вольтметр должен быть включен на постоянное напряжение, если через диод течет постоянный ток, а щупы должны касаться анода и катода диода. Если возникают трудности с идентификацией, то отличить их легко. Катод короче анода, что видно невооруженным глазом.

Итоги: что делать, если напряжение светодиода упало

Падение напряжения может сильно колебаться даже у одинаковых светодиодов от одного производителя в рамках одной партии. Этот показатель меняется по мере изнашивания светодиода. Также эта характеристика зависит от температуры.

Сильный нагрев сокращает срок службы светодиода, поэтому необходим хороший теплоотвод и стабилизатор.

 

Разбираемся как отличить 1 Вт и 3 Вт светодиоды мощные

Свечение кристаллов

Достаточно часто людям приходится покупать светодиоды мощностью 1 Вт и 3 Вт. Если мы делаем это в проверенных магазинах, то большой проблемы нет. А если это мы делаем на новых площадках? Как не обмануться? Как отличить 1 Вт светодиоды от 3 Вт? В принципе, задача не из невозможных… Посмотрим и попробуем…

Что такое мощные светодиоды 3 Вт и 1 Вт разбирать не буду. Если Вы читаете этот материал, то мне кажется, достаточно не плохо понимаете что и к чему. Для чего и для какой цели покупали.

к оглавлению ↑

Сравнение двух светодиодов 1 Вт и 3 Вт

---

Слева 1 Вт справа 3 Вт

Визуальное сравнение двух светодиодов не даст Вам практически никакой информации, если ни разу с этим не сталкивались. Более продвинутые могут отличить на глаз какой светодиод будет мощнее, а какой — нет, рассмотрев кристалл.

Но не всегда и это будет возможно сделать визуально. Кристалл не всегда виден.

Для определения какой LEDs 1 Вт или 3 Вт лежит на столе — стоит провести некоторые измерения и эксперименты.

к оглавлению ↑

Характеристики светодиодов 1 Вт и 3 Вт

---

Мною были взяты светодиоды из местного магазина (происхождение не известно) и диод приобретенный на Aliexpress. По заверению продавцов — оба по 3 W.

Обратимся к характеристикам светодиодов на 1 и 3 Вт. Возьмем наиболее популярные от Epistar. Светодиоды от других производителей, в принципе, не отличаются от этих данных.

Характеристики 3 Вт и 1 Вт светодиодов

Как читать ТТХ светодиодных источников света — смотрите в статье.

Мы видим, что рабочий ток 1 Вт диода составляет 350мА, 3 Вт — 700мА. Максимальный пиковый ток у обоих 0,8 А. Т.е. оба этих диода будут работать на максимально-возможном 0,75А. Они будут работать и при 1 А, но не долго). Не стоит разгонять чипы без надобности, мы все-таки радеем за долговечность.

Тем более, если Вы приобрели правильный светодиод, то и яркости Вам хватит.

к оглавлению ↑

Как различить светодиоды 3 Вт и 1 Вт

---

При включении чипов на полную мощность Вы вряд ли сможете отличить  1 Вт и 3 Вт по свету. Глаз не воспримет слишком яркое свечение.

Можно использовать черную коробку, по отдельности включать светодиоды и смотреть, какой образец даст больший световой эффект. Вместо коробки можно использовать черный лист. Это пример, но смысл понятен, думаю.

Если у Вас есть два диода, не понятного происхождения, то определить какой из них 3 Вт, а какой 1 Вт можно следующим способом: подключаем оба к источнику питания и подаем на них 3,5 В. При этом начальное значение тока должны быть в пределах 350мА. Посмотрим на графическую зависимость яркости от тока.

Зависимости светодиодов 1 и 3 Вт от тока

При увеличении начального напряжения в 3,5 В яркость 1 Вт диода еще немного увеличится и практически остановится, если дальше повышать напряжение (ток). В случае, если у Вас 3 Вт диод, то при увеличении напряжения от 3,5 В ток будет расти, а согласно графику, приведенному выше, мы видим, что яркость будет постепенно увеличиваться до момента, пока ток не достигнет 700 мА.

График зависимости тока от напряжения 1 и 3 Вт светодиодов

Т.е. визуально мы можем определить любой светодиод 1 Вт или 3 Вт если подав на него ток 350 мА будем постепенно увеличивать его. Увеличение яркости от 350 мА говорит о том, что перед нами 3 Вт диод. Незначительное увеличение яркости от 350 до 700 мА говорит о том, что перед нами 1 Вт диод.

Другой способ определить где 3 Вт или 1 Вт мощный светодиод — нагрев. Здесь простая физика. При тех же 350 мА 1 Вт светодиод будет нагреваться быстро. И в руке его держать Вы не сможете. 3 Вт же светодиод при том же токе можно достаточно долго держать в руке без заметных неприятных ощущений. Естественно, что это побочный способ определения где какой диод. Но имеет право на существование.

Ну и последний способ — отличить светодиоды по размеру кристалла. Чтобы наверняка это делать, стоит приобрести USB микроскоп. Это бюджетный вариант и достаточно качественный, с необходимыми гаджетами. Здесь можно посмотреть много микроскопов различной ценовой категории. Вообще USB микроскоп интересная штуковина и пригодится дома не один раз. Далее используя калибровочную линейку и предустановленную программу можно легко замерить размеры кристалла. С ним мы точно можем сказать, какой размер кристалла установлен. Однако и этот способ не даст нам точного понятия где какой диод. Но беря во внимание, что чем больше кристалл, тем больше мощность — соответственно можно сделать вывод для себя.

Мощные диоды 1 Вт имеют размеры 30х30mil. Кристаллы в 3 Вт диодах — 45х45mil. Это, конечно идеальные размеры.

Если у Вас нет микроскопа, а хочется узнать размеры, то можно воспользоваться подручными средствами. Подадим на светодиоды очень маленький ток. Кристаллы начнут еле-еле светиться.

Свечение кристаллов

Слева мы видим, что размер кристалла на порядок больше. Именно этот светодиод был приобретен на Aliexpress. Тот образец, что был приобретен в офф-лайн магазине явно 1 Вт, не смотря на то, что продавался с заявленной мощностью — 3Вт. В принципе, мне хватило одного взгляда на кристалл через микроскоп и понять где какой диод будет. Но для себя любимого я проверил свечение по первому способу (увеличение тока) и визуальный вывод был подтвержден.

Ну вот и все. Вот такими нехитрыми способами теперь Вы можете спокойно проверить, сравнить и различить 3 Вт мощные светодиоды от 1 Вт. Но, чтобы этим не заниматься постоянно, стоит приобретать светодиодную продукцию в проверенных магазинах и площадках.

к оглавлению ↑

Видео по измерению кристаллов для отличия 1 и 3 Вт светодиодов

---

подкулючение светодиодов от аккумулятора 14 В

Светодиод – конструктор из которого можно собирать миниатюрные фонарики или мощные прожекторы.
 
Светодиоды различают по типу корпуса и мощности

Срок работы LED зависит от температуры, производители заявляют 50000 часов эксплуатации при t=60 градусов, чем больше температура тем меньше срок эксплуатации, чем меньше температура тем дольше срок работы.
Для теплоотвода Ледов небольшой силы 1-5W можно использовать как радиатор алюминиевый лист, уголок и т п.
Для большей количества тепла нужно использовать специальные радиаторы сложной конструкции.

Вариант подключения через сопротивление

От источников напряжения LED подключают через токоограничительный балласт, часто ето резистор.
Подключение одного свет-диода 1 W от двенадцати вольтового блока
параметры Леда – P=1 Вт I=300 мА U=3,2 В

питание от стабилизированного источника U=12 В, например импульсного блока 220/12 В
подключение 1 шт 1 Вт светодиода от 12 В через балласт

расчёт
сколько вольт должно упасть на сопротивлении
12 В U питания – 3 В U св-диода = 9 В
при I=300 мА посчитаем R 9 В/300 мА= 30 Ом,
P которая падает на сопротивлении 9 В*0,3 А= 2,7 Вт
коэффициент полезного действия схемы
потребляемая P 12 В*0,3 А=3,6 Вт
полезная мощность (P LED) 3*0,3=0,9 Вт
КПД =0,9 Вт/3,6 Вт=0,25*100%=25%

просщет
падение напряжения на баласте
12 В – 9 В = три вольта
при I= 300 мА рассчитаем сопротивление 3 В/0,3 А= 10 Ом,
мощность какая падает на резисторе 3 В 0,3 А= 0,9 Вт коэффициент полезного действия схемы потребляемая P=12 В 0,3 А=3,6 Вт
P св-диода=9 В 0,3 А=2,7 Вт коэффициент полезного действия =2,7 Вт/3,6 Вт=0,75100%=75%

При стабильном питании 12 В возможно подключение нескольких светодиодов без дополнительных сопротивлений.

для подключения одного двух или трех штук с минимальными потерями можно использовать ШИМ преобразователи напряжения LM2596 и LM2596mini, с помощью которых можно уменьшить напряжение до нужного значения.

Пример
питание одного 3 Вт светодиода через импульсный преобразователь
к автомобильной сети 12 В
Основной проблемой такой схемы есть нестабильность напряжения
которое в момент зажигания может прыгать до 16 В, в результате чего
возможно выход из строя ламп, преобразователь lm2596 работает на понижение
выдавая стабильное напряжение при бросках входа, что решает эту проблему, при его использовании дополнительные резисторы не нужны.
Для подключения нам надо установить выход на уровне 3 В, и переключить тестер в режим амперметра довести ток в цепи до значения 600-700 мА.
для 2-х шт. это 6 вольт.

Светодиод | Электронные печеньки

Светодиод или светоизлучающий диод (англ. LED Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении. Иными словами, светится, когда через него течет ток. Похоже на простую лампу накаливания, но устроен светодиод сложнее. В статье рассказывается об особенностях светодиода, о том как правильно подключать светодиод и о способе расчёта резистора для светодиода.

Особенности светодиода

Что-бы понимать, как правильно подключать светодиоды нужно разбираться в некоторых особенностях:

• светодиод питается током. Напряжение, подаваемое на светодиод не имеет значения. Это может быть и 3В, и 1000В. Главное — выдержать необходимый ток. При нехватке тока, светодиод светится тусклее, чем может. При превышении тока светодиод светит ярче, но сильно греется. Светодиод, через который пропускают ток больше, чем он ожидает, перегреется и проработает совсем недолго. В данном случае всегда лучше «недолить».
• падение напряжения. Важная характеристика светодиода — падение напряжения. Это значение показывает, на сколько вольт уменьшится напряжение при прохождении через светодиод при последовательном соединении. Например, если падение напряжения на светодиоде 3,4 вольта, то при напряжении питания 12 вольт, после первого светодиода остается 12-3,4= 8,6 вольт. На втором потеряется еще 3,4 вольта. Останется 8,6-3,4=5,2В. А после третьего останется 5,2-3,4=1,8 вольта. Это меньше, чем падение напряжения светодиода. Значит, больше светодиодов запитать мы не сможем.
• температурный режим. Светодиод нагревается во время свечения. Чем мощнее светодиод, тем сильнее он нагревается. В случае с маломощными светодиодами в пластиковом корпусе, их нагревом можно пренебречь. Если вы имеете дело со сверхмощными яркими светодиодами, нужно думать об охлаждении.
• полярность. При подключении светодиода нужно соблюдать полярность. Если перепутать плюс и минус, то ничего особенно страшного не случится, но светодиод не будет светить, и ток через него не пройдёт. У светодиода 2 вывода: анод и катод. Анод — положительный вывод. Он подключается к положительному полюсу источника питания. Катод  — отрицательный. Его подключают к минусу (земле). Держа светодиод в руке выводы можно отличить по длине: анод делают длиннее катода. Внутри колбы светодиода выводы можно тоже отличить по размеру. Катод более массивен и по форме напоминает чашу.

Изображение светодиода на схеме

Светодиод. Видна разница в длине катода и анода.

Светодиод. На крупном плане различим катод, напоминающий по форме чашу.

Необходимый ток и падение напряжения можно узнать из спецификации светодиода. Если у вас уже есть светодиод, но вы не знаете его характеристик, можно считать, что нужен ток 25мА, а падение напряжения считать равным 3В. Казалось бы, эти параметры идеально подходят для того, что-бы светодиод подключить напрямую к выводу Arduino. Но всё не так просто. Как отмечалось выше, светодиод токовый прибор. Если обычная лампочка сама себе выберет ток, то светодиод выбирает себе напряжение. То есть, если светодиод требует для себя 3В, а мы подадим на него 5В, то ток вырастет настолько, что светодиод сгорит. Это происходит потому, что он пытается удержать своё напряжение в 3V, а источник пытается выдать свои 5В. Начинается смертельная схватка. Если источник питания слабый, и светодиод сумеет просадить на нём напряжение до нужного — он уцелеет, а нет — источник питания выиграет битву, и светодиод сгорит. Для того, чтобы избежать проблем, нужно стабилизировать ток для светодиода. Простейший стабилизатор тока — резистор. Включаем последовательно со светодиодом резистор, резистор ослабляет источник питания, стабилизируя ток. При подключении больших и мощных светодиодов используют уже специальные стабилизаторы тока, вместо резисторов. Резистор нужно уметь расчитывать.

Ничего сложного в расчёте резистора нет. Из формул нам понадобится разве что закон Ома: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи.

Для расчёта сопротивления резистора для светодиода (R) нужно знать: напряжение питания (Uпит), падение напряжения на светодиоде (Uсв) и необходимый светодиоду ток(I).

Формула очень простая: R = (Uпит — Uсв) / I

Для простоты расчёта принимается ряд «стандартных» параметров:

Uпит=5 В, Uсв=3 В, I=25 мА=0,025 А

Тогда:

R = 5 — 3 / 0.025 = 80 Ом

Ближайшее стандартное сопротивление резистора — 100 Ом.

Однако, поскольку часто приходится иметь дело со светодиодами, точные параметры которых неизвестны, лично моя рекомендация: исключить падение напряжения из формулы. Так мы получим универсальную формулу для расчёта резистора для любого светодиода, при этом ограничим ток с запасом и не сильно потеряем в яркости. Однако, если вы собираете осветительный прибор и вам важно добиться максимальной светимости светодиода, используйте полную формулу, описанную выше. Итак, по моей упрощённой формуле расчёт будет таким:

R = 5 / 0.025 = 200 Ом

Ближайшее стандартное сопротивление резистора — 220 Ом. С помощью него и будем подключать. Резистор следует включать в цепь между положительным полюсом источника и анодом светодиода.

Подключение одиночного светодиода

Теперь вы знаете, как правильно подключить один светодиод. Но что делать. когда вам нужно подключить несколько светодиодов к одному источнику питания?

При подключении одного светодиода ничего сложного нет. Мы только что обсудили это чуть выше. Но как правильно поступить, если одного светодиода недостаточно? Например, мы хотим подключить 15 светодиодов от источника питания 12В. Параметры светодиода для расчётов возьмём стандартные. Для дальнейших рассуждений придётся опять потормошить старика Ома и вспомнить, что при последовательном соединении напряжение складывается (в данном случае речь о падении напряжения на каждом светодиоде), а сила тока остаётся неизменной. При параллельном — наоборот. Теперь рассмотрим различные варианты подключения светодиодов.

Наиболее простой способ. Все светодиоды подключаем гирляндой друг за другом. Катод первого к аноду второго и т.д. Необходимый светодиодам при параллельном соединении ток не зависит от количества светодиодов и составляет 25мА.  Ещё потребуется учесть падение напряжения на каждом светодиоде. Пытливый читатель, дружащий с математикой, сейчас должен был запнуться. Падение напряжения рассчитывается как сумма падения напряжения для всех светодиодов. Да ещё и нужно оставить запас. Запас стоит оставлять из-за того, что светодиоды не идеальны. Падение напряжения сильно колеблется даже у светодиодов одного производителя и в одной партии. Падение зависит от температуры, да ещё и растёт по мере старения светодиода. У нас падение составит 15*3 = 45В. А источник всего на 12 вольт. Этот вариант отпадает. Последовательно мы можем позволить себе подключить только 12/4 = 4 светодиода. С запасом всего 3 светодиода в параллели. Теперь можно подключить перед цепочкой из трёх светодиодов токоограничительный резистор на 480 Ом (R = 12/0.025 = 480) и радоваться. Все три светодиода теперь получают ток в 25мА. Но неидеальность светодиодов означает, что нам может попасться экземпляр, который рассчитан на ток всего лишь в 20мА. Или чуть меньше. Или чуть больше. Неважно. Важно то, что наши рассчитанные 25mA окажутся избыточными. Такой светодиод начнёт греться и перегорит раньше других. Он перестанет пропускать через себя ток. Тогда все остальные светодиоды тоже погаснут. Последовательное подключение — недостаточно надёжная схема. Один перегоревший светодиод нарушает работу всей цепочки.

Достоинства: простая и дешёвая схема, низкое потребление тока.
Недостатки: необходимость в источнике питания с большим вольтажом, крайне низкая надёжность схемы.

Последовательное подключение трёх светодиодов

Итак, последовательно нам удалось соединить только 3 светодиода. Но что если требуется подключить все 15?

Параллельное подключение светодиодов

Здесь у нас всё наоборот. Силу тока нужно умножить на количество светодиодов, а падение напряжения посчитать только 1 раз.
Сила тока: I = 0,025 * 15 =0,375 А
Нам потребуется источник питания, способный выдать максимальный ток в 0,375 А. Округлим до 0,35 (помните, что лучше «недолить»?). По напряжению тоже укладываемся: 12 — 2 = 10. Остаётся с большим запасом.

Пытливый читатель, запнувшийся парой абзацев ранее, может воскликнуть: «Погодите! Так зачем нам 12 вольт, если мы можем обойтись и пятью?». «Можем!» — ответим ему мы. Но не торопитесь с выводами, это ещё не конец.

Мы определились, что светодиоды будут подключены параллельно. Необходимо ограничить ток в цепи. Допустим, специального драйвера у нас нет. Возьмём резистор. Рассчитаем необходимое сопротивление по давно известной формуле: 12 В / 0,35 А ~ 35 Ом. Подключим его между источником питания и анодами светодиодов:

Неправильное параллельное подключение трёх светодиодов

Вот, казалось бы, и всё. Но есть проблема:

Как отмечалось выше, светодиоды не обязательно имеют те характеристики, которые заявлены производителем. Всегда есть разброс. И вот мы задали ток в 0,35 ампер и смотрим на светящуюся линейку светодиодов. Но всем им нужен разный ток. Одному , как мы и рассчитывали 25мА, другому — 20мА, третьему 21мА, а вот нашёлся совсем кривой светодиод, ему нужно всего 15мА. А мы пропускаем через него 25 — почти в 2 раза больше. Светодиод греется и быстро перегорает. В линейке стало на 1 светодиод меньше. Теперь для питания оставшихся светодиодов нам требуется 35мА. Пока всё не выглядит особенно плохо. Мы ограничили ток с запасом. Мы молодцы. Но не выдержал ещё один светодиод. Осталось 13. Теперь весь наш ток делится не на 15, а на 13 светодиодов. На каждый из них приходится по 26мА. Теперь абсолютно все светодиоды работают на повышенном токе. Очень скоро перегреется следующий. Самые стойкие получат уже по 29мА — 116% от номинала. Всего 2 перегоревших светодиода запустили цепную реакцию. Скоро вся линейка перегорит, а вы так и не поймёте почему (ну или поймёте, мы же только что всё разобрали). Собственно, избавиться от такого печального сценария просто. Нужно к каждому светодиоду поставить по собственному токоограничительному резистору. Для тока в 25мА и напряжения 12В нужен резистор на 480 Ом. Это не спасёт от проблемы «кривых» светодиодов, но их перегорание никак не повлияет на остальные.

Достоинства: высочайшая надёжность.
Недостатки: высокое потребление тока, высокая стоимость схемы.

Правильное параллельное подключение трёх светодиодов

Параллельное подключение светодиодов — идеальный вариант. Всегда стремитесь к тому, чтобы подключать светодиоды параллельно и ограничивать ток каждого светодиода по отдельности своим резистором.  Если вы используете светодиодные драйверы (стабилизаторы тока), то каждому светодиоду нужно подключать свой драйвер. Именно поэтому параллельные схемы с большим количеством светодиодов становятся слишком дорогими. В реальности приходится идти на компромисс и объединять светодиоды в цепочки.

Комбинированный способ подключения светодиодов

Итак. Подключим наши 15 светодиодов комбинированным способом. Вспомним расчёт для последовательного подключения. Там мы выяснили, что от 12 вольт можем безболезненно запитать 3 светодиода. На каждый из 3-х светодиодов потребуется резистор в 480 Ом. Это и будет наша цепочка — 3 светодиода и резистор. Теперь мы параллельно подключим 5 таких цепочек. При параллельном соединении напряжение питания остаётся неизменным, а сила тока для каждой цепочки умножается на количество цепочек. Получается, нужен источник на 12В и 5*0,025=0,125А. Как видим, такой способ подключения сильно экономит ток.

Достоинства: низкое потребление тока при большой плотности светодиодов, каждая цепочка не зависит от соседних, благодаря наличию собственного токоограничительного резистора.
Недостатки: внутри цепочки мы получаем те же проблемы, что и при обычном параллельном соединении. При наличии «кривых» светодиодов в цепочке, она выйдет из строя раньше других.

Комбинированное подключение светодиодов. 3 цепочки по 3 светодиода.

При подключении светодиодов к источнику питания предпочтительно использовать параллельное соединение, снабжая каждый светодиод отдельным стабилизатором. При подключении большого количества светодиодов, для удешевления конструкции возможно комбинирование последовательного и параллельного способов соединения светодиодов для достижения оптимального результата.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Драйвер тока для светодиодов

Hyundai Elantra когда-то была GL 😉 › Бортжурнал › Перегорают светодиоды? Делаем простейший драйвер своими руками.

…оооооочень много раз мне пришлось столкнуться с проблемой перегоревших светодиодов, установленных где-либо в машине…началось всё это с лампочек в габаритах, потом постоянно горела подсветка приборки, потом подсветка блока отопителя, багажника и т.д…

И вот как-то раз это явление достало меня окончательно и я, бегло пробежавшись глазами по записям в блогах одноклубников, решил сделать подсветку приборки “вечной” линейным стабилизатором напряжения L7812CV, +12в, что, естественно, никакого толка не дало и лента сгорела, как ни в чем не бывало 🙂

Вот он, виновник торжества.

…хотя…его вины тут нет. Виноваты тут далекие от электроники люди и я, человек который слишком мало копал, прежде, чем что-то сделать…Все мы ошибаемся, что поделать, потому и половина бортового журнала — это работа над ошибками… 🙂

Начнем с того, что светодиоды сгорают от скачков тока, а не напряжения.

“Светодиод питается ТОКОМ. Нет у него параметра НАПРЯЖЕНИЕ. Есть параметр — падение напряжения! То есть сколько на нем теряется.
Если написано на светодиоде 20мА 3.4В, то это значить что ему надо не больше 20 миллиампер. И при этом на нем потеряется 3.4 вольта.
Не для питания нужно 3.4 вольта, а просто на нем «потеряется»!
То есть вы можете питать его хоть от 1000 вольт, только если подадите ему не больше 20мА. Он не сгорит, не перегреется и будет светить как надо, но после него останется уже на 3.4 вольта меньше. Вот и вся наука.
Ограничьте ему ток — и он будет сыт и будет светить долго и счастливо.”

Теперь понятно, почему с долбанными линейными стабами типа L7812CV постоянно все перегорает?
Да, стабилизация нужна по току, а не по напряжению и делается это резисторами!

Ладно, поехали дальше.
В связи с тем, что сейчас у меня висит 4 проекта по фарам, которые будут делаться на очень дорогостоящих COB кольцах (которые ещё дороже стали с учетом долбанного курса валют) стабилизация таковых просто жизненно необходима…

Вот как оно выглядит

Вы спросите сейчас, а нафига драйвер, если вон он, уже висит и все стабилизирует.
Ну да, я тоже так думал, а на деле оказалось, что там те же самые стабилизаторы напряжения стоят (у одного из клиентов одно кольцо уже начало моросить). Ну кто ж знал, что Китайцы в плане драйверов решили сэкономить.

Итак, делаем простейший драйвер.

Берем идеальную автомобильную сеть 12 Вольт и считаем какой нам нужен резистор на примере COB кольца, мощностью 5 Вт.

Мы можем узнать силу тока, потребляемую электроприбором зная его мощность и напряжение питания.
Потребляемый ток равен мощности деленной на напряжение в сети.
COB кольцо потребляет 5 Вт. Напряжение в идеальном автомобиле 12 Вольт.
Если считать не умеете, то можно посчитать тут
ydoma.info/electricity-zakon-oma.html
Получаем 420 милиампер потребляемого тока таким колечком.
дальше идем сюда
ledcalc.ru/lm317
вводим требуемый ток 420 милиампер и получаем:
Расчетное сопротивление: 2.98 Ом
Ближайшее стандартное: 3.30 Ом
Ток при стандартном резисторе: 379 мА
Мощность резистора: 0.582 Вт.

ЭТО РАСЧЕТ РАБОТАЕТ, КОГДА ВЫ ТОЧНО УВЕРЕНЫ В ХАРАКТЕРИСТИКАХ СВЕТОДИОДА, ЕСЛИ НЕТ, ТО ДЕЛАЕМ ЗАМЕР ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА МУЛЬТИМЕТРОМ!
КАК ЭТО ДЕЛАТЬ, СМОТРИМ ТУТ!
К слову, выше расчет, где я взял спецификацию диода от китайца, является неверным, ибо при замере фактическое потребление тока оказалось не 420 мА, а 300мА. Потому сразу можно сделать вывод, что пятью ваттами там и не пахнет 🙂

Дальше идем в магазин и покупаем:
-LM317. Внешне как и LM7812. Корпус один, смысл несколько разный.

Драйверы для светодиодов: виды, назначение, подключение

LED-источники должны подключаться к электросети через специальные устройства, стабилизирующие ток – драйверы для светодиодов. Это преобразователи напряжения переменного тока 220 В в постоянный ток с необходимыми для работы световых диодов параметрами. Только при их наличии можно гарантировать стабильную работу, длительный срок эксплуатации LED-источников, заявленную яркость, защиту от короткого замыкания и перегрева. Выбор драйверов небольшой, поэтому лучше сначала приобрести преобразователь, а потом под него подбирать светодиодные источники освещения. Собрать устройство можно самостоятельно по простой схеме. О том, что такое драйвер для светодиода, какой купить и как правильно его использовать, читайте в нашем обзоре.

Мощный светодиод со стабилизатором

Что такое драйверы для светодиодов и зачем они нужны

Светодиоды – это полупроводниковые элементы. За яркость их свечения отвечает ток, а не напряжение. Чтобы они работали, нужен стабильный ток, определенного значения. При p-n переходе падает напряжение на одинаковое количество вольт для каждого элемента. Обеспечить оптимальную работу LED-источников с учетом этих параметров – задача драйвера.

Какая именно нужна мощность и насколько падает напряжение при p-n переходе, должно быть указано в паспортных данных светодиодного прибора. Диапазон параметров преобразователя должен вписываться в эти значения.

По сути, драйвер – это блок питания. Но основной выходной параметр этого устройства – стабилизированный ток. Их производят по принципу ШИМ-преобразования с использованием специальных микросхем или на базе из транзисторов. Последние называют простыми.

Преобразователь питается от обычной сети, на выходе выдает напряжение заданного диапазона, которое указывается в виде двух чисел: минимального и максимального значения. Обычно от 3 В до нескольких десятков. Например, с помощью преобразователя с напряжением на выходе 9÷21 В и мощностью 780 мА можно обеспечить работу 3÷6 светодиодных элементов, каждый из которых создает падение в сети на 3 В.

Таким образом, драйвер – это устройство, преобразующее ток из сети 220 В под заданные параметры осветительного прибора, обеспечивающее его нормальную работу и долгий срок эксплуатации.

Внешний вид LED-драйвера

Где применяют

Спрос на преобразователи растет вместе с популярностью светодиодов. LED-источники освещения – это экономичные, мощные и компактные приборы. Их применяют в разнообразных целях:

• для фонарей уличного освещения;
• в быту;
• для обустройства подсветки;
• в автомобильных и велосипедных фарах;
• в небольших фонарях;

При подключении в сеть 220 В всегда нужен драйвер, в случае использования постоянного напряжения допустимо обойтись резистором.

Светодиодные уличные фонари – мощные и экономичные

Как работает устройство

Принцип работы LED-драйверов для светодиодов заключается в поддержании заданного тока на выходе, независимо от изменения напряжения. Ток, проходящий через сопротивления внутри прибора, стабилизируется и приобретает нужную частоту. Затем проходит через выпрямляющий диодный мост. На выходе получаем стабильный прямой ток, достаточный для работы определенного количества светодиодов.

Основные характеристики драйверов

Ключевые параметры приборов для преобразования тока, на которые нужно опираться при выборе:

1. Номинальная мощность устройства. Она указана в диапазоне. Максимальное значение обязательно должно быть немного больше, чем потребляемая мощность, подключаемого осветительного прибора.
2. Напряжение на выходе. Значение должно быть больше или равно общей сумме падения напряжения на каждом элементе схемы.
3. Номинальный ток. Должен соответствовать мощности прибора, чтобы обеспечивать достаточную яркость.

В зависимости от этих характеристик, определяют какие LED-источники можно подключить при помощи конкретного драйвера.

Вся важная информация есть на корпусе устройства

Виды преобразователей тока по типу устройства

Производятся драйверы двух типов: линейные и импульсные. У них одна функция, но сфера применения, технические особенности и стоимость различаются. Сравнение преобразователей разных типов представлено в таблице:

Тип устройства	Технические характеристики	Плюсы	Минусы	Сфера применения
Генератор тока на транзисторе с p-каналом, плавно стабилизирует ток при переменном напряжении	Не создает помех, недорогой	КПД менее 80%, сильно нагревается	Маломощные светодиодные светильники, ленты, фонарики
Работает на основе широтно-импульсной модуляции	Высокий КПД (до 95%), подходит для мощных приборов, продлевает срок службы элементов	Создает электромагнитные помехи	Тюнинг автомобилей, уличное освещение, бытовые LED-источники

Как подобрать драйвер для светодиодов и рассчитать его технические параметры

Драйвер для светодиодной ленты не подойдет для мощного уличного фонаря и наоборот, поэтому необходимо как можно точнее рассчитать основные параметры устройства и учесть условия эксплуатации.

Параметр	От чего зависит	Как рассчитать
Расчет мощности устройства	Определяется мощностью всех подключаемых светодиодов	Рассчитывается по формуле P = P LED-источника × n, где P – это мощность драйвера; P LED-источника – мощность одного подключаемого элемента; n – количество элементов. Для запаса мощности 30% нужно P умножить на 1,3. Полученное значение – это максимальная мощность драйвера, необходимая для подключения осветительного прибора
Расчет напряжения на выходе	Определяется падением напряжения на каждом элементе	Величина зависит от цвета свечения элементов, она указывается на самом устройстве или на упаковке. Например, к драйверу 12 В можно подключить 9 зеленых или 16 красных светодиодов.
Расчет тока	Зависит от мощности и яркости светодиодов	Определяется параметрами, подключаемого устройства

Преобразователи выпускаются в корпусе и без. Первые выглядят более эстетичными и имеют защиту от влаги и пыли, вторые используются при скрытом монтаже и стоят дешевле. Еще одна характеристика, которую необходимо учесть – допустимая температура эксплуатации. Для линейных и импульсных преобразователей она разная.

Важно! На упаковке с устройством должны быть указаны его основные параметры и производитель.

Способы подключения преобразователей тока

Светодиоды можно подключить к устройству двумя способами: параллельно (несколькими цепочками с одинаковым количеством элементов) и последовательно (один за одним в одной цепи).

Для соединения 6 элементов, падение напряжения которых составляет 2 В, параллельно в две линии понадобится драйвер 6 В на 600 мА. А при подключении последовательно преобразователь должен быть рассчитан на 12 В и 300 мА.

Последовательное подключение лучше тем, что все светодиоды будут светиться одинаково, тогда как при параллельном соединении яркость линий может различаться. При последовательном соединении большого количества элементов потребуется драйвер с большим выходным напряжением.

Способы соединения светодиодов

Диммируемые преобразователи тока для светодиодов

Диммирование – это регулирование интенсивности света, исходящего от осветительного прибора. Диммируемые драйверы для светодиодных светильников позволяют изменять входные и выходные параметры тока. За счет этого увеличивается или уменьшается яркость свечения светодиодов. При использовании регулирования, возможно изменение цвета свечения. Если мощность меньше, то белые элементы могут стать желтыми, если больше, то синими.

Диммирование светодиодов при помощи пульта ДУ

Китайские драйверы: стоит ли экономить

Драйверы выпускаются в Китае в огромном количестве. Они отличаются низкой стоимостью, поэтому довольно востребованы. Имеют гальваническую развязку. Их технические параметры нередко завышены, поэтому при покупке дешевого устройства стоит это учесть.

Чаще всего это импульсные преобразователи, с мощностью 350÷700 мА. Далеко не всегда они имеют корпус, что даже удобно, если прибор приобретается с целью экспериментирования или обучения.

Недостатки китайской продукции:

• в качестве основы используются простые и дешевые микросхемы;
• устройства не имеют защиты от колебаний в сети и перегрева;
• создают радиопомехи;
• создают на выходе высокоуровневую пульсацию;
• служат недолго и не имеют гарантии.

Не все китайские драйверы плохие, выпускаются и более надежные устройства, например, на базе PT4115. Их можно применять для подключения бытовых LED-источников, фонариков, лент.

Срок службы драйверов

Срок эксплуатации лед драйвера для светодиодных светильников зависит от внешних условий и изначального качества устройства. Ориентировочный срок исправной службы драйвера от 20 до 100 тыс. часов.

Повлиять на срок службы могут такие факторы:

• перепады температурного режима;
• высокая влажность;
• скачки напряжения;
• неполная загруженность устройства (если драйвер рассчитан на 100 Вт, а использует 50 Вт, напряжение возвращается обратно, от чего возникает перегрузка).

Известные производители дают гарантию на драйверы, в среднем на 30 тыс. часов. Но если устройство использовалось неправильно, то ответственность несет покупатель. Если LED-источник не включается или перестал работать, возможно, проблема в преобразователе, неправильном соединении, или неисправности самого осветительного прибора.

Как проверить драйвер для светодиодов на работоспособность смотрите в видео ниже:

Что такое драйвер и для чего он нужен светодиодам

Сейчас уже можно разделить светодиоды на два основных подтипа: индикаторные и осветительные. Осветительные светодиоды – относительно новые элементы светотехники. Первые модели применялись как индикаторы еще лет 30 назад. Но прогресс на месте не стоит. Инженерам удалось получить большую яркость при минимальном размере и потребляемом токе в сравнение с лампами. Кроме того, светодиоды имеют намного большую механическую прочность. Как лампочку их уже не разобьешь.

Светодиодная осветительная продукция серьезно потеснила практически все другие источники света. Светодиоды могут обеспечить освещение не хуже лампового. А их энергоэффективность намного выше. Обычно источники света на основе светодиодов окупаются в течение года. Сейчас их можно встретить в качестве домашнего освещения, уличных фонарей. Они устанавливаются в световое оборудование автомобилей. Даже в мониторах и телевизорах они заменили лампы подсветки .

Назначение.

Светодиод весьма чувствителен к качеству электропитания. Если пониженное напряжение ему не сделает ничего плохого, то повышенные напряжения и токи очень быстро снижают ресурс этих перспективных источников света. Многие видели, наверное, как на автомобилях хаотично моргают огни. Этот светодиод уже отслужил.

Для обеспечения стабильного электропитания (поддержания заданного напряжения и тока) необходима дополнительная электронная схема – блок питания или драйвер питания. Часто его называют led driver.

Принцип работы.

Электронная схема должна обеспечить строго стабилизированные напряжение и ток, подводимые к кристаллу. Небольшое превышение в цепи питания существенно снижает ресурс светоизлучателя.

В простейшем и самом дешевом случае просто ставят ограничительный резистор.

Питание диода через ограничивающий резистор.

Это простейшая линейная схема. Она не способна автоматически поддерживать ток. С ростом напряжения, он будет расти, при превышение допустимого значения произойдет разрушение кристалла от перегрева. В более сложном случае управление реализуется через транзистор. Недостаток линейной схемы – бесполезное рассеивание мощности. С ростом напряжения будут расти и потери. Если для маломощных LED-источников света такой подход еще допустим, то при использовании мощных светоизлучающих диодов такие схемы не используются. Из плюсов только простота реализации, низкая себестоимость, достаточная надежность схемы.

Можно применить импульсную стабилизацию. В простейшем случае схема будет выглядеть так:

Пример.Импульсная стабилизация (упрощенно)

При нажатии на кнопку происходит заряд конденсатора, при отпускании, он отдает накопленную энергию полупроводнику, а тот излучает свет. При росте напряжения время на зарядку сокращается, при падении – увеличивается. Вот так на кнопку и надо нажимать, поддерживая свечение. Естественно, сейчас это все делает электроника. В источниках питания роль кнопки выполняет транзистор, либо тиристор. Это – принцип ШИМ – широтно-импульсная модуляция. Замыкание происходит десятки, а то и тысячи раз в секунду. КПД ШИМ может достигать 95%.

Категорически не стоит путать светодиодный драйвер и ПРА для люминесцентных ламп, у них разные принципы работы.

Характеристики драйверов, их отличия от блоков питания LED ленты.

Если сравнивать драйвер и блок питания, то у них есть различия в работе. Драйвер – это источник тока. Его задача поддерживать именно определенную силу тока через кристалл или светодиодную линейку.

Задача стабилизированного блока питания в выдаче именно стабильного напряжения. Хотя блок питания – понятие обобщенное.

Источник напряжения применяется в основном со светодиодной лентой, где диоды включены в параллель. Соответственно через них должен проходить равный ток, при неизменном напряжении. При использовании одного светодиода важно обеспечить определенную силу тока через него. Отличия есть, но оба выполняют одну и туже задачу – обеспечение стабильного питания.

Для подключения светодиодной ленты необходимы, как правило, блоки питания, выдающие 12, либо 24 В. Второй параметр – это мощность. Блок питания должен выдавать мощность не равную, а несколько большую, чем мощность подключаемой светодиодной линейки. В противном случае, яркость свечения будет недостаточна. Обычно запас по мощности рекомендуется в пределах 20-30 процентов от суммарной мощности.

При выборе драйвера нужно учесть:

Кроме того, существуют и регулируемые источники питания. Их задача – регулировка яркости освещения. Но различаются принципы – регулировка напряжения, либо силы тока.

Для подключения led-линейки потребуется большая сила тока при неизменном напряжении.

Суммарная мощность будет рассчитываться по формуле P = P(led) × n, где Р – мощность, Р(led) – мощность единичного диода в линейке, n – их количество.

Сила тока через линейку будет рассчитываться по аналогичной формуле.

Если есть желание самостоятельно изготовить источник питания для светодиодов, то самый простой вариант – импульсный без гальванической развязки.

Схема простого led-драйвера без гальванической развязки.

Схема проста и надежна. Делитель основан на емкостном сопротивлении. Выпрямление производится при помощи диодного моста. Электролитический конденсатор (перед L7812) сглаживает пульсации после выпрямления. Конденсатор после L7812 сглаживает пульсации на светодиодах. На работу схемы он не влияет. L7812 – собственно сам стабилизатор. Это импортный аналог советских микросхем серии КРЕНхх. Та же самая схема включения. Характеристики несколько улучшены. Однако предельный ток составляет не более 1.2А. Это не позволит создать мощный светильник. Существуют неплохие варианты готовых источников питания.

Как выбрать драйвер для светодиодов.

От выбора драйвера зависит срок службы светодиодов. При этом светодиод достигает своих номинальных характеристик, так как получает необходимую ему мощность.

В зависимости от степени защиты драйвер можно применять либо дома, либо на улице. Внешне драйвер может быть открытым, в корпусе из перфорированного металла, либо – закрытый, размешенный в герметичной металлической коробке. Для дома достаточно негерметизированного пластикового корпуса, в котором расположен электронный блок.

Сразу стоит учесть, что ограничивающий резистор – это не самый лучший вариант. Он не избавит ни от скачков питающей сети, ни от импульсных помех. Любое изменение напряжения приведет в скачку тока. Линейные стабилизаторы также не являются достойным средством запитки светоизлучающих диодов. Его способности ограничиваются низкой эффективностью.

Выбор драйвера производится только после того, как известна суммарная мощность, схема подключения и количество светодиодов.

Сейчас много подделок и одни и те же по типоразмерам диоды могут обеспечивать разные мощности. Лучше использовать только известные марки электротехнической продукции.

На корпусе драйвера для подключения светодиодов, всегда размещена спецификация. Она включает:

• класс защищенности от пыли и жидкости,
• мощность,
• номинальный стабилизированный ток,
• рабочее входное напряжение,
• диапазон выходного напряжения.

Достаточно популярны бескорпусные led-драйверы. Плату потребуется разместить в корпусе. Это необходимо для безопасного использования. Платы больше подходят для радиолюбителей-энтузиастов. У них входное напряжение может быть либо 12 В, либо 220 В.

Также стоит продумать о размещении драйвера. Температура и влажность влияют на надежность системы освещения.

Зачем нужен драйвер для светодиода и как подобрать

Широкое распространение светодиодов повлекло за собой массовое производство блоков питания для них. Такие блоки называются драйверами. Основной их особенностью является то, что они способны стабильно поддерживать на выходе заданный ток. Другими словами, драйвер для светодиодов (LED) – это источник тока для их питания.

Назначение

Поскольку светодиод — это полупроводниковые элементы, ключевой характеристикой, определяющей яркость их свечения, является не напряжение, а ток. Чтобы они гарантированно отработали заявленное количество часов, необходим драйвер, — он стабилизирует ток, протекающий через цепь светодиодов. Возможно использование маломощных светоизлучающих диодов и без драйвера, в этом случае его роль выполняет резистор.

Применение

Драйверы применяются как при питании светодиода от сети 220В, так и от источников постоянного напряжения 9-36 В. Первые используются при освещении помещений светодиодными лампами и лентами, вторые чаще встречаются в автомобилях, велосипедных фарах, переносных фонарях и т.д.

Принцип работы

Как уже было сказано, драйвер – это источник тока. Его отличия от источника напряжения проиллюстрированы ниже.

Источник напряжения создает на своем выходе некоторое напряжение, в идеале не зависящее от нагрузки.

Например, если подключить к источнику напряжением 12 В резистор 40 Ом, через него пойдет ток 300 мА.

Если подключить параллельно два резистора, суммарный ток составит уже 600 мА при том же напряжении.

Драйвер же поддерживает на своем выходе заданный ток. Напряжение при этом может изменяться.

Подключим так же резистор 40 Ом к драйверу 300 мА.

Драйвер создаст на резисторе падение напряжения 12 В.

Если подключить параллельно два резистора, ток по-прежнему будет 300 мА, а напряжение упадет до 6 В:

Таким образом, идеальный драйвер способен обеспечить нагрузке номинальный ток вне зависимости от падения напряжения. То есть светодиод с падением напряжения 2 В и током 300 мА будет гореть так же ярко, как и светодиод напряжением 3 В и током 300 мА.

Основные характеристики

При подборе нужно учитывать три основных параметра: выходное напряжение, ток и потребляемая нагрузкой мощность.

Напряжение на выходе драйвера зависит от нескольких факторов:

• падение напряжения на светодиоде;
• количество светодиодов;
• способ подключения.

Ток на выходе драйвера определяется характеристиками светодиодов и зависит от следующих параметров:

Мощность светодиодов влияет на потребляемый ими ток, который может варьироваться в зависимости от требуемой яркости. Драйвер должен обеспечить им этот ток.

Мощность нагрузки зависит от:

• мощности каждого светодиода;
• их количества;
• цвета.

В общем случае потребляемую мощность можно рассчитать как

где Pled — мощность светодиода,

N — количество подключаемых светодиодов.

Максимальная мощность драйвера не должна быть меньше .

Стоит учесть, что для стабильной работы драйвера и предотвращения выхода его из строя следует обеспечить запас по мощности хотя бы 20-30%. То есть должно выполняться следующее соотношение:

где Pmax — максимальная мощность драйвера.

Кроме мощности и количества светодиодов, мощность нагрузки зависит еще от их цвета. Светодиоды разных цветов имеют разное падение напряжения при одинаковом токе. Например, красный светодиод CREE XP-E обладает падением напряжения 1.9-2.4 В при токе 350 мА. Средняя потребляемая им мощность таким образом составляет около 750 мВт.

У XP-E зеленого цвета падение 3.3-3.9 В при том же токе, и его средняя мощность составит уже около 1.25 Вт. То есть драйвером, рассчитанным на 10 ватт, можно питать либо 12-13 красных светодиодов, либо 7-8 зеленых.

Как подобрать драйвер для светодиодов. Способы подключения LED

Допустим, имеется 6 светодиодов с падением напряжения 2 В и током 300 мА. Подключить их можно различными способами, и в каждом случае потребуется драйвер с определенными параметрами:

1. Последовательно. При таком способе подключения потребуется драйвер напряжением 12 В и током 300 мА. Преимущество такого способа в том, что через всю цепь идет один и тот же ток, и светодиоды горят с одинаковой яркостью. Недостаток заключается в том, что для подключения большого числа светодиодов потребуется драйвер с очень большим напряжением.
2. Параллельно. Здесь уже будет достаточно драйвера на 6 В, но потребляемый ток будет примерно в 2 раза больше, чем при последовательном соединении. Недостаток: токи, текущие в каждой цепи, немного различаются из-за разброса параметров светодиодов, поэтому одна цепь будет светить несколько ярче другой.
3. Последовательно по два. Тут потребуется такой же драйвер, как и во втором случае. Яркость свечения будет уже более равномерная, но есть один существенный недостаток: при включении питания в каждой паре светодиодов из-за разброса характеристик один может открыться раньше другого, и через него пойдет ток, в 2 раза превышающий номинальный. Большинство светодиодов рассчитаны на такие кратковременные броски тока, но все-таки этот способ наименее предпочтителен.
   

Соединять таким образом параллельно 3 и более светодиодов недопустимо, так как при этом через них может пойти слишком большой ток, в результате чего они быстро выйдут из строя.

Обратите внимание, что во всех случаях мощность драйвера составляет 3.6 Вт и не зависит от способа подключения нагрузки.

Таким образом, целесообразнее выбирать драйвер для светодиодов уже на этапе закупки последних, предварительно определив схему подключения. Если же сначала приобрести сами светодиоды, а потом подбирать к ним драйвер, это может оказаться нелегкой задачей, поскольку вероятность того, что Вы найдете именно тот источник питания, который сможет обеспечить работу именно этого количества светодиодов, включенных по конкретной схеме, невелика.

В общем случае драйверы для светодиодов можно разделить на две категории: линейные и импульсные.

У линейного выходом служит генератор тока. Он обеспечивает стабилизацию выходного тока при нестабильном входном напряжении; причем подстройка происходит плавно, не создавая высокочастотных электромагнитных помех. Они просты и дешевы, но невысокий КПД (менее 80%) ограничивает сферу их применения маломощными светодиодами и лентами.

Импульсные представляют собой устройства, создающие на выходе серию высокочастотных импульсов тока.

Обычно они работают по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ), то есть среднее значение выходного тока определяется отношением ширины импульсов к периоду их следования (эта величина называется коэффициентом заполнения).

На диаграмме выше показан принцип работы ШИМ-драйвера: частота импульсов остается постоянной, но изменяется коэффициент заполнения от 10% до 80%. Это ведет к изменению среднего значения тока I_cp на выходе.

Такие драйверы получили широкое распространение благодаря компактности и высокому КПД (около 95%). Основным недостатком является больший по сравнению с линейными уровень электромагнитных помех.

Светодиодный драйвер на 220 В

Для включения в сеть 220 В выпускаются как линейные, так и импульсные. Существуют драйверы с гальванической развязкой от сети и без нее. Основными преимуществами первых являются высокий КПД, надежность и безопасность.

Без гальванической развязки обычно дешевле, но менее надежны и требуют осторожности при подключении, поскольку есть вероятность поражения током.

Китайские драйверы

Востребованность драйверов для светодиодов способствует их массовому производству в Китае. Эти устройства представляют собой импульсные источники тока, обычно на 350-700 мА, часто не имеющие корпуса.

Основные их достоинства – низкая цена и наличие гальванической развязки. Недостатки следующие:

• низкая надежность из-за использования дешевых схемных решений;
• отсутствие защиты от перегрева и колебаний в сети;
• высокий уровень радиопомех;
• высокий уровень пульсаций на выходе;
• недолговечность.

Срок службы

Обычно срок службы драйвера меньше, чем у оптической части – производители дают гарантию на 30000 часов работы. Это связано с такими факторами, как:

• нестабильность сетевого напряжения;
• перепады температур;
• уровень влажности;
• загруженность драйвера.

Самым слабым звеном светодиодного драйвера являются сглаживающие конденсаторы, которые имеют тенденцию к испарению электролита, особенно в условиях повышенной влажности и нестабильного питающего напряжения. В результате уровень пульсаций на выходе драйвера повышается, что негативно сказывается на работе светодиодов.

Также на срок службы влияет неполная загруженность драйвера. То есть если он, рассчитан на 150 Вт, а работает на нагрузку 70 Вт, половина его мощности возвращается в сеть, вызывая ее перегрузку. Это провоцирует частые сбои питания. Рекомендуем почитать про срок службы светодиодных ламп.

Схемы драйверов (микросхемы) для светодиодов

Многие производители выпускают специализированные микросхемы драйверов. Рассмотрим некоторые из них.

ON Semiconductor UC3845 – импульсный драйвер с выходным током до 1А. Схема драйвера для светодиода 10w на этой микросхеме приведена ниже.

Supertex HV9910 – очень распространенная микросхема импульсного драйвера. Ток на выходе не превышает 10 мА, не имеет гальванической развязки.

Простой драйвер тока на этой микросхеме представлен ниже.

Texas Instruments UCC28810. Сетевой импульсный драйвер, имеет возможность организовать гальваническую развязку. Выходной ток до 750 мА.

Еще одна микросхема этой фирмы, — драйвер для питания мощных светодиодов LM3404HV — описывается в этом видео:

Устройство работает по принципу резонансного преобразователя типа Buck Converter, то есть функция поддержания требуемого тока здесь частично возложена на резонансную цепь в виде катушки L1 и диода Шоттки D1 (типовая схема приведена ниже). Также имеется возможность задания частоты коммутации подбором резистора R_ON.

Maxim MAX16800 – линейная микросхема, работает при малых напряжениях, поэтому на ней можно построить драйвер 12 вольт. Выходной ток – до 350 мА, поэтому может использоваться как драйвер питания для мощного светодиода, фонарика, и т.д. Есть возможность диммирования. Типовая схема и структура представлены ниже.

Заключение

Светодиоды гораздо более требовательны к источнику питания, чем другие источники света. Например, превышение тока на 20% для люминесцентной лампы не повлечет за собой серьезного ухудшения характеристик, для светодиодов же срок службы сократится в несколько раз. Поэтому выбирать драйвер для светодиодов следует особенно тщательно.

LED драйвер. Зачем он нужен и как его подобрать?

В последнее время потребители всё чаще интересуются светодиодным освещением. Популярность LED ламп вполне обоснована – новая технология освещения не выделяет ультрафиолетового изучения, экономична, а срок службы таких ламп – более 10 лет. Кроме того, при помощи LED элементов в домашних и офисных интерьерах, на улице легко создать оригинальные световые фактуры.

Если вы решились приобрести для дома или офиса такие приборы, то вам стоит знать, что они очень требовательны к параметрам электросетей. Для оптимальной работы освещения вам понадобится LED — драйвер. Так как строительный рынок переполнен устройствами как различного качества так и ценовой политики, перед тем, как приобрести светодиодные устройства и блок питания к ним, не лишним будет ознакомиться с основными советами, которые дают специалисты в этом деле.

Для начала рассмотрим, для чего нужен такой аппарат как драйвер.

Каково предназначение драйверов?

Драйвер (блок питания) — это устройство, которое выполняет функции стабилизации тока, протекающего через цепь светодиодов, и отвечает за то, чтобы купленный вами прибор отработал гарантированное производителем количество часов. При подборе блока питания необходимо для начала досконально изучить его выходные характеристики, среди которых ток, напряжение, мощность, коэффициент полезного действия (КПД), а также степень его защиты т воздействия внешних факторов.

К примеру, от проходных характеристик тока зависит яркость светодиод. Цифровое обозначение напряжения отражает диапазон, в котором функционирует драйвер при возможных скачках напряжения. Ну и конечно чем выше КПД, тем более эффективно будет работать устройство, а срок его эксплуатации будет больше.

Где применяются LED драйвера?

Электронное устройство – драйвер — обычно питается от электрической сети в 220В, но рассчитан на работу и с очень низким напряжением в10, 12 и 24В. Диапазон рабочего выходного напряжения, в большинстве случаев, составляет от 3В до нескольких десятков вольт. К примеру, вам нужно подключить семь светодиодов напряжением 3В. В этом случае потребуется драйвер с выходным напряжением от 9 до 24В, который рассчитан на 780 мА. Обратите внимание, что, несмотря на универсальность, такой драйвер будет обладать малым коэффициентом полезного действия, если дать ему минимальную нагрузку.

Если вам нужно установить освещение в авто, вставить лампу в фару велосипеда, мотоцикла, в один или два небольших уличных фонаря или в ручной фонарь, питания от 9 до 36В вам будет вполне достаточно.

LED –драйверы по мощнее необходимо будет выбирать, если вы намерены подключить светодиодную систему, состоящую из трех и более устройств, на улице, выбрали её для оформления своего интерьера, или же у вас есть настольные офисные светильники, которые работают не менее 8 часов в день.

Как работает драйвер?

Как мы уже рассказывали, LED — драйвер выступает источником тока. Источник напряжения создает на своем выходе некоторое напряжение, в идеале не зависящее от нагрузки.

Например, подключим к источнику напряжением 12 В резистор 40 Ом. Через него пойдет ток величиной 300мА.

Теперь включим сразу два резистора. Суммарный ток составит уже 600мА.

Блок питания поддерживает на своем выходе заданный ток. Напряжение при этом может изменяться. Подключим так же резистор 40Ом к драйверу 300мА.

Блок питания создаст на резисторе падение напряжения 12В.

Если подключить параллельно два резистора, ток также будет 300мА, а напряжение упадет в два раза.

Каковы основные характеристики LED — драйвера?

При подборе драйвера обязательно обращайте внимание на такие параметры, как выходное напряжение, потребляемая нагрузкой мощность (ток).

— Напряжение на выходе зависит от падения напряжения на светодиоде; количества светодиодов; от способа подключения.

— Ток на выходе блока питания определяется характеристиками светодиодов и зависит от их мощности и яркости, количества и цветового решения.

Остановимся на цветовых характеристиках LED — ламп. От этого, к слову, зависит мощность нагрузки. Например, средняя потребляемая мощность красного светодиода варьирует в пределах 740 мВт. У зеленого цвета средняя мощность составит уже около 1.20 Вт. На основании этих данных можно заранее просчитать, какой мощности драйвер вам понадобится.

Чтобы вам легче было просчитать общую потребляемую мощность диодов, предлагаем использовать формулу.

P=Pled x N

где Pled — это мощность LED, N — количество подключаемых диодов.

Еще одно важное правило. Для стабильной работы блока питания запас по мощности должен быть хотя бы 25%. То есть должно выполняться следующее соотношение:

Pmax ≥ (1.2…1.3)xP

где Pmax — это максимальная мощность блока питания.

Как правильно подсоединять светодиоды-LED?

Подключать светодиоды можно несколькими способами.

Первый способ – это последовательное введение. Здесь потребуется драйвер напряжением 12В и током 300мА. При таком способе светодиоды в лампе или на ленте горят одинаково ярко, но если вы решитесь подключить большее число светодиодов, вам потребуется драйвер с очень большим напряжением.

Второй способ — параллельное подключение. Нам подойдет блок питания на 6В, а тока будет потребляться примерно в два раза больше, чем при последовательном подключении. Есть и недостаток — одна цепь может светить ярче другой.

Последовательно-параллельное соединение – встречается в прожекторах и других мощных светильниках, работающих и от постоянного, и от переменного напряжения.

Четвертый способ — подключение драйвера последовательно по два. Он наименее предпочтителен.

Есть еще и гибридный вариант. Он соединил в себе достоинства от последовательного и параллельного соединения светодиодов.

Специалисты советуют драйвер выбирать перед тем, как вы купите светодиоды, да еще и желательно предварительно определить схему их подключения. Так блок питания будет для вас более эффективно работать.

Линейные и импульсные драйверы. Каковы их принципы работы?

Сегодня для LED ламп и лент выпускают линейные и импульсные драйверы.
У линейного выходом служит генератор тока, который обеспечивает стабилизацию напряжения, не создавая при этом электромагнитных помех. Такие драйверы просты в использовании и не дорогие, но невысокий коэффициент полезного действия ограничивает сферу их применения.

Импульсные драйверы, наоборот, имеют высокий коэффициент полезного действия (около 96%), да еще и компактны. Драйвер с такими характеристиками предпочтительнее использовать для портативных осветительных приборов, что позволяет увеличить время работы источника питания. Но есть и минус – из-за высокого уровня электромагнитных помех он менее привлекателен.

Нужен светодиодный драйвер на 220В?

Для включения в сеть 220В выпускаются линейные и импульсные драйверы. При этом если блоки питания обладают гальванической развязкой (передача энергии или сигнала между электрическими цепями без электрического контакта между ним), они демонстрируют высокий коэффициент полезного действия, надежность и безопасность в эксплуатации.

Без гальванической развязки блок питания обойдется вам дешевле, но будет не столь надежным, потребует осторожности при подсоединении из-за опасности удара током.

При подборе параметров по мощности специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на светодиодных драйверах с мощностью, превышающей необходимый минимум на 25%. Такой запас мощности не даст электронному прибору и питающему устройству быстро выйти из строя.

Стоит ли покупать китайские драйверы?

Made in China – сегодня на рынке можно встретить сотни драйверов различных характеристик, произведенных в Китае. Что же они собой представляют? В основном это устройства с импульсным источником тока на 350-700мА. Низкая цена и наличие гальванической развязки позволяют таким драйверам быть в спросе у покупателей. Но есть и недостатки прибора китайской сборки. Зачастую они не имеют корпуса, использование дешевых элементов снижает надежность драйвера, да еще и отсутствует защита от перегрева и колебаний в электросети.

Китайские драйверы, как и многие товары, выпускаемые в Поднебесной, недолговечны. Поэтому если вы хотите установить качественную систему освещения, которая прослужит вам ни один год, лучше всего покупать преобразователь для светодиодов от проверенного производителя.

Каков срок службы led драйвера?

Драйверы, как и любая электроника, имеют свой срок эксплуатации. Гарантийный срок службы LED — драйвера составляет 30 000 часов. Но не стоит забывать, что время работы аппарата будет зависеть еще от нестабильности сетевого напряжения, уровня влажности и перепада температур, влияния на него внешних факторов.

Неполная загруженность драйвера также снижает срок эксплуатации прибора. К примеру, если LED – драйвер рассчитан на 200Вт, а работает на нагрузку 90Вт, половина его мощности возвращается в электрическую сеть, вызывая ее перегрузку. Это провоцирует частые сбои питания и прибор может перегореть, сослужив вам всего год.

Следуйте нашим советам и тогда не придется часто менять светодиодные устройства.

Светодиодный драйвер: принцип работы и правила подбора

Светодиоды получили большую популярность. Главную роль в этом сыграл светодиодный драйвер, поддерживающий постоянный выходной ток определенного значения. Можно сказать, что это устройство представляет собой источник тока для LED-приборов. Такой драйвер тока, работая вместе со светодиодом, обеспечивает долголетний срок службы и надежную яркость. Анализ характеристик и видов этих устройств позволяет понять, какие они выполняют функции, и как их правильно выбирать.

Что такое драйвер и каково его назначение?

Драйвер для светодиодов является электронным устройством, на выходе которого образуется постоянный ток после стабилизации. В данном случае образуется не напряжение, а именно ток. Устройства, которые стабилизируют напряжение, называются блоками питания. На их корпусе указывается выходное напряжение. Блоки питания 12 В применяют для питания LED-линеек, светодиодной ленты и модулей.

Основным параметром LED-драйвера, которым он сможет обеспечивать потребителя длительное время при определенной нагрузке, является выходной ток. В качестве нагрузки применяются отдельные светодиоды или сборки из аналогичных элементов.

КПД импульсного драйвера для светодиодов достигает 95%

Драйвер для светодиода обычно питается от сети напряжением 220 В. В большинстве случаев диапазон рабочего выходного напряжения составляет от трех вольт и может достигать нескольких десятков вольт. Для подключения светодиодов 3W в количестве шести штук потребуется драйвер с выходным напряжением от 9 до 21 В, рассчитанный на 780 мА. При своей универсальности он обладает малым КПД, если на него включить минимальную нагрузку.

При освещении в автомобилях, в фарах велосипедов, мотоциклов, мопедов и т. д., в оснащении переносных фонарей используется питание с постоянным напряжением, значение которого варьируется от 9 до 36 В. Можно не применять драйвер для светодиодов с небольшой мощностью, но в таких случаях потребуется внесение соответствующего резистора в питающую сеть напряжением 220 В. Несмотря на то, что в бытовых выключателях используется этот элемент, подключить светодиод к сети 220 В и рассчитывать на надежность достаточно проблематично.

Основные особенности

Мощность, которую эти устройства способны отдавать под нагрузкой, является важным показателем. Не стоит перегружать его, пытаясь добиться максимальных результатов. В результате таких действий могут выйти из строя драйверы для светодиодов или же сами LED-элементы.

Дешевый светодиодный драйвер

На электронную начинку устройства влияет множество причин:

• класс защиты аппарата;
• элементная составляющая, которая применяется для сборки;
• параметры входа и выхода;
• марка производителя.

Изготовление современных драйверов выполняется при помощи микросхем с использованием технологии широтно-импульсного преобразования, в состав которых входят импульсные преобразователи и схемы, стабилизирующие ток. ШИМ-преобразователи запитываются от 220 В, обладают высоким классом защиты от коротких замыканий, перегрузок, а так же высоким КПД.

Технические характеристики

Перед приобретением преобразователя для светодиодов следует изучить характеристики устройства. К ним относятся следующие параметры:

• выдаваемая мощность;
• выходное напряжение;
• номинальный ток.

Схема подключения LED-драйвера

На выходное напряжение влияет схема подключения к источнику питания, количество в ней светодиодов. Значение тока пропорционально зависит от мощности диодов и яркости их излучения. Светодиодный драйвер должен выдавать столько тока для светодиодов, сколько потребуется для обеспечения постоянной яркости. Стоит помнить, что мощность необходимого устройства должна быть более потребляемой всеми светодиодами. Рассчитать ее можно, используя следующую формулу:

P(led) – мощность одного LED-элемента;

n — количество LED-элементов.

Для обеспечения длительной и стабильной работы драйвера следует учитывать запас мощности устройства в 20–30% от номинальной.

Подключение светодиодов к драйверу

Выполняя расчет, следует учитывать цветовой фактор потребителя, так как он влияет на падение напряжения. У разных цветов оно будет иметь отличающиеся значения.

Срок годности

Светодиодные драйверы, как и вся электроника, обладают определенным сроком службы, на который сильно влияют эксплуатационные условия. LED-элементы, изготовленные известными брендами, рассчитаны на работу до 100 тысяч часов, что намного дольше источников питания. По качеству рассчитанный драйвер можно классифицировать на три типа:

• низкого качества, с работоспособностью до 20 тысяч часов;
• с усредненными параметрами — до 50 тысяч часов;
• преобразователь, состоящий из комплектующих известных брендов — до 70 тысяч часов.

Многие даже не знают, зачем обращать внимание на этот параметр. Это понадобится для выбора устройства для длительного использования и дальнейшей окупаемости. Для использования в бытовых помещениях подойдет первая категория (до 20 тысяч часов).

Как подобрать драйвер?

Насчитывается множество разновидностей драйверов, используемых для LED-освещения. Большинство из представленной продукции изготовлено в Китае и не имеет нужного качества, но выделяется при этом низким ценовым диапазоном. Если нужен хороший драйвер, лучше не гнаться за дешевизной китайского производства, так как их характеристики не всегда совпадают с заявленными, и редко когда к ним прилагается гарантия. Может быть брак на микросхеме или быстрый выход из строя устройства, в таком случае не удастся совершить обмен на более качественное изделие или вернуть средства.

Светодиодный драйвер без корпуса

Наиболее часто выбираемым вариантом является бескорпусный драйвер, питающийся от 220 В или 12 В. Различные модификации позволяют использовать их для одного или более светодиодов. Эти устройства можно выбрать для организации исследований в лаборатории или же проведения экспериментов. Для фито-ламп и бытового применения выбирают драйверы для светодиодов, находящиеся в корпусе. Бескорпусные устройства выигрывают в ценовом плане, но проигрывают в эстетике, безопасности и надежности.

Виды драйверов

Устройства, осуществляющие питание светодиодов, условно можно разделить на:

• импульсные;
• линейные.

Импульсный драйвер

Устройства импульсного типа производят на выходе множество токовых импульсов высокой частоты и работают по принципу ШИМ, КПД у них составляет до 95%. Импульсные преобразователи имеют один существенный недостаток — во время работы возникают сильные электромагнитные помехи. Для обеспечения стабильного выходного тока в линейный драйвер установлен генератор тока, который играет роль выхода. Такие устройства имеют небольшой КПД (до 80%), но при этом просты в техническом плане и стоят недорого. Такие устройства не получится использовать для потребителей большой мощности.

Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что источник питания для светодиодов следует выбирать очень тщательно. Примером может послужить люминесцентная лампа, на которую подается ток, превышающий норму на 20%. В ее характеристиках практически не произойдет изменений, а вот работоспособность светодиода уменьшится в несколько раз.

Светодиоды smd 2835 характеристики, разновидности

Светодиод 2835

Светодиоды smd 2835 своим цифровым обозначением говорят не о характеристиках, а лишь о своем размере. Характеристики светодиодов могут изменятся по разным причинам

Размеры светодиодов 2835

Аббревиатура SMD расшифровывается как Surface Mounted Device — устройство поверхностного монтажа. Безусловно, цифры 2835 означают размер светодиодов. То есть ширина – 2,8мм, длина – 3,5мм.

Размеры и устройство светодиода 2835

Размеры светодиодов 2835 стандартизированы для удобства их применения в различных стандартных лампах, лентах и светильниках. Однако, в различных осветительных приборах, требующих установки светодиодов размера 2835, могут понадобится светодиоды с разными характеристиками.  Несомненно, при одинаковых размерах светодиодов  изготовить их с различнными характеристиками не представляет труда. К примеру, ниже в таблице представлены характеристики двух разновидностей светодиодов одинакового размера 2835. Более того, имеющих одного и того же производителя. А именно – компанию Cree.

Светодиоды smd 2835

Электрические характеристики светодиодов 2835

Светодиоды smd 2835 – напряжение, ток, мощность

Таблица характеристик двух разновидностей светодиодов 2835 фирмы Cree

Из таблицы видно, что даже у одного производителя существуют различные виды светодиодов одинакового размера 2835. То есть светодиоды могут быть изготовлены различной мощности и на разное прямое падение напряжения. Например, smd светодиоды 2835 обычно выпускаются на 3, 6 и 9 вольт. Однако производитель может изготовить светодиоды 2835 на напряжение 18 и 36 вольт. А также на номинальный прямой ток 30, 60, 100, 150 миллиампер. Стандартный ряд мощности светодиодов 0,2 Вт, 0,5 Вт и 1 Ватт. Но в продаже могут быть светодиоды 2835 и другой мощности. Характеристики осветительных светодиодов 2835 зависят от количества кристаллов находящихся под люминофором. Обычно светодиоды состоят из одного, двух или трех кристаллов. Однако могут быть и исключения. То есть практически прибор мощностью более 0,2 ватт не один светодиод, а светодиодная сборка.

Как видно, два одинаковых по размеру светодиода Cree изготовлены на разное напряжение. В результате светодиоды имеют совершенно разные вольт-амперные характеристики. Соотношение прямого тока и прямого напряжения этих двух светодиодов  показано в расположенных ниже  графиках.

График – Вольт-амперная характеристика светодиода Cree 2835 3V

График – Вольт-амперная характеристика светодиода Cree 2835 6V

Без всякого сомнения, важно подобрать источник питания и светодиоды друг под друга. То есть питающий драйвер должен выдавать ток силой не больше чем номинальный ток светодиодов. В добавок ко всему прочему, драйвер должен иметь запас по мощности. Разумеется, по сравнению к мощности питаемых от него светодиодам. Безусловно, это обеспечит более долгий срок службы светодиода. А также большую сохранность источника питания.

Вне сомнения, стоит обратить тщательное внимание на охлаждение светодиодов. Во всяком случае, при соблюдении номинальной температуры светодиоды гарантировано прослужат более долгий срок. Чем более дешевые светодиоды применяются, тем более бережно с ними стоит обращаться.

Светодиоды smd 2835 – cветовые характеристики

Цветовая температура, световой поток, энергоэффективность светодиодов 2835

Естественно, светодиоды smd 2835 могут различаться не только по электрическим, но и по световым характеристикам. Осветительные светодиоды размера 2835 выпускаются с различной цветовой температурой. Несомненно, обычно диапазон составляет от 2700 K до 6500 Кельвинов. Светодиоды с разной цветовой температурой имеют различный индекс цветопередачи, световой поток и энергоэффективность. То есть SMD 2835 могут быть не только белыми-осветительными, но и самых разных цветов. Как правило, они имеют красный, желтый, синий, зеленый цвета свечения.

Важно учитывать при покупке светодиодов 2835 их отличие от светодиодов 3528

Не стоит путать светодиоды 2835 со светодиодами 3528. Без сомнения, это два разных вида светодиодов. Вернее говоря, они разные не только по характеристикам, но и по размерам. Применяются в разных световых приборах и не заменяют друг друга.

Упаковка светодиодов 2835 компании Chanzon

При покупке стоит учитывать, что светодиоды 2835 могут иметь самые разные характеристики. Как следствие, нужно выбирать ту разновидность светодиода, которая максимально подходит характеристиками под ваши цели.

Маломощные светодиоды 2835 обычно не продаются поштучно. По сути, в продаже встречаются партии от 50 штук. Чаще от 100 штук. Крепятся светодиоды на ленту, которая сворачивается в катушку и помещается в упаковочный пакет. Посмотреть актуальную на данный момент цену или приобрести светодиоды 2835 можно перейдя по ссылке.

Похожие товары в разделе Светодиоды SMD

Светодиоды 2835 видео

Следующие статьи могут быть полезны для Вас

Светодиоды. Что это такое?

Цветовая температура ламп освещения

Светодиодные лампы

Ваш удобный дом

Как узнать, сколько светодиодов можно использовать при заданном напряжении

\ $ V = I \ cdot R \ $ “штуковина”, как вы ее называете, Закон Ома . Очень важный.

Светодиоды

вызывают довольно постоянное падение напряжения, которое, как говорит Malife , зависит в основном от цвета светодиода, а также немного зависит от тока. Эта диаграмма показывает, что для всех светодиодов видимого света требуется не менее 1,8 В. Красный светодиод упадет примерно на 2,2 В, так что, как вы видели, он может питаться от батареи 3 В. Для двух последовательно соединенных светодиодов требуется не менее 4.4V, поэтому он не будет работать с батареей 3V, но 6V в порядке.

Странные три светодиода. Вы говорите, что два слабо загораются, а третий – нет. Яркость светодиода определяется током, и один и тот же ток проходит через все светодиоды, поэтому все три должны светиться равномерно. Единственное объяснение, которое я могу придумать, это то, что третий может быть неисправен, или это может быть ИК-светодиод. Хотя светодиод, который выходит из строя из-за слишком большого тока, обычно будет разомкнут, а не закорочен. Также закороченный светодиод не должен уменьшать яркость.Светодиоды
чрезвычайно чувствительны к электростатическому разряду , и это могло вызвать сбой светодиода. Если у вас нет других инструментов для защиты от электростатического разряда, прикоснитесь к большому металлическому предмету, прежде чем брать светодиоды.

Теперь в схеме Malife есть большая ошибка , и это отсутствие резистора. У вас будет разница в напряжении между светодиодами и аккумулятором. Для двух светодиодов это будет около 6 В – 4,4 В = 1,6 В. Вы должны что-то сделать с этим, если вы подключите три именно так, может протекать очень большой ток, который может разрушить ваши светодиоды.Таким образом, вы устанавливаете резистор, который выдержит напряжение 1,6 В. Поскольку вы знаете закон Ома, вы можете рассчитать номинал резистора, если знаете, что типичному светодиодному индикатору требуется 20 мА:

\ $ R = \ dfrac {V} {I} = \ dfrac {6V – 2 \ times 2.2V} {20 mA} = 80 \ Omega \ $

Для одиночного светодиода это будет

\ $ R = \ dfrac {V} {I} = \ dfrac {3V – 2.2V} {20 mA} = 40 \ Omega \ $

Неважно, в каком порядке вы размещаете светодиоды и резистор.

Если вы не использовали резистор в своих экспериментах и ​​светодиоды не загорелись, это, вероятно, связано с тем, что батарея не может обеспечивать слишком большой ток.

---

редактировать (после вашего комментария)
Рядом с законом Ома есть также законы Кирхгофа: закон напряжения Кирхгофа (KVL) и закон Кирхгофа (KCL). KVL говорит, что сумма всех напряжений в контуре равна нулю. В нашем случае напряжение аккумулятора равно сумме напряжений на светодиодах и резисторе. (Напряжение на компоненте часто называют падением напряжения на нем.)
На схеме выше мы начинаем с 3 В наверху. На светодиоде «падает» 2,2 В, поэтому напряжение на катоде равно 0.8В. Остался только резистор, прежде чем мы дойдем до 0 В, так что 0,8 В – это падение напряжения на резисторе.
Для более чем одного светодиода начните с положительного контакта батареи и пройдитесь по контуру, вычитая напряжения при прохождении компонентов, пока вы не дойдете до 0 В, когда вернетесь к батарее.

Что произойдет, если светодиод подключен к напряжению питания, превышающему его падение напряжения?

Это одна из тех ситуаций, когда ваша проблема не в том, насколько вы хороши в анализе или какие базовые знания вы можете иметь, а просто в том, что вы не имеете ни малейшего представления о том, чего не знаете.Это всегда делает первый шаг в электронике очень важным.

В случае вашего примера, что вы не знаете о батарее?

1. Напряжение на клеммах идеальной батареи никогда не изменится (по крайней мере, пока не будет использована вся емкость накопителя энергии). Таким образом, должны быть факторы, влияющие на напряжение на клеммах и ее полезную энергоемкость. Краткий список – это химический состав, объем материалов, температура и конструкция анода / катода.
2. Практическая батарея имеет ограниченную емкость, и многие другие факторы, влияющие на напряжение на клеммах и допустимый ток, можно объединить в элемент модели, называемый «Внутреннее сопротивление».В модели для большинства больших батарей это будут доли ома. Однако батарея также имеет другие элементы, такие как емкость и индуктивность, чтобы усложнить ситуацию. Вы можете начать с чтения о моделях батарей с такими текстами, как этот.

Отличным примером большой батареи с очень малым внутренним сопротивлением является автомобильный аккумулятор на 12 В. Здесь, когда вы заводите автомобиль, для включения двигателя требуются сотни ампер (кВт мощности и тока в диапазоне 600 А), и напряжение на клеммах может упасть с 13.От 8 В (полностью заряженный свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор) до 10 В при запуске. Таким образом, внутреннее сопротивление может составлять (согласно закону Ома) всего 6 миллиомов или около того.
Вы можете масштабировать мышление для этого примера на батареи меньшего размера, такие как AA, AAA и C, и, по крайней мере, начать понимать сложность батареи.

Что вы не знаете о светодиодах?

1. Сложность электрической модели диода (будь то выпрямитель или светодиод) огромна. Но мы могли бы упростить его здесь и сказать, что в самом простом случае вы можете представить диод его напряжением запрещенной зоны с последовательным резистором.Вы можете начать с изучения одного из многих пакетов SPICE, и обсуждение StackExchange может стать хорошей отправной точкой.
2. Все полупроводниковые устройства имеют практическое ограничение на количество рассеиваемой мощности. В первую очередь это связано с физическим размером устройства. Чем больше устройство, тем больше мощности оно обычно рассеивает.

Теперь вы можете рассмотреть свой светодиод. Вы должны начать с попытки понять техническое описание устройства.Хотя многие характеристики вы не поймете, вы уже знаете одну (из вашего вопроса), прямое напряжение (Vf) и вы, вероятно, можете найти предел тока и максимальную рассеиваемую мощность в таблице данных.
Вооружившись ими, вы сможете вычислить последовательное сопротивление, необходимое для ограничения тока, чтобы не превысить предел рассеиваемой мощности светодиода.

Закон Кирхгофа о напряжении дает вам большой намек на то, что, поскольку напряжение на светодиоде составляет около 3,1 В (а кривая тока в таблице данных говорит вам, что вы никогда не сможете подать 9 В), вам понадобится еще один компонент модели с сосредоточенными параметрами в цепи.

^{смоделировать эту схему – Схема создана с помощью CircuitLab}

Примечание: внутреннее сопротивление батареи, показанное выше, просто указано для упрощения расчетов. В зависимости от типа батареи (основной или аккумуляторной) внутреннее сопротивление может варьироваться. Проверьте свой технический паспорт аккумулятора.

Может ли указанный выше неизвестный элемент быть просто куском проволоки (без элемента)?
Может …. но мы можем легко вычислить результаты.
С двумя элементами идеального напряжения (9 В и 3.2 * 10) = 5,2 Вт. Поскольку ваш светодиод, вероятно, рассчитан всего на 300 мВт или около того, вы можете видеть, что он сильно нагреется и, скорее всего, выйдет из строя в течение нескольких секунд.

Теперь, если неизвестным элементом является простой резистор, и мы хотим, чтобы ток через светодиод составлял, скажем, 20 мА, у нас достаточно, чтобы вычислить значение.

Напряжение на клеммах батареи будет (9 – (0,02 * 0,1)) = 8,998 В. Напряжение на клеммах светодиода будет (3,1 + (0,02 * 10)) = 3,3 В

Значит, напряжение на неизвестном резисторе равно 5.2 * 10)) = 70 мВт …. надеюсь, что вполне в пределах возможностей маленького светодиода.

Надеюсь, это поможет.

Можно ли использовать светодиодную ленту 12 В при напряжении менее 12 В?

Когда вы ищете светодиодные ленты, вы, скорее всего, встретите в качестве спецификации постоянный ток 12 В или 24 В постоянного тока. Как вы могли догадаться, это необходимое входное напряжение для работы светодиодной ленты.

Но что значит «требуется»? Совершенно интуитивно понятно, что обеспечение более 12 В постоянного тока на светодиодной ленте 12 В – не лучшая идея, потому что вы можете вызвать перегрузку светодиодной ленты, выгорание диодов или чрезмерное нагревание, которое может повредить как схему, так и компоненты платы.Но что, если мы подадим 11 В или даже 9 В? Это «разрешено»? Это плохо для светодиода?

Короткий ответ – нет, совсем нет – использование уровня напряжения ниже указанного в спецификации вполне приемлемо и безопасно. Мы также провели несколько тестов, чтобы предоставить вам некоторые реальные данные, чтобы вы знали, чего ожидать, если вы решите использовать недостаточную мощность светодиодных лент.

Прежде чем мы перейдем к нашей тестовой настройке и результатам, вам может быть интересно, в каких ситуациях светодиодная лента может быть недостаточно управляемой или применимо ли недостаточное движение светодиода к вашей конкретной настройке.Светодиодные ленты

разработаны на уровне схемы для сопряжения с определенным напряжением. Например, мы предлагаем блоки питания 12 В и 24 В постоянного тока в комплекте с нашими светодиодными лентами 12 В и 24 В постоянного тока, и в большинстве случаев напряжение будет точно совпадать.

Практически все характеристики, такие как потребляемая мощность на фут и люмен на фут, предполагают, что подаваемое напряжение точно соответствует номинальному уровню (т. Е. 12 В постоянного тока или 24 В постоянного тока).

При этом совершенно безопасно и допустимо недогружать светодиодную ленту, подавая напряжение ниже номинального.Но большинство продуктов для светодиодных лент не публикуют никакой информации о том, как и в какой степени пониженное напряжение влияет на характеристики светодиодных лент, и именно поэтому мы решили провести наши испытания. Результаты наших тестов показывают некоторые приблизительные оценки, которые можно использовать.

Существует три основных ситуации, в которых напряжение источника питания может быть ниже, чем указано в спецификации напряжения светодиодной ленты. Первый – это намеренный выбор использования более низкого напряжения для достижения более низкой светоотдачи, чем номинальная светоотдача.Например, вы можете обнаружить, что 450 люмен при 5,5 Вт на фут – это слишком много для ваших нужд, и вместо этого вы предпочтете использовать светодиодные ленты при 2,3 Вт на фут. Использование источника питания 20 В на светодиодной ленте 24 В может быть простым и эффективным способом добиться этого без необходимости покупать и устанавливать диммер.

Вторая ситуация может возникнуть из-за существующих ограничений системы. Например, если вы собираетесь установить светодиодные ленты в аккумуляторной системе, напряжение источника питания может упасть ниже 12 В постоянного тока по мере разряда системы.Наши данные ниже должны оказаться полезными для определения того, какой уровень энергопотребления вы можете ожидать, если и когда напряжение питания упадет ниже номинального напряжения светодиодной ленты.

Третья ситуация может быть вызвана недостаточным калибром проводов и, как следствие, падением напряжения. Когда через длинный медный провод недостаточной толщины проходит слишком большой ток, уровень напряжения может упасть еще до того, как он начнет подавать питание на светодиодную ленту.

Мы взяли 30-сантиметровый сегмент наших светодиодных лент со сверхвысоким коэффициентом цветопередачи 95 CRI и подключили его к настольному источнику питания.Настольный источник питания имеет возможность регулирования входного напряжения, и мы измерили потребляемый ток как функцию входного напряжения с шагом 0,1 В.

Мы повторили этот тест для версий на 12 В и 24 В.

Сначала мы измерили потребляемый ток при соответствующем номинальном напряжении, а затем уменьшили напряжение с шагом 0,1 В и сняли показание потребляемого тока. Ниже представлены результаты, нанесенные на график.

Важно: обратите внимание, что эти результаты основаны на ограниченных тестах только наших собственных светодиодных лент.Результаты будут отличаться для разных продуктов и производителей.

Ниже приведен график, показывающий соотношение между входным напряжением и потребляемой мощностью (рассчитывается как входное напряжение x потребляемый ток). Вы увидите довольно линейную зависимость между 1,0 Вт на фут и 5,0 Вт на фут.

Сначала мы замечаем, что светодиодные ленты не загораются до минимального порогового напряжения. Это примерно 7.5 В для светодиодных лент на 12 В и 15,5 В для светодиодных лент на 24 В. Это немного противоречит интуиции, поскольку это означает, что вы не можете просто ожидать, что вход источника питания 6 В на светодиодной полосе 12 В будет просто производить половину мощности. (Узнайте больше о том, как работают диодные напряжения и схемы, и почему это так).

После этого минимального порогового напряжения потребляемая мощность увеличивается примерно на 1,0 Вт на фут каждые 0,75 В и 1,5 В для светодиодных лент на 12 В и 24 В соответственно.

Обычный уровень напряжения для блоков питания портативных компьютеров – 19.5 В постоянного тока, так что вы можете найти эти результаты полезными, если вы в затруднительном положении, и это единственный источник питания, который у вас есть под рукой. Согласно нашим результатам, вход 19,5 В постоянного тока обеспечит уровень мощности примерно 2,0 Вт на фут на светодиодной полосе 24 В постоянного тока, что является быстрым и легким способом преднамеренного снижения светоотдачи примерно на 60%.

Как мы упоминали выше, светодиодные ленты с нижним приводом, использующие более низкое напряжение, чем его номинальное напряжение, полностью безопасны и не оказывают вредного воздействия на светодиоды или схемы.

Во всяком случае, если снизить их номинальный ток, теоретический срок службы и долговечность светодиодных лент будет еще больше.

С технической точки зрения минусов действительно нет. С практической точки зрения? Единственным недостатком может быть то, что вы в некотором смысле переплачиваете за мощность.

Светодиодная лента хорошего качества предназначена для комфортного обеспечения определенного уровня яркости, и поэтому она разработана с соответствующим количеством светодиодов на фут, а также с достаточной толщиной меди, чтобы выдерживать напряжение.Это неизбежно означает, что вы платите больше за более высокое качество и количество компонентов и материалов, но, недооценивая их, вы не используете их в полной мере. Можно сказать, что это немного похоже на покупку спортивного автомобиля, но при этом не ездить на нем быстрее 50 миль в час.

Другие сообщения

Насколько сильно нагреваются светодиодные ленты? Это нормально?

Вы можете часто видеть, как светодиодные технологии рекламируются за более низкую тепловую мощность и более высокую эффективность.Итак, вы можете быть удивлены, увидев … Подробнее

Что означает плотность светодиода на светодиодной ленте?

При покупке светодиодных лент вы можете встретить число, называемое «плотность светодиода», или такое обозначение, как 300 светодиодов. Что это значит? Thi … Подробнее

Стоит ли выбирать светодиодные лампы 4000K? Углубленный взгляд

При покупке светодиодных ламп вы встретите «теплые белые» или «мягкие белые» лампы, которые обычно имеют рейтинг цветовой температуры… Подробнее

Как выбрать светодиодную лампу BR30

Возможно, вы захотите заменить некоторые из старых осветительных приборов в своем доме, и вам встретился форм-фактор BR30. Что это значит и хо … Подробнее

Вернуться к блогу об освещении осциллограмм

Просмотрите нашу коллекцию статей, практических рекомендаций и руководств по различным приложениям освещения, а также подробные статьи по науке о цвете.

Обзор продукции для освещения осциллограмм

Что дает? – Блог 1000Bulbs.com

На этой неделе мы ответим на один из самых часто задаваемых, но неуловимых вопросов в отрасли освещения: почему некоторые источники света работают от 120 вольт, а не от 12 или 24 вольт? И почему напряжение вообще имеет значение? Все дело в мощности, верно? Не совсем. Светильники работают от разных напряжений для специализированных целей, и в Америке наиболее распространены системы освещения на 120, 12 и 24 В.Так в чем же между ними разница?

120 вольт – стандартное напряжение питания для американских домов. Это напряжение, которое поступает в ваш дом от местной подстанции. Электрики и другие отраслевые эксперты обычно называют 120 вольт «линейным напряжением». Практически все домашние светильники и бытовая техника в США работают от сетевого напряжения. Лампочку на 120 вольт обычно можно вкрутить в светильник для дома, и она будет работать правильно без каких-либо дополнительных сложностей.Точно так же большинство приборов работает от 120 вольт, и их можно просто подключить к розетке в помещении.

Между тем, 12 вольт и 24 вольта обычно используются для наружного освещения и называются «низковольтным» освещением. Трансформатор (или драйвер светодиодов для светодиодов) требуется для «понижения» (уменьшения / преобразования) стандартного источника питания 120 В, подаваемого в ваш дом, в источник питания 12 или 24 В для ваших светильников. В большинстве случаев, нужна ли вам лампочка на 12 или 24 вольта, просто зависит от потребностей вашего осветительного прибора: требуется ли вашему светильнику для работы лампочка, которая работает от 12 или 24 вольт?

Когда дело доходит до светодиодных тросовых светильников или светодиодных лент, у вас может быть выбор между 12-вольтовым или 24-вольтовым светом.Тот, который вам нужен, зависит от того, какой длины вам нужен светильник из веревки или ленты. Чем длиннее ваша непрерывная прядь веревки или ленты, тем большее напряжение вам понадобится, чтобы пройти по всей ее длине без потери яркости (явление, называемое падением напряжения). Мы обсудим 12-вольтовый и 24-вольтовый ленточные светильники далее в нашем светодиодном ленточном световоде.

Низковольтное освещение используется вне помещений потому, что оно безопаснее. Если провод 120-вольтового источника света (который будет проложен под землей или на внешней стороне здания, если он будет использоваться на открытом воздухе) станет оголенным, это будет очень опасно для кого-то соприкоснуться с ним, что может привести к опасному поражению электрическим током. .Для низковольтного источника света этот риск значительно снижается и в большинстве сценариев практически не причинит вреда. Практическое правило: если ваши фонари используются там, где проводка может быть оголена и, следовательно, опасна, всегда лучше выбрать низковольтное освещение, если есть выбор.

Это лишь три наиболее распространенных напряжения в жилых домах в Америке. Это ни в коем случае не единственные напряжения, которые можно использовать для работы систем освещения или приборов.Многие коммерческие здания в США работают от 277 вольт, а в Европе стандартное напряжение составляет 220 вольт – основная причина, по которой американские приборы не работают в зарубежных розетках. Некоторым системам освещения требуется , даже больше вольт. При покупке нового источника света, прежде всего, вы всегда должны подбирать лампочку в соответствии с требованиями вашего светильника.

Есть вопросы по линейному или низковольтному освещению? У нас есть ответ! Спросите ниже и получайте больше обновлений освещения, подписавшись на нас в Facebook, Twitter, Google Plus, LinkedIn, Pinterest или Instagram!

Установка светодиодного освещения в автомобиле

Использование светоизлучающих диодов, иначе называемых светодиодами в автомобиле.

Светодиодные фонари быстро становятся предпочтительным источником света во многих областях применения.Для этого есть веские причины. Светодиодные лампы потребляют примерно в 10 раз меньше мощности стандартной сопоставимой лампочки, что делает их намного более эффективными. Светодиоды служат намного дольше стандартных лампочек – примерно 100 000 часов. Недавние достижения позволили создать светодиодные лампы с высокой светоотдачей, что сделало их более желательными в качестве источника света по сравнению со светодиодами предыдущего поколения, которые привыкло видеть большинство людей. Кроме того, производство светодиодов произвело массовое производство светодиодов по очень низкой цене за светодиод, что сделало светодиоды более доступными.

В автомобиле сам электронный компонент, известный как светодиод или светоизлучающий диод, обычно используется в качестве индикатора, предупреждающего вас о включении цепи. Однако вы не можете просто подключить светодиод к источнику питания на 12 В в автомобиле и ожидать, что он заработает. Обычному светодиоду для работы требуется всего 2 вольта, поэтому напряжение питания вашего светодиода необходимо уменьшить с 12 до 2 вольт. Это достигается с помощью резистора. Примечание: для типичных светодиодов требуется 2 В для каждого светодиода, однако для некоторых требуется 4 В, например, для синих и белых светодиодов.

На диаграмме справа «R» представляет собой резистор на 470 или 560 Ом, любой из них будет работать с общим светодиодом, требующим 2 вольт. Вам нужно будет приобрести по одному резистору на каждый светодиод. Резисторы обычно можно купить в тех же магазинах электроники, что и сами светодиоды.

Подключение светодиодных фонарей

Светодиод имеет два вывода, и они должны быть подключены определенным образом. Два вывода называются: a или + для анода и k или – для катода (да, это действительно k, а не c для катода).Катод – это короткий вывод, и на корпусе круглых светодиодов может быть небольшая плоская поверхность. Если вы видите внутри светодиода, катод – это электрод большего размера (но это не официальный метод идентификации).

Всегда разумно проверить вашу схему, прежде чем делать ее постоянной. Внимание: никогда не подключайте светодиод напрямую к батарее или источнику питания! Он будет уничтожен почти мгновенно, потому что через него пройдет слишком много тока и он сгорит. Чтобы ограничить ток до безопасного значения, светодиоды должны иметь последовательно включенный резистор.Для быстрого тестирования используйте зажимы типа «крокодил» или временно подключите провода к резистору, не замыкая их вместе. Подключите более длинный анод (a) или конец + к плюсовой клемме аккумулятора или к источнику питания 12 В. Подключите катод (k) или – конец светодиода к резистору, а затем другой конец резистора к отрицательной стороне батареи. (См. Диаграмму выше). Если все пойдет хорошо, вы должны увидеть свет. Если у вас светодиод подключен наоборот, это просто не сработает. Просто поменяйте местами провода светодиодов.

Пайка схемы

Светодиод должен быть подключен последовательно с резистором. Лучший способ соединить их вместе – спаять. Если вы собираетесь спаять их вместе, имейте в виду, что светодиоды могут быть повреждены нагревом при пайке, однако риск невелик, если вы не будете очень медленно выполнять пайку и позволить теплу проникнуть внутрь светодиода. В противном случае при пайке большинства светодиодов особых мер предосторожности не требуется.

Применение этой схемы к вспомогательному переключателю или устройству
В большинстве случаев вы не будете просто добавлять световой сигнал в свой автомобиль.Скорее всего, вы захотите, чтобы эти светодиодные индикаторы действовали как индикаторы, указывающие на то, что включены цепи, такие как фары Offroad, радио CB, охлаждающий вентилятор или встроенный воздушный компрессор. Чтобы подключить эту цепь к вашему автомобилю, вы просто подключаете положительную выходную мощность от переключателя, который приводит в действие ваше устройство (например, внедорожные фонари), на более длинную + сторону (анод) светодиода, а затем заземляете резистор на другой конец. Таким образом, мощность течет от переключателя, когда он включен, через светодиод, через резистор и на землю.

Расчет необходимого резистора

Расчет, используемый для определения номинала последовательного резистора, который нам нужен, чтобы знать прямое напряжение и ток диода, а также его соединения. Эту информацию можно получить на упаковке, если вы приобрели светодиод.

В этом примере это 2 В и 20 мА (0,02 А).

Катодный вывод – ближайший к «плоской» части корпуса.

Поскольку напряжение на диоде (светодиоде) составляет 2 вольта, а напряжение аккумулятора составляет 12 вольт, то напряжение на резисторе составляет 12-2 = 10 вольт.

Диод включен последовательно с резистором, поэтому ток через них одинаков, 0,02 ампера.

Теперь мы знаем напряжение на резисторе и ток через резистор.

Теперь по закону Ома мы можем рассчитать номинал резистора.
Сопротивление = Вольт, деленное на Ампер = В / I = 10 / 0,02 = 500 Ом.

Поскольку это нестандартное значение, мы можем использовать резистор 470 или 560 Ом, поскольку это приложение не критично для значений.

Для 4-вольтового (синего или белого светодиода) формула будет выглядеть так:

Сопротивление = Вольт, разделенное на Ампер = В / I = 8/0.02 = 400 Ом.

Для этого можно использовать обычный резистор на 390 или 470 Ом.

Правильный диапазон напряжения для светодиодных приложений

Новое в апреле 2019 года

Выбор драйвера светодиода с правильным рабочим диапазоном напряжения (область постоянного тока) может показаться довольно простым, но в этой статье объясняется, что это не так просто. Во-первых, нужно понимать, что прямые напряжения светодиодов не идентичны от кристалла к кристаллу. Во-вторых, напряжение светодиода меняется при повышении или понижении температуры перехода.Поскольку правильная работа драйвера имеет решающее значение для функциональности и надежности лампы, стоит подробнее изучить эти факторы, влияющие на напряжение светодиода. В этой статье объясняются типичные проблемы прямого напряжения светодиодов и как правильно определить необходимый запас для напряжения драйвера светодиода. Он также предлагает поискать новую функцию, которая есть в некоторых новых драйверах светодиодов, которые могут работать с временным повышенным выходным напряжением, чтобы обойти проблему высокого напряжения светодиодов при чрезвычайно низкой температуре.

Конструкция светодиодной лампы – это многомерная инженерная работа, которая включает в себя оптические, тепловые и электрические аспекты проектирования. Для достижения оптических требований в первую очередь решаются тип и количество светодиода, а также ток его возбуждения. В зависимости от определенных соображений безопасности и / или модульного подхода к проектированию определенное количество светодиодов помещается в одну цепочку, а другие – параллельно. Когда эти коэффициенты определены, первая оценка рабочего напряжения светодиода может быть сделана путем умножения количества светодиодов в одной цепочке на типичное прямое напряжение ( _{В вперед} ) этого светодиода.

V _{forward_total} = V _forward x Num / String

Приведенный выше расчет дает приблизительное представление о диапазоне рабочего напряжения, и вместе с определенным током возбуждения можно узнать потребляемую мощность. Однако это число не является абсолютным значением и не подходит для обеспечения правильной электрической конструкции. Чтобы конструктивно учитывать напряжение драйвера, напряжение светодиода следует учитывать с учетом 1) ВАХ, 2) производственных вариаций и 3) температурного коэффициента.В нижеследующем абзаце эти 3 аспекта объясняются отдельно, а в конце статьи приводится пример оценки напряжения и этапов выбора драйвера светодиода.

Вольт-амперные характеристики светодиода

Для идеального светодиода прямое напряжение не изменяется при увеличении тока (рис. 1.). На самом деле прямое напряжение ДЕЙСТВИТЕЛЬНО изменяется с током, и важно проверять напряжение светодиода на основе фактического расчетного тока, а не ссылаться на стандартные условия испытаний, указанные в спецификации.
В приведенном ниже примере технические характеристики показывают, что типичное напряжение светодиода составляет 3,2 В. Если светодиод не используется при токе 350 мА, а 1 А, то вместо 3,2 В / светодиод фактическое типичное напряжение светодиода составляет 3,8 В / светодиод. Эта разница в 0,6 В может привести к совсем другому результату, когда большое количество светодиодов включены последовательно. Более того, ситуация может усугубиться, если драйвер светодиода имеет высокий пульсирующий ток, что приведет к пиковому току выше 1 А и, следовательно, пиковому напряжению будет превышать 3,8 В.

Характеристики	Агрегат	Минимум	Типичный	Максимум
		9030 в прямом направлении, напряжение		3.2	3,48

Рис. 1.

Рис. 2.

Производственный допуск светодиода

Прямое напряжение светодиода на каждой матрице изменяется из-за дрейфа процесса. Зрелая продукция должна обеспечивать более жесткий допуск, приводящий к нормальному распределению (например, рис. 3). Типичное отклонение напряжения из-за производственного отклонения составляет менее 10%, что может быть косвенно получено из отношения максимального к типичному типичному прямому напряжению в таблице данных светодиодов (см. Столбцы 4 и 5 таблицы 1).С другой стороны, производственные данные, такие как фактическое распределение прямого напряжения, может потребоваться напрямую у производителя светодиодов.
Хотя абсолютный максимум / минимум составляет +/- 10%, по статистике, чем больше светодиодов подключено последовательно, тем более вероятно, что суммарное прямое напряжение установится около типичного значения напряжения. Рекомендуется создать некоторый запас по напряжению, запас в 10% от типичного напряжения считается безопасным. Также можно рассмотреть более высокий запас, который улучшит рабочее состояние драйвера и продлит срок его службы.Рис. 3 Прямое распределение напряжения на светодиодах производства

LED Vf. Против. Temp

Прямое напряжение светодиода имеет отрицательный температурный коэффициент, это означает, что чем выше температура, тем ниже прямое напряжение. Поскольку светодиод представляет собой самонагревающийся элемент, при правильной тепловой конструкции лампы постоянная рабочая температура и рабочее напряжение светодиода обычно довольно стабильны. Худший случай наступает, когда лампа запускается при низкой температуре. Чтобы оценить дополнительное напряжение при низкой температуре, в спецификации светодиода приводится типичная кривая V-T в соответствии со стандартными условиями испытаний (например,грамм. 350 мА). Многие производители также предоставляют программный инструмент для проверки напряжения в соответствии с переменными параметрами, такими как температура перехода (Tj), ток возбуждения и т.д. Допуск или текущая разница. В первом случае потребность в напряжении носит временный характер, и поэтому запас по напряжению не нужно резервировать постоянно. На рынке есть несколько продвинутых светодиодных драйверов, оснащенных функцией адаптации к напряжению, чтобы справиться с кратковременными требованиями к напряжению.

Mean Well HLG-480H-C, например, имеет функцию «адаптации к окружающей среде», которая может автоматически уменьшать выходной ток для замены на более высокое выходное напряжение, сохраняя при этом общую выходную мощность в пределах спецификации. Когда лампа включается и постепенно нагревается, напряжение возвращается к нормальному уровню, а затем ток также возвращается к исходному расчетному значению. Функция адаптации к окружающей среде обеспечивает на 20% больше запаса по напряжению, чем обычный драйвер светодиодов. HLG-480H-C1400, который работает при 171 ~ 343 В, может временно повыситься до 412 В, чтобы обеспечить успешный запуск ламп при очень низкой температуре (например,грамм. -40 ° С).

Серия HVGC с постоянной мощностью аналогичным образом допускает более высокое выходное напряжение при уменьшении силы тока. Есть также другие возможности для других моделей. Если есть какие-либо вопросы по поводу запуска светодиодов, пожалуйста, свяжитесь с MEAN WELL для получения лучших предложений.

Рис. 4 Зависимость температуры от прямого напряжения

Пример и сводка

В конструкции лампы используется 100 светодиодов, как на рис. 2, ток возбуждения составляет 1,05 А. Всего есть 2 струны, что означает, что каждая струна имеет 50 светодиодов. Самая низкая рабочая температура согласно спецификации лампы составляет 0 ° C.Для определения требований к напряжению:

Решение 1. Введите эти параметры в программное обеспечение ПК и получите рабочую точку светодиода с запасом. Подробности уточняйте у производителя.

Решение 2: Проверьте таблицу светодиодов и выполните следующие действия:

• Шаг 1: Проверьте кривую V-I светодиода, найдите напряжение на кривой в соответствии с заданным током.

  Согласно рис. 2 типичное прямое напряжение светодиода при 1,05 А составляет 3,8 В

• Шаг 2: Умножьте это напряжение на количество светодиодов в одной цепочке.

  3,8 (В) x 50 (шт.) = 190 В

• Шаг 3: Учет производственных допусков с использованием отношения максимального напряжения к типу.

  3,48 (В) / 3,2 (В) = 108,75%
  190 (В) x 108,75% = 206,6 (В)

  Краткое описание: общее прямое напряжение светодиода
  типичное составляет 190 В
  Общее прямое напряжение светодиода в худшем случае составляет 207 В *
  (* пульсации тока от драйвера здесь не рассматриваются.)

• Шаг 4: Рассмотрение температурного коэффициента для оценки напряжения запуска наихудшего случая.

  Из рис. 4, тип. напряжение при 0 ° C составляет 3,6 В, при 85 ° C – 3,2 В.
  Предположим, светодиодная лампа обычно работает при Tj 85 ° C
  3,6 (В, Tj = 0) / 3,2 (В, Tj = 85) = 1,125 меньше 1,2
  При холодном запуске
  Общее прямое напряжение светодиода типичное составляет 190 В x 1,2 = 228 В наихудшем случае общее прямое напряжение светодиода
  составляет 207 В x 1,2 = 248,4 В
  

Предлагаемая модель: HLG-480H-C2100, причина указана ниже

Светодиодной лампе требуется типичное напряжение 190 В и 2,1 А (399 Вт) в худшем случае 207 В (435 Вт). Это в пределах рейтинга HLG-480C.Кроме того, HLG-480H имеет очень низкую пульсацию тока, поэтому влияние пульсации на изменение напряжения светодиода можно игнорировать. При низкой температуре требование к напряжению может временно превышать 249 В, что выходит за рамки нормального диапазона постоянного тока, однако такая ситуация возникает редко, и ее можно покрыть функцией адаптации к окружающей среде HLG-480H-C2100, которая максимально поддерживает 275 В с приведенный ток.

Эта статья написана компанией Mean Well с сайта www.meanwell.com

Вернуться в блог

Написано Эли в понедельник, 6 августа 2018 г.

 Первоначально это сообщение было написано 8 ноября 2012 года. 

Запуск светодиода RGB на 12 В постоянного тока аналогичен запуску любого другого светодиода, за исключением того, что вам нужно 3 токоограничивающих резистора вместо 1.

Несмотря на то, что у светодиода RGB есть 4 вывода, это все еще «простой» вопрос использования закона Ома и некоторой информации из таблицы данных светодиода для расчета правильного значения и размера для токоограничивающих резисторов. Это может показаться не таким простым, если вы новичок в электронике или имеете ограниченный опыт работы со светодиодами, но не волнуйтесь – требуемые математические вычисления могут быть выполнены вашим сыном или дочерью 5 ^{-го класса} .

В этом примере я буду использовать сверхъяркий светодиод Vetco VUPN6563 RGB (общий катод). – Поставляется в упаковке из 3-х светодиодов по очень доступной цене . Следующие шаги будут работать для светодиодов с общим катодом или общим анодом.

Зачем нужен резистор:

Светодиод потребляет больше тока по мере увеличения напряжения, используемого для его работы.

Ток вызывает нагрев светодиода; высокий ток приводит к слишком большому нагреву. Если вы потребляете больше тока, чем максимальный указанный в таблице данных «прямой ток», светодиод самоуничтожится при менее впечатляющей вспышке света с большим количеством дыма, чем вы хотите вдохнуть.Токоограничивающий резистор подходящего размера будет рассеивать дополнительный ток (в виде тепла), который обычно протекает через светодиод, когда его напряжение превышает номинальное прямое напряжение.

Когда дело доходит до ограничения тока, рекомендуется предусмотреть запас прочности. Работа светодиода на максимальном заданном прямом токе может привести к сокращению срока службы и снижению светоотдачи с течением времени. Уменьшение тока до уровня чуть ниже максимального прямого тока дает светодиоду немного меньшую светоотдачу, но гораздо более длительный срок службы.

Как рассчитать номинал и размер резистора:

Есть 2 шага для выбора правильного резистора:

1) Рассчитайте номинал резистора (в омах)

2) Рассчитайте мощность, рассеиваемую резистором (в ваттах)

Шаг 1: Расчет номинала резистора (Ом)

Чтобы рассчитать номинал резистора (в омах) и размер (в ваттах), нам необходимо знать следующее:

1. Светодиодный ток в прямом направлении (мА)
2. Прямое напряжение светодиода (вольт)
3. Рабочее напряжение (В)

В техническом описании светодиода с общим катодом RGB указано, что прямое напряжение равно 2.0 вольт для красного сегмента, 3,0 вольт для зеленого сегмента и 3,0 вольт для синего сегмента. Прямой ток указан как 20 мА для всех 3 сегментов.

Обратите внимание, что перечислены 3 отдельных значения напряжения. Значит ли это, что нам нужно 3 отдельных резистора? Да – интересные вещи произойдут, если на катоде используется только один резистор, например, зеленый и синий будут иметь немного меньшую светоотдачу, а красный будет казаться ярче, чем если бы мы использовали 3 отдельных резистора. Если вы решите использовать только 1 резистор, выберите его для наименьшего значения напряжения и тока, но обязательно увеличьте размер резистора, чтобы он мог рассеивать достаточно тепла для всех 3 элементов (умножьте рассеиваемую мощность на 3).

В этом примере мы собираемся вычислить номинал резистора, необходимого для сегмента красного светодиода.

Вот данные, которые у нас есть сейчас:

1. Светодиодный ток в прямом направлении (если) (мА) = 20 мА (0,020 А)
2. Светодиодное прямое напряжение (Vf) (Вольт) = 2,0 В
3. Рабочее напряжение (Вс) (Вольт) = 12 Вольт

Это формула закона Ома, которую мы будем использовать для расчета номинала резистора:

Номинал резистора (Ом) = (Рабочее напряжение – Прямое напряжение светодиода) / Прямой ток светодиода
Номинал резистора (Ом) = (12-2.0) / 0,020

Номинал резистора нам нужен – 500 Ом. Поскольку резисторы на 500 Ом обычно не доступны, мы выберем следующее ближайшее значение: 560 Ом. Всегда выбирайте большее из двух значений близкого резистора. Это поможет гарантировать, что светодиодный индикатор будет оставаться ниже номинального значения If (максимального прямого тока).

Шаг 2: Расчет номинала резистора (ватт)

Теперь нам нужно выяснить, какой размер резистора использовать (1/8 Вт, 1/4 Вт, 1 Вт и т. Д.). Это тоже очень простая математика с использованием закона Ома:

.

• Рассеиваемая мощность резистора (Вт) = напряжение (в квадрате) / номинал резистора

Мы знаем из шага 1, что напряжение составляет 10 Вольт (12 Вольт – 2.2/560 = 0,178

Резистор будет рассеивать 0,178 Вт или 178 мВт. Резистор на 1/4 Вт (250 мВт) справится с этим безопасно. Мы должны выбрать резистор 1/4 Вт, 560 Ом, номер детали Vetco NTE-QW156 – хороший выбор.

Затем мы выполняем те же вычисления в шагах 1 и 2 для зеленого и синего сегментов (Vf = 3,0, If = 20 мА). Значение резистора для зеленого и синего цветов: 470 Ом. Номер детали Vetco NTE-QW147 – резистор 470 Ом, 1/4 Вт.

В собранном виде наша схема светодиода RGB выглядит как на схеме ниже.Если вы подключите к источнику питания все 3 анода одновременно, светодиод будет светиться белым.

[Принципиальная схема светодиодов RGB + резисторы]

Альтернативы использованию токоограничивающих резисторов: Резисторы

– простой способ ограничить ток, но они неэффективны. Избыточная мощность тратится в виде тепла. Лучшей альтернативой токоограничивающим резисторам является использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для посылки на светодиод импульсов напряжения, рассчитанных по времени и определенной длительности.PWM позволит вам управлять яркостью отдельных светодиодных сегментов, создавая великолепный массив различных цветовых комбинаций.