Напряжение на светодиоде
В сети «гуляют» таблицы со следующими величинами рабочего напряжения светодиодов:
белые 3-3,7 v
синие 2,5-3,7 v
зеленые 2,2-3,5 v
желтые 2,1-2,2 v
красные 1,6-2,03 v
В то же время производители конкретных SMD светодиодов дают следующие напряжение питания светодиодов:
Напряжение красного светодиода самое низкое, а белого – самое высокое.
На цвет свечения светодиода влияют добавки в полупроводнике. Корректировать цвет удается нанесением люминофора, так, например, получают из голубого свечения белый свет.
Падение напряжения на светодиоде зависит не только от цвета свечения, но и от конкретного типа, протекающего тока, температуры и старения. Отвод тепла в лампах, светильниках и прожекторах является очень важной задачей, т.к. сильно влияет на степень деградации светодиодов. .
На практике самым важным параметром светодиода, от которого зависит срок его службы, является номинальный ток.
В случае использования токограничивающих резисторов, напряжение желательно стабилизировать. КПД при таком включении складывается из КПД стабилизатора напряжения и потерь на резисторе и не превышает 80%, в то время как КПД современных драйверов-стабилизаторов тока не ниже 95%.
Наличие технологического разброса прямого падения напряжения даже у диодов произведённых в одном технологическом цикле, делает нежелательным их параллельное включение.
Проблема решается уменьшением тока через светодиоды с соответствующей потерей яркости свечения, либо установкой ограничительного резистора на каждый led.
При последовательном включении все светодиоды в гирлянде, должны быть одного типа или иметь одинаковый рабочий ток.
Следует помнить, что светодиод пропускает ток только при подаче на катод отрицательного напряжения, а на анод положительного. При обратном включении ток протекает при повышенном напряжении и следствием может стать пробой и выход из строя. Допустимое обратное напряжение, как правило, находится в пределах 5 вольт. При питании переменным током надо использовать встречно-параллельное включение диодов.
Зависимость интенсивности излучения светодиода от прямого тока нелинейная, при увеличении тока интенсивность излучения растет не пропорционально.
Как понять, на сколько вольт рассчитан светодиод | Энергофиксик
Конечно, мы все прекрасно знаем, что главным параметром всех светодиодов является номинальный ток.
Но кроме этого, так же очень важно знать, на какое напряжение рассчитан светодиод.
Хочу сразу сказать, что под аббревиатурой напряжение светодиода подразумевается разница потенциалов на p – n переходе в открытом состоянии. Этот параметр имеет справочный характер и его можно посмотреть в технической документации, где также указаны и другие параметры светодиодов.
Но зачастую у нас нет под рукой документов на светодиод, который мы нашли у себя в запасах. А вот как узнать падение напряжения в этом случае мы и поговорим в статье.
Определяем падение напряжения теоретическим способомИтак, у вас есть светодиод, но при этом нет на него документов. Цвет, которым светится светодиод, может вам о многом рассказать, как сам корпус, форма и размеры полупроводникового прибора.
Если у светодиода корпус из прозрачного компаунда, то каким цветом он светится без его подключения загадка.
Чтобы определить, а заодно и проверить исправность светодиода, нам потребуется мультиметр.
Переводим переключатель в положение прозвонка и щупами касаемся поочередно выводов диода. При этом у рабочего светодиода в прямом смещении вы увидите, что он слегка засветится.
Таким нехитрым способом вы определили цвет и исправность самого светодиода.
Почему именно важен цвет свечения? Да все просто. Светодиоды разных цветов изготавливаются из различных полупроводниковых компонентов. Именно химия полупроводника во многом определяет, какое падение напряжения будет на P-N переходе.
Но так как во время производства применяется множество химических элементов, то лишь по цвету можно определить только приблизительно на какое напряжение рассчитан тот или иной светодиод.
Если вы знаете какого цвета ваш светодиод, то вполне можно найти в интернете техническую документацию на светодиоды похожей конструкции, но обязательно одного цвета.
И уже в ней посмотреть примерно какое напряжение на вашем светодиоде.
Теоретические изыскания вам смогут дать лишь приблизительные данные, но практический опыт позволит определить реальное напряжение светодиода.
Практическое определение напряжения светодиода
Для того, чтобы на практике определить напряжение кроме самого светодиода понадобится еще резистор на сопротивление 580 Ом (можно больше), регулируемый блок питания, например как у меня.
Собираем все наши детали вот по этой схеме:
Тут все очень просто: через резистор мы ограничиваем ток, а мультиметром мы контролируем прямое падение напряжения на светодиоде.
И проверка выглядит следующим образом: от регулируемого источника питания плавно (с нуля) начинаем подавать напряжение. Как только его величина подберется к порогу срабатывания, светодиод засветится.
При дальнейшем повышении напряжения яркость свечения достигнет своего номинала и показания мультиметра (в режиме вольтметра) перестанут расти.
Это будет указывать на то, что p – n переход полностью открыт и дальнейшее увеличение напряжения на блоке питания будет прикладываться исключительно к резистору.
Вот эти показания на мультиметре и будут указывать на номинальное прямое напряжение светодиода.
Примечание. Если вы увидели, что на мультиметре установилось напряжение в 1,9 Вольта, но при этом светодиод не светится, то вероятнее всего перед вами инфракрасный светодиод. Чтобы убедиться в этом, возьмите телефон, включите камеру и посмотрите на тестируемый светодиод через нее. Если увидите, что в камере он светится ярко, то значит, вы тестируете именно инфракрасный светодиод.
Заключение
Вот такими нехитрыми способами можно найти напряжение светодиода. Если понравилась статья, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше внимание!
Напряжение питания светодиодов в лампе. Ремонт светодиодных led ламп, устройство, электрические схемы
Ремонт светодиодных ламп на 220 вольт, при желании, можно сделать в домашних условиях, но для этого непременно нужно иметь в наличии паяльник и мультиметр.
Светодиодные лампы такого типа на английском называются “LL-CORN”, что в переводе означает (лампа-кукуруза), по внешнему виду действительно похоже на початок кукурузы. Такие “початки” выпускаются в множестве видов. Выбрать действительно качественную продукцию сложно. Большинство подобных лампочек производится в Китае и являются подделками, но данная статья будет не о борьбе с поддельной продукцией, а поговорим на тему: ремонт светодиодных ламп кукуруза.
Лампы такого типа как на фотографии выпускают на 24, 30, 36, 48, 56, 69, 72 светодиода. В настоящее время эти лампы оснащают светодиодами SMD5730 или SMD5733. Их данные:
SMD5730 – размеры указаны в названии 5.7 мм. на 3.0 мм. Мощность – 0.5 ватта. Напряжение 3.4 вольта. Ток 150 мА. Световой поток 30 – 45 люмен.
SMD5733 – размеры указаны в названии 5.7 мм. на 3.3 Мощность – 0.5 ватта. Напряжение 3.4 вольта. Ток 150 мА. Световой поток 35 – 50 люмен. Но нужно сказать, что светодиоды, выпущенные в Китае, часто не соответствуют заявленным характеристикам.
Если светодиодная лампа перестала светить, то её не нужно сразу выбрасывать, ремонт такой лампы не сложен и может быть сделан практически любым человеком, кто умеет держать в руках паяльник. Но до ремонта лампы нужно убедиться, что лампа получала питание в месте, где она стояла. Это значит, что на место выкрученной лампы нужно вкрутить другую и убедиться, что не работает именно лампа, а не сам светильник.
Для ремонта, нужно добраться до внутренностей, и тут возникает вопрос как вскрыть светодиодную лампу? Ответ прост – при помощи обыкновенного кухонного ножа. Нужно нож вставить в место где соединяется корпус лампы с защитным прозрачным кожухом и повернуть до выхода паза кожуха из выступа корпуса.
Кожух выскочит с лёгким щелчком.
Перед нами открывается вся “начинка” лампы. Первым делом осматриваем всё внутри и убеждаемся, что пайка деталей качественная (если нет, то пропаиваем сомнительные места). Если есть почерневшие детали, то меняем их на аналогичные.
Для определения номиналов деталей, в статье ниже приведена общая схема для подобных ламп и дано перечисление номиналов деталей, в зависимости от мощности лампы. Если есть почерневшие светодиоды, то они однозначно подлежат замене на точно такие же. При замене светодиодов, обязательно обращайте внимание на полярность. Если перепутаете плюс с минусом, то он работать не будет.
Если у Вас мощный паяльник, то для пайки маленьких светодиодов, нужно намотать на жало паяльника кусок медной проволоки подходящего диаметра и паять при её помощи.
Вздутый конденсатор – меняем. Есть трещина на детали – меняем. Трещина на печатной плате – припаиваем перемычку на дорожки схемы или зачищаем лак по обеим сторонам трещины и наносим паяльником каплю олова. Если нет подходящих деталей, то эту сгоревшую лампочку оставляем как донора для будущих ремонтов.
Бывает, что внешний вид детали нормальный, но у неё есть внутренние повреждения. В этом случае без мультиметра не обойтись. Конденсаторы проверяем на пробой, а резисторы на обрыв.
В схеме светодиодных ламп деталей мало и проверить их все не составляет большого труда.
Исключение составляют лампы, где питание реализовано на драйверах из микросхем. Ремонт драйвера светодиодной лампы, состоящего из микро компонентов в домашних условиях можно сделать, но ограниченно и это под силу только профессионалам. В нашей лампе схема простая.
У всех лампочек серии, которую мы рассматриваем, схема одинакова. Отличается только количество светодиодов и номиналы некоторых элементов. Для ремонта важно знать принцип работы схемы и какую роль выполняют детали. Начнём сначала.
Конденсатор C1, является гасящим и заменяться может точно таким же, как в лампе, рассчитанным на 400 вольт.
Для лампы с 24 светодиодами он 0.56 микрофарад. Для лампы 30 светодиодов – 0.68 мкф. 36 – 48 светодиодов – 0.82 мкф. 56 – 69 светодиодов – 1.2 мкф. Обозначается 564J400v, 684J400v, 824J400v, L105J400v, соответственно.
Конденсатор C2 служит для сглаживания пульсаций выпрямленного диодной сборкой тока и может быть заменён любым полярным конденсатором от 2.
2 до 10 микро фарад напряжением от 100 до 400 вольт. Но эти номиналы лучше взять по максимуму. Чем больше номинал, тем меньше будет мерцание светодиодов. Проведите эксперимент с фотокамерой телефона, наставив объектив на включенную светодиодную лампочку.
Резисторы R1 и R2 служат для разряда конденсаторов, параллельно которым они подключены, и могут быть заменены любыми от 500 кило ом до 1.5 мега ом.
Диодная сборка используется MB6S и может быть заменёна любой подобной или можно использовать четыре диода, например 1N4007 или любые подобные, включенные по схеме моста.
Резистор R3 ограничивает ток светодиодов и его номинал зависит от количества их в лампе. 24 – 30 светодиодов – 33 ома. 36 светодиодов – 36 ом. 48 светодиодов – два параллельно подключенных по 100 ом, получается 50 ом. 56 светодиодов – 100 ом. 69 светодиодов – два параллельных по 390. Заменять можно такими же по мощности или больше. От сопротивления этого резистора зависит ток, который проходит через светодиоды и, значит яркость их свечения.
Если номинал резистора взять меньше, то свечение повысится, но срок службы светодиода существенно понизится и наоборот.
Теперь Вы сами сможете сделать ремонт светодиодных ламп на 220 своими руками.
Удачи Вам в Ваших делах.На фото можно увидеть множество светодиодных ламп. Они достались мне в подарок. Появилась возможность изучить устройство этих ламп, электрические схемы, а так же ремонтировать эти светильники. Самое главное — узнать причины выхода из строя, так как срок службы, указанный на коробке не всегда совпадает со сроком службы.
Лампы типа MR-16 разбираются без всяких усилий.
Судя по этикетке, лампа имеет модель MR-16-2835-F27. В ее корпусе расположено 27 SMD светодиодов. Они излучают 350 люмен. Эта лампа подходит для подключения в сеть переменного тока 220-240 В. Потребляемая мощность равна 3,5 Вт. Такая лампа светится белым цветом, температура которого 4100 градусов по Кельвину и создает узконаправленный поток за счет угла потока равного 120 градусам.
Применяемый тип цоколя «GU5,3», имеющий 2 штырька, расстояние между которыми 5,3 мм. Корпус сделан из алюминия, лампа имеет съемный цоколь, который крепится при помощи двух винтов. Стекло, защищающее лампу от повреждений, посажено на клей в трех точках.
Как разобрать LED лампу MR-16
Чтоб выявить причину поломки, необходимо разобрать корпус лампы. Это делается без особых усилий.
Как видно на фото, на корпусе видна ребристая поверхность. Она выполнена для лучшего теплоотвода. Вставляем отвертку в одно из ребер и пытаемся приподнять стекло.
Получилось. Можно увидеть печатную плату, она приклеена к корпусу. Поддев ее отверткой, она отделяется.
Ремонт LED лампочки MR-16
В числе первых была разобрана лампа, внутри которой выгорел светодиод. Печатная плата, которая изготавливается из стеклотекстолита, прогорела насквозь.
Эта лампа подойдет в качестве «донора», из нее будут браться нужные запчасти для ремонта других ламп.
На остальных 9 лампах так же погорели светодиоды. Так как драйвер цел, причиной поломки являются именно светодиоды.
Электрическая схема светодиодной лампы MR-16
Чтоб уменьшить время ремонта ламп, необходимо создать ее электрическую схему. Она довольно проста.
Внимание! Схема связана с фазой сети гальваническим способом. Применять ее для питания каких либо устройств запрещено.
Как же работает схема? На диодный мост VD1-VD4 через конденсатор C1 подается напряжение 220 В. Далее оно поступает на светодиоды HL1-HL27, которые включены в цепь последовательно. Число светодиодом может быть порядка 80 штук. Конденсатор С2 (чем больше емкость, тем лучше) — сглаживатель пульсаций выпрямленного напряжения. Он исключает мерцание света, имеющего частоту 100 Гц. Для разрядки C1 был установлен R1. Это нужно для того, чтоб исключить удар током при замене лампы. C2 защищен от пробоя R2 в случае, если появился обрыв цепи. R1, R2 как таковой работы в схеме не принимают.
C1- красный, C2- черный, диодный мост- корпус с четырьмя лапками.
Классическая схема драйвера светодиодных ламп мощностью до 5 Вт
Электросхема ламп не имеет элементов защиты. Понадобится резистор на 100-200 Ом, а лучше два. Один будет установлен в цепи подключения, второй будет служить защитой от перепадов тока.
Выше приведена схема с защитными резисторами. R3 защищает светодиоды и С2 конденсатор, R2 в свою очередь — диодный мост. Этот драйвер отлично подойдет для ламп, мощность которых меньше 5 Вт. Он легко запитает лампу, имеющую 80 светодиодов типа SMD3528. Если нужно уменьшить или увеличить ток, проводите манипуляции с конденсатором C1. Чтоб исключить мерцание, увеличьте емкость С2.
КПД такого драйвера менее 50 %. К примеру, для лампы MR-16-2835-F27 нужен резистор на 6,1 кОм и мощностью 4 Вт. Тогда драйвер будет расходовать мощность, превышающую мощность потребления светодиодов. Из-за большого выделения тепловой энергии поместить его в маленький корпус лампы не получится.
В таком случае, можно отдельно сделать корпус под этот драйвер.
Следует помнить, что от количества светодиодов напрямую зависит КПД лампы.
Поиск неисправных светодиодов
После того, как защитное стекло было снято, можно осмотреть светодиоды. Если обнаружено малейшее черное пятнышко на поверхности светодиода, он вышел из строя. Проводите осмотр мест пайки, осмотрите качество выводов. В одной из ламп было обнаружено 4 плохо впаянных светодиода
Светодиоды, имеющие черные точки, были помечены крестиком. При внешнем осмотре светодиоды могут быть целые. Поэтому, нужно прозвонить их тестером. Для проверки понадобится напряжение чуть больше 3 В. Подойдет аккумулятор, батарейка, блок питания. За источником питания последовательно включается токоограничивающий резистор, имеющий номинал 1 кОм.
Щупами прикасаемся до светодиода. В одну сторону сопротивление должно быть малым (светодиод может светиться), в другую – быть равным десяткам мегаом.
Во время проверки необходимо зафиксировать лампу. На помощь может прийти банка.
Можно проверить светодиод без специальных приборов, если драйвер устройства цел. На цоколь лампы подается напряжение, выводы светодиодов закорачиваются пинцетом или отрезком провода.
Если видно свечение всех светодиодов, закороченный неисправен. Но такой метод подойдет, если в цепи вышел из строя 1 светодиод.
Если в цепи обнаружена поломка нескольких светодиодов, лампа будет гореть. Только ее световой поток уменьшиться. Просто закоротите места площадок, к которым были припаяны светодиоды.
Другие неисправности светодиодных ламп
Если при проверке оказалось, что светодиоды исправны, значит дело в драйвере или месте пайки.
В данной лампе обнаружилась холодная пайка проводника. Копоть, появившаяся из-за плохой пайки, оседала на дорожках платы. Для удаления копоти понадобилась тряпочка, смоченная спиртом. Провод выпаяли, залудили и припаяли.
Эта лампа заработала.
Из всех ламп у одной была поломка драйвера. Диодный мост был заменен 4 диодами «IN4007», которые рассчитаны на ток 1 А и на обратное напряжение 1000 В.
Пайка SMD светодиодов
Чтоб произвести замену неисправного LED, необходимо выпаять его, не повредив печатные проводники. Обычным паяльником это можно сделать с трудом, лучше надеть на паяльник жало, изготовленное из медной проволоки.
При запайке светодиода необходимо следить за полярностью. Установите светодиод на место пайки, возьмите паяльник на 10-15 Вт и прогрейте его торцы.
Если светодиод обгорел, и при этом произошло обугливание платы, это место следует очистить. Так как оно является проводником. Если площадка расслоилась, светодиод моно припаять к «соседям». Это делается в том случае, если дорожки ведут именно к ним. Просто возьмите кусочек провода, сверните в два-три раза и подпаяйте.
Анализ причин отказа LED ламп MR-16-2835-F27
По данным таблицы можно сделать вывод, что поломки ламп зачастую происходят из-за выхода из строя светодиодов.
Причиной тому является отсутствие защиты в схеме. Хотя место под варистор имеется на плате.
Ремонт светодиодной лампы серии «LL-CORN» (лампа-кукуруза) E27 4,6 Вт 36x5050SMD
Технология ремонта лампы-«кукурузы» отличается от ремонта выше показанной лампы.
Ремонт такой лампы прост, так как светодиоды располагаются на корпусе. И для прозвонки не требуется ни каких лишних действий. Эта лампа была разобрана исключительно из-за интереса.
Техника проверки «кукурузы» не отличается от вышеописанной. Только в корпусе этих ламп установлено 3 светодиода. При прозвонке все 3 должны засветиться.
Если обнаружена поломка одного из светодиодов, закоротите его или впаяйте новый. На сроке службы лампы это не отразиться. Драйвер лампы не имеет развязывающегося трансформатора. Поэтому, любое прикосновение к дорожкам светодиодов неприемлемо.
Если светодиоды целы, дело в драйвере. Для того, чтоб осмотреть его, необходимо разобрать корпус.
Чтоб добраться до драйвера, нужно снять ободок. Подденьте его отверткой в самом слабом месте, он должен отклеиться.
Драйвер имеет такую же схему, что и наша первая лампа с тем отличием, что С1-1µF, С2- 4,7 µF. Провода длинные, поэтому драйвер вытягивается без усилий. После работ по замене светодиода, ободок был посажен на клей «Момент».
Ремонт светодиодной лампы «LL-CORN» (лампа-кукуруза) E27 12 Вт 80x5050SMD
Ремонт лампы на 12 Вт делается по той же схеме. На корпусе не было обнаружено сгоревших светодиодов, поэтому пришлось вскрыть корпус, чтоб осмотреть драйвер.
С этой лампой возникли проблемы. Провода драйвера были слишком короткими, пришлось снять цоколь.
Цоколь выполнен из алюминия. Он крепился к корпусу с помощью закернения. Поэтому, нужно было высверлить места креплений сверлом, диаметр которого 1,5 мм. Далее цоколь был поддет ножом и снят. Провода, находящиеся внутри пришлось перекусить.
Внутри находились 2 одинаковых драйвера, каждый из которых запитывал 43 диода.
Драйвер окутан термоусаживающей трубочкой, ее пришлось разрезать.
После устранения неполадок, на драйвер насаживается эта же трубка и обжимается пластиковой стяжкой.
Схема драйвера подразумевает в себе защиту. С1 защищает от импульсных перепадов, R2, R3 от бросков тока. Во время проверочных работ были замечены обрывы R2. Скорее всего, на лампу было подано напряжение, превышающее норму. Резистора на 10 Ом не было, поэтому был впаян резистор на 5,1 Ом. Лампа засветилась. Далее нужно было подключить драйвер к цоколю.
Первым делом короткие провода были заменены более длинными. Драйверы были соединены по питающему напряжению. Чтоб прикрепить провода к резьбовой части цоколя, необходимо зажать их между пластиковым корпусом и цоколем.
А как подключиться к центральному контакту? Алюминий не паяется, поэтому провод был припаян к латуневой пластинке, в которой было высверлено отверстие под М 2,5. Подобное отверстие было высверлено в контакте. Все это было скручено винтом. Далее был одет цоколь и накерниванием закреплен к корпусу лампы. Лампа была пригодна к работе.
Ремонт LED лампы серии «LLB» E27 6 Вт 128-1
Конструкция лампы идеально подходит для ремонта. Корпус легко разбирается.
Следует одной рукой держать цоколь, а второй повернуть защитный плафон против часовой стрелки.
Под корпусом расположено пять прямоугольных плат, на которые впаяны светодиоды. Прямоугольник припаян к круглой плате, на которой расположена схема драйвера.
Чтоб получить доступ к LED выводам, нужно снять одну из крышек. Для облегчения работы лучше снять плату, находящуюся в точках подачи напряжения драйвера. На фото видно, что эта стенка параллельна корпусу конденсатора и отдалена от него на максимальное расстояние.
Чтоб снять плату, необходимо прогреть места пайки паяльником. Затем, для ее снятия прогреваем пайку на круглой плате и она отсоединяется.
Доступ для проверки поломок открыт. Драйвер выполнен по простой схеме. Проверка его выпрямительных диодов, а так же всех светодиодов (в этой лампе их 128) не показала проблему.
Когда я осматривал места пайки, обнаружил, что они отсутствуют в некоторых точках. Эти места были пропаяны, кроме этого я соединил печатные дорожки плат по углам.
Когда вы смотрите на свет, то эти дорожки хорошо видны и можно легко определить, где какая дорожка.
Прежде чем собрать лампу, нужно было ее проверить. Для этого на плате была установлена перемычка, двумя временными проводами выпаянная часть лампы была подключена к источнику питания.
Лампа засветилась. Осталось впаять плату на прежнее место и собрать лампу.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-5
На внешний вид лампа сделана качественно. Корпус алюминиевый, дизайн выполнен красиво.
Лампа собрана надежно. Поэтому, чтоб ее разобрать, нужно снять защитное стекло. Для этого конец отвертки всовываем между радиатором. Стекло здесь фиксируется без клея, буртиком. Нужно опереться отверткой на торец радиатора и приподнять стекло вверх, используя отвертку как рычаг.
Тестер не показал поломку светодиодов. Значит, все дело в драйвере. Чтоб добраться до него, нужно открутить 4 винта.
Но меня настигла неудача. За платой была расположена плоскость радиатора. Она смазана пастой, которая проводит тепло. Пришлось собрать все, что я раскрутил. Я решил разобрать лампу со стороны цоколя.
Для того, чтоб снять цоколь, пришлось высверливать места кернения. Но он не снимался. Как оказалось, он был скреплен с пластмассой резьбовым соединением.
Радиатор нужно было отделить от пластикового переходника. Для этого, я произвел запил ножовкой по металлу в том месте, где пластмасса крепилась к радиатору. Далее поворотом отвертки детали отделились одна от другой.
Была произведена отпайка выводов от платы светодиодов, что позволило работать с драйвером. Его схема была более сложной по сравнению с другими драйверами. При осмотре был найден вздутый конденсатор 400 V 4,7 µF. Он был заменен.
Диод Шоттки «D4» типа SS110 оказался поврежденным. Он находится внизу слева на фото. Он был заменен аналогом «10 BQ100», имеющим 1 А и 100В. Лампочка засветилась.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLB» LR-EW5N-3
Лампа похожа на «LLB» LR-EW5N-5, но ее конструкция изменена.
Защитное стекло крепится с помощью кольца. Если подцепить место стыка кольца и стекла, оно легко снимется.
Печатная плата выполнена из алюминия. На ней расположены девяти кристальные LED светодиоды количеством 3 штуки. Плата крепится 3 винтами к радиатору. Проверка не выявила проблем с светодиодами. Значит дело в драйвере. Опыт ремонта похожей лампы показал, что лучше сразу отпаять провода, которые идут от драйвера. Разборка лампы производилась со стороны цоколя.
Кольцо, соединяющее цоколь и радиатор, снялось с большим усилием. При этом кусочек откололся. А все из-за того, что оно было прикручено 3 саморезами. Драйвер был извлечен.
Саморезы располагаются под драйвером, добраться до них можно крестообразной отверткой.
Этот драйвер выполнен на основе трансформаторной схеме. Проверка показала исправность всех частей, кроме микросхемы. Данных о ней я не нашел. Лампа было отложена в качестве донора.
Ремонт светодиодной лампы серии «LLC» E14 3W1 M1
Эта лампа похожа на лампу накаливания. Первое, что можно заметить- широкое металлическое кольцо.
Я приступил к разборке лампы. Первым делом нужно было снять плафон. Как оказалось, он был посажен на основание эластичным компаундом. После того, как я снял его, понял, что это было напрасно.
В лампе находился 1 светодиод, мощность которого была равна 3,3 Вт. Его можно было проверить со стороны цоколя.
Светодиодные лампы находят все более широкое применение в повседневной жизни. Они используются для освещения и подсветки, подчеркивают детали интерьера. Особое значение имеет схема светодиодной лампы на 220 В, технические характеристики которой значительно превосходят другие виды источников света.
Элементы светодиодной лампы
В состав стандартной светодиодной лампы входят следующие элементы:
- Основные внешние детали – рассеиватель и цоколь.
- Светодиоды, установленные на плате. Вся конструкция называется. кластером.
- Радиатор.
- Светодиодный источник питания – драйвер.
В большинстве ламп используются стандартные цоколи типа Е27. Его крепление к корпусу происходит точечными углублениями, наносимыми по окружности. Для снятия цоколя места углублений высверливаются или пропиливаются ножовкой.
К центральному контакту цоколя подключается провод красного цвета. Черный провод припаивается к резьбе. Оба проводника имеют очень короткую длину и в случае возможного ремонта лампы нужно иметь запас для наращивания. После снятия цоколя, в рассеивателе открывается отверстие, через которое хорошо заметно драйвер. Его крепление к корпусу выполняется силиконом, а его извлечение возможно только через рассеиватель.
Питание кластера, представляющего собой светодиодную плату, осуществляется с помощью драйвера. Под его действием происходит преобразование переменного напряжения 220 вольт в постоянный ток. У драйверов существуют такие параметры, как выходной ток и мощность.
Таким образом, взаимодействие всех элементов обеспечивает устойчивую и бесперебойную работу всей лампы. Выход из строя хотя бы одного из них вызовет отказ в работе всей системы.
Схемы светодиодных источников питания
Наиболее простая схема выполняется с использованием резистора, выполняющего функцию ограничителя светодиодного тока. Нормальная работа схемы в данном случае зависит лишь от правильного выбора сопротивления этого резистора. Такое питание в основном используется, когда нужно сделать светодиодную подсветку в выключателе.
Более сложные схемы выполняются с применением диодного моста. С его выхода происходит подача выпрямленного напряжения к светодиодам, включенным последовательно. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется с помощью электролитического , установленного на выходе диодного моста.
Главными преимуществами обеих схем является их низкая стоимость, небольшие размеры и довольно простой ремонт. Тем не менее, у них очень низкий коэффициент полезного действия и высокий коэффициент пульсаций.
Совершенные источники питания – драйверы
Самые новые светодиодные лампы комплектуются драйверами, основой которых является импульсный преобразователь. Они обладают высоким КПД и минимальным уровнем пульсаций. Однако их стоимость значительно выше, чем уже рассмотренные простые варианты.
Для крепления драйвера к корпусу используется силиконовая паста. Чтобы получить доступ к этому элементу, вначале отпиливается рассеиватель, а затем вынимается светодиодная плата. Подача питания на 220 вольт происходит с помощью проводов красного и черного цвета с цоколя лампы. На плату светодиодов питание подается бесцветными проводниками.
Драйвер может устойчиво работать при перепадах напряжения сети от 85 до 265 вольт. Кроме того, схема светодиодной лампы на 220 В предусматривает защиту от коротких замыканий, а также наличие электролитических конденсаторов, обеспечивающих работу при высокой температуре, вплоть до 105 градусов.
Для изготовления корпусов ламп используется алюминий и специальный пластик, хорошо рассеивающий тепло. Благодаря качественному теплоотведению, срок службы основных элементов лампы увеличивается до 40 тыс. часов. Более мощные лампы оборудуются радиаторами, прикрепляемыми к светодиодной плате слоем термопасты.
Сегодня в статье рассмотрим схему как передать энергосберегающую лампочку под светодиодную лампу работающую от сети 220 Вольт.
Итак, после разборки и извлечения из неё вполне работоспособного преобразователя детали которого ещё послужат нам для дальнейших конструкций – взять хотя-бы отличные высоковольтные транзисторы MJE13003,13001; симметричный динистор DB3 для регулятора мощности, или диоды IN4007 (700В 1А), мы имеем хороший корпус с цоколем и шестью отверстиями под… конечно же большие светодиоды Ф10мм. Именно их, а не стандартные 5мм я рекомендую для использования в светодиоднах лампах, фонариках и т.д. При цене несколько более высокой (0.5уе), чем у обычных светодиодов, они дают значительно большую яркость при том-же токе питания – около 20мА.
Все элементы светодиодной лампы монтируются на круге из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. С одной стороны вырезаем резаком участки для припаивания цепочки светодиодов, а с другой для элементов бестрансформаторного источника питания 18В 25мА. Именно столько требуется этой светодиодной лампе.
Проще и быстрее не травить печатную плату, а прорезать дорожки резаком, сделанным из ножовочного полотна.Я так и сделал.Так как нужно тратить время еще и на ее вытравливание.Поступим как быстрее.
Для получения нужного напряжения питания светодиодов, можно использовать два варианта схем выпрямителя:
На этой, что попроще, сэкономив три диода мы теряем в токе почти в два раза. И для компенсации придётся увеличить ёмкость 0.47 до 1мкФ. Поэтому мной был сделан выбор в пользу вот такого бестрансформаторного выпрямителя:
Здесь резистор на 300 Ом защищает от бросков тока и одновременно выполняет роль плавкого предохранителя. Мощность его берём 0.25 ватт. Два стабилитрона Д814В включены последовательно и образуют один стабилитрон на напряжение около 20В. Если у вас есть готовый на 19-25В – вперёд, можете поставить его одного. Конденсатор 47мкф сглаживает мерцание и создаёт дополнительную защиту светодиодам от импульсных бросков тока при включении лампы. Резистором на 100 Ом окончательно выставляем общий ток через линейку светодиодов самодельной LED лампы для дома.
Закрепляем термоклеем круглую платку, закрываем крышку, чтоб светодиоды высовывались из неё наполовину, и всё – самодельная светодиодная лампа готова.Конечно она не может тягаться по яркости с КЛЛ. Но по своей экономичности она уделает экономичную энергосберегалку – как Белка Стрелку. При потреблении мощности 18В х 0.025А = 0.4 ватта в час, даже если её вообще никогда не выключать, она съест за год всего 0.4 х 24 х 365 = 4 кВт энергии. Стоит это на уровне одного проезда в городском транспорте. Поэтому если требуется постоянная подсветка коридора, рабочего места, дежурной подсобки и т.д., это будет идеальный вариант.
Несколько лет назад были приобретены 4 светодиодные лампочки модели GL5.5-E27 изготовленные под брендом Estares. Две из них неплохо эксплуатировались в прихожей, где освещение горит по нескольку часов в день с периодическими переключениями, одна в ванной комнате и еще 1 в туалете, где режим эксплуатации отличается более частыми коммутациями, чем продолжительностью работы.
Но, невзирая на отличие в условиях эксплуатации, по истечении трех лет, все лампочки практически одновременно стали мигать через несколько минут после включения.
Причина этого явления известна – светодиоды постепенно выходят из строя из-за повышенного тока, протекающего через них. Производитель, чтобы лампа светила ярче использует драйвер с максимально допустимым для данного типа светодиодов выходным током. Как следствие светодиоды при работе нагреваются выше допустимой для данного типа светодиодов температуры, и соответственно быстрее деградируют. При этом яркость свечения лампы со временем начинает уменьшаться, это видно не вооруженным глазом. Сопротивление светодиодов также снижается и достигает того предела, при котором начинает срабатывать защита драйвера от перегрузки и короткого замыкания, это и вызывает мигание лампочки.
Ради интереса и экономии ради было принято решение попытаться осуществить ремонт этих светодиодных ламп, а именно заменить деградировавшие светодиоды на новые и посмотреть, что из этого получится.
Разборка светодиодной лампы
Обычным канцелярским ножом с узким лезвием очень аккуратно подрезаем клей, крепящий стеклянный плафон лампы к пластиковому корпусу. Плафон не придавливаем, он очень хрупкий и легко ломается. После подрезания клея плафон легко снимается.
Весь клей, а его там не мало, с обеих частей разобранной светодиодной лампы лучше удалить. Он нам не понадобится.
Что мы видим. На тонкой плате установлено шесть светодиодов, хотя возможна установка еще трех. Очевидно, что мы имеем дело с уже классическим подключением светодиодов к драйверу, такое же применяется в светодиодных лентах, по три последовательных светодиода. То есть, в данную лампу возможно установить всего 9 светодиодов, три группы по три светодиода в каждой. Это снизит нагрузку на светодиоды и продлит срок службы светодиодной лампы.
Плата прижата саморезами к пластиковому корпусу, в котором имеются вентиляционные отверстия, через алюминиевый радиатор.
Отпаиваем провода от платы и разбираем этот слоеный пирог. Термопаста между платой и радиатором отсутствует. Вопрос нужна ли она там риторический.
Под радиатором обнаруживаем плату драйвера. Обратите внимание на обесцвечивание красного плюсового провода. Это явно вызвано повышенной температурой.
Соблюдайте правила электробезопасности!
Лирически-теоретическое отступление
Но если есть большое желание посмотреть, а что там и как, то аккуратно поддеваем отверткой цоколь лампы по периметру и скручиваем цоколь по резьбе. Поддеваем торцовый контакт и вытаскиваем его. После этого плата драйвера свободно извлекается.
На фото провод идущий к торцовому контакту отсутствует.
Как видим, производитель не был оригинален и использовал типовой драйвер светодиодной лампы на микросхеме BP3122. .
Типовая схема применения BP3122 следующая:
Данная микросхема была специально разработана для применения в драйверах светодиодных ламп и представляет собой микросхему управления импульсным источником питания. Ее применение позволяет значительно сократить размер драйвера, а как следствие и его стоимость, за счет сокращения применяемых дополнительных компонентов.
Рекомендуемая производителем микросхемы выходная мощность не более 6 Вт при входном напряжении 230 В ±15% и 5 Вт в диапазоне входных напряжений переменного тока от 85 до 265 В. В микросхеме реализована защита от перегрузки и короткого замыкания, защита от перегрева, а также защита от перенапряжений. С механизмом самовозврата при устранении неисправности.
Уровень стабилизированного выходного тока определяется типом применяемого трансформатора, а именно соотношением витков первичной Np и вторичной Ns обмоток, и пиковым током в MOSFET, который в свою очередь, зависит от сопротивления задающего резистора, подключенного к входу CS микросхемы.
Стабилизация тока, на выходе исследованного драйвера, осуществляется на уровне 350 мА.
Ремонт светодиодной лампы
Для замены деградировавших, на AliExpress были заказаны новые светодиоды у этого продавца .
Отпаять старые светодиоды с платы проще всего посредством фена паяльной станции (температура около 300 °С). Можно и паяльником, но придется повозиться, изготовив специальную «вилочку для пайки светодиодов». Плата весьма теплоемкая и отбирает часть тепла на себя, поэтому паяльник менее 100 Вт можно даже не рассматривать.
Убрав старые светодиоды, не прекращая подогрева снизу платы, наносим на места пайки флюс, при необходимости припой, и размещаем новые светодиоды, соблюдая полярность.
Предварительно, выводы новых светодиодов также не помешает залудить. А для удобства их последующего позиционирования на плате, отметить, например анод, маркером.
Номинальные данные приобретенных светодиодов: ток 150 мА, напряжение 3,0 – 3,2 В, теплого, белого свечения 2800 – 3500 К.
Сборка осуществляется в обратном порядке. При наличии термопасты наносим ее на обратную сторону платы.
После этого работоспособность светодиодной лампы можно проверить, включив ее на несколько часов.
Не смотрите на горящие светодиоды не защищенным глазом, это опасно для зрения. Накройте их листом бумаги!
Если все нормально, все группы светодиодов светятся равномерно и не мигают, можно приклеить на место стеклянный плафон. Лучше использовать для этого клей типа «Момент». Термоклей не годится, при нагреве лампы во время работы, он может расплавиться и плафон отклеиться и упадет.
После высыхания клея светодиодная лампа снова будет служить вам верой и правдой. Ну а если вдруг, что, вы уже знаете, как ее починить.
Список файлов
Простые схемы питания светодиодов
Светодиод — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.
Несмотря на богатый выбор в магазинах светодиодных фонариков различных конструкций, радиолюбители разрабатывают свои варианты схем для питания белых суперярких светодиодов. В основном задача сводится к тому, как запитать светодиод всего от одной батарейки или аккумулятора, провести практические исследования.
После того, как получен положительный результат, схема разбирается, детали складываются в коробочку, опыт завершен, наступает моральное удовлетворение. Часто исследования на этом останавливаются, но иногда опыт сборки конкретного узла на макетной плате переходит в реальную конструкцию, выполненную по всем правилам искусства. Далее рассмотрены несколько простых схем, разработанных радиолюбителями.
В ряде случаев установить, кто является автором схемы очень трудно, поскольку одна и та же схема появляется на разных сайтах и в разных статьях. Часто авторы статей честно пишут, что эту статью нашли в интернете, но кто опубликовал эту схему впервые, неизвестно. Многие схемы просто срисовываются с плат тех же китайских фонариков.
Автор статьи, которую Вы сейчас читаете, на авторство схем тоже не претендует, это просто небольшая подборка схем на «светодиодную» тему.
Зачем нужны преобразователи
Все дело в том, что прямое падение напряжения на светодиоде, как правило, не менее 2,4…3,4В, поэтому от одной батарейки с напряжением 1,5В, а тем более аккумулятора с напряжением 1,2В зажечь светодиод просто невозможно. Тут есть два выхода. Либо применять батарею из трех или более гальванических элементов, либо строить хотя бы самый простой DC-DC преобразователь.
Именно преобразователь позволит питать фонарик всего от одной батарейки. Такое решение уменьшает расходы на источники питания, а кроме того позволяет полнее использовать заряд гальванического элемента: многие преобразователи работоспособны при глубоком разряде батареи до 0,7В! Использование преобразователя также позволяет уменьшить габариты фонарика.
Простейшая схема для питания светодиода
Схема представляет собой блокинг-генератор. Это одна из классических схем электроники, поэтому при правильной сборке и исправных деталях начинает работать сразу. Главное в этой схеме правильно намотать трансформатор Tr1, не перепутать фазировку обмоток.
В качестве сердечника для трансформатора можно использовать ферритовое кольцо с платы от негодной энергосберегающей люминесцентной лампы. Достаточно намотать несколько витков изолированного провода и соединить обмотки, как показано на рисунке ниже.
Трансформатор можно намотать обмоточным проводом типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром не более 0,3мм, что позволит уложить на кольцо чуть большее количество витков, хотя бы 10…15, что несколько улучшит работу схемы.
Обмотки следует мотать в два провода, после чего соединить концы обмоток, как показано на рисунке. Начало обмоток на схеме показано точкой. В качестве транзистора можно использовать любой маломощный транзистор n-p-n проводимости: КТ315, КТ503 и подобные. В настоящее время проще найти импортный транзистор, например BC547.
Если под рукой не окажется транзистора структуры n-p-n, то можно применить транзистор проводимости p-n-p, например КТ361 или КТ502. Однако, в этом случае придется поменять полярность включения батарейки.
Резистор R1 подбирается по наилучшему свечению светодиода, хотя схема работает, даже если его заменить просто перемычкой. Вышеприведенная схема предназначена просто «для души», для проведения экспериментов. Так после восьми часов беспрерывной работы на один светодиод батарейка с 1,5В «садится» до 1,42В. Можно сказать, что почти не разряжается.
Для исследования нагрузочных способностей схемы можно попробовать подключить параллельно еще несколько светодиодов. Например, при четырех светодиодах схема продолжает работать достаточно стабильно, при шести светодиодах начинает греться транзистор, при восьми светодиодах яркость заметно падает, транзистор греется весьма сильно. А схема, все-таки, продолжает работать. Но это только в порядке научных изысканий, поскольку транзистор в таком режиме долго не проработает.
Преобразователь с выпрямителем
Если на базе этой схемы планируется создать простенький фонарик, то придется добавить еще пару деталей, что обеспечит более яркое свечение светодиода.
Нетрудно видеть, что в этой схеме светодиод питается не пульсирующим, а постоянным током. Естественно, что в этом случае яркость свечения будет несколько выше, а уровень пульсаций излучаемого света будет намного меньше. В качестве диода подойдет любой высокочастотный, например, КД521.
Преобразователи с дросселем
Еще одна простейшая схема показана на рисунке ниже. Она несколько сложнее, чем схема на рисунке 1, содержит 2 транзистора, но при этом вместо трансформатора с двумя обмотками имеет только дроссель L1. Такой дроссель можно намотать на кольце все от той же энергосберегающей лампы, для чего понадобится намотать всего 15 витков обмоточного провода диаметром 0,3…0,5мм.
При указанном параметре дросселя на светодиоде можно получить напряжение до 3,8В (прямое падение напряжения на светодиоде 5730 3,4В), что достаточно для питания светодиода мощностью 1Вт. Наладка схемы заключается в подборе емкости конденсатора C1 в диапазоне ±50% по максимальной яркости светодиода. Схема работоспособна при снижении напряжения питания до 0,7В, что обеспечивает максимальное использование емкости батареи.
Если рассмотренную схему дополнить выпрямителем на диоде D1, фильтром на конденсаторе C1, и стабилитроном D2, получится маломощный блок питания, который можно применить для питания схем на ОУ или других электронных узлов. При этом индуктивность дросселя выбирается в пределах 200…350 мкГн, диод D1 с барьером Шоттки, стабилитрон D2 выбирается по напряжению питаемой схемы.
При удачном стечении обстоятельств с помощью такого преобразователя можно получить на выходе напряжение 7…12В. Если предполагается использовать преобразователь для питания только светодиодов, стабилитрон D2 можно из схемы исключить.
Все рассмотренные схемы являются простейшими источниками напряжения: ограничение тока через светодиод осуществляется примерно так же, как это делается в различных брелоках или в зажигалках со светодиодами.
Светодиод через кнопку включения, без всякого ограничительного резистора, питается от 3…4-х маленьких дисковых батареек, внутреннее сопротивление которых ограничивает ток через светодиод на безопасном уровне.
Схемы с обратной связью по току
А светодиод является, все-таки, токовым прибором. Неспроста в документации на светодиоды указывается именно прямой ток. Поэтому настоящие схемы для питания светодиодов содержат обратную связь по току: как только ток через светодиод достигает определенного значения, выходной каскад отключается от источника питания.
В точности также работают и стабилизаторы напряжения, только там обратная связь по напряжению. Ниже показана схема для питания светодиодов с токовой обратной связью.
При внимательном рассмотрении можно увидеть, что основой схемы является все тот же блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2. Транзистор VT1 является управляющим в цепи обратной связи. Обратная связь в данной схеме работает следующим образом.
Светодиоды питаются напряжением, которое накапливается на электролитическом конденсаторе. Заряд конденсатора производится через диод импульсным напряжением с коллектора транзистора VT2. Выпрямленное напряжение используется для питания светодиодов.
Ток через светодиоды проходит по следующему пути: плюсовая обкладка конденсатора, светодиоды с ограничительными резисторами, резистор токовой обратной связи (сенсор) Roc, минусовая обкладка электролитического конденсатора.
При этом на резисторе обратной связи создается падение напряжения Uoc=I*Roc, где I ток через светодиоды. При возрастании напряжения на электролитическом конденсаторе (генаратор, все-таки, работает и заряжает конденсатор), ток через светодиоды увеличивается, а, следовательно, увеличивается и напряжение на резисторе обратной связи Roc.
Когда Uoc достигает 0,6В транзистор VT1 открывается, замыкая переход база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT2 закрывается, блокинг-генератор останавливается, и перестает заряжать электролитический конденсатор. Под воздействием нагрузки конденсатор разряжается, напряжение на конденсаторе падает.
Уменьшение напряжения на конденсаторе приводит к снижению тока через светодиоды, и, как следствие, уменьшению напряжения обратной связи Uoc. Поэтому транзистор VT1 закрывается и не препятствует работе блокинг-генератора. Генератор запускается, и весь цикл повторяется снова и снова.
Изменяя сопротивление резистора обратной связи можно в широких пределах изменять ток через светодиоды. Подобные схемы называются импульсными стабилизаторами тока.
Интегральные стабилизаторы тока
В настоящее время стабилизаторы тока для светодиодов выпускаются в интегральном исполнении. В качестве примеров можно привести специализированные микросхемы ZXLD381, ZXSC300. Схемы, показанные далее, взяты из даташитов (DataSheet) этих микросхем.
На рисунке показано устройство микросхемы ZXLD381. В ней содержится генератор ШИМ (Pulse Control), датчик тока (Rsense) и выходной транзистор. Навесных деталей всего две штуки. Это светодиод LED и дроссель L1. Типовая схема включения показана на следующем рисунке. Микросхема выпускается в корпусе SOT23. Частота генерации 350КГц задается внутренними конденсаторами, изменить ее невозможно. КПД устройства 85%, запуск под нагрузкой возможен уже при напряжении питания 0,8В.
Прямое напряжение светодиода должно быть не более 3,5В, как указано в нижней строчке под рисунком. Ток через светодиод регулируется изменением индуктивности дросселя, как показано в таблице в правой части рисунка. В средней колонке указан пиковый ток, в последней колонке средний ток через светодиод. Для снижения уровня пульсаций и повышения яркости свечения возможно применение выпрямителя с фильтром.
Здесь применяется светодиод с прямым напряжением 3,5В, диод D1 высокочастотный с барьером Шоттки, конденсатор C1 желательно с низким значением эквивалентного последовательного сопротивления (low ESR). Эти требования необходимы для того, чтобы повысить общий КПД устройства, по возможности меньше греть диод и конденсатор. Выходной ток подбирается при помощи подбора индуктивности дросселя в зависимости от мощности светодиода.
Микросхема ZXSC300
Отличается от ZXLD381 тем, что не имеет внутреннего выходного транзистора и резистора-датчика тока. Такое решение позволяет значительно увеличить выходной ток устройства, а следовательно применить светодиод большей мощности.
В качестве датчика тока используется внешний резистор R1, изменением величины которого можно устанавливать требуемый ток в зависимости от типа светодиода. Расчет этого резистора производится по формулам, приведенным в даташите на микросхему ZXSC300. Здесь эти формулы приводить не будем, при необходимости несложно найти даташит и подсмотреть формулы оттуда. Выходной ток ограничивается лишь параметрами выходного транзистора.
При первом включении всех описанных схем желательно батарейку подключать через резистор сопротивлением 10Ом. Это поможет избежать гибели транзистора, если, например, неправильно подключены обмотки трансформатора. Если с этим резистором светодиод засветился, то резистор можно убирать и проводить дальнейшие настройки.
Ранее ЭлектроВести писали, что Украина через три года будет вынуждена покрывать дефицит электроэнергии за счет ее импорта в случае дальнейшего невыполнения Национального плана сокращения выбросов от больших сжигательных установок (НПСВ) на ТЭС.
По материалам: electrik.info.
Светодиодные излучатели с низким напряжением питания » S-Led.Ru
Светодиодные излучатели широко применяются в качестве элементов индикации. До последнего времени заметным их недостатком считалась невозможность питания светодиодов от источников низкого, обычно ниже 1,6 В, напряжения. На рисунках 1-4 приведена подборка схем для питания светодиодов пониженным напряжением.
В первой из схем (рис.1) использован хорошо известный принцип удвоения напряжения питания в сочетании с преобразователем напряжения индуктивного типа.
Генератор импульсов низкой частоты выполнен на разноструктурных транзисторах (КТ361 и КТ315). Нагрузка генератора — телефонный капсюль ТК-67. Выходное напряжение генератора через конденсатор С2 поступает в точку соединения светодиода HL1 и германиевого диода VD1.
При периодическом поочередном подключении конденсатора С2 к шине питания и индуктивному накопителю энергии (телефонному капсюлю) происходит периодическое суммирование напряжения источника питания и напряжения, накопленного на обкладках С2. В результате светодиод HL1 начинает светиться при напряжении источника питания свыше 0,7 В.
Генератор импульсов (рис.2) выполнен на последовательно включенных разноструктурных транзисторах (КТ361 и КТ315), образующих активный элемент с участком отрицательного динамического сопротивления. В качестве нагрузки устройства использована катушка контура промежуточной частоты от радиоприемника “ВЭФ” индуктивностью 260 мкГн. Устройство охвачено положительной обратной связью через светодиод HL1, который одновременно выполняет роль емкости.
Мультивибратор на последовательно включенных германиевых транзисторах разной проводимости с непосредственными связями и трансформаторной нагрузкой показан на рисунке 3. Светодиод НИ подключен к источнику питания последовательно со вторичной обмоткой трансформатора. В качестве сердечника трансформатора использовано ферритовое кольцо Ф1000 К10x6x2,5. Первичная и вторичная обмотки трансформатора имеют 20 и 40 витков провода ПЭВ 0,23, соответственно.
Преобразователь напряжения автотрансформаторного для низковольтного питания светодиода показан на рисунке 4. Подбором элементов устройства — RC-элементов (которые могут отсутствовать), числа и соотношения витков трансформатора, типа сердечника, применения германиевого транзистора, нижнее значение напряжения питания можно довести до 100-250 мВ.
Лучший вариант схемы питания светодиода от 220 вольт. Как подключить индикаторный светодиод к сети 220.
Порой возникает необходимость подключить обычный светодиод к сетевому переменному напряжению величиной 220 вольт. Например, это может быть нужно при установке светодиодного индикатора на переднюю панель какого-либо электроприбора, который будет сигнализировать об определенном режиме работы той или иной функции устройства. Допустим это индикатор наличия сетевого питания, или сигнальная лампа аварии и т.д. Как известно, большинство обычных индикаторных светодиодов изначально рассчитаны на постоянное низковольтное напряжение величиной от 1,5 до 4 вольт. Сила тока, которую могут потреблять такие светодиоды около 5 — 20 миллиампер. Следовательно, чтобы запитать такой световой диод от более высокого напряжения, да к тому же переменного типа, нужна специальная схема.
Данная схема, по моему мнению, является наилучшим вариантом подключения индикаторного светодиода к переменному, сетевому напряжению 220 вольт. Она имеет, пожалуй, всего один недостаток, это относительно большое количество деталей. Во всем остальном она хороша (ее элементы не нагреваются, светодиод защищен от пробоя высоким обратным напряжением, имеющиеся незначительные пульсации света не заметны человеческому глазу, путем изменения емкости конденсатора можно подбирать нужную силу тока, которую будет потреблять светодиод, возможность подключения множества световых диодов в схему).
Теперь давайте разберем саму электрическую схему, ее работу, назначение функциональных элементов. Итак, в начале схемы стоит конденсатор C1, который является ограничителем тока. Как известно конденсаторы не пропускают через себя постоянный ток, тем самым являясь для него бесконечно большим сопротивлением. Переменный же ток конденсаторы могут весьма хорошо пропускать, и величина этого тока будет зависеть от частоты и от емкости конденсатора. Поскольку в обычной электросети частота стандартизирована и равна 50 герцам, то силу тока в схеме мы можем менять только за счет подбора соответствующей емкости.
Стоит заметить, что конденсатор C1 не должен быть электролитом (иметь полюса)! Поскольку в этом случае он попросту может взорваться. В схему ставится емкость пленочного типа. Величина напряжения данного токоограничительного конденсатора должна быть более 250 вольт (можно и 250 В, но лучше 400 В или 600 В). В данной схеме питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт емкость конденсатора равна 220 nF (220 нанофарад, они же 0,22 микрофарад). Данная емкость соответствует силе тока около 15 миллиампер, что является вполне оптимальным вариантом питания обычного индикаторного светодиода. Напряжение же на световом диоде осядет ровно столько, сколько ему требуется для своей нормальной работы (в схеме питающая энергия контролируется силой тока, а нужное постоянное напряжение возникает вследствии падения напряжения на светодиоде).
Вот таблица зависимости емкости конденсатора C1 от силы тока светодиода:
Параллельно конденсатору C1 стоит резистор R1. Его функция заключается в разряде конденсатора, после отключения схемы от питающего напряжения. То есть, данная схема питания индикаторного светового диода будет работать и без R1, но тогда существует большая вероятность, что Вас может ударить небольшим током (при случайном соприкосновении с токопроводящими частями схемы) даже после отключения питания от этой схемы. Этот резистор просто снимает накопленный электрический заряд с конденсатора, и все. Его можно поставить небольшой мощности, величиной около 1 мегаома (от 500 килоом до 2 мегаом).
На схеме можно увидеть еще один резистор R2, который является токоограничительным. Для переменного тока фиксированной частоты и напряжения конденсатор будет иметь свое определенное реактивное сопротивления, которое нам и ограничивает силу тока для питания светодиода. Но вот для случайных всплесков напряжения, что возникают в электросети по причине включения и выключения различных, мощных индуктивных нагрузок (сварочные аппараты, мощные трансформаторные блоки питания, индукционные электроплиты, обогреватели и т.д.) наш конденсатор будет иметь практически нулевое сопротивление.
То есть, если Ваш сосед часто включает и выключает такие мощные индуктивные нагрузки, то возникающие всплески напряжения легко пройдут через конденсатор и осядут на индикаторном светодиоде, что с большой вероятностью его может вывести из строя. Именно силу тока таких всплесков призван ограничивать резистор R2. В схеме номинал этого резистора может быть от 68 ом до 150 ом (мощность 0,5 ватт).
Ну и последней, важной функциональной частью схемы питания индикаторного светодиода от напряжения 220 вольт является выпрямительный диодный мост. Его роль заключается в преобразовании переменного напряжения в постоянное (хотя и скачкообразное). Этот мост все полуволны переменного напряжения переводит в одну полуволну, частота которой уже будет 100 герц. Именно эта частота уже не воспринимается как мерцающая. То есть, раздражающих световых мерцаний мы не заметим.
При подборе этого диодного моста важно чтобы его диоды (или готовый мост в виде целостной сборки) были рассчитаны на обратное напряжение более 400 вольт, и силу прямого тока более того, что будет потребляться индикаторным светодиодом. В схеме я поставил на диодный мост диоды типа 1N4007, у которых обратное напряжение равно 1000 вольт, и прямой ток они выдерживают до 1 ампера. Стоят они недорого! Имеют маленькие размеры. Широко распространены, легко доступны.
Ну вот и все, что касается элементов данной электрической схемы питания светодиода индикатора от переменного, сетевого напряжения 220 вольт. Как я уже говорил выше, единственный недостаток этой схемы заключается в том, что она содержит относительно много элементов. Во всем остальном она хороша. Так что если кому нужно, берите и собирайте ее.
P.S. На просторах интернета можно найти множество более простых схем для питания световых диодов от 220 В. Они имеют, как свои достоинства, так и свои недостатки. Среди них я выбрал наиболее оптимальный и рабочий вариант, чем собственно с вами и поделился в этой статье.
Общие вопросы монтажа светодиодной ленты
Для работы светодиодных лент, как и для любого электрооборудования, прежде всего, необходим источник энергии. Чаще всего электропитание системы светодиодной подсветки осуществляется от однофазной электросети переменного тока напряжением 220 вольт, т.е. от обычной розетки в нашей квартире. Исключение составляют системы с автономным питанием, например, монтируемые в автомобилях, мотоциклах, воздушных шарах, новогодних костюмах и т.д. и т.п.
Светодиодная лента, используемая в интерьерной подсветке, в рекламных конструкциях и во многих других случаях, обычно требует питания стабилизированным напряжением постоянного тока величиной 12 или 24 вольта. Для понижения, выпрямления и стабилизации сетевого напряжения используются блоки питания. Выходное напряжение и мощность блока питания выбирается при проектировании системы и определяется типом и длиной используемой светодиодной ленты. Более подробно о выборе блоков питания Вы можете прочитать в статье «Подбор блоков питания для светодиодной ленты».Входные провода блока питания подключаются к сети ~220В. Обычно на блоке питания это – коричневый, синий и желто-зеленый провода (соответственно – фаза, ноль и заземление).
Выходные провода подключаются к светодиодной ленте. Красный или коричневый выходной провод – “плюс”, черный или синий – “минус”. Цвета проводов на ленте тоже выбраны не случайно. На монохромной ленте (белая или цветная, не меняющая цвет) красный провод – “плюс”, черный – “минус”. При подключении ленты к блоку питания необходимо соблюдать полярность, т.е. красный провод ленты подключать к красному или коричневому выходному проводу блока питания, черный – к черному или синему выходному. Если Вы хотите управлять яркостью ленты или изменять цвет подсветки, ознакомьтесь, пожалуйста, со статьями «Изменение яркости одноцветных лент» или «Управление многоцветными лентами».
Светодиодная лента обычно производится и продается нами 5-ти метровыми отрезками, намотанными на катушку (также, существуют ленты, намотанные по два пятиметровых отрезка на одной катушке). Резать ленту можно с шагом 2.5, 5 или 10 см в зависимости от типа ленты. Ленту резать допускается только в обозначенных местах – между медными контактными площадками. Обычно 12-ти вольтовая лента режется с шагом 3 светодиода, 24-х вольтовая с шагом 6 светодиодов. Существует также лента, которая режется с шагом в один светодиод.
На обратную поверхность большинства лент нанесен клеевой слой. Исключение составляют некоторые виды влагозащищенных лент. Монтаж ленты осуществляется на чистую, гладкую, ровную, сухую, желательно обезжиренную поверхность. Для монтажа достаточно снять с ленты защитный слой и прижать ее к подготовленной поверхности.
Напряжение питания на ленту можно подавать с одной стороны отрезка.
Для использования отрезанных кусков ленты, оставшихся без токоподводящих проводов, необходимо эти провода к ним припаять. Пайка производится к медным «пятачкам» на ленте при помощи стандартного припоя и любого неактивного флюса (флюса, не содержащего кислот в своем составе) или сосновой канифоли. Для быстрого и надежного соединения контакты необходимо аккуратно зачистить, например, острием монтажного ножа. Существуют также разъемы, монтирующиеся непосредственно на ленту, но использование подобных разъемов крайне нежелательно ввиду низкой надежности соединения (возможно пропадание контакта, нагревание и обгорание разъемов). Если Вы не «дружите» с паяльником, мы можем по Вашим размерам подготовить отрезки лент с подпаянными к ним проводами нужной длины.
Категорически не рекомендуется подключать ленты длиной более 5-ти метров друг за другом. При таком включении, через ленту, расположенную ближе к блоку питания, протекает ток, превышающий допустимое значение, что вызывает перегрев ленты. В таком режиме лента долго не проработает. При необходимости подключения к одному блоку ленты длиной более 5-ти метров, блок питания можно расположить в месте соединения лент, а ленты развести в две стороны. Если расположить оборудование таким образом невозможно, то подавать питание на каждую 5-ти метровую ленту необходимо через отдельные провода, проложенные от блока питания к ленте.
При выборе проводов для подключения светодиодной ленты необходимо учитывать, что ток в цепи питания ленты довольно большой. Это обусловлено необходимостью передать относительно высокую мощность при невысоком напряжении питания светодиодов. Подход, используемый обычно при выборе проводов для сети 220 вольт, здесь неприемлем. Так, например, чтобы передать мощность величиной 100 ватт при напряжении питания 220 вольт, необходим ток 0.45 ампера. Чтобы передать такую же мощность при напряжении питания 12 вольт, необходим ток 8.3 ампера, т.е. в 18 раз больше! Также, при выборе провода, кроме максимально допустимого тока, необходимо учитывать и падение напряжения на проводах. Например, понижения напряжения с 220 вольт до 219 никто и не заметит, а снижение напряжения питания ленты на тот же 1 вольт с 12 до 11 вольт уже довольно критично. Чем тоньше и длиннее провод от блока питания до ленты Вы будете использовать, тем меньшее напряжение дойдет до ленты. Пониженное напряжение питания в одноцветной ленте приводит к понижению яркости свечения, а в многоцветной, кроме этого, и к смещению цветового баланса в сторону красного цвета. Может даже возникнуть ситуация, когда конец ленты, при включении белого цвета, светится более розовым, чем ее начало. Особенно сильно потери на проводах проявляются при использовании 12-ти вольтовой ленты. Именно поэтому использование 24-х вольтовой ленты всегда более предпочтительно, особенно при больших мощностях. Чтобы уменьшить эти потери, желательно все оборудование размещать как можно ближе к ленте. Если такой возможности нет, необходимо использовать провод достаточного большого сечения.
Соединения проводов между собой лучше всего выполнять при помощи пайки. Если такой возможности нет, то желательно использовать клеммные соединители, например, соединители фирмы WAGO, зарекомендовавшие себя как удобные и надежные устройства.
Монтаж блоков питания необходимо осуществлять таким образом, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха для охлаждения блоков, а также предусмотреть возможность доступа к БП для их обслуживания или замены. Надежность применяемых блоков питания достаточно высока, но в нашей реальной жизни не исключены случаи, при которых в сети может появиться опасное для БП напряжение или пульсации, приводящие к выходу их из строя.
Перед включением системы обязательно внимательно проверьте правильность выполненного монтажа. Неправильно смонтированное оборудование может выйти из строя при первом же включении. Поломка оборудования, вызванная ошибками монтажа, не является поводом для его гарантийного ремонта или замены.
Учебное пособие поLED – изучение основ
Практически каждое потребительское устройство использует светоизлучающий диод (LED). Это универсальное устройство предлагает простой способ добавить индикатор в любой проект, потребляя при этом относительно небольшой ток. Как только их принцип работы будет понят, добавить их в любой проект – простая задача. Это руководство представляет собой упрощенное объяснение того, как работает светодиод и как выбрать резистор, ограничивающий ток. Учебного пособия по светодиодам здесь достаточно для использования светодиодов в проекте, но оно не предназначено для исчерпывающего объяснения.
Диод – это электронный компонент, который проводит электричество только в одном направлении. Номинальное «прямое напряжение» диода определяет минимальную разницу напряжений между анодом и катодом, позволяющую току течь. Например, рассмотрим диод с прямым напряжением 0,7 В. Если вы подадите +1 вольт на анод и 0 вольт на катод, то ток будет течь. Однако реверсирование напряжений для подачи 0 В на анод и + 1 В на катод предотвращает протекание тока!
«Светоизлучающий диод» (LED) – это вариант стандартного диода с такими же характеристиками.Очевидная разница в том, что когда ток проходит через светодиод, он генерирует видимый (невидимый) свет.
При рассмотрении технических характеристик светодиода следует обратить внимание на два основных показателя: «прямое напряжение» и «прямой ток».
Прямое напряжение определяет величину напряжения, необходимого для протекания тока через диодный переход. Любое напряжение ниже этого уровня приводит к тому, что светодиод остается «разомкнутым» или непроводящим. Это открытое состояние также означает, что любые компоненты, включенные последовательно со светодиодом, также не будут иметь тока, протекающего через них!
Ток может проходить через светодиод, когда падение напряжения на нем достигает прямого напряжения.Более того, в любой момент времени на светодиодах падает только прямое напряжение. Это то, что отличает диод или светодиод от резистора.
Резистор называется линейным устройством, потому что ток, протекающий через него, напрямую зависит от приложенного напряжения и его сопротивления. (Возможно, вы знаете это как закон Ома.) Диод или светодиод – другое дело. Напряжение и ток имеют нелинейную зависимость.
А теперь рассмотрим практический пример. Рассмотрим светодиод с прямым напряжением 3.0 вольт. Что произойдет, если вы присоедините анод к положительной (+) клемме батареи AA (LR-6), а катод – к отрицательной (-) клемме? Светодиод что-нибудь сделает? Нет! Батарея AA (LR-6) имеет номинальное напряжение 1,5 В. Пока вы не добавите вторую батарею, светодиод не загорится.
То есть, если вы последовательно подключите две батарейки типа AA (LR-6) и подключите их к этому диоду, он загорится, и все в порядке, не так ли? Ну, нет. Внутри светодиода диодный переход превращается в (почти) короткое замыкание при приложении прямого напряжения.Такое поведение означает, что светодиод может потреблять ВЕСЬ ток, который он может от батареи. Это не очень хорошо, потому что вы закорачиваете аккумулятор! Это не только повредит аккумулятор, но и приведет к перегреву или разрушению светодиода!
Как упоминалось ранее, подача прямого напряжения приводит к короткому замыканию светодиода. Короче говоря, светодиод будет потреблять весь ток, который позволяет источник питания, и повредит себя. Таким образом, вы должны ограничить количество прямого тока, который может проходить через светодиод. Отсюда и название «токоограничивающий резистор ».Резистор, установленный последовательно со светодиодом, ограничивает ток, протекающий через него.
Диоды и светодиоды понижают постоянное напряжение независимо от протекающего через них тока. Таким образом, резистор и светодиод работают вместе. Резистор поддерживает постоянную величину тока, а светодиод удерживает падение напряжения на каждой константе. Следующий вопрос, который нужно решить, – какой резистор необходим?
Желтый светодиод Пример
Для расчета необходимого токоограничивающего резистора необходимо знать два свойства светодиода: его прямой ток (If) и прямое напряжение (Vf).В последнем разделе упоминается, что светодиод будет поддерживать постоянное падение напряжения на нем. Независимо от приложенного напряжения, он снизит только прямое напряжение (Vf) на себе. Используя таблицу для желтого светодиода (доступного на Sparkfun), мы видим эти два значения:
А также…Цель состоит в том, чтобы установить ток в прямом направлении для светодиода на уровне 20 мА, что означает, что светодиод упадет на 1,8–2,2 В. В этом случае сделайте предположение, что на ЭТОМ светодиоде упадет 2 В.
Распространенное заблуждение – это то, как указывается прямой ток.В таблице данных светодиода указан максимальный прямой ток, который может выдержать светодиод. В большинстве случаев этот ток составляет 20 мА. Использование светодиода на этом максимуме сокращает срок службы. Кроме того, он обеспечивает максимальную яркость светодиода. Если вам просто нужен световой индикатор, подумайте о гораздо меньшем значении, например 5 мА или даже 1 мА.
Закон Ома определяет значение R_LIMIT. R_LIMIT и светодиод включены последовательно. Это соединение означает, что их напряжения складываются, и величина тока, проходящего через них, одинакова.Светодиод падает на 2 вольта, оставляя 3 вольта для падения на R_LIMIT. Поскольку эти два компонента подключены последовательно, через оба будет протекать ток 20 мА.
ЗаконОма гласит, что сопротивление = напряжение / ток. Это означает, что R_LIMIT = 3,0 В / 20 мА = 150 Ом.
Значение используемого резистора зависит от того, какой светодиод выбран. Обычно он находится в диапазоне 150–470 Ом. В случае сомнений выберите немного большее значение сопротивления.
Диоды – это простые, но универсальные компоненты.Светодиоды расширяют эти свойства, включая свет. У светодиодов есть множество интересных проектов на основе Матрицы, а также более практических применений, таких как индикаторы состояния. Информация, показанная здесь, показывает, как найти прямое напряжение и прямой ток светодиода из его таблицы данных. Затем показан закон Ома для расчета правильного ограничивающего резистора.
Это видео AddOhms о светодиодах и токоограничивающих резисторах может быть интересно. Вы можете увидеть, что произойдет, если не ограничить ток!
У вас есть вопрос, который здесь не был рассмотрен? Оставьте это ниже.
Правильный диапазон напряжения для светодиодных приложений
Новое в апреле 2019 г.
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, связанные с прямым напряжением 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 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 помощью 1) характеристики VI, 2) производственного изменения и 3) температурного коэффициента. В нижеследующем абзаце эти 3 аспекта объясняются отдельно, а в конце В статье приведен пример оценки напряжения и этапов выбора драйвера светодиода.
Вольт-амперные характеристики светодиода
Для идеального светодиода прямое напряжение не изменяется при увеличении тока (рис.). 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 тестирования, 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, который приведет к пиковому току выше 1 А и, таким образом, пиковое напряжение превысит 3,8 В.
| Характеристики | Агрегат | Минимум | Типичный | Максимум |
| Прямое напряжение (при 350 мА, 85 ° C) | В | | 3.2 | 3,48 |
| Рис. 1. | Рис. 2. |
Производственный допуск светодиода
Прямое напряжение светодиода на каждом кристалле 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 представлена 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 номинальных значений. 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 чрезвычайно низкой температуре (например,грамм. -40 ° С).
Серия HVGC с постоянной мощностью, аналогично, допускает более высокое выходное напряжение при уменьшении тока. Есть также другие возможности для других моделей. Если есть какие-либо вопросы по поводу запуска светодиодов, свяжитесь с MEAN WELL, чтобы получить лучшие предложения.
Рис. 4 Зависимость температуры от прямого напряженияПример 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, что 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 нужны типичные 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 напряжения может временно превышать 249 В, что выходит за рамки нормального диапазона постоянного тока, однако такая ситуация будет происходить 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
Как использовать мультиметр напряжения для поиска и устранения неисправностей при установке светодиодов
1.) Выберите правильную настройку переменного тока на вольтметре
.Для проверки высокого напряжения переменного тока необходимо сначала установить мультиметр в правильное положение на переключателе диапазонов и вставить измерительный провод в соответствующее гнездо. На нашем мультиметре напряжение переменного тока отмечено красным цветом. Как видите, есть вариант 600 или 200. Вы хотите выбрать вариант с более высоким напряжением, чем тестируемое вами. В этом случае мы тестируем 120 В переменного тока, поэтому мы устанавливаем шкалу на 200. Если вы тестировали напряжение выше 200 В переменного тока, вы бы установили селекторный переключатель на 600.
2.) Подключите измерительные провода к источнику питания переменного тока
.Подключите испытательные провода к двум точкам, в которых должно быть снято показание напряжения, в этом случае один вывод на вашей нагрузке и один вывод на нейтрали, полярность не имеет значения (НИКОГДА НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ К ДВУМ ТОЧКАМ ОДНИМ ПРОВОДОМ, ПОРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ БУДЕТ ПРОИСХОДИТЬ). Будьте осторожны, не касайтесь проводов под напряжением какими-либо частями тела. Никогда не заземляйте себя при проведении электрических измерений. Не прикасайтесь к оголенным металлическим трубам, розеткам, арматуре и т. Д., который может иметь потенциал земли. Изолируйте свое тело от земли, используя сухую одежду, резиновую обувь, резиновые коврики или любой одобренный изоляционный материал. Никогда не прикасайтесь к оголенной проводке, соединениям или любым проводам цепи под напряжением при проведении измерений. Перед использованием всегда проверяйте правильность работы испытательного оборудования.
3.) Проверьте показания напряжения переменного тока на мультиметре
.Если все было сделано правильно, вы должны увидеть напряжение на цифровом экране вашего мультиметра.В этом случае мы тестировали, чтобы убедиться, что источник питания получает входное напряжение 120 В переменного тока, а показание составило 118,9 В переменного тока, что является приемлемым. При любом показании напряжения следует ожидать небольшого отклонения в любом направлении.
1.) Выберите правильную настройку постоянного тока на вольтметре
.Для проверки низкого напряжения постоянного тока необходимо сначала установить мультиметр в правильное положение на переключателе диапазонов и вставить измерительный провод в соответствующее гнездо. На нашем мультиметре напряжение постоянного тока отмечено черным цветом.Как видите, есть вариант 200, 20 или 2. Вы хотите выбрать вариант с более высоким напряжением, чем тестируемое вами. В этом случае мы тестируем на 12 В постоянного тока, поэтому мы устанавливаем шкалу на 20. Если вы тестировали напряжение выше 20, вы бы установили селекторный переключатель на 200.
2.) Подключите измерительные провода к источнику постоянного тока
.Подсоедините тестовые провода к двум точкам, в которых должно быть снято показание напряжения, в этом случае красный провод к положительному положению, а черный провод к отрицательному, обратная полярность даст вам отрицательное показание (НИКОГДА НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ К ДВУМ ТОЧКАМ С ОДИН ПРИВОД).Будьте осторожны, не касайтесь проводов под напряжением какими-либо частями тела. Никогда не заземляйте себя при проведении электрических измерений. Не прикасайтесь к оголенным металлическим трубам, розеткам, арматуре и т. Д., Которые могут иметь потенциал земли. Изолируйте свое тело от земли, используя сухую одежду, резиновую обувь, резиновые коврики или любой одобренный изоляционный материал. Никогда не прикасайтесь к оголенной проводке, соединениям или любым проводам цепи под напряжением при проведении измерений. Перед использованием всегда проверяйте правильность работы испытательного оборудования.
3.) Проверьте показания постоянного напряжения на мультиметре
.Если все было сделано правильно, вы должны увидеть напряжение на цифровом экране вашего мультиметра. В этом случае мы тестировали, чтобы убедиться, что источник питания выдает 12 В постоянного тока, а показание составляет 12,12 В постоянного тока, что является приемлемым. При любом показании напряжения следует ожидать небольшого отклонения в любом направлении. Если вы измените полярность на тестовых проводах, показание будет -12,12 В постоянного тока, это хороший способ проверить полярность, если она не отмечена на вашем светодиодном продукте.
1.) Найдите ошибку непрерывности
Выполняется проверка целостности цепи, чтобы определить, является ли цепь разомкнутой или замкнутой. Например, настенный выключатель замкнут, когда он переведен в положение «включено», и разомкнут, когда он выключен. Обрыв цепи не может проводить электричество. Замкнутый контур имеет непрерывность. Этот тест следует проводить при НЕТ тока. Перед проверкой целостности всегда отключайте устройство от сети или выключайте главный прерыватель цепи. Перед использованием всегда проверяйте правильность работы испытательного оборудования.Если все сделано правильно, можно использовать тест на непрерывность, чтобы определить точное место проблемы, например, обрыва паяного соединения или потери провода, в этом случае у светодиодной ленты есть разрыв паяного соединения.
2.) Выберите правильную настройку на вашем вольтметре
.Чтобы проверить целостность цепи, установите переключатель диапазонов в положение минимального сопротивления или значок, который выглядит как боковой символ Wi-Fi, и подключите красный измерительный провод к соответствующему разъему. Существует множество вариантов проверки уровней сопротивления, но эти параметры не очень важны для устранения каких-либо распространенных проблем со светодиодами.Вы можете проверить, работает ли ваш мультиметр должным образом, соприкоснув два тестовых провода вместе, прибор должен издать звуковой сигнал или зарегистрировать показание 0, что означает отсутствие сопротивления.
3.) Проверьте целостность источника проблемы
После того, как вы установили, что, по вашему мнению, является источником проблемы, и настроили для мультиметра правильную настройку, вы можете приступить к поиску и устранению источника проблемы. В этом случае мы проверили положительное соединение на каждой стороне светодиодной ленты, где, по нашему мнению, паяное соединение сломано.Как вы можете видеть, вольтметр не опустился на ноль и не издал звуковой сигнал, что означает отсутствие непрерывности между этими двумя точками, а это означает, что питание не может продолжаться между этими двумя точками. Теперь мы можем проверить два момента до и после проблемы, чтобы убедиться, что это единственное место с проблемой.
4.) Проверьте целостность до и после источника проблемы
После того, как вы нашли то, что, по вашему мнению, является источником проблемы, и проверили непрерывность, теперь вы можете протестировать непрерывность до и после проблемы, чтобы убедиться, что это единственный источник проблемы.Поместив два тестовых провода на две положительные медные площадки до и после разрыва паяного соединения, измеритель напряжения сообщает мне с помощью дисплея 0 и звукового сигнала, что между этими двумя точками есть непрерывность. Теперь я могу быть уверен, что причиной проблемы является сломанный паяный стык, и с помощью быстрой пайки внахлест я могу легко решить проблему.
1.) Падение напряжения на светодиодах
Распространенное заблуждение при установке светодиодов состоит в том, что вы можете просто соединить вместе большое количество светодиодных продуктов в серию без каких-либо проблем.У нас есть некоторые продукты, которые могут работать дальше, чем другие в одной серии, но в целом, чем дольше вы запускаете светодиодный продукт в серии, тем большее падение напряжения вы испытаете, особенно когда вы используете длинные соединительные провода от источника питания. источник. Параллельное соединение – лучший способ бороться с падением напряжения в светодиодном продукте, и знание напряжения, которое получают ваши светодиодные продукты, имеет решающее значение для срока службы и яркости ваших светодиодных продуктов.
2.) Проверка выхода постоянного тока от источника питания
Если вы читали приведенное выше руководство по тестированию напряжения постоянного тока, вы должны знать, как правильно измерять выходную мощность источника постоянного тока.В этом случае источник питания выдает 12,12 Вольт, как и предполагалось, но когда я добавлю 200 футов провода между источником питания и моими лампами, вы увидите падение напряжения. Имейте в виду, что 200 футов проволоки предназначены просто для демонстрационных целей. В любой установке светодиодного освещения, чем короче провод, тем лучше и равномернее будет светоотдача.
3.) Проверка входа постоянного тока на светодиодном приборе
После добавления 200-футового провода 18AWG между моими светодиодными лампами и источником питания постоянного тока я могу просто использовать тестовые провода мультиметра для измерения входного напряжения моих светодиодных фонарей.В этом случае входное напряжение составляет 10,91 В постоянного тока в начале полосы, поэтому мы потеряли более 1 В по всей проводке. Вам также следует проверить конец установки светодиодов, поскольку падение напряжения на светодиодах продолжает происходить. Если на конце светодиода наблюдается падение напряжения, подайте питание на оба конца и начало, чтобы выровнять падение напряжения.
4.) Регулировка выходного напряжения источника питания светодиодов
** Никогда не регулируйте потенциометр на источнике питания без вольтметра. Это неправильный способ сделать ваш свет ярче, со временем неправильное напряжение на ваших светодиодных светильниках сократит срок службы и потенциально может стать причиной возгорания.**
Вы можете регулировать выходное напряжение на некоторых источниках питания с помощью регулировочного потенциометра, расположенного на передней панели устройства. Только наши неводонепроницаемые источники питания имеют потенциометр для регулировки напряжения. Просто поверните потенциометр по часовой стрелке для увеличения и против часовой стрелки для уменьшения, а затем повторно проверьте напряжение в начале светодиодов.
5.) Повторно протестируйте вход постоянного тока на светодиодном приборе
После регулировки выходного напряжения источника питания светодиодов вы можете повторно проверить входное напряжение в начале светодиодных индикаторов.После регулировки потенциометра мое напряжение на моей светодиодной полосе теперь составляет 12,15 В постоянного тока, что намного более приемлемо, чем 10,9 В постоянного тока. Обязательно проверьте напряжение на всех ваших светодиодных лентах, оптимальное напряжение составляет + или – 0,75 В.
Минимальное ограниченное напряжение для светодиодных индикаторов 5 распространенных цветов
Стандартные технические характеристики напряжения светодиодных фонарей составляют 12 В и 24 В, одна группа светодиодных ламп 12 В состоит из трех светодиодов, а 24-вольтовые светодиодные лампы состоят из шести светодиодов. Однажды какой-то заказчик попросил уменьшить напряжение источника питания, но здесь мы должны заметить, что не все цвета и все характеристики светодиодных фонарей могут использоваться при снижении напряжения источника питания, и его нельзя уменьшать безоговорочно.Чтобы классифицировать напряжение того, какого типа светодиодные фонари можно уменьшить, сначала посмотрите на управляющее напряжение цельного светодиода пяти распространенных цветов.
1. белый светодиод: 3,0 ~ 3,3 В
2. красный светодиод: 1,8 ~ 2,2 В
3. синий светодиод: 3,0 ~ 3,2 В
4. зеленый светодиод: 2,9 ~ 3,1 В
5. желтый светодиод: 1,8 ~ 2,0 В
Стандартные спецификации напряжения источника питания постоянного тока, доступные на рынке, составляют 6 В, 9 В, 12 В, 18 В, 24 В, а затем понижающие характеристики светодиодных ламп также должны соответствовать вышеуказанным спецификациям, в противном случае согласование мощности это тоже проблема.
A. Использование нескольких видов светодиодов общего цвета в качестве примеров для иллюстрации минимального предела напряжения группы из 3 светодиодов.
1. Белые светодиоды: в соответствии с минимальным напряжением питания: 3 * 3,0 = 9 В, если источник питания светодиодной лампы составляет 9 В, и к этой светодиодной лампе нельзя добавить резистор ограничения тока. Если светодиодные лампы из других групп сломаны, это вызовет увеличение тока на светодиодной лампе этой группы, что приведет к горению светодиода. Но если добавить ограничивающий резистор тока к этой группе светодиодов, он будет ниже, чем минимальное напряжение управления светодиодами, и это повлияет на силу света и эффект свечения светодиодной лампы.Таким образом, минимальный предел напряжения для белых светодиодов составляет 12 В.
2. красные светодиоды: в соответствии с минимальным напряжением питания 1,8 В: 3 * 1,8 В = 5,4 В, тогда, исходя из общей спецификации напряжения источника питания, подойдет 6 В. Так как 6 В-5,4 В = 0,6 В, мы можем добавить 30 Ом токоограничивающий резистор. Таким образом, минимальный предел напряжения красного светодиода составляет 6 В.
3. Синие светодиоды: минимальный предел напряжения синих светодиодов такой же, как и для белых светодиодов, который составляет 12 В.
4.Зеленые светодиоды: согласно минимальному управляющему напряжению 2,9 В: 3 * 2,9 В = 8,7 В, тогда, исходя из общих характеристик напряжения источника питания, 9 В. 9В-8,7В = 0,3В, мы также можем добавить резистор ограничения тока 15 Ом. Таким образом, минимальный предел напряжения зеленых светодиодов составляет 9 В.
5.Желтые светодиоды: минимальный предел напряжения желтого светодиода такой же, как и у красного светодиода, который составляет 6 В.
B. Минимальный предел напряжения группы из шести светодиодов:
1.Белые светодиоды: согласно минимальному напряжению возбуждения: 6 * 3,0 = 18 В, если источник питания светодиодной лампы составляет 18 В, к этой светодиодной лампе нельзя добавить резистор ограничения тока. Если светодиодные индикаторы из других групп сломаны, это вызовет текущую складку на светодиодном индикаторе этой группы, что приведет к горению светодиода. Но если добавить резистор, ограничивающий ток, к этой группе светодиодов, он будет ниже минимального напряжения возбуждения светодиода, и это повлияет на силу света и эффект свечения светодиодной лампы. Таким образом, нижний предел напряжения белых светодиодов составляет 24 В.
2. красные светодиоды: в соответствии с минимальным напряжением вождения: 6 * 1,8 В = 10,8 В, в соответствии с общей спецификацией источника питания 12 В в порядке. Поскольку 12 В-10,8 В = 1,2 В, мы также можем добавить ограничивающий ток резистор на 60 Ом. Таким образом, минимальное напряжение красного светодиода составляет 12 В.
3. Синие светодиоды: минимальный предел напряжения синего светодиода такой же, как и у красного светодиода, который составляет 24 В.
4.Зеленые светодиоды: в соответствии с минимальным напряжением питания: 6 * 2.9 В = 17,4 В, тогда, исходя из общих характеристик напряжения источника питания, 18 В. 18 В-17,4 В = 0,6 В, мы также можем добавить резистор ограничения тока 30 Ом. Таким образом, минимальное ограничивающее напряжение зеленого светодиода составляет 18 В.
5.Желтые светодиоды: минимальное предельное напряжение желтого светодиода такое же, как и у красного светодиода, которое составляет 12 В.
кривых IV | LEDnique
Кривая IV устройства – кривая зависимости тока от напряжения – представляет собой график зависимости тока, протекающего в устройстве, от напряжения на нем.
Рис. 1. ВАХ для различных резисторов. Линии могут быть продлены до 0, 0, чтобы показать взаимосвязь при отрицательных напряжениях и токах.Согласно закону Ома \ (V = IR \), зависимость между током и напряжением в резисторе линейна. Рисунок 1 ясно показывает, что ток линейно увеличивается с увеличением напряжения и что скорость изменения зависит от номинала резистора.
светодиода довольно разные:
- Светодиоды – это диоды, у которых PN-переходы ведут себя нелинейно.Пока не будет достигнуто прямое напряжение, течет очень небольшой ток. Выше этого значения ток увеличивается экспоненциально с увеличением напряжения. Светодиоды
- , как и все диоды, проводят в одном направлении и не проводят (пока не будет достигнуто обратное напряжение пробоя) в противоположном направлении.
- Поскольку цвет светодиодов определяется шириной запрещенной зоны полупроводника, прямое напряжение \ (V_F \) также зависит от материала.
Кривые ВАХ полезны для оценки тока, который будет протекать при определенных напряжениях и т. Д., А также для расчета номиналов резисторов.
Из кривых следует отметить несколько моментов:
- Прямое напряжение соответствует ширине запрещенной зоны, которая увеличивается от красного до фиолетового.
- Должно быть ясно, что попытка параллельного включения светодиодов – обычно не рекомендуется – особенно плохая идея, когда цвета смешаны. например Параллельное подключение красного, зеленого и синего светодиодов к 2.Подача напряжения 0 В приведет к:
- Красный: 44 мА.
- Зеленый: 12 мА.
- Синий: 3 мА.
Построение ВАХ
Это видео демонстрирует измерение тока с помощью зеленого светодиода при регулировке напряжения. Результаты нанесены на график для построения кривой ВАХ для светодиода.
Также можно наблюдать некоторое мерцание на мультиплексном дисплее во время гудения.Гудение вызывает вибрацию глаз в глазницах, что может создавать стробоскопические условия в глазу. Гудя с частотой от 70 до 72 Гц (около музыкальной ноты C2), я смог наблюдать мерцание на светодиодном дисплее.
Измерение прямого напряжения светодиода
Видеоклип выше демонстрирует измерение прямого напряжения светодиодов с помощью многофункционального тестера компонентов. Всего было:
| Цвет | \ (V_F \) |
| Инфракрасный | 1.14 В |
| Красный | 1,76 В |
| Желтый | 1,85 В |
| Зеленый | 1,96 В |
Влияет ли падение напряжения на светодиоды? – Mvorganizing.org
Влияет ли падение напряжения на светодиоды?
Как падение напряжения может повлиять на систему светодиодного освещения? Важность падения напряжения для светодиодного освещения заключается в том, что для правильного освещения светодиоду требуется минимальный ток.Сила тока меньше минимального может привести к мерцанию светодиода, уменьшению его яркости или изменению цвета.
Что означает падение напряжения?
Падение напряжения – это уменьшение электрического потенциала на пути тока, протекающего в электрической цепи. Падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника, на проводниках, на контактах и на разъемах нежелательны, поскольку часть подаваемой энергии рассеивается.
Какое падение напряжения на белом светодиоде?
Источник питания предназначен для обеспечения постоянного тока с типичным прямым напряжением 3.5В для белого светодиода.
Какое напряжение используют светодиодные фонари?
3,3 В
Есть ли в светодиодных лампах напряжение?
Светодиодыпредназначены для работы от низкого напряжения (12-24В) постоянного тока. Тем не менее, большинство мест поставляют более высокое напряжение (120-277 В), электричество переменного тока. Световой поток светодиода пропорционален потребляемому току, а светодиоды рассчитаны на работу в определенном диапазоне тока (измеряется в амперах).
Светодиод на 12 В горит переменным или постоянным током?
Светодиодыобычно считаются устройствами постоянного тока, работающими от нескольких вольт постоянного тока.
Переменный ток лучше постоянного тока?
Переменный ток дешевле генерировать и имеет меньше потерь энергии, чем постоянный ток при передаче электроэнергии на большие расстояния. Хотя для очень больших расстояний (более 1000 км) постоянный ток часто может быть лучше.
Что опасно: переменный или постоянный ток?
Переменный ток (A.C) в пять раз опаснее постоянного (D.C). Частота переменного тока – основная причина такого тяжелого воздействия на человеческий организм.Частота 60 циклов находится в крайне опасном диапазоне. На этой частоте даже небольшое напряжение в 25 вольт может убить человека.
Что быстрее переменного или постоянного тока?
Питание постоянного тока значительно более энергоэффективно, чем питание переменного тока. Двигатели и устройства постоянного тока имеют более высокий КПД и габаритные характеристики. Освещение на основе постоянного тока (LED) на 75% эффективнее, чем освещение лампами накаливания.
Что означает постоянный ток?
Символ Юникода «⎓» (U + 2393)
| Имя: | Символ постоянного тока, форма два |
|---|---|
| Категория: | Другой символ (So) |
| Двунаправленный класс: | Другой нейтральный (ON) |
| Комбинированный класс: | Не заказан (0) |
| Зеркальное отображение символа: | № |
Какие устройства используют питание постоянного тока?
Примеры электроники постоянного тока:
- Сотовые телефоны.
- D&D Dice Gauntlet на основе LilyPad.
- Телевизоры с плоским экраном (переменный ток переходит в телевизор, который преобразуется в постоянный ток)
- Фонари.
- Гибридные и электромобили.
Какова основная функция источника постоянного тока?
Блоки питания постоянного тока– это блоки питания, которые вырабатывают выходное напряжение постоянного тока. Источники питания – это устройства, которые подают электроэнергию на одну или несколько нагрузок. Они генерируют выходную мощность путем преобразования входного сигнала в выходной сигнал (в данном случае выход постоянного тока).
Какие примеры хороших DC?
Постоянный ток, DC используется во многих областях:
- Батареи: Батареи, как неперезаряжаемые, так и перезаряжаемые, могут питать только постоянный ток.
- Электронное оборудование: все оборудование, такое как компьютеры, радиоприемники, мобильные телефоны и фактически все электронное оборудование, использует постоянный ток для питания электронных схем.
Зачем нужен блок питания постоянного тока?
DC обеспечивает постоянный ток к устройству.Поскольку изначально подается переменный ток, сначала необходимо преобразовать мощность из переменного тока в постоянный. Большинству небольших электронных устройств (например, компьютеров) требуется постоянный ток для работы с преобразователем переменного тока в постоянный от розетки.
Характеристики светодиода, требующие внимания ＜ зависят от температуры перехода ＞ | Основы электроники
Изменение характеристик в зависимости от температуры (яркость, длина волны, прямое напряжение)
Некоторые характеристики светодиода зависят от температуры кристалла (Tj: температура перехода светоизлучающего блока), которая включает температуру окружающей среды и тепловыделение светодиода во время работы.
Типичные изменения характеристик описаны ниже.
Светимость
Обычно, когда Tj увеличивается, интенсивность света уменьшается. Это связано с повышенной рекомбинацией электронов и дырок, которые не вносят вклад в излучение света.
Длина волны
Длина волны излучения изменяется в зависимости от изменений температуры так же, как изменяется светимость. В первую очередь, ширина запрещенной зоны полупроводника изменяется в зависимости от температуры, что приводит к изменению длины волны.
Величина изменения длины волны будет отличаться в зависимости от материала, но для светодиодов InGaAlP изменение будет происходить в сторону более длинных волн, при этом? D будет изменяться на 0,1 нм / ° C в зависимости от повышения температуры. В приложениях с ограниченными температурными требованиями необходимо учитывать изменение длины волны в пределах гарантированного диапазона рабочих температур устройства.
прямое напряжение (VF)
За исключением особых случаев, изменения VF вызваны вариациями длины волны излучения и ширины запрещенной зоны полупроводника.При повышении температуры VF уменьшается на 2 мВ / ° C. Изменение VF – важное соображение при проектировании схем.
Когда светодиод работает при постоянном токе, изменение VF не должно создавать серьезных проблем в качестве постоянной цепи. Однако при постоянном напряжении VF будет падать при повышении температуры, вызывая увеличение тока.
По мере увеличения тока Tj будет продолжать увеличиваться, что приведет к дальнейшему падению VF до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. Напротив, при низких температурах VF увеличивается, вызывая падение тока, что может затруднить получение требуемой яркости при работе с постоянным напряжением.
Характеристики Колебания
Светодиодыпо своей природе обладают распределенными характеристиками и вариациями в процессе производства. По этой причине установлены минимальные значения ранга светимости и даже электрических характеристик.
В результате необходимо учитывать эти различия в оптических и схемотехнических конструкциях. Например, до того, как возникнут какие-либо колебания V F из-за температуры, изменения будут основаны на конкретном распределении.
