потребление тока, напряжение, мощность и светоотдача
ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ
Времена, когда светодиоды использовали только в качестве индикаторов включения приборов, давно прошли. Современные светодиодные приборы могут полностью взаимозаменить лампы накаливания в бытовых, промышленных и уличных светильниках. Этому способствуют различные характеристики светодиодов, зная которые можно правильно подобрать LED-аналог. Использование светодиодов, учитывая их основные параметры, открывает обилие возможностей в сфере освещения.
Основой светодиода является искусственный полупроводниковый кристаллик
Какие бывают светодиоды
Светодиод (обозначается СД, СИД, LED в англ.) представляет собой прибор, в основе которого лежит искусственный полупроводниковый кристаллик. При пропускании через него электротока создается явление испускания фотонов, что приводит к свечению. Данное свечение имеет очень узкий диапазон спектра, и цвет его находится в зависимости от материала полупроводника.
Светодиоды вполне могут заменить обычные лампы накаливания
Светодиоды с красным и желтым свечением производят из неорганических полупроводниковых материалов на базе арсенида галлия, зеленые и синие изготавливают на основе индия-галлия-нитрида. Чтобы увеличить яркость светового потока используют различные присадки или применяют метод многослойности, когда слой чистого нитрида алюминия размещают между полупроводниками. В результате образования в одном кристаллике нескольких электронно-дырочных (p-n) переходов, яркость его свечения возрастает.
Различают два типа светодиодов: для индикации и освещения. Первые используют для индикации включения в сеть различных приборов, а также как источники декоративной подсветки. Они представляют собой цветные диоды, помещенные в просвечивающийся корпус, каждый из них имеет четыре вывода. Приборы, излучающие инфракрасный свет, используют в устройствах для удаленного управления приборами (пульт ДУ).
В области освещения используют светодиоды, излучающие белый свет. По цвету различают светодиоды с холодным белым, нейтральным белым и теплым белым свечением. Существует классификация применяемых для освещения светодиодов по способу монтажа. Маркировка светодиода SMD означает, что прибор состоит из алюминиевой или медной подложки, на которой размещен кристаллик диода. Сама подложка располагается в корпусе, контакты которого соединены с контактами светодиода.
Применение светодиодной подсветки в интерьере кухни
Другой тип светодиодов обозначается OCB. В таком приборе на одной плате размещается множество кристаллов, покрытых люминофором. Благодаря такой конструкции достигается большая яркость свечения. Такую технологию используют при производстве светодиодных ламп с большим световым потоком на относительно малой площади. В свою очередь это делает производство светодиодных ламп наиболее доступным и недорогим.
Обратите внимание! Сравнивая лампы на SMD и COB светодиодах можно отметить, что первые поддаются ремонту путем замены вышедшего из строя светодиода. Если не работает лампа на COB светодиодах, придется менять всю плату с диодами.
Характеристики светодиодов
Выбирая для освещения подходящую светодиодную лампу, следует учитывать параметры светодиодов. К ним относят напряжение питания, мощность, рабочий ток, эффективность (светоотдача), температуру свечения (цвет), угол излучения, размеры, срок деградации. Зная основные параметры, можно будет без труда выбрать приборы для получения того или иного результата освещенности.
LED-технологии используются в оформлении табло аэропортов и вокзалов
Величина тока потребления светодиода
Как правило, для обычных светодиодов предусмотрена сила тока величиной 0,02А. Однако бывают светодиоды, рассчитанные на 0,08А. К таким светодиодам относят более мощные приборы, в устройстве которых задействованы четыре кристалла. Они располагаются в одном корпусе. Так как каждый из кристаллов потребляет по 0,02А, в сумме один прибор будет потреблять 0,08А.Стабильность работы светодиодных приборов зависит от величины тока. Даже незначительное увеличение силы тока способствует снижению интенсивности излучения (старению) кристалла и увеличению цветовой температуры. Это в конечном результате приводит к тому, что светодиоды начинают отливать синим цветом и преждевременно выходят из строя. А если показатель силы тока увеличивается существенно, светодиод сразу перегорает.
Чтобы ограничить потребляемый ток, в конструкциях LED-ламп и светильников предусмотрены стабилизаторы тока для светодиодов (драйверы). Они преобразуют ток, доводя его до нужной светодиодам величины. В случае, когда требуется подключить отдельный светодиод к сети, нужно использовать токоограничительные резисторы. Расчет сопротивления резистора для светодиода выполняют с учетом его конкретных характеристик.
Полезный совет! Чтобы правильно подобрать резистор, можно воспользоваться калькулятором расчета резистора для светодиода, размещенным в сети интернет.
Светодиодная гирлянда может использоваться в качестве декора помещения
Напряжение светодиодов
Как узнать напряжение светодиодов? Дело в том, что параметра напряжения питания как такового у светодиодов нет. Вместо этого используется характеристика падения напряжения на светодиоде, что означает величину напряжения на выходе светодиода при прохождении через него номинального тока. Значение напряжения, указанное на упаковке, отражает как раз падение напряжения. Зная эту величину, можно определить оставшееся на кристалле напряжение. Именно это значение берется во внимание при расчетах.
Учитывая применение различных полупроводников для светодиодов, напряжение у каждого из них может быть разным. Как узнать, на сколько Вольт светодиод? Определить можно по цвету свечения приборов. Например, для синих, зеленых и белых кристаллов напряжение составляет около 3В, для желтых и красных – от 1,8 до 2,4В.
При использовании параллельного подключения светодиодов идентичного номинала с величиной напряжения в 2В можно столкнуться со следующим: в результате разброса параметров одни излучающие диоды выйдут из строя (сгорят), а другие будут очень слабо светиться. Это произойдет ввиду того, что при увеличении напряжения даже на 0,1В наблюдается увеличение силы тока, проходящего через светодиод, в 1,5 раза.
100Вт лампы накаливания эквивалентно 12-12,5Вт LED-светильника
Светоотдача, угол свечения и мощность светодиодов
Сравнение светового потока диодов с другими источниками света проводят, учитывая силу издаваемого ими излучения. Приборы размером около 5 мм в диаметре дают от 1 до 5 лм света. В то время как световой поток лампы накаливания в 100Вт составляет 1000 лм. Но при сопоставлении необходимо учитывать, что у обычной лампы свет рассеянный, а у светодиода – направленный. Поэтому необходимо принимать во внимание угол рассеивания светодиодов.
Угол рассеивания разных светодиодов может составлять от 20 до 120 градусов. При освещении светодиоды дают более яркий свет по центру и снижают освещенность к краям угла рассеивания. Таким образом, светодиоды лучше освещают конкретное пространство, используя при этом меньше мощности. Однако если требуется увеличить площадь освещенности, в конструкции светильника используют рассеивающие линзы.
Как определить мощность светодиодов? Чтобы определить мощность светодиодной лампы, требующейся для замены лампы накаливания, необходимо применять коэффициент, равный 8. Так, заменить обычную лампу мощностью 100Вт можно светодиодным прибором мощностью не менее 12,5Вт (100Вт/8). Для удобства можно воспользоваться данными таблицы соответствия мощности ламп накаливания и LED-источников света:
Мощность лампы накаливания, Вт | Соответствующая мощность светодиодного светильника, Вт |
100 | 12-12,5 |
75 | 10 |
60 | 7,5-8 |
40 | 5 |
25 | 3 |
При использовании светодиодов для освещения очень важен показатель эффективности, который определяется отношением светового потока (лм) к мощности (Вт). Сопоставляя эти параметры у разных источников света, получаем, что эффективность лампы накаливания составляет 10-12 лм/Вт, люминесцентной – 35-40 лм/Вт, светодиодной – 130-140 лм/Вт.
Цветовая температура LED-источников
Одним из важных параметров светодиодных источников является температура свечения. Единицы измерения этой величины – градусы Кельвина (К). Следует отметить, что все источники света по температуре свечения разделяют на три класса, среди которых теплый белый имеет цветовую температуру менее 3300 К, дневной белый – от 3300 до 5300 К и холодный белый свыше 5300 К.
Обратите внимание! Комфортное восприятие человеческим глазом светодиодного излучения непосредственно зависит от цветовой температуры LED-источника.
Цветовая температура обычно указывается на маркировке светодиодных ламп. Она обозначается четырехзначным числом и буквой К. Выбор LED-ламп с определенной цветовой температурой напрямую зависит от особенностей применения ее для освещения. Предложенная ниже таблица отображает варианты использования светодиодных источников с разной температурой свечения:
Цвет свечения светодиодов | Цветовая температура, К | Варианты использования в освещении | |
Белый | Теплый | 2700-3500 | Освещение бытовых и офисных помещений как наиболее подходящий аналог лампы накаливания |
Нейтральный (дневной) | 3500-5300 | Отличная цветопередача таких ламп позволяет применять их для освещения рабочих мест на производстве | |
Холодный | свыше 5300 | Используется в основном для освещения улиц, а также применяется в устройстве ручных фонарей | |
Красный | 1800 | Как источник декоративной и фито-подсветки | |
Зеленый | — | Подсветка поверхностей в интерьере, фито-подсветка | |
Желтый | 3300 | Световое оформление интерьеров | |
Синий | 7500 | Подсветка поверхностей в интерьере, фито-подсветка |
Волновая природа цвета позволяет выразить цветовую температуру светодиодов, используя длину волны. Маркировка некоторых светодиодных приборов отражает цветовую температуру именно в виде интервала различных длин волн. Длина волны имеет обозначение λ и измеряется в нанометрах (нм).
Типоразмеры SMD светодиодов и их характеристики
Учитывая размер SMD светодиодов, приборы классифицируются в группы с различными характеристиками. Наиболее популярные светодиоды с типоразмерами 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 и 5630. Характеристики SMD светодиодов в зависимости от размеров рознятся. Так, разные типы SMD светодиодов отличаются по яркости, цветовой температуре, мощности. В маркировке светодиодов первые две цифры показывают длину и ширину прибора.
Светодиоды SMD 5630 на LED-ленте
Основные параметры светодиодов SMD 2835
К основным характеристикам SMD светодиодов 2835 относят увеличенную площадь излучения. В сравнении с прибором SMD 3528, который имеет круглую рабочую поверхность, площадь излучения SMD 2835 имеет прямоугольную форму, что способствует большей светоотдаче при меньшей высоте элемента (около 0,8 мм). Световой поток такого прибора составляет 50 лм.
Корпус светодиодов SMD 2835 выполнен из термостойкого полимера и может выдерживать температуру до 240°С. Следует отметить, что деградация излучения в этих элементах составляет менее 5% в течение 3000 часов функционирования. Кроме того, прибор имеет достаточно низкое тепловое сопротивление перехода кристалл-подложка (4 С/Вт). Рабочий ток в максимальном значении – 0,18А, температура кристалла – 130°С.
По цвету свечения выделяют теплый белый с температурой свечения 4000 К, дневной белый – 4800 К, чистый белый – от 5000 до 5800 К и холодный белый с цветовой температурой 6500-7500 К. Стоит отметить, что максимальная величина светового потока у приборов с холодным белым свечением, минимальная – у светодиодов теплого белого цвета. В конструкции прибора увеличены контактные площадки, что способствует лучшему отводу тепла.
Полезный совет! Светодиоды SMD 2835 могут быть использованы для любого типа монтажа.
Размеры светодиода SMD 2835
Характеристики светодиодов SMD 5050
В конструкции корпуса SMD 5050 размещены три однотипных светодиода. LED источники синего, красного и зеленого цвета имеют технические характеристики, аналогичные кристаллам SMD 3528. Значение рабочего тока каждого из трех светодиодов составляет 0,02А, следовательно суммарная величина тока всего прибора 0,06А. Для того, чтобы светодиоды не вышли из строя, рекомендуется не превышать эту величину.
LED приборы SMD 5050 имеют прямое напряжение величиной 3-3,3В и светоотдачу (сетевой поток) 18-21 лм. Мощность одного светодиода складывается из трех величин мощности каждого кристалла (0,7Вт) и составляет 0,21Вт. Цвет свечения, испускаемый приборами, может быть белым во всех оттенках, зеленым, синим, желтым и многоцветным.
Близкое расположение светодиодов разных цветов в одном корпусе SMD 5050 позволило реализовать многоцветные светодиоды с отдельным управлением каждым цветом. Для регулирования светильников с использованием светодиодов SMD 5050 используют контроллеры, благодаря чему цвет свечения можно плавно изменять от одного к другому через заданное количество времени. Обычно такие приборы имеют несколько режимов управления и могут регулировать яркость свечения светодиодов.
Размеры светодиода SMD 5050
Типовые характеристики светодиода SMD 5730
Светодиоды SMD 5730 – современные представители LED-приборов, корпус которых имеет геометрические размеры 5,7х3 мм. Они относятся к сверхярким светодиодам, характеристики которых стабильны и качественно отличаются от параметров предшественников. Изготовленные с применением новых материалов, эти светодиоды отличаются повышенной мощностью и высокоэффективным световым потоком. Кроме того, они могут работать в условиях повышенной влажности, устойчивы к перепадам температур и вибрации, имеют длительный срок службы.
Существует две разновидности приборов: SMD 5730-0,5 с мощностью 0,5Вт и SMD 5730-1 с мощностью 1Вт. Отличительной особенностью приборов является возможность их функционирования на импульсном токе. Величина номинального тока SMD 5730-0,5 составляет 0,15А, при импульсной работе прибор может выдерживать силу тока до 0,18А. Данный тип светодиодов обеспечивает световой поток до 45 лм.
Светодиоды SMD 5730-1 работают на постоянном токе 0,35А, при импульсном режиме – до 0,8А. Эффективность светоотдачи такого прибора может составить до 110 лм. Благодаря термостойкому полимеру, корпус прибора выдерживает температуру до 250°С. Угол рассеивания обоих типов SMD 5730 равен 120 градусам. Степень деградации светового потока составляет менее 1% при работе в течение 3000 часов.
Размеры светодиода SMD 5730
Характеристики светодиодов Cree
Компания Cree (США) занимается разработкой и выпуском сверхъярких и самых мощных светодиодов. Одна из групп светодиодов Cree представлена серией приборов Xlamp, которые делятся на однокристальные и многокристальные. Одной из особенностей однокристальных источников является распределение излучения по краям прибора. Это инновация позволила выпускать светильники с большим углом свечения, используя минимальное количество кристаллов.
В серии LED-источников XQ-E High Intensity угол свечения составляет от 100 до 145 градусов. Имея небольшие геометрические размеры 1,6х1,6 мм, мощность сверхярких светодиодов – 3 Вольта, а световой поток – 330 лм. Это одна из новейших разработок компании Cree. Все светодиоды, конструкция которых разработана на базе одного кристалла, имеют качественную цветопередачу в пределах CRE 70-90.
Статья по теме:
Как сделать или починить LED-гирлянду самостоятельно. Цены и основные характеристики наиболее популярных моделей.
Компания Cree выпустила несколько вариантов многокристальных LED-приборов с новейшими типами питания от 6 до 72 Вольт. Многокристальные светодиоды делятся на три группы, в которые входят приборы с высоким напряжением, мощностью до 4Вт и выше 4Вт. В источниках до 4Вт собраны 6 кристаллов в корпусе типа MX и ML. Угол рассеивания составляет 120 градусов. Купить светодиоды Cree такого типа можно с белым теплым и холодным цветом свечения.
Полезный совет! Несмотря на высокую надежность и качество света, купить мощные светодиоды серии MX и ML можно по относительно небольшой цене.
В группу свыше 4Вт входят светодиоды из нескольких кристаллов. Самыми габаритными в группе являются приборы мощностью 25Вт, представленные серией MT-G. Новинка компании – светодиоды модели XHP. Один из крупных LED-приборов имеет корпус 7х7 мм, его мощность 12Вт, светоотдача 1710 лм. Светодиоды с высоким напряжением питания объединяют в себе небольшие габариты и высокую светоотдачу.
LED-лампы серии XQ-E High Intensity производителя Cree (США)
Схемы подключения светодиодов
Существуют определенные правила подключения светодиодов. Беря во внимание, что проходящий через прибор ток движется только в одном направлении, для длительного и стабильного функционирования LED-приборов важно учитывать не только определенное напряжение, но и оптимальную величину тока.
Схема подключения светодиода к сети 220В
В зависимости от используемого источника питания, различают два вида схем подключения светодиодов к 220В. В одном из случаев используется драйвер с ограниченным током, во втором – специальный блок питания, стабилизирующий напряжение. Первый вариант учитывает использование специального источника с определенной силой тока. Резистор в данной схеме не требуется, а количество подключаемых светодиодов ограничивается мощностью драйвера.
Для обозначения светодиодов на схеме используются пиктограммы двух видов. Над каждым схематическим их изображением находятся две небольшие параллельные стрелочки, направленные вверх. Они символизируют яркое свечение LED-прибора. Перед тем как подключить светодиод к 220В используя блок питания, необходимо в схему включить резистор. Если это условие не выполнить, это приведет к тому, что рабочий ресурс светодиода существенно сократится или он попросту выйдет из строя.
Схема подключения светодиодов к сети 220В с использованием гасящего конденсатора С1
Если при подключении использовать блок питания, то стабильным в схеме будет лишь напряжение. Учитывая незначительное внутреннее сопротивление LED-прибора, включение его без ограничителя тока приведет к сгоранию прибора. Именно поэтому в схему включения светодиода вводят соответствующий резистор. Следует отметить, что резисторы бывают с разным номиналом, поэтому их следует правильно рассчитывать.
Полезный совет! Негативным моментом схем включения светодиода в сеть 220 Вольт с использованием резистора становится рассеивание большой мощности, когда требуется подключить нагрузку с повышенным потреблением тока. В этом случае резистор заменяют гасящим конденсатором.
Как рассчитать сопротивление для светодиода
При расчете сопротивления для светодиода руководствуются формулой:
U = IхR,
где U – напряжение, I – сила тока, R – сопротивление (закон Ома). Допустим, необходимо подключить светодиод с такими параметрами: 3В – напряжение и 0,02А – сила тока. Чтобы при подключении светодиода к 5 Вольтам на блоке питания он не вышел из строя, надо убрать лишние 2В (5-3 = 2В). Для этого необходимо включить в схему резистор с определенным сопротивлением, которое рассчитывается с помощью закона Ома:
R = U/I.
Резисторы с различными значениями сопротивления
Таким образом, отношение 2В к 0,02А составит 100 Ом, т.е. именно такой необходим резистор.
Очень часто бывает, что учитывая параметры светодиодов, сопротивление резистора имеет нестандартное для прибора значение. Такие ограничители тока нельзя отыскать в точках продажи, например, 128 или 112,8 Ом. Тогда следует использовать резисторы, сопротивление которых имеет ближайшее большее значение по сравнению с расчетным. При этом светодиоды будут функционировать не в полную силу, а лишь на 90-97%, но это будет незаметно для глаза и положительно отразится на ресурсе прибора.
В интернете представлено множество вариантов калькуляторов расчетов светодиодов. Они учитывают основные параметры: падение напряжения, номинальный ток, напряжение на выходе, количество приборов в цепи. Задав в поле формы параметры LED-приборов и источников тока, можно узнать соответствующие характеристики резисторов. Для определения сопротивления маркированных цветом токоограничителей также существуют онлайн расчеты резисторов для светодиодов.
Схемы параллельного и последовательного подключения светодиодов
При сборке конструкций из нескольких LED-приборов используют схемы включения светодиодов в сеть 220 Вольт с последовательным или параллельным соединением. При этом для корректного подключения следует учитывать, что при последовательном включении светодиодов требуемое напряжение представляет собой сумму падений напряжений каждого прибора. В то время как при параллельном включении светодиодов складывается сила тока.
Схемы параллельного подключения светодиодов. В варианте 1 на каждую цепь диодов используется отдельный резистор, в варианте 2 — один общий для всех цепей
Если в схемах используются LED-приборы с разными параметрами, то для стабильной работы необходимо рассчитать резистор для каждого светодиода отдельно. Следует отметить, что двух совершенно одинаковых светодиодов не существует. Даже приборы одной модели имеют незначительные отличия в параметрах. Это приводит к тому, что при подключении большого их количества в последовательную или параллельную схему с одним резистором, они могут быстро деградировать и выйти из строя.
Обратите внимание! При использовании одного резистора в параллельной или последовательной схеме можно подключать лишь LED-приборы с идентичными характеристиками.
Расхождение в параметрах при параллельном подключении нескольких светодиодов, допустим 4-5 шт., не повлияет на работу приборов. А если в такую схему подключить много светодиодов – это будет плохим решением. Даже если LED-источники имеют незначительный разброс характеристик, это приведет к тому, что некоторые приборы будут излучать яркий свет и быстро сгорят, а другие – будут слабо светиться. Поэтому при параллельном подключении следует всегда использовать отдельный резистор для каждого прибора.
Что касается последовательного соединения, то здесь имеет место экономное потребление, так как вся цепь расходует количество тока, равное потреблению одного светодиода. При параллельной схеме, потребление составляет сумму расходования всех включенных в схему LED-источников, включенных в схему.
Схема последовательного подключения светодиодов
Как подключить светодиоды к 12 Вольтам
В конструкции некоторых приборов резисторы предусмотрены еще на этапе изготовления, что дает возможность подключения светодиодов к 12 Вольт или 5 Вольт. Однако такие приборы не всегда можно найти в продаже. Поэтому в схеме подключения светодиодов к 12 вольт предусматривают ограничитель тока. Первым делом необходимо выяснить характеристики подключаемых светодиодов.
Такой параметр, как прямое падение напряжения у типовых LED-приборов составляет около 2В. Номинальный ток у этих светодиодов соответствует 0,02А. Если требуется подключить такой светодиод к 12В, то «лишние» 10В (12 минус 2) необходимо погасить ограничительным резистором. С помощью закона Ома можно рассчитать для него сопротивление. Получим, что 10/0,02 = 500 (Ом). Таким образом, необходим резистор с номиналом 510 Ом, который является ближайшим по ряду электронных компонентов Е24.
Чтобы такая схема работала стабильно, требуется еще вычислить мощность ограничителя. Используя формулу, исходя из которой мощность равна произведению напряжения и тока, рассчитываем ее значение. Напряжение величиной 10В умножаем на ток 0,02А и получаем 0,2Вт. Таким образом, необходим резистор, стандартный номинал мощности которого составляет 0,25Вт.
Схема подключения RGB светодиодной ленты к 12В
Если в схему необходимо включить два LED-прибора, то следует учитывать, что напряжение падающее на них, будет составлять уже 4В. Соответственно для резистора останется погасить уже не 10В, а 8В. Следовательно, дальнейший расчет сопротивления и мощности резистора делается на основании этого значения. Расположение резистора в схеме можно предусмотреть в любом месте: со стороны анода, катода, между светодиодами.
Как проверить светодиод мультиметром
Один из способов проверки рабочего состояния светодиодов – тестирование мультиметром. Таким прибором можно диагностировать светодиоды любого исполнения. Перед тем как проверить светодиод тестером, переключатель прибора устанавливают в режиме «прозвонки», а щупы прикладывают к выводам. При замыкании красного щупа на анод, а черного на катод, кристалл должен излучать свет. Если поменять полярность, на дисплее прибора должна отображаться показание «1».
Полезный совет! Перед тем как проверить светодиод на работоспособность, рекомендуется приглушить основное освещение, так как при тестировании ток очень низкий и светодиод будет излучать свет так слабо, что при нормальном освещении этого можно не заметить.
Схема проверки светодиода с помощью цифрового мультиметра
Тестирование LED-приборов можно произвести, не используя щупы. Для этого в отверстия, расположенные в нижнем углу прибора, анод вставляют в отверстие с символом «Е», а катод – с указателем «С». Если светодиод в рабочем состоянии – он должен засветиться. Этот метод тестирования подходит для светодиодов с достаточно длинными контактами, очищенными от припоя. Положение переключателя при таком способе проверки не имеет значения.
Как проверить светодиоды мультиметром, не выпаивая? Для этого необходимо припаять к щупам тестера кусочки от обычной скрепки. В качестве изоляции подойдет текстолитовая прокладка, которая укладывается между проводами, после чего обрабатывается изолентой. На выходе получается своеобразный переходник для подключения щупов. Скрепки хорошо пружинят и надежно фиксируются в разъемах. В таком виде можно подключить щупы к светодиодам, не выпаивая их из схемы.
Что можно сделать из светодиодов своими руками
Многие радиолюбители практикуют сборку различных конструкций из светодиодов своими руками. Собранные самостоятельно изделия не уступают по качеству, а иногда и превосходят аналоги производственного изготовления. Это могут быть цветомузыкальные устройства, мигающие конструкции светодиодов, бегущие огни на светодиодах своими руками и многое другое.
Использование светодиодов в создании сценических костюмов
Сборка стабилизатора тока для светодиодов своими руками
Чтобы ресурс светодиода не выработался раньше положенного срока, необходимо чтобы ток, протекающий через него, имел стабильное значение. Известно, что светодиоды красного, желтого и зеленого цвета могут справляться с повышенной нагрузкой по току. В то время как сине-зеленые и белые LED-источники даже при небольшой перегрузке сгорают за 2 часа. Таким образом, для нормальной работы светодиода необходимо решить вопрос с его питанием.
Если собрать цепочку из последовательно или параллельно соединенных светодиодов, то обеспечить им идентичное излучение можно в том случае, если ток, проходящий через них, будет иметь одинаковую силу. Кроме того, импульсы обратного тока могут негативно повлиять на ресурс LED-источников. Чтобы такого не произошло, необходимо включить в схему стабилизатор тока для светодиодов.
Качественные признаки светодиодных светильников зависят от применяемого драйвера – устройства, которое преобразует напряжение в стабилизированный ток с конкретным значением. Многие радиолюбители собирают схему питания светодиодов от 220В своими руками на базе микросхемы LM317. Элементы для такой электронной схемы имеют небольшую стоимость и такой стабилизатор легко сконструировать.
Схема подключения мощного светодиода с использованием интегрального стабилизатора напряжения LM317
При использовании стабилизатора тока на LM317 для светодиодов регулируют ток в пределах 1А. Выпрямитель на базе LM317L стабилизирует ток до 0,1А. В схеме устройства используют всего лишь один резистор. Его рассчитывают посредством онлайн калькулятора сопротивления для светодиода. Для питания подойдут имеющиеся подручные устройства: блоки питания от принтера, ноутбука или другой бытовой электроники. Более сложные схемы собирать самостоятельно не выгодно, так как их проще приобрести в готовом виде.
ДХО из светодиодов своими руками
Применение на автомобилях дневных ходовых огней (ДХО) заметно повышает видимость автомобиля в светлое время другими участниками дорожного движения. Многие автолюбители практикуют самостоятельную сборку ДХО с использованием светодиодов. Один из вариантов – устройство ДХО из 5-7 светодиодов мощностью 1Вт и 3Вт на каждый блок. Если использовать менее мощные LED-источники, световой поток не будет соответствовать нормативам для таких огней.
Полезный совет! При изготовлении ДХО своими руками, учитывайте требования ГОСТа: световой поток 400-800 Кд, угол свечения в горизонтальной плоскости – 55 градусов, в вертикальной – 25 градусов, площадь – 40 см².
Дневные ходовые огни улучшают видимость автомобиля на дороге
Для основания можно использовать плату из алюминиевого профиля с площадками для крепления светодиодов. Светодиоды фиксируются на плате с помощью теплопроводного клеящего состава. В соответствии с типом LED-источников подбирается оптика. В данном случае подойдут линзы с углом свечения 35 градусов. Линзы устанавливаются на каждый светодиод отдельно. Провода выводятся в любую удобную сторону.
Далее изготавливается корпус для ДХО, служащий одновременно и радиатором. Для этого можно использовать П-образный профиль. Готовый светодиодный модуль располагают внутри профиля, закрепив его на винтах. Все свободное пространство можно залить прозрачным герметиком на силиконовой основе, оставив на поверхности только линзы. Такое покрытие будет служить в качестве влагозащиты.
Подключение ДХО к питанию производится с обязательным использованием резистора, сопротивление которого предварительно просчитывается и проверяется. Способы подключения могут быть разными, учитывая модель автомобиля. Схемы подключения можно отыскать в сети интернет.
Схема подключения ДХО с блоком управления
Как сделать, чтобы светодиоды мигали
Наиболее популярными мигающими светодиодами, купить которые можно в готовом виде, являются приборы, регулируемые уровнем потенциала. Мигание кристалла происходит за счет изменения питания на выводах прибора. Так, двухцветный красно-зеленый LED-прибор излучает свет в зависимости от направления проходящего по нему тока. Эффект мигания в RGB-светодиоде достигается подключением трех выводов для отдельного управления к конкретной системе регулирования.
Но можно сделать мигающим и обычный одноцветный светодиод, имея в арсенале минимум электронных компонентов. Перед тем как сделать мигающий светодиод, необходимо выбрать работающую схему, которая будет простой и надежной. Можно использовать схему мигающего светодиода, которая будет запитана от источника с напряжением 12В.
Схема состоит из транзистора небольшой мощности Q1 (подойдет кремниевый высокочастотный КТЗ 315 или его аналоги), резистора R1 820-1000 Ом, 16-вольтового конденсатора С1 емкостью 470 мкФ и LED-источника. При включении схемы конденсатор заряжается до 9-10В, после этого транзистор на миг открывается и отдает накопленную энергию светодиоду, который начинает мигать. Данную схему можно реализовать только в случае питания от источника 12В.
Мигание светодиодов используется, например, в елочной гирлянде
Можно собрать более усовершенствованную схему, которая работает по аналогии с транзисторным мультивибратором. В схему входят транзисторы КТЗ 102 (2 шт.), резисторы R1 и R4 по 300 Ом каждый, чтобы ограничить ток, резисторы R2 и R3 по 27000 Ом, чтобы задавать ток базы транзисторов, 16-вольтовые полярные конденсаторы (2 шт. емкостью 10 мкФ) и два LED-источника. Данная схема питается от источника постоянного напряжения 5В.
Схема работает по принципу «пары Дарлингтона»: конденсаторы С1 и С2 попеременно заряжаются и разряжаются, что служит причиной открывания конкретного транзистора. Когда один транзистор отдает энергию С1, загорается один светодиод. Далее плавно заряжается С2, а ток базы VT1 снижается, что приводит к закрытию VT1 и открытию VT2 и загорается другой светодиод.
Полезный совет! Если использовать напряжение питания свыше 5В, потребуется применить резисторы с другим номиналом, чтобы исключить выход из строя светодиодов.
Схема вспышек на светодиоде
Сборка цветомузыки на светодиодах своими руками
Чтобы реализовать достаточно сложные схемы цветомузыки на светодиодах своими руками, необходимо сначала разобраться, как работает простейшая схема цветомузыки. Она состоит из одного транзистора, резистора и LED-прибора. Такую схему можно запитать от источника с номиналом от 6 до 12В. Функционирование схемы происходит за счет каскадного усиления с общим излучателем (эмиттером).
На базу VT1 поступает сигнал с изменяющейся амплитудой и частотой. В том случае, когда колебания сигнала превышают заданный порог, транзистор открывается и загорается светодиод. Минусом данной схемы является зависимость мигания от степени звукового сигнала. Таким образом эффект цветомузыки будет проявляться только при определенной степени громкости звука. Если звук увеличить. светодиод будет все время гореть, а при уменьшении – чуть вспыхивать.
Чтобы добиться полноценного эффекта, используют схему цветомузыки на светодиодах с разбивкой диапазона звука на три части. Схема с трехканальным преобразователем звука питается от источника напряжением 9В. Огромное количество схем цветомузыки можно найти в интернете на различных форумах радиолюбителей. Это могут быть схемы цветомузыки с использованием одноцветной ленты, RGB-светодиодной ленты, а также схемы плавного включения и выключения светодиодов. Так же в сети можно отыскать схемы бегущих огней на светодиодах.
Схема для сборки цветомузыки своими руками
Конструкция индикатора напряжения на светодиодах своими руками
Схема индикатора напряжения включает резистор R1 (переменное сопротивление 10 кОм), резисторы R1, R2 (1кОм), два транзистора VT1 КТ315Б, VT2 КТ361Б, три светодиода – HL1, HL2 (красные), HLЗ (зеленый). X1, X2 – 6-вольтовые источники питания. В данной схеме рекомендуется использовать LED-приборы с напряжением 1,5В.
Алгоритм работы самодельного светодиодного индикатора напряжения представляет собой следующее: когда подается напряжение, светится центральный LED-источник зеленого цвета. В случае падения напряжения, включается светодиод красного цвета, расположенный слева. Увеличение напряжения заставляет светиться красный светодиод, размещенный справа. При среднем положении резистора все транзисторы будут в закрытом положении, и напряжение поступит лишь на центральный зеленый светодиод.
Открытие транзистора VT1 происходит, когда ползунок резистора передвигают вверх, тем самым повышая напряжение. В этом случае поступление напряжения на HL3 прекращается, и оно подается на HL1. При перемещении ползунка вниз (понижение напряжение) происходит закрытие транзистора VT1 и открытие VT2, что даст питание светодиоду HL2. С незначительной задержкой LED HL1 погаснет, HL3 один раз мелькнет и засветится HL2.
Схема сборки индикатора напряжения на светодиодах своими руками
Такую схему можно собрать, используя радиодетали от устаревшей техники. Некоторые собирают ее на текстолитовой плате, соблюдая масштаб 1:1 c размерами деталей, чтобы все элементы могли разместиться на плате.
Безграничный потенциал LED-освещения дает возможность самостоятельно конструировать из светодиодов различные светотехнические приборы с отличными характеристиками и достаточно низкой стоимостью.
Выбираем светодиоды по характеристикам LEDs
В силу своей «безбашенной» увлеченности, у меня часто интересуются, как правильно выбирать светодиоды? На какие характеристики обращать внимание? Дабы снять эти вопросы пришлось сесть и написать одну, но обстоятельную статью, в которой придется совместить две, так как они не разделимы. Приготовьтесь напрячь свои глаза и разобраться в вопросах: как выбрать светодиоды и на какие характеристики ледов обращать пристальное внимание.
Для тех, кому лень читать, в самом начале статьи даю Вам небольшой вывод. За более конкретными рекомендациями по выбору светодиодов исходя из его характеристик, все-таки стоит прочитать до конца…
1Цветовая температура: три оттенка белого – теплый, нейтральный и холодный. Выбирайте нейтральный. И света больше и глазу приятнее. Это сугубо личное мнение.
2Мощность светодиода – чем больше, тем лучше. Но для больших мощностей необходим большой радиатор. Для аналога 100 Вт лампы нужно от 12 до 14 Вт диодного света. Запитывать диоды только от драйверов. Не увеличивать без большой надобности ток на диоды. Максимальная эффективность будет только от рабочего значения.
3Световой поток. Выбирайте по этому параметру с поправкой на нагрев кристалла и недостоверную информацию производителя.
4Угол рассеивания. По этому параметру можно определить как будет падать свет на освещаемую поверхность.
5И самое главное, не покупайте дешевые диоды. Просто возьмите за правило! Меньше будет разочарований от малого количества света, плохой освещенности и быстрой деградации.
Перед покупкой чипов стоит четко представлять на что Вы рассчитываете. Какой результат хотите получить. Если у Вас появилось непреодолимое желание поменять освещение в жилых комнатах, то стоит обратить внимание на сверхяркие светодиоды. При «хотелках» осветить аквариум или коридор – достаточно приобрести маломощные диоды. Все зависит от количества LED, которые будут использоваться. )))))) прочитал про «осветить аквариум или коридор»))) странное придумал сочетание)))) Ну да ладно, повеселился хоть.
В таблице я свел данные по видам, с желаемым местом применения
Индикаторные, Пиранья | SMD, COB, мощные 1,3, 5 Вт | Filament | |
Применение | Индикация, эл.табло, автомобили | Местное и общее освещение | Местное и общее освещение |
Filament светодиоды и индикаторные нет смысла рассматривать, т. к. я еще не видел отдельно в продаже филаментных отрезков, а индикаторные типа 3 мм и т.п. для меня вообще не представляют никакого интереса и куда их можно использовать я уже не представляю. Мир светодиодов настолько обширен, что от них я отказался.
Перед походом в магазин проштудируйте литературу, datasheet по различным видам. Основные характеристики, на которые следует обращать внимание – цвет, мощность, рабочий ток и световые данные.
Цветовая температура светодиодов
Все диоды подразделяются по длине волны излучаемого света. Длина волны ( а следовательно и цвет ) зависит от материалов, используемых во время производства светодиодов. На 2015 год можно твердо утверждать о том, что мы можем получить абсолютное большинство цветов, не считая инфракрасного излучения и ультрафиолетового. Но нас все-таки интересуют диоды с белым свечением. Мы же собираемся делать устройства для освещения чего-либо? Более подробное описание о цветовых температурах и получении цветных диодов напишу позже.
Сильно не вдаваясь в дебри опишу, каким образом получают белый цвет. Так скажем, для «чайников»). Ни в коем случае не хотел никого обидеть).
Первый способ — белый цвет получают нанесением желтого люминофора на синие светодиоды (иногда ультрафиолетовые). За счет люминофора происходит «чудесное преобразование» синего цвета в белый. В этом случае начальная мощность чипов уменьшается.
Второй – получение белого за счет смешения красного, зеленого и синего цветов. В нашем случае при использовании RGB метода для белого используют излучения красного, синего и зеленого светодиодов.
Белые диоды разделяют на оттенки: теплые, нейтральные и холодные. Каждый из них имеет свою цветовую температуру: теплые — 2600-3700 К, нейтральные 3700-5000 К, 5000-10000 К. Ниже я приведу графическую картинку, в которой наглядно показано, какой цвет соответствует той или иной температуре.
Опираясь на эту характеристику при выборе светодиодов мы можем получить первое представление того, КАК будет светить наш диод. На фото можно воочию увидеть какой цвет излучает каждый из оттенков.
Хочется сразу предупредить тех, кто любит (привык) к цвету ламп накаливания. Используя теплые оттенки белого (вспомнился фильм про 50 оттенков серого))) стоит быть готовым к тому, что эффективность диода будет пропорционально снижаться с увеличением теплоты. По-русски, чем желтее цвет, тем меньше эффективность при одинаковых мощностях светодиодов. Т.е. если Вы возьмете 3 светодиода одинаковой мощности но трех оттенков, то наибольшее количество света будет от холодного, и далее по убыванию – нейтральный и теплый белый.
Такое утверждение справедливое. Я провел не один эксперимент, собрал не один источник света. И при одинаковых характеристиках светодиодов чипы с более холодными оттенками на много эффективнее. И не смотря на то, что в помещениях негласно принято устанавливать лампы с теплым светом, а на улицах более холодного цвета я весь свой дом «утыкал чисто белыми» источниками света. Эффективность больше и никакого дискомфорта. Поэтому, опережая вопрос: какого свечения лампы вы посоветуете в квартиру? Отвечу. Мое, сугубо личное мнение – только нейтрально белые.
Мощность – одна из главных характеристик светодиода
На сегодняшний день мощность светодиодов просто ошеломляюща. От нескольких милливатт до сотен ватт. В нашем случае для общего освещения будут самыми оптимальными диоды мощностью 1, 3, 5 Вт. В некоторых случаях не плохо применять 10 Вт матрицы. В гараже я сделал освещение именно на 10 Вт. Их и потребовалось не много и света достаточно для ремонта.
Мы остановимся на 1, 3 Вт диодах, т.к. именно эти типы наиболее распространены в лампах и светильниках. Да и в домашних условиях их легко монтировать. Не смотря на то, что много производителей используют SMD диоды 5050, 3528 и т.п. их паять достаточно сложно и «неприятно», поэтому опущу рассказ о них. Но принцип остается один – ВЫБИРАЕМ диоды по мощности. Чем больше мощность, тем ярче мы получим свет.
Но все не так гладко. Большая мощность дает большой нагрев. И в этом случае стоит четко представлять о том, что для долгой жизни диода необходим хороший теплоотвод, радиатор. 5 Вт светодиод в единичном экземпляре не требует большого охлаждения. Но если Вы решитесь собрать светильник на 5-10 штуках, то радиатор будет весомый. И об эстетике даже не стоит говорить.
Но вернемся к нашим «баранам»… 1Вт светодиоды выпускают на номинальный ток 350 мА, а 3 Вт на 700 мА. Под них уже выпускают готовые драйверы. Запитывать светодиоды необходимо только от драйверов. Они постоянно держут заданное значение тока. А так как диоды очень чутко относятся именно к амперам, то важно питать их постоянным током, чего мы можем добиться именно драйверами, а не блоками питания от мобильников, компьютеров и т.п.
Количество диодов стоит выбирать из расчета, что аналог 100 Вт лампы накаливания – от 12 до 14 Вт диодного света. В этом случае нам понадобится 12 одноваттников и драйвер под эти диоды на 350 мА. Я не хочу вдаваться в расчеты как подбирать драйверы. Кому интересно, задайте вопрос, я посчитаю. Ну или когда-нибудь напишу отдельный опус).
Скажу еще одно: деление по ваттам условное. Во всех характеристиках светодиодов есть две величины – рабочий и максимальный ток. Допустим в одноваттниках он составляет 350 и 700 мА. Казалось бы, «сейчас как дам этому диоду на полную и он как засветит!». Но нет. Согласно зависимости освещенности от тока все светодиоды показывают одну диаграмму – чем больше ток от рабочего, тем больше падает сила света. Поэтому я никогда «не разгоняю» свои кристаллы. А питаю их только тем, на что они рассчитаны.
Световой поток – еще одна немаловажная характеристика светодиодов
Эта характеристика измеряется в люменах. Обращая внимание на нее мы можем получить более-менее правдивое понимание того, сколько света мы получим от источника. Это достаточно «размытая» характеристика, т.к. световой поток зависит от многих факторов. И если в описании к светодиоду будет указано, что он выдает 100 люмен, то это не факт. Правильное определение истинного значения состоит не в производственных данных, а в экспериментальных. Посмотрим одну из методик.
Возьмем три светодиода одинаковой мощности и светового потока ( по datasheet ) при 350 мА – 120 люмен. При питании диодов от драйвера 350 мА в течении 1 мин., не превышая температуру кристалла получили следующие данные. Причем светодиод №3 выдает 120 люмен при токе всего в 300 мА. Т.е. делаем вывод, что данные по паспорту не всегда правильные. Выбирайте диоды с условием того, что истинное значение люменов будет на 10-15 процентов меньше. Тогда в конечном итоге не разочаруетесь, а в случае как с 3 диодом еще и порадуетесь.
Еще одна неприятная новость. С увеличением температуры кристалла падает световой поток. Эта характеристика ВСЕГДА указывается в данных, в виде графика. Не ленитесь и смотрите. Как правило, при рабочей температуре кристалла в 85 градусов у большинства LEDs световой поток уменьшается на 12 процентов.
1 | 2 | 3 | |
По datasheet | 120 | 120 | 120 |
Температура кристалла | 25 | 25 | 25 |
Время свечения | мин | мин | Мин |
Истинное знач | 120 | 115 | 148 |
Угол рассеивания
Ну последнее, на что стоит обратить внимание – угол рассеивания. Большинство диодов выпускается с углом рассеивания в 120 градусов. Но это не конечная цифра. Разброс углов начинается от 15 и заканчивается 360 градусами ( к примеру филаментные ). Здесь Вам стоит определиться опять же, что хотите получить. Узконаправленный свет или рассеянный по всей комнате. Для комнаты подойдет и 120 градусов, но лучше применить линзы, чтобы увеличить угол. Для узконаправленного луча с лихвой хватит диодов с рассеивание в 40 градусов.
Есть еще несколько характеристик светодиодов. Но они более интересны для промышленного производства. А нам, простым обывателям, с лихвой хватает этих.
Я могу понять, что для кого-то эту информацию тяжело понять, но это только первое время. Если Вы один раз разберетесь, то в дальнейшем никаких трудностей правильно выбрать светодиод под свои нужды не составит труда. Во всяком случае я уже не «болею» муками подбора.
Подбор и поиск светильников по необходимым параметрам
Подбор светильников для организации системы освещения, независимо от масштабов проекта, является одной из самых значимых и ответственных задач. Здесь нужно учитывать массу факторов. Основными из них считаются: сфера применения (уличное, интерьерное), сила питающего напряжения, метод установки, требуемая мощность, параметры светового потока, цвет и класс защиты. От грамотности выбора значений будут зависеть качество и производительность освещения, надежность и долговечность приборов, комфорт и удобство пользователей, безопасность системы и ее устойчивость перед внешними негативными факторами.
Подбор светодиодных светильников в компании Xlight
Компания «Икслайт» осуществит подбор led светильников для любого типа освещения: архитектурного, уличного, внутреннего (для офисов, складов, торгового и выставочного помещений), а также для подсветки витрин и экспонатов.
Вам достаточно выбрать необходимые параметры в предложенной заявке и отправить заказ. В случае, если вы не можете определиться с параметрами, то звоните нашим консультантам. Они предложат оперативную помощь в выборе, предложат осуществить оптимальный расчет, а также индивидуальное проектирование и шеф-монтаж. Эффективный контроль качества гарантирует поставку только надежного и долговечного оборудования.
Наши телефоны, а также телефоны представителей по регионам размещены на сайте. Вне зависимости от региона, на ваш звонок всегда ответят опытные консультанты.
Область применения
всеагроосвещениеархитектурноевнутреннеепромышленное и общееуличное
Питающее напряжение, U [В]
все220 В48 Ввнешний источник питания
Способ монтажа
всеуниверсальныйпотолочныйвстраиваемыйподвеснойпристраиваемыйвенчающий
Мощность, P [Вт]
от102050100150200до102050100150200
Световой поток, Ф [лм]
от1 0002 0003 0005 00010 00015 000до1 0002 0003 0005 00010 00015 000
Цвет свечения
всехолодный белый (WHC)естественный белый (WHS)теплый белый (WHW)красный (RED)зеленый (GRN)синий (BLU)желтый (AMB)красный, зеленый, синий (RGB)желтый, белый, синий (AWB)спектр для агроосвещения (AGRO)
Класс защиты IP
все≥ IP 20≥ IP 40≥ IP 44≥ IP 54≥ IP 65≥ IP 66
- Необходимо задать хотя бы один параметр
Результаты поиска:
Результатов нет
SMD светодиоды – характеристики, даташиты, онлайн калькулятор
Воспользовавшись справочными данными из нижеприведенной таблицы с техническими характеристиками наиболее популярных SMD светодиодов, Вы сможете при самостоятельном изготовлении подсветок и светильников, или, покупая готовые источники света, рассчитать и оценить их светотехнические возможности. С помощью данных из таблицы сможете определить параметры светодиодной ленты в случае отсутствия на ней маркировки.
Кликнув по надписи синего цвета, обозначающей типа светодиода, Вы можете ознакомиться с даташитом от производителя, хранящегося непосредственно на сайте. В даташитах приведены более подробные технические характеристики обыкновенных и сверхярких светодиодов с учетом величины протекающего через них тока и температуры окружающей среды.
Электрическая схема расположения кристаллов в светодиоде LED-RGB-SMD5050 и схема его включения в светодиодной ленте приведена в статье сайта Подключение RGB светодиодных лент.
В настоящее время подавляющее число ламп, светильников, светодиодных лент и модулей изготовлены с использованием одного из типов светодиодов, приведенных в таблице. Срок службы SMD светодиодов по заявлению производителей составляет не менее 80000 часов.
Калькулятор для расчета
параметров токоограничивающего резистора для LED
При самостоятельном изготовлении светодиодных источников света и светильников необходимо рассчитать номинал и мощность токоограничивающего резистора. Для упрощения этой задачи представляю в помощь специальный онлайн калькулятор, с помощью которого Вы сможете рассчитать сопротивление и мощность требуемого резистора в зависимости от типа светодиода, их количества и напряжения источника питания. Параметр «Напряжение падения на одном LED» берется наибольшее значение из последней колонки таблицы, «Максимально допустимый ток через LED» из предпоследней колонки.
Если в наличии нет резистора нужной мощности, то его можно заменить несколькими резисторами одинакового номинала меньшей мощности, включив их последовательно или параллельно. При этом мощность, рассеиваемая на одном резисторе, будет равна расчетной мощности, деленной на количество резисторов. Величина резисторов при последовательном включении уменьшится и будет равна расчетной величине, деленной на количество резисторов. При параллельном включении нужно брать резисторы, номиналом, равным требуемому умноженному на количество резисторов.
Например, в результате расчета необходим резистор мощностью 1 ватт и номиналом 200 Ом. Этот резистор можно заменить четырьмя включенными последовательно резисторами мощностью 0,25 ватт номиналом по 50 Ом. При этом если светодиодов, например, пять, то впаять резисторы можно по одному между диодами.
Подключать непосредственно к источнику питания, батарейке или аккумулятору один или несколько соединенных последовательно светодиодов без токоограничивающего резистора недопустимо, так как это приведет к выходу их из строя.
При питании светодиодов от аккумулятора (батарейки), необходимо учесть, что во время работы светодиодов происходит, в зависимости от степени разряда и емкости аккумулятора, снижение напряжения на его выводах до 20%. Если напряжение холостого хода аккумулятора будет близко к напряжению падения на светодиоде, то он будет светить с пониженной яркостью.
Онлайн калькуляторы для определения номинала резисторов
по цветовой маркировке
Если номинал резистора на корпусе обозначен в виде четырех или пяти цветных колец, то величину его можно определить с помощью одного из нижеприведенного онлайн калькулятора.
Онлайн калькулятор для определения сопротивления резисторов
маркированных 4 цветными кольцами
Онлайн калькулятор для определения сопротивления резисторов маркированных
5 цветными кольцами
Игорь 06.03.2017
Александр, здравствуй!
Подскажи, будь добр, 12 светодиодов мощностью 3 вата будет 36 ватт. А начинаешь считать по формуле получается другое, 12×3,4В=40,8В×0,7А=28,56 вата.
И ещё, рекомендуют драйвер на 0,6 А, а прислали на ток 0,5 А, говорят пойдёт. Так, то всё работает, но почему драйвер не перегорает?
И ещё, советуют драйвер брать на 20-30% мощнее, то получается что который прислали подходит?
Здравствуйте, Игорь.
3 ватта – это паспортная потребляемая мощность светодиода. Расчетная – это реальная. При этом надо учесть, что 3,4 В это тоже справочное значение напряжения и может на практике отличаться, быть от 3,2 до 3,8. Так что рассчитываете вы все правильно.
Чем на меньший ток рассчитан драйвер, тем слабее будут светить светодиоды, так как падение напряжения на них будет прежним.
Драйвер должен быть рассчитан не только на ток, но и иметь запас по напряжению. Для вашего случая напряжение должно быть около 55 В, если меньше 40 вольт, то светодиоды могут и не засветить. Если напряжения недостаточно, то нужно уменьшить количество последовательно соединенных светодиодов, например, до 8. Тогда заработают.
Драйвер, рассчитанный на меньший ток, чем номинальный для светодиодов брать можно, просто яркость свечения светодиодов будут немного меньше. Это как раз Ваш случай. А вот на больший ток недопустимо, так как от перегрева кристалла светодиоды быстро выйдут из строя.
Запас по мощности рекомендуется для блоков питания, для драйверов мощность должна быть равна расчетной.
Как определить мощность светодиода: способы, примеры рассчета
Самый лучший способ узнать мощность светодиода – это посмотреть рабочие характеристики на упаковке изделия. Зная марку и модель можно найти его характеристики в Интернете. В противном случае, останется только два способа: проверить мультиметром или постараться определить по внешнему виду, о них мы и поговорим в этой статье.
Зачем нужно знать мощность
Мощность светодиода нужна для выбора подходящего источника питания. Зная потребление светодиода, мы можем подобрать нужный ему блок питания. Расчет по мощности позволит избежать проблем при дальнейшей работе или сэкономить средства.
Рассмотрим примеры, чтобы стало понятно, о чем идет речь. Например, имеем светоизлучающий диод с рабочим напряжением 3,5 Вольта и током 0,1 Ампера. По формуле расчета мощности P=I*U, получаем значение P=3,5*0,1 => P=0,35 Ватт. Мощность десяти составит 3,5 Ватта или 1 Ампер. Отсюда делаем вывод, что для подключения одного светодиода нам потребуется блок питания (БП) мощностью 0,385 Ватта (с запасом 10%). Для подключения десяти понадобится БП на 3,85 Вт (также с запасом 10%).
Блок питания для светодиодов рекомендуется выбирать с запасом в 10-20%. Это предотвратит работу БП на пределе, что в свою очередь продлит его срок службы.
Способы определения мощности светодиода
На самом деле способов как узнать потребление не так уж и много, поэтому давайте остановимся на каждом из них и рассмотрим более подробно.
Мультиметром
Этот способ самый сложный и не является точным, прибегать к нему советую только в крайнем случае, когда достаточно хотя бы примерных значений.
Определить мощность лазерного светодиода при помощи мультиметра нельзя!
Имея на руках только один мультиметр (он же тестер), для измерения следует выполнить следующую последовательность действий:
- Собрать схему с подключенным светодиодом через токоограничивающий резистор на 500 Ом от блока питания с плавной регулировкой напряжения от 0 до 12 В.
- Плавно поднимая напряжение на блоке питания, следует постоянно измерять напряжение на блоке питания и светоизлучающем диоде, т.е. до резистора и после (в местах V1 и V2). В таком способе удобно использовать два мультиметра или два вольтметра. Изначально, значения напряжений будут почти одинаковы (разница не более 0,1В). При достижении определенного уровня, начнется ощутимый рост разницы измеряемых значений.
- Зафиксировать значение напряжение
- Подключить проверяемый светоизлучающий диод через резистор 10 Ом последовательно с амперметром. Если нет амперметра, используйте мультиметр.
- Поднимите напряжение до зафиксированного ранее значения V
- Зафиксируйте значение тока и, используя закон Ома, определите мощность светодиода.
Как это сделать, читайте ниже.
Иногда люди сталкиваются с интересной особенностью, проверяемый светоизлучающий диод исправен (проверяют светодиод мультиметром), но никак не светится при подаче на него питания. Оказывается, что он инфракрасный. Определить ИК — светодиод можно посмотрев на него через объектив камеры. Он будет светиться.
По закону Ома
В самом начале статье мы упоминали формулу мощности, которая вытекает из закона Ома. Там же приведен пример расчета потребления. Зная формулу (P=I*U), а также силу тока (I) и напряжение (U) светодиода, Вы без труда узнаете сколько потребляет светодиод.
По внешнему виду
Определить сколько потребляет светодиод по внешнему виду практически не возможно, поэтому этим способом также рекомендую пользоваться только в крайнем случае, так сказать в безвыходной ситуации. Методика визуального определения сводится к возможности отнесения «узнаваемого» к какому-либо известному Вам типу светоизлучающего диода. Определяем для «подопытного» тип светодиода (а лучше марку и модель, это можно сделать по маркировке) и ищем к нему даташит, в котором можно найти точные характеристики, в том числе и мощность.
Давайте посмотрим, как применить способ на практике. Например, на руках у нас имеется светоизлучающий диод, как на фото ниже.
Сразу видим, что это SMD LED. Зная то, что в названии SMD LED зашифрованы габариты. Берем штангенциркуль и меряем размеры. Получив значения ширины – 28 и длины – 35 мм, можно с уверенностью сказать, что это светодиод SMD 3528. Мощность SMD 3528 белого цвета составляет 0,06 Вт. Это значение является средним, т.к. оно может варьироваться плюс – минус 15% в зависимости от производителя.
Мощность светодиода зависит от излучаемого им цвета. Поэтому узнав характеристики для светодиода белого цвета, стоит знать, что для красного или зеленого они будут другие.
Рассмотренная выше методика применима к любому SMD LED и даже для светодиодной ленты, т.к. в ее основе лежат данные LED. Узнав мощность одного светоизлучающего диода на ленте, и посчитав их количество, Вы без труда узнаете мощность всей светодиодной ленты.
Для наглядной демонстрации определения мощности светодиодной ленты, рекомендуем посмотреть соответствующее видео с ютуба. При расчетах автор пользуется законом Ома.
youtube.com/embed/oJpmjhvOZcA” frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”/>
Итоги
Часто в руки радиолюбителя попадаются светодиоды без надписей и упаковочных коробок, по которым можно без труда определить мощность светодиода. Владея описанными в статье способами Вы знаете как рассчитать хотя бы примерные характеристики, и в большинстве случаев этого достаточно для решения широкого круга задач.
Подбор светильника по параметрам | Lustram.ru
Регулировка яркости
есть возможность нет возможностиТип источников света
Формат свечения
2 широких луча направленный свет отраженный свет рассеянный светЦвет свечения
нейтральный белый регулируемый белый (дневной) регулируемый белый (дневной, холодный) регулируемый белый (теплый) регулируемый белый (теплый, дневной) регулируемый белый (теплый, дневной) + регулируемый цветной (RGB) регулируемый цветной (RGB) + дневной белый регулируемый цветной (RGB) + теплый белый регулируемый цветной (RGB) + холодный белый управляемый белый управляемый цветной (RGB) холодный белыйРегулировка цвета свечения
есть возможность нет возможностиПитание
встроенный аккумулятор солнечная батарея солнечные батареиТип лампочек
галогеновая + LED люминесцентная люминесцентная + LED накаливания + LED светодиодная + LEDКоличество лампочек
Цоколь
E14 + без цоколя (LED) E27 + без цоколя (LED) G4 + без цоколя (LED) G5T5 + без цоколя (LED) G9 + без цоколя (LED) GU10 + без цоколя (LED) GU5. 3 + без цоколя (LED) без цоколя (LED) без цоколя (LED-модули)Тип колбы
витая свеча на ветру прямосторонняя груша свеча на ветру цилиндр малыйЦвет свечения
нейтральный белый регулируемый белый (дневной) регулируемый белый (дневной, холодный) регулируемый белый (теплый) регулируемый белый (теплый, дневной) регулируемый белый (теплый, дневной) + регулируемый цветной (RGB) регулируемый белый (холодный) регулируемый цветной (RGB) + дневной белый регулируемый цветной (RGB) + теплый белый регулируемый цветной (RGB) + холодный белый управляемый белый управляемый цветной (RGB) холодный белыйМеханизм управления
вилка в розетку выключатель на корпусе выключатель на проводе выключатель-шнурок голосовое управление датчик движения датчик освещенности ножной выключатель пошаговое управление выключателем приложение на смартфоне работает от USB работает с Алисой работает с пультом ДУ (в комплекте) работает с пультом ДУ (приобретается отдельно) сенсорный выключатель требуется выключатель на стене Есть возможность диммирования Снабжен диммеромСветовой поток, lm
Цветовая температура, K
в зависимости от используемых лампочек зависит от лампочекИндекс цветопередачи CRI
в зависимости от используемых лампочекВыходное напряжение, V
Световой поток, lm / м
Количество светодиодов в 1 метре
Размер светодиодов
Класс электробезопасности
Показать все
Советы по подбору блока питания для светодиодной ленты.
Блок питания для светодиодных лент должен подбираться по следующим параметрам:
- Напряжение питания ленты
- Мощность, потребляемая лентой
- Влагозащищенность
Рассмотрим эти пункты более подробно. Расчет произведем на примере светодиодной ленты
Блок питания для светодиодных лент должен подбираться по следующим параметрам:
- Напряжение питания ленты
- Мощность, потребляемая лентой
- Влагозащищенность
Расчет напряжения
Рассмотрим эти пункты более подробно. Расчет произведем на примере светодиодной ленты SMD 3528. Общая длина ленты примем 6 метров, а место установки ленты будет ванная комната.
1. Светодиодные ленты бывают двух типов 12 V и 24 V. Соответственно блок питания должен обеспечивать на выходе это напряжение. В технических характеристиках находим напряжение питания ленты SMD 3528, и соответственно подбираем блок питания (в нашем случае нам необходим блок питания с выходным напряжением 12 V).
2. Чтобы посчитать мощность блока питания, обратимся к техническим характеристикам светодиодной ленты SMD 3528. Нам необходим такой показатель, как потребляемая мощность на метр ленты. Для SMD 3528 Pленты=4,8 Вт/м. Так как нам необходимо запитать 6 метров ленты (ДЛИНА=6 м), то мощность, потребляемая лентой, может быть найдена умножением длины ленты на мощность ленты:
Pпотребляемая= Pленты × ДЛИНА= 4,8 Вт/м × 6 м = 28,8 Вт
Мощность блока питания должна быть не меньше потребляемой мощности. Для того чтобы рассчитать требуемую мощность блока питания умножим потребляемую мощность на коэффициент запаса kзап = 1,25
PБП = Pпотребляемая × kзап = 28,8 Вт × 1,25 =36 Вт
3. Влагозащищенность блока питания будет зависеть от места установки. Если он будет установлен в сухом непыльном месте, то подойдет обычный интерьерный блок питания. Если же блок будет установлен во влажном помещении, таком как ванная комната, сауна или на улице, то необходимо применять влагозащищенный блок питания.
В нашем примере наша светодиодная подсветка будет установлена в ванной комнате, а значит нам потребуется влагозащищенный блок питания.
Мы выяснили параметры блока питания. Выбираем блок с ближайшей большей мощностью. Таким образом в нашем примере идеально подходит блок питания PV-40-12 (40 Вт, 12V).
Основные электрические параметры для выбора светодиода
Использование светодиодовза последние несколько лет выросло в геометрической прогрессии, и конца этому не видно. На вторичном рынке наблюдается рост количества приложений, использующих светодиодные устройства по сравнению с другими вариантами индикаторов и освещения. Использование светодиодов растет – от повышенной гибкости конструкции до эффективного использования энергии и защиты окружающей среды. Ниже мы рассмотрим основные параметры, которые необходимо учитывать при внедрении светодиодного устройства в вашу конструкцию.
Электрические параметры светодиодов
Максимальные электрические параметры
Рассеиваемая мощность: Это максимальная мощность, которая может рассеиваться светодиодом до того, как он будет необратимо поврежден
Непрерывный прямой ток : это максимально допустимый прямой ток через светодиод. Превышение этого значения приведет к отказу цепи.
обратное напряжение : это максимально допустимое напряжение, которое может быть приложено к диоду при обратной полярности.Светодиод не будет проводить при приложенном обратном напряжении, но если это напряжение превышает максимально допустимое значение обратного напряжения, произойдет сбой светодиода.
Рабочая температура : это диапазон температур, в котором светодиод может безопасно работать. Эффективного управления теплом можно добиться с помощью радиаторов и вентиляторов.
Обратный ток: Это максимально допустимое значение обратного тока.
Прямое напряжение: Это максимально допустимое прямое напряжение на светодиоде для безопасной работы.Прямое напряжение зависит от материала светодиода, но обычно составляет около 2–4 В постоянного тока.
Номинальные оптоэлектрические характеристики
Сила света : Это мера светоотдачи (кандела –Cd или люмен – лм) при заданном прямом напряжении и прямом токе. Это значение имеет решающее значение для конструкции и назначения вашей светодиодной схемы. Для различных применений светодиодов может потребоваться широкий диапазон требований к силе света.
Угол обзора : Это угол от центра источника света до области или устройства, на которое попадает свет.Максимальные углы обзора обеспечивают максимальную гибкость при проектировании и производстве. Когда светодиодная индикация является частью процесса, угол обзора становится жизненно важным элементом светодиодной конструкции.
Цвет – Цвет фактически является одной из первых выбираемых характеристик светодиода. Красный, Синий, Янтарный, Белый или другие комбинации могут использоваться для обозначения состояния или передачи факторов процесса.
Кто может мне помочь Выбрать правильное светодиодное устройство для моего приложения? Если вы ищете поставщика светодиодов, выбор VCC гарантирует, что у вас будет профессиональная и опытная команда инженеров и продавцов, которые найдут подходящее решение для каждого из ваших проектов. VCC будет работать напрямую с вашей командой дизайнеров, чтобы обеспечить возможность производства новых конструкций, помогать в настройке светодиодных конфигураций для максимального увеличения площади и использования панели при минимальных затратах и соблюдении технических требований вашего проекта. Свяжитесь с VCC сегодня по всем вопросам, связанным с дизайном светодиодов.
Характеристики светодиодов »Примечания к электронике
Как и все другие электронные компоненты, светодиоды, светодиоды имеют свои технические характеристики, кратко описанные в технических описаниях. Поймите, что они означают.
Light Emitting Diode Tutorial:
Светодиод
Как работает светодиод
Как делается светодиод
Технические характеристики светодиодов
Срок службы светодиода
Светодиодные пакеты
Светодиоды высокой мощности / яркости
Светодиодное освещение
Органические светодиоды, OLED
Другие диоды: Типы диодов
При выборе светодиодов необходимо понимать технические характеристики, чтобы можно было выбрать оптимальную светодиодную часть для конкретного применения.
Существует огромное количество различных светодиодов, каждый из которых имеет свои технические характеристики и спецификации. Все: от цвета до упаковки, светоотдачи до падения напряжения и многих других технических характеристик.
Эта страница поможет понять значение основных технических характеристик светодиодов и внести некоторую ясность в понимание технических характеристик светодиодов.
Цвет светодиода
Цвет светодиода, очевидно, имеет большое значение при выборе светодиода.
Светодиоды, как правило, дают то, что фактически является одним цветом. Фактически световое излучение распространяется в относительно узком световом спектре.
Цвет, излучаемый светодиодом, определяется в терминах его максимальной длины волны (lpk), то есть длины волны, которая имеет максимальный световой поток. Это измеряется в нанометрах (нм).
Цвет светодиода, то есть максимальная длина волны излучения светодиода, в основном определяется материалом, используемым для светодиода, а также процессом изготовления микросхемы. Изменения в процессе могут привести к изменению пиковой длины волны до значений примерно ± 10 нм.
При выборе цветов в рамках общей спецификации светодиода следует помнить, что человеческий глаз наиболее чувствителен к оттенку или цветовым изменениям в желто-оранжевой области спектра, то есть между 560 и 600 нм. Незначительные изменения процесса могут вызвать небольшие цветовые вариации, которые могут быть заметны, если выбрать оранжевые светодиоды, расположенные рядом друг с другом на передней панели.Это может повлиять на выбор цвета или положения светодиодов, если это может быть проблемой.
Длина волны Диапазон (нм) | Цвет | В F при 20 мА | Материал |
---|---|---|---|
<400 | Ультрафиолет | 3,1 – 4,4 | Нитрид алюминия (AlN) Нитрид алюминия-галлия (AlGaN) Нитрид алюминия-галлия-индия (AlGaInN) |
400–450 | фиолетовый | 2. 8 – 4,0 | Нитрид индия-галлия (InGaN) |
450–500 | Синий | 2,5 – 3,7 | Нитрид индия-галлия (InGaN) Карбид кремния (SiC) |
500–570 | зеленый | 1,9 – 4,0 | Фосфид галлия (GaP) Алюминий галлий фосфид индия (AlGaInP) Алюминий фосфид галлия (AlGaP) |
570–590 | Желтый | 2.1 – 2,2 | Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Алюминий галлий фосфид индия (AlGaInP) Фосфид галлия (GaP) |
590–610 | оранжевый / янтарный | 2,0 – 2,1 | Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Фосфид алюминия галлия-индия (AlGaUInP) Фосфид галлия (GaP) |
610–760 | Красный | 1,6 – 2,0 | Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs) Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид галлия (GaP) |
> 760 | Инфракрасный | <1.9 | Арсенид галлия (GaAs) Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs) |
Значение силы света светодиода, Iv
Спецификация светодиода для интенсивности света важна. Интенсивность света зависит от множества факторов, включая сам светодиодный чип (включая дизайн, индивидуальную пластину, материалы и т. Д.), Текущий уровень, герметичность и другие факторы.
Спецификация интенсивности света светодиода не имеет решающего значения для большинства индикаторных приложений, но, если светодиоды используются для освещения, этот параметр необходим, чтобы иметь возможность точно указать, что требуется во многих ситуациях.
Светоотдача светодиода количественно выражается в виде одной точки на оси значения силы света (Iv). Он обозначается как millicandella, mcd.
Измерение lv для светодиодов нелегко сравнивать со значениями средней мощности сферической свечи, MSCP, используемой для ламп накаливания.
Значение силы света светодиода должно быть указано для данного тока. Многие светодиоды работают при токе около 20 мА, но световой поток светодиода увеличивается с увеличением тока.
Спецификация тока / напряжения светодиода
Светодиоды– это устройства, управляемые током, и уровень яркости является функцией тока – увеличение тока увеличивает светоотдачу. Необходимо следить за тем, чтобы не превышался максимальный номинальный ток. Это может привести к чрезмерному рассеиванию тепла внутри самого светодиодного чипа, что может привести к снижению светоотдачи и сокращению срока службы.
Типичные приблизительные кривые напряжения светодиодовВо время работы светодиоды будут иметь заданное падение напряжения на них, которое зависит от используемого материала.Напряжение также будет немного зависеть от уровня тока, поэтому ток будет указан для этого.
Для большинства светодиодов требуется внешний резистор, ограничивающий последовательный ток. Некоторые светодиоды могут включать в себя последовательный резистор и отображать общее рабочее напряжение.
Светодиод обратного напряжения
Светодиодыне терпят больших обратных напряжений. Они никогда не должны работать выше заявленного максимального обратного напряжения, которое обычно довольно мало. Если они возникнут, то это почти наверняка приведет к необратимому разрушению устройства.
Если есть вероятность появления на светодиодах обратного напряжения, то всегда лучше встроить защиту в схему, чтобы предотвратить это. Обычно можно использовать простые диодные схемы, которые будут адекватно защищать любой светодиод.
Спецификация угла обзора светодиода
Ввиду того, как работают светодиоды, свет излучается только под определенным углом. Хотя эта спецификация светодиода может быть не важна для некоторых приложений, она имеет большое значение для других.
Угол обзора обычно определяется в градусах – °. Для ранних устройств угол обзора обычно был относительно небольшим. Более современные устройства могут иметь гораздо более широкий угол обзора.
Спецификация светодиода на срок службы
Интенсивность света светодиода со временем постепенно уменьшается. Это означает, что светодиод имеет срок службы.
Эта спецификация светодиодов имеет особое значение, когда светодиод или светодиоды должны использоваться для освещения. Обычно это не так важно, когда светодиод используется в качестве индикатора – здесь катастрофический отказ имеет большее значение.
Срок службы светодиода обычно определяется следующим образом:
L 70% = Время до 70% освещенности (поддержание светового потока)
L 50% = Время до 50% освещенности (поддержание светового потока)
В стандартах указано, что в это время светодиоды не должны показывать каких-либо значительных сдвигов цветности.
Обоснование этих цифр заключается в том, что сохранение светового потока на 70% означает снижение светоотдачи на 30%.Это примерно соответствует пороговому значению для обнаружения постепенного уменьшения светоотдачи.
В тех случаях, когда светоотдача не критична, может быть более применимо значение сохранения светового потока 50%. Однако для приложений, где источники света могут быть размещены рядом, любые различия будут очень заметны, и поэтому показатель сохранения светового потока 80% может быть более подходящей спецификацией.
Срок службы светодиода может составлять порядка 50 000 часов или более в зависимости от используемого значения светового потока.Существует мнение, что светодиоды не являются предметами для жизни, но особенно там, где светодиоды используются для освещения, необходимо очень внимательно следить за сроком службы компонентов.
Это некоторые из основных характеристик светодиодов, которые, вероятно, можно увидеть в таблицах данных. Перед тем, как выбрать конкретный светодиод, необходимо изучить все параметры, чтобы убедиться, что он подходит, и обеспечить хороший запас для разброса параметров в пределах спецификации.
Другие электронные компоненты:
Резисторы
Конденсаторы
Индукторы
Кристаллы кварца
Диоды
Транзистор
Фототранзистор
Полевой транзистор
Типы памяти
Тиристор
Разъемы
ВЧ разъемы
Клапаны / трубки
Аккумуляторы
Переключатели
Реле
Вернуться в меню «Компоненты».. .
О параметрах выбора светодиода – Искал программист
Я выбрал светодиод, но все же возникли проблемы при езде. Яркость явно не трехцветная, а только красный. Параметры следующие: Выбран 3535MWAP Guoxing Optoelectronics.
IF: относится к прямому току, относится к току, когда светодиод работает. Рабочий ток обычных светодиодов очень небольшой, всего 10 мА-45 мА.Когда напряжение увеличивается, ток значительно возрастает, поэтому обычные светодиоды соединены последовательно с защитными резисторами.
λD: относится к длине волны.
Плашки из разных материалов могут иметь разные цвета. Даже если тот же материал, изменив тип или концентрацию примесей, легированных, изменив состав материала, вы также можете получить другой светлый цвет. В следующей таблице показаны люминесцентные материалы, используемые для светодиодов разных цветов.
Цвет свечения | Использовать материалы | длина волны |
Обычный красный | GaP | 700 |
Красный свет | GaAsP | 630 |
Супер ярко-красный | GaAlAs | 660 |
Супер ярко-красный | АлГаИнП | 625-640 |
Зеленый обыкновенный | GaP | 565-572 |
Выделить зеленый | АлГаИнП | 572 |
Супер яркий зеленый | ДАВЛЕНИЕ | 505-540 |
Желтый обыкновенный | GaAsP | 590-610 |
Супер ярко-желтый | АлГаИнП | 590-610 |
IV: сила света
Световой поток, излучаемый источником света в пределах единичного телесного угла, называется силой света I источника света.Единица силы света – кандела (кд), обычно используемая милликандела (мкд), единица телесного угла излучает первоклассный яркий свет, называется кандела. Кандела – это сила света источника света в заданном направлении.
VF: прямое напряжение
Прямое напряжение относится к падению напряжения между положительным и отрицательным полюсами, когда прямой ток через светодиод имеет заданное значение, которое представлено символом VF. Прямое напряжение наших обычно используемых светодиодов SMD равно 2.0–3,5 В, что превышает нормальное рабочее напряжение, и диод может сломаться. Кроме того, когда прямое напряжение меньше определенного значения (называемого порогом), ток чрезвычайно мал и не излучает свет. Когда напряжение превышает определенное значение, прямой ток быстро увеличивается вместе с напряжением и излучает свет.
Измеренное прямое падение напряжения составляет всего несколько вольт, поэтому световое излучение неверно.
Угол обзора:
В схеме распределения силы света угол, образованный силой света, равной половине максимальной силы света, называется углом половинной силы света.Как показано на рисунке <5>. На чертеже нормальное направление светодиода – это направление механической оси, направление максимальной силы света – это направление оптической оси, а угол между механической осью и оптической осью становится углом отклонения. Толщина стружки, внешние размеры полосы упаковочной формы, глубина чашки отражателя опоры и глубина вставки опоры в полость формы – все это напрямую влияет на размер угла половинной величины.При производстве, в соответствии с требованиями заказчика, можно получить разные размеры углов половинной величины, выбрав разные материалы и разные размеры упаковки.
Существует три типа углового распределения силы света:
a Высоконаправленный, обычно остроконечный эпоксидный корпус или пакет с металлической отражающей полостью и без рассеивающего агента. Угол половинного значения составляет 5 ° 20 ° или меньше и имеет высокую направленность. Его можно использовать в качестве источника света для местного освещения или в сочетании с детектором света для формирования системы автоматического обнаружения.
b Стандартный тип, обычно используется в качестве светового индикатора, угол половинного значения составляет 20 ° ~ 45 °.
c Тип рассеивания, это световой индикатор с большим углом обзора, а угол половинного значения составляет от 45 ° до 90 ° или более.
важных параметров светодиодного освещения
1 прямой ток, если:
Относится к положительному значению прямого тока нормальных светодиодов при.При фактическом использовании следует выбирать в 0,6? IFm IF меньше.
2 прямое напряжение VF:
Параметры, указанные в таблице, относятся к рабочему напряжению при заданном прямом токе. Обычно при измерении в IF = 20 мА. Светодиоды в прямом напряжении VF 1,4 ~ 3V. При внешней температуре VF уменьшается.
3.V-I характеристики:
Соотношение между напряжением и током светоизлучающих диодов, прямое напряжение меньше определенного значения (называемого порогом), ток очень мал, а не свет.Когда напряжение превышает определенное значение, прямой ток быстро увеличивается с увеличением напряжения, свет.
4 Сила света IV:
Сила света светоизлучающего диода обычно представляет собой линию аппликатуры (относительно цилиндрической оси дуговой трубки) в направлении силы света. Если интенсивность излучения (1/683) Вт / ср в направлении, свет излучает кандела (символ cd). Из-за небольших двух общих светодиодов сила света, сила света настолько обычная свеча (кандела, мкд) для устройства.
5.Угол излучения светодиода:
-90 ° – +90 °
Шлифование полуширины 6 спектров:
Это означает, что спектральная чистота дуговой лампы.
7 половинных значений угла 1/2 и перспективы:
1/2 – это угол между величиной силы света, равной половине осевой силы осевого направления излучения света (нормального).
8 полная форма:
Светодиодный световой преобразователь угла обзора, также называемый плоским углом.
9 Перспектива:
Означает максимальный угол светоизлучающего светодиода, в зависимости от угла обзора, различные приложения также называются углом интенсивности света.
10 полуширина:
0 ° с нормальным значением максимального угла силы света / между ними. Строго говоря, угол, соответствующий максимальному значению максимальной силы света значения силы света / 2.Технология упаковки светодиодов, приводящая к максимальному углу силы света, не является нормальным значением 0 °, введение угла отклонения относится к углу максимальной силы света, соответствующему углу между 0 ° и законом.
11 Максимальный прямой постоянный ток IFm:
Максимально допустимый плюс прямой постоянный ток. Превышение этого значения может повредить диоды.
12 Максимальное обратное напряжение VRm:
Максимально допустимое приложенное обратное напряжение.Превышение этого значения может привести к выходу из строя светодиодов.
13 рабочая среда topm:
Светодиоды могут работать в нормальном диапазоне температур окружающей среды. Ниже или выше этого диапазона температур светодиоды не будут работать нормально, эффективность будет значительно снижена.
14 допустимая рассеиваемая мощность Pm:
Разрешить приложению к светодиоду прямого напряжения постоянного тока, протекающего через максимальное значение его произведения.Превышение этого значения приводит к тепловому повреждению светодиодов.
Руководство по выбору светоизлучающих диодов (LED)
Светоизлучающие диоды (СИД) – это устройства с PN-переходом, которые при прямом смещении испускают световое излучение посредством электролюминесценции. Они используются в качестве различных индикаторов в авиационном, автомобильном и транспортном освещении, а также в качестве освещения некоторых ламп и фонарей. Большинство светодиодов работают в ближнем инфракрасном и видимом диапазонах, хотя теперь есть и УФ-светодиоды.
Светодиодыпо сравнению с другими источниками света
Светодиодыобладают рядом преимуществ перед другими источниками освещения, такими как лампы накаливания и люминесцентные лампы. Эффективность светодиодов выше, чем у ламп накаливания, и, в отличие от люминесцентных ламп, она не зависит от размера и формы. Светодиоды включаются и выключаются быстро, их можно легко уменьшить с помощью модуляции или уменьшения тока, и их можно легко циклически включать и выключать. Они излучают мало тепла в виде ИК-излучения, и теплоотвод проходит через основание, а не через лампу.Они также устойчивы к ударам, медленно выходят из строя с течением времени и имеют гораздо более длительный срок службы (приблизительно 40 000 часов), чем люминесцентные лампы (приблизительно 12 000 часов) или лампы накаливания (приблизительно 1500 часов).
Однако у светодиодов есть определенные недостатки. Светодиоды обычно стоят дороже, чем обычные лампы. Для чувствительности светодиодов к напряжению требуются последовательные резисторы или источники питания с регулируемым током для предотвращения перегрузки по току. Работоспособность светодиодов также во многом зависит от температуры.Избыточное тепло из окружающей среды или тепло, генерируемое внутри, может повредить или разрушить диод, если его не удалить через теплоотвод, что сокращает срок его службы. Качество света светодиодов также считается худшим по сравнению с лампами накаливания и естественным светом, поскольку это может повлиять на свойства цветопередачи окружающей среды, которую они освещают.
Технические характеристики
При выборе диода промышленный покупатель должен учитывать:
- Длина волны или цвет света
- Прямой ток и напряжение
- Оптическая сила и сила света
- Тип конструкции
- Угол обзора
- Цветовая температура
- Тип линзы
Длина волны или цвет обычно является одним из наиболее важных критериев при выборе светодиода.Длина волны, излучаемой диодом, может находиться в видимом, инфракрасном или ультрафиолетовом спектре. Разноцветные светодиоды могут излучать целый ряд или несколько разных длин волн. Важно, чтобы цвет светодиода соответствовал его предполагаемому использованию, поскольку для разных приложений используются разные цвета или типы света.
Прямой ток и напряжение – светодиоды работают при номинальном токе и напряжении, обычно в определенном диапазоне. Для светодиодов напряжение обычно измеряется в вольтах (В), а ток – в миллиамперах (мА).Если система подает на систему заданное напряжение, важно выбрать светодиод, спроектированный с учетом этих характеристик. Поскольку перегрузка по току является основной причиной выхода из строя светодиодов, важно правильно соответствовать этой спецификации и предоставить все необходимые регуляторы тока.
Оптическая мощность и сила света – важные технические характеристики светодиодов. Оптическая мощность – это выходная энергия светодиода, обычно измеряемая в милливаттах (мВт), потому что светодиоды требуют меньше энергии, чем другие источники света.Сила света – это количество света, которое может испустить светодиод, обычно измеряемое в милликанделах. Яркость и мощность становятся более важными при выборе светодиодов большего размера в приложениях, где требуется больше света.
Светодиодымогут работать по-разному в зависимости от типа конструкции .
- Излучающие границу светодиоды имеют выходы, которые исходят между разнородными слоями. У них относительно небольшая расходимость луча, что обеспечивает более эффективное соединение волокон, чем светодиоды поверхностного излучения.Они обеспечивают более высокую скорость передачи данных при оптоволоконной связи.
- Поверхностно излучающие светодиоды имеют тонкий активный слой, параллельный поверхности, с которой извлекается свет. Они излучают свет перпендикулярно активной области.
- Суперлюминесцентные светодиоды (SLD) представляют собой разновидность светодиодов с торцевым излучением. Они основаны на стимулированном излучении с усилением, но недостаточной обратной связи для нарастания колебаний. СЛД применяются в ситуациях, когда плавный и широкополосный оптический спектр (т.е. низкая временная когерентность) в сочетании с высокой пространственной когерентностью и относительно высокой интенсивностью.
Другие характеристики, которые могут быть важны при выборе светодиодов, включают тип объектива, угол обзора и такие функции, как двойственность и биполярность. Формы типов линз могут изменять способ проецирования излучаемого света и обычно бывают плоскими или куполообразными. Угол обзора зависит от рассеивания от объектива. Обычно чем больше угол обзора, тем ярче светодиод. Рассеянные типы обычно имеют большие углы обзора, а не рассеянные типы – меньшие углы обзора.Сдвоенные устройства включают светодиоды с двумя диодными лампами в одном корпусе. Биполярные светодиоды – это светодиоды, которые, в отличие от большинства светодиодов, могут работать даже при обратном напряжении. Некоторые модели предлагают разные цвета на выходе при обратном напряжении.
Кредит изображения:
Корпорация Digi-Key | Kingbright Corporation | Ньюарк
Прочитать информацию о светоизлучающих диодах (LED) для пользователей
Критерии выбора светодиодных драйверов
Внутренние драйверы светодиодов в светодиодной лампеЕсли правильный драйвер соединен с определенным светодиодом, это обеспечит более длительный срок службы осветительного прибора.Эта статья – краткое руководство о том, как сделать идеальный выбор.
По Глубоководной Шукле
Драйвер светоизлучающих диодов (LED) регулирует мощность, необходимую для светодиода или массива светодиодов. Светодиоды представляют собой малопотребляющие осветительные устройства с длительным сроком службы и, следовательно, требуют специализированных источников питания. Использование неправильного драйвера приведет к тому, что светодиоды станут слишком горячими и нестабильными, что приведет к сбою и снижению производительности. Чтобы светодиоды работали безупречно, драйвер должен подавать на них постоянное питание.Драйвер также предотвращает преждевременный выход из строя светодиодов, управляя тепловым разгоном, который представляет собой явление, при котором повышение температуры работающего светодиода увеличивает ток. Драйверы обеспечивают, чтобы ток и напряжение оставались в пределах рабочего диапазона светодиодов, независимо от колебаний в электросети.
Как выбрать драйвер светодиода
Не каждый драйвер подходит для каждого светодиодного приложения. Выбор должен быть сделан на основе определенных факторов, наиболее важным из которых является то, нужен ли вам светодиодный драйвер постоянного тока (CC) или постоянного напряжения (CV) – или и то, и другое.Драйверы CC обеспечивают фиксированный выходной ток и могут иметь широкий диапазон выходных напряжений. Они обеспечивают больший контроль и более высокую эффективность и могут использоваться для одиночных лампочек или серии светодиодов. Их часто используют для офисного освещения, декоративного освещения, освещения магазинов, светодиодных даунлайтов, светодиодных вывесок и развлекательного освещения. Единственный недостаток – при разрыве цепи ни одна из светодиодных лампочек работать не будет.
CV обеспечивают фиксированное выходное напряжение и максимальный регулируемый выходной ток.Их можно использовать для параллельного включения нескольких светодиодных ламп, например светодиодных лент или цепочек. Их часто используют для наружного освещения, уличного освещения, освещения сцены, движущихся знаков и архитектурного освещения. Стоит отметить, что некоторые драйверы светодиодов содержат опции CV и CC. Эти драйверы будут работать в режиме CV во время стандартных операций, но переключатся в режим CC, если выходной ток превысит свой номинальный предел тока. Если вам нужен драйвер, который может обрабатывать несколько приложений, этот тип драйвера может быть вашим лучшим вариантом.
Драйвер светодиода с регулируемой яркостью (любезно предоставлено: https://www.mygreenlighting.co.uk/accessories/transformers_led_drivers / 8659.html)
Другими факторами, которые следует учитывать при выборе драйверов светодиодов, являются выходной ток, выходная мощность, выходное напряжение, драйвер светодиода. Степень защиты IP, корпус, возможность регулирования яркости и соответствие международным нормативным стандартам, таким как UL1310 по безопасности. Драйвер должен иметь как минимум выходную мощность, напряжение и ток, необходимые для вашего светодиода. Однако выбор драйвера с более высоким значением обеспечит дополнительную безопасность, чтобы гарантировать, что он не будет работать на полной мощности, что в конечном итоге может сократить срок его службы.Если вы используете драйвер CC, убедитесь, что выходное напряжение превышает требования ваших светодиодных ламп. Рейтинг IP указывает на защиту окружающей среды, обеспечиваемую внешним кожухом драйвера от проникновения влаги, пыли и других предметов или жидкостей.
Драйверы светодиодов устанавливаются внутри или снаружи во время сборки лампы. Внутренние драйверы обычно размещаются в том же корпусе, что и светодиоды, и используются в домашних светодиодных лампах, чтобы упростить замену ламп.Внешние драйверы размещаются отдельно от светодиодов и обычно используются для наружных применений, таких как дороги и коммерческое освещение. Внешние драйверы легче заменить или отремонтировать, чем внутренние.
Диммируемые и программируемые драйверы
В настоящее время все большую популярность приобретают диммируемые драйверы. Они работают с диммированием 0–10 В, диммированием TRIAC или ШИМ (широтно-импульсной модуляцией) диммированием. Для затемнения или управления яркостью выберите драйвер с возможностью затемнения.Возможность регулирования яркости светодиодов зависит от используемой мощности – постоянного или переменного тока.
Регулировка яркости с широтно-импульсной модуляцией может использоваться на всех источниках питания. Это связано с тем, что диммеры с ШИМ идут в соответствии с полосами света, затемняя на стороне 12 В постоянного тока цепи. Диммеры с ШИМ пульсируют светом на высоких частотах, чтобы изменить восприятие света невооруженным глазом. Чем выше частота, тем ярче они будут. Регулировка яркости TRIAC позволяет регулировать яркость светодиодов с помощью стандартных регуляторов яркости. Эти источники питания работают, изменяя мощность на стороне переменного тока цепи через диммер TRIAC.Изменение мощности, создаваемое диммером на стороне входа переменного тока, будет изменять напряжение на выходе постоянного тока и управлять яркостью светодиодов. Диммеры TRIAC можно найти в обычных магазинах бытовой техники.
Концепция DoB – драйвер на борту – также становится популярной. Это микросхема, выполняющая роль драйвера. Поскольку это твердотельное устройство, предполагается, что его срок службы почти такой же, как у светодиодов.
Драйверы светодиодов, которые используют питание переменного тока высокого напряжения, называются драйверами светодиодов переменного тока, в то время как драйверы постоянного тока низкого напряжения чрезвычайно эффективны и надежны.Поэтому важно знать характеристики светодиода, чтобы выбрать правильные токи возбуждения и требования к радиатору.
Внешний светодиодный драйвер (любезно предоставлено: https://www.aliexpress.com/item/32585942316.html)Программируемые драйверы предлагают не один рабочий ток, а диапазон рабочих токов (например, от 200 мА до 700 мА). Это значительно увеличивает универсальность драйвера, поскольку один и тот же драйвер можно использовать для разных светодиодных решений. Еще одним преимуществом программируемых драйверов является то, что светодиодное решение можно оптимизировать с точки зрения энергоэффективности или минимальных начальных вложений, поскольку низкий рабочий ток увеличивает эффективность решения, а высокий рабочий ток снижает стоимость компонентов.
Доступны различные методы программирования для установки правильного рабочего тока для драйверов светодиодов с использованием микропереключателей, резисторов или программного обеспечения и программирования драйвера с использованием протокола связи ближнего поля. Эти драйверы предлагают диапазон выходного напряжения и диапазон рабочего тока. Драйвер может предложить любую комбинацию выходного напряжения и рабочего тока.
Есть случаи, когда светодиодные решения требуют очень специфического тока, который не обеспечивается светодиодным драйвером.В таких случаях рекомендуется выбрать драйвер с меньшим током, что приведет к снижению светоотдачи. Не выбирайте драйвер с более высоким током, так как это может привести к перегреву светодиодного решения.
Следующий параметр, на который следует обратить внимание, – это необходимое прямое напряжение (Vf) светодиодного решения. Если прямое напряжение светодиодного модуля выходит за пределы диапазона выходного напряжения драйвера, произойдет следующее. Если светодиодное решение с прямым напряжением> драйвера диапазона выходного напряжения, светодиодный модуль не будет светить.
И если светодиодное решение с прямым напряжением <выходного диапазона выходного напряжения, существует риск нестабильного поведения светодиодного модуля (мерцание).
Прочие критерии
Драйверы светодиодов работают наиболее эффективно, если они используются в пределах своих температурных параметров. Чем выше процент эффективности драйвера, тем больше энергии вы в конечном итоге экономите. Другими факторами, которые следует учитывать, являются температура перехода, применение приспособления, ограниченное пространство внутри приспособления, коммерческая жизнеспособность и т. Д.Для большинства приложений рекомендуется использовать драйверы светодиодов на входе постоянного тока низкого напряжения (5–36 В постоянного тока) и драйверы на входе переменного тока высокого напряжения (90–300 В), в первую очередь из-за их надежности и стабильности.
Технические параметры | Greenie-world.com
Существуют также другие источники света, например, декоративные лампы или дуговые лампы в кинопроекторах, а также ртутные лампы, ранее использовавшиеся на складах и в производственных цехах, а также на железных дорогах.
Важно отметить, что вся система цоколя и светодиодной лампы будет иметь гораздо меньший КПД, чем светодиодный диод, который является только частью такого устройства.Светодиодные источники света хорошего качества имеют эффективность более 80 лм / Вт. В случае промышленных решений они должны иметь эффективность более 85-90 лм / Вт.
Индекс цветопередачи CRI – определяет, насколько хорошо источник света воспроизводит цвета, это число от 0 до 100. Аббревиатура «CRI» означает индекс цветопередачи. Значение 0 относится к одноцветному свету (монохромному), то есть к одной длине электромагнитной волны видимого диапазона (380-760 нм), максимально возможное значение индекса цветопередачи – 100 – относится к белому свету с непрерывным спектром.
Наряду с увеличением значения индекса цвет предметов стал лучше и естественнее. Низкие значения индекса CRI конкретного источника света делают цвета блеклыми, а в исключительных случаях – черными. Например, если осветить стену из красного кирпича только голубым светом, то эту стену будет очень трудно увидеть, не говоря уже о невозможности определить цвет самой стены.
Натриевые лампы низкого давления имеют самый низкий индекс цветопередачи среди широко известных и используемых источников света, в то время как наиболее распространенные в уличном освещении натриевые лампы высокого давления обеспечивают цветопередачу 20-30.Светодиодные лампы, используемые снаружи, обеспечивают индекс цветопередачи 70 или более.
В случае офисных применений мы можем найти его для люминесцентных ламп с кодом 740 или 840, они обеспечивают свет с индексом цветопередачи 70+ и 80+. В таких применениях светодиода наименьшее значение индекса цветопередачи составляет 80+, есть также светодиоды с цветопередачей 90+ и даже специальные модули с 95+ CRI.
Рекомендации, связанные с индексом цветопередачи:
Очень высокий CRI – 90+ рекомендуется для работ, в которых важно распознавание определенных цветов, например.г. магазины, полиграфия, настройка цветовых шаблонов, арт-студии.
Высокий индекс цветопередачи – от 80 до 90, рекомендуется для офисной работы в учебных аудиториях и аудиториях, а также в текстильной промышленности и других работах, требующих точности. Это самая распространенная рекомендация, она касается большинства работ, выполняемых внутри и в местах длительного проживания людей.
Средний и низкий индекс цветопередачи – ниже 80, однако выше или равен 40 используется для промышленных работ, в которых различение цветов не имеет существенного значения.
Цветовая температура света – определяет цвет белого света, но не включает яркость, правильная единица измерения – Кельвин [K].
Цветовая температура тесно связана с теорией Совершенного Черного Тела, которое в действительности не существует, физического тела, которое поглощает все направленное на него электромагнитное излучение. В случае нагрева такого тела выше определенной температуры, выраженной в градусах Кельвина, оно будет генерировать электромагнитное излучение в видимом диапазоне, максимум которого увеличивается вместе с повышением температуры.
Например, источник света, излучающий белый свет с цветовой температурой 4000K, светит так же, как и идеально черное тело, нагретое до такой температуры. Однако в случае светодиода это не означает, что такой источник света достигает такой высокой температуры в любой точке конструкции.
По источникам, обеспечивающим белый цвет света, можно выделить три группы:
Теплый белый цвет – Согласно стандарту PN-EN 12464-1, касающемуся освещения рабочих мест в помещении, это цветовая температура ниже 3300 K.Светодиоды этого цвета имеют такую же цветовую температуру, как и свет от классической лампочки. Светодиодные лампы прекрасно заменят старые энергоемкие источники света.
Нейтральный белый цвет – согласно стандарту PN-EN 12464-1 это цветовая температура в диапазоне от 3300 K до 5300 K. Это цвет, наиболее часто используемый для люминесцентных ламп. В случае светодиодов диапазон цветовой температуры обычно уже и составляет 3800-4200 или 4000-4500 К. Свет нейтрального цвета наиболее близок к чисто белому свету, идеально подходит для всех типов магазинов и коммерческих помещений.
Холодный белый цвет – стандарт PN-EN 12464-1 определяет его как цветовую температуру более 5300 K. Это холодный белый свет, но в случае светодиодов он дает больше света, чем более теплый цвет, поэтому он особенно подходит для наружного применения и в местах, где наиболее важным является обеспечение максимально возможного количества света с минимальным потреблением энергии.
Кроме того, стандарт PN-EN 12464-1 (Свет и освещение, освещение рабочих мест Часть 1: Внутренние рабочие места) содержит требования к цветовой температуре в зависимости от значения средней освещенности.Наряду с увеличением средней освещенности должна увеличиваться и цветовая температура источника.
Средняя освещенность рабочей поверхности:
• Ниже 300 лк -> Цветовая температура должна быть ниже 3300 К – это теплый белый цвет
• 300 ÷ 750 лк -> Цветовая температура в пределах 3300 ÷ 5300 К – рекомендуется нейтральный белый цвет
• Свыше 750 лк -> Цветовая температура должна быть выше 5300 K – холодный белый цвет