Charakterystyka diod LED: pobór prądu, napięcie, moc i strumień świetlny. Jak określić parametry LED? Jak odróżnić diody LED

Diody LED o różnych kolorach mają swój własny zakres napięcia roboczego. Jeśli zobaczymy 3-woltową diodę LED, może ona wytwarzać światło białe, niebieskie lub zielone. Nie można go bezpośrednio podłączyć do źródła zasilania generującego napięcie większe niż 3 wolty.

Obliczanie rezystancji rezystora

Aby obniżyć napięcie na diodzie LED, przed nią łączy się szeregowo rezystor. Głównym zadaniem elektryka lub amatora będzie dobór prawidłowego oporu.

Nie jest to szczególnie trudne. Najważniejsze jest poznanie parametrów elektrycznych żarówki LED, zapamiętanie prawa Ohma i określenie aktualnej mocy.

R=rezystor Uon/ILED

ILED to dopuszczalny prąd diody LED. Należy to wskazać w charakterystyce urządzenia wraz z bezpośrednim spadkiem napięcia. Prąd przepływający przez obwód nie może przekraczać dopuszczalnej wartości. Może to spowodować uszkodzenie urządzenia LED.

Często gotowe do użycia urządzenia LED są oznaczone mocą (W) oraz napięciem lub prądem. Ale znając dwie z tych cech, zawsze możesz znaleźć trzecią. Najprostsze oprawy oświetleniowe pobierają moc około 0,06 W.

W przypadku połączenia szeregowego całkowite napięcie źródła zasilania U jest sumą Unres. i U na diodzie LED. Następnie U na res.=U-U na diodzie LED

Załóżmy, że musisz podłączyć żarówkę LED o napięciu przewodzenia 3 woltów i prądzie 20 mA do źródła zasilania o napięciu 12 woltów. Otrzymujemy:

R=(12-3)/0,02=450 omów.

Zwykle do oporu podchodzi się z rezerwą. Aby to zrobić, prąd mnoży się przez współczynnik 0,75. Jest to równoważne pomnożeniu oporu przez 1,33.

Dlatego konieczne jest przyjęcie rezystancji 450 * 1,33 = 598,5 = 0,6 kOhm lub nieco więcej.

Moc rezystora

Aby określić moc oporu, stosuje się wzór:

P=U²/ R= ILED*(U-Uon LED)

W naszym przypadku: P=0,02*(12-3)=0,18 W

Rezystory o tej mocy nie są produkowane, dlatego konieczne jest przyjęcie najbliższego elementu o dużej wartości, a mianowicie 0,25 wata. Jeśli nie masz rezystora 0,25 W, możesz podłączyć równolegle dwa rezystory o niższej mocy.

Ilość diod LED w girlandzie

Rezystor oblicza się w podobny sposób, jeśli do obwodu podłączonych jest szeregowo kilka 3-woltowych diod LED. W tym przypadku od napięcia całkowitego odejmuje się sumę napięć wszystkich żarówek.

Wszystkie diody LED girlandy kilku żarówek należy przyjmować identycznie, aby przez obwód przepływał stały, identyczny prąd.

Maksymalną liczbę żarówek można obliczyć, dzieląc U sieci przez U jednej diody LED i współczynnik bezpieczeństwa 1,15.

N=12:3:1,15=3,48

Możesz łatwo podłączyć 3 półprzewodniki emitujące światło o napięciu 3 woltów do źródła 12 woltów i uzyskać jasny blask z każdego z nich.

Moc takiej girlandy jest dość mała. To zaleta żarówek LED. Nawet duża girlanda pochłonie od Ciebie minimalną ilość energii. Projektanci wykorzystują to z powodzeniem przy urządzaniu wnętrz, oświetlaniu mebli i sprzętów AGD.

Obecnie produkowane są ultrajasne modele o napięciu 3 woltów i zwiększonym dopuszczalnym prądzie. Moc każdego z nich sięga 1 W lub więcej, a zastosowanie takich modeli jest nieco inne. W modułach do reflektorów, latarni, reflektorów i oświetlenia roboczego pomieszczeń stosowane są diody LED o mocy 1-2 W.

Przykładem jest firma CREE, która oferuje produkty LED o mocy 1W, 3W itp. Tworzone są w technologiach, które otwierają nowe możliwości w tej branży.

Pomimo tego, że parametrem elektrycznym nr 1 dla diody LED jest prąd znamionowy, często do obliczeń konieczna jest znajomość napięcia na jej zaciskach. Termin „napięcie diody LED” odnosi się do różnicy potencjałów na złączu pn w stanie otwartym. Jest to parametr referencyjny i wraz z innymi cechami jest wskazany w paszporcie urządzenia półprzewodnikowego. 3, 9 lub 12 woltów... Często można spotkać okazy, o których nic nie wiadomo. Jak więc sprawdzić spadek napięcia na diodzie LED?

Metoda teoretyczna

Doskonałą wskazówką w tym przypadku jest kolor świecenia, zewnętrzny kształt i wymiary urządzenia półprzewodnikowego. Jeśli obudowa diody LED jest wykonana z przezroczystego tworzywa, to jej kolor pozostaje zagadką, którą multimetr pomoże Ci rozwiązać. W tym celu należy ustawić przełącznik testera cyfrowego w pozycję „sprawdź przerwę” i dotykać sondami kolejno zacisków diody. Zdrowy element w nastawieniu do przodu będzie wykazywał lekki blask kryształu. W ten sposób możemy wyciągnąć wnioski nie tylko na temat koloru blasku, ale także na temat działania urządzenia półprzewodnikowego. Istnieją inne sposoby testowania diod emitujących, które opisano szczegółowo w.

Diody elektroluminescencyjne o różnych kolorach są wykonane z różnych materiałów półprzewodnikowych. To skład chemiczny półprzewodnika w dużej mierze determinuje napięcie zasilania diod LED, a dokładniej spadek napięcia na złączu pn. Ze względu na to, że do produkcji kryształów wykorzystuje się dziesiątki związków chemicznych, nie ma dokładnego napięcia dla wszystkich diod LED tego samego koloru. Istnieje jednak pewien zakres wartości, który często jest wystarczający do przeprowadzenia wstępnych obliczeń elementów układu elektronicznego. Z jednej strony rozmiar i wygląd obudowy nie mają wpływu na napięcie przewodzenia diody LED. Ale w inny sposób. przez soczewkę widać liczbę emitujących kryształów, które można połączyć szeregowo. Warstwa luminoforu w diodach LED SMD może ukryć cały łańcuch kryształów. Uderzającym przykładem są miniaturowe wieloukładowe diody LED firmy, których spadek napięcia często znacznie przekracza 3 wolty.

W ostatnich latach pojawiły się białe diody LED SMD, których obudowa zawiera 3 kryształy połączone szeregowo. Często można je znaleźć w chińskich lampach LED 220 V. Oczywiście nie będzie możliwe sprawdzenie przydatności kryształów LED w takiej lampie za pomocą multimetru. Standardowa bateria testera wytwarza napięcie 9 V, a minimalne napięcie odpowiedzi trójkrystalicznej diody elektroluminescencyjnej o barwie białej wynosi 9,6 V. Istnieje również modyfikacja dwukrystaliczna z progiem reakcji wynoszącym 6 woltów.

Wszystkie parametry techniczne diody LED można znaleźć w Internecie. Aby to zrobić, należy pobrać kartę katalogową modelu o podobnym wyglądzie, koniecznie o tym samym kolorze świecenia, sprawdzić wymiary paszportowe z rzeczywistymi i zapisać nominalne wartości prądu i spadku napięcia. Należy pamiętać, że ta technika jest bardzo przybliżona, ponieważ w tej samej obudowie można wytwarzać diody LED 20 mA i 150 mA o rozpiętości napięcia do 0,5 wolta.

Praktyczna metoda

Najdokładniejsze dane dotyczące spadku napięcia w kierunku przewodzenia na diodzie LED można uzyskać poprzez praktyczne pomiary. Aby to zrobić, będziesz potrzebować regulowanego zasilacza prądu stałego (PSU) o napięciu od 0 do 12 woltów, woltomierza lub multimetru i rezystora 510 omów (możliwych jest więcej). Obwód laboratoryjny do testowania pokazano na rysunku.
Tutaj wszystko jest proste: rezystor ogranicza prąd, a woltomierz monitoruje napięcie przewodzenia diody LED. Płynnie zwiększając napięcie ze źródła zasilania, obserwuj wzrost wskazań na woltomierzu. Po osiągnięciu progu wyzwalania dioda LED zacznie emitować światło. W pewnym momencie jasność osiągnie wartość nominalną, a odczyty woltomierza przestaną gwałtownie rosnąć. Oznacza to, że złącze p-n jest otwarte, a dalszy wzrost napięcia z wyjścia zasilacza zostanie przyłożony tylko do rezystora.

Aktualny odczyt na ekranie będzie nominalnym napięciem przewodzenia diody LED. Jeśli będziesz nadal zwiększać zasilanie obwodu, wzrośnie tylko prąd płynący przez półprzewodnik, a różnica potencjałów na nim zmieni się o nie więcej niż 0,1-0,2 wolta. Nadmierny prąd doprowadzi do przegrzania kryształu i uszkodzenia elektrycznego złącza p-n.

Jeżeli napięcie robocze diody LED jest ustawione na około 1,9 V, ale nie świeci się, można przetestować diodę podczerwieni. Aby to sprawdzić, należy skierować strumień promieniowania na włączony aparat telefonu. Na ekranie powinna pojawić się biała plama.

W przypadku braku zasilacza regulowanego można użyć „korony” 9 V. Do pomiarów można również użyć adaptera sieciowego 3 lub 9 V, który wytwarza wyprostowane stabilizowane napięcie i przeliczyć wartość rezystora.

Przeczytaj także

Czasy, w których diody LED służyły jedynie jako wskaźniki włączania urządzeń, już dawno minęły. Nowoczesne urządzenia LED mogą całkowicie zastąpić żarówki w zastosowaniach domowych, przemysłowych i. Ułatwia to różna charakterystyka diod LED, wiedząc, który z nich można wybrać odpowiedni analog LED. Zastosowanie diod LED, biorąc pod uwagę ich podstawowe parametry, otwiera całe bogactwo możliwości w zakresie oświetlenia.

Dioda elektroluminescencyjna (w języku angielskim oznaczana jako LED, LED, LED) to urządzenie oparte na sztucznym krysztale półprzewodnikowym. Kiedy przepuszcza się przez niego prąd elektryczny, powstaje zjawisko emisji fotonów, które prowadzi do świecenia. Blask ten ma bardzo wąski zakres widmowy, a jego barwa zależy od materiału półprzewodnikowego.

Diody LED o emisji czerwonej i żółtej wykonane są z nieorganicznych materiałów półprzewodnikowych na bazie arsenku galu, diody zielone i niebieskie na bazie azotku indu i galu. Aby zwiększyć jasność strumienia świetlnego, stosuje się różne dodatki lub stosuje się metodę wielowarstwową, gdy pomiędzy półprzewodnikami umieszcza się warstwę czystego azotku glinu. W wyniku powstania kilku przejść elektron-dziura (p-n) w jednym krysztale zwiększa się jasność jego blasku.

Istnieją dwa rodzaje diod LED: do sygnalizacji i oświetlenia. Te pierwsze służą do wskazania włączenia różnych urządzeń do sieci, a także jako źródła oświetlenia dekoracyjnego. Są to kolorowe diody umieszczone w półprzezroczystej obudowie, każda z nich posiada cztery końcówki. Urządzenia emitujące światło podczerwone stosowane są w urządzeniach do zdalnego sterowania urządzeniami (pilot zdalnego sterowania).

W obszarze oświetlenia zastosowano diody LED, które emitują białe światło. Diody LED są klasyfikowane według koloru na zimną biel, neutralną biel i ciepłą biel. Istnieje klasyfikacja diod LED stosowanych do oświetlenia ze względu na sposób montażu. Oznaczenie SMD LED oznacza, że ​​urządzenie składa się z aluminiowego lub miedzianego podłoża, na którym umieszczony jest kryształ diody. Samo podłoże znajduje się w obudowie, której styki połączone są ze stykami diody LED.

Inny typ diody LED jest oznaczony jako OCB. W takim urządzeniu na jednej płycie umieszczono wiele kryształów pokrytych luminoforem. Dzięki takiej konstrukcji uzyskano wysoką jasność blasku. Technologia ta stosowana jest w produkcji o dużym strumieniu świetlnym na stosunkowo małej powierzchni. To z kolei sprawia, że ​​produkcja lamp LED jest najbardziej dostępna i tania.

Notatka! Porównując lampy oparte na diodach SMD i COB można zauważyć, że tę pierwszą można naprawić poprzez wymianę uszkodzonej diody LED. Jeśli lampa LED COB nie działa, będziesz musiał wymienić całą płytkę z diodami.

Charakterystyka diody

Wybierając odpowiednią lampę LED do oświetlenia, należy wziąć pod uwagę parametry diod LED. Należą do nich napięcie zasilania, moc, prąd roboczy, wydajność (strumień świetlny), temperatura świecenia (barwa), kąt promieniowania, wymiary, okres degradacji. Znając podstawowe parametry, będzie można łatwo dobrać urządzenia, aby uzyskać określony efekt świetlny.

Pobór prądu diody

Z reguły dla konwencjonalnych diod LED zapewniany jest prąd 0,02 A. Istnieją jednak diody LED o wartości znamionowej 0,08 A. Te diody LED obejmują mocniejsze urządzenia, których konstrukcja obejmuje cztery kryształy. Znajdują się one w jednym budynku. Ponieważ każdy z kryształów zużywa 0,02A, w sumie jedno urządzenie pobierze 0,08A.

Stabilność urządzeń LED zależy od wartości prądu. Nawet niewielki wzrost prądu pomaga zmniejszyć intensywność promieniowania (starzenie się) kryształu i zwiększyć temperaturę barwową. Ostatecznie prowadzi to do tego, że diody LED zmieniają kolor na niebieski i przedwcześnie przestają działać. A jeśli prąd znacznie wzrośnie, dioda LED natychmiast się przepali.

Aby ograniczyć pobór prądu, konstrukcje lamp i opraw LED zawierają stabilizatory prądu dla diod LED (sterowniki). Przekształcają prąd, doprowadzając go do wartości wymaganej przez diody LED. W przypadku konieczności podłączenia osobnej diody LED do sieci należy zastosować rezystory ograniczające prąd. Rezystancja rezystora dla diody LED jest obliczana z uwzględnieniem jej specyficznych właściwości.

Pomocna rada! Aby dobrać odpowiedni rezystor można skorzystać z kalkulatora rezystorów LED dostępnego w Internecie.

Napięcie diody

Jak sprawdzić napięcie diody LED? Faktem jest, że diody LED jako takie nie mają parametru napięcia zasilania. Zamiast tego wykorzystywana jest charakterystyka spadku napięcia diody LED, co oznacza wielkość napięcia wytwarzanego przez diodę LED, gdy przepływa przez nią prąd znamionowy. Wartość napięcia podana na opakowaniu odzwierciedla spadek napięcia. Znając tę ​​wartość, możesz określić napięcie pozostałe na krysztale. To właśnie ta wartość jest brana pod uwagę w obliczeniach.

Biorąc pod uwagę zastosowanie różnych półprzewodników w diodach LED, napięcie dla każdego z nich może być inne. Jak sprawdzić, ile woltów ma dioda LED? Można to określić na podstawie koloru urządzeń. Przykładowo dla kryształów niebieskich, zielonych i białych napięcie wynosi około 3 V, dla kryształów żółtych i czerwonych od 1,8 do 2,4 V.

Stosując równoległe połączenie diod LED o identycznych wartościach znamionowych i napięciu 2 V, może wystąpić następująca sytuacja: w wyniku zmian parametrów niektóre diody elektroluminescencyjne przestaną działać (przepalą się), inne natomiast będą świecić bardzo słabo. Stanie się tak dzięki temu, że gdy napięcie wzrośnie nawet o 0,1 V, prąd płynący przez diodę LED wzrośnie 1,5 razy. Dlatego tak ważne jest, aby upewnić się, że prąd jest zgodny z wartością znamionową diody LED.

Moc światła, kąt świecenia i moc diody LED

Strumień świetlny diod porównuje się z innymi źródłami światła, biorąc pod uwagę siłę emitowanego przez nie promieniowania. Urządzenia o średnicy około 5 mm wytwarzają od 1 do 5 lumenów światła. Natomiast strumień świetlny żarówki o mocy 100 W wynosi 1000 lm. Ale przy porównywaniu należy wziąć pod uwagę, że zwykła lampa ma światło rozproszone, podczas gdy dioda LED ma światło kierunkowe. Dlatego należy wziąć pod uwagę kąt rozproszenia diod LED.

Kąt rozproszenia różnych diod LED może wynosić od 20 do 120 stopni. Po podświetleniu diody LED wytwarzają jaśniejsze światło w środku i zmniejszają oświetlenie w kierunku krawędzi kąta rozproszenia. Dzięki temu diody LED lepiej oświetlają określoną przestrzeń, zużywając przy tym mniej energii. Jeśli jednak konieczne jest zwiększenie obszaru oświetlenia, w konstrukcji lampy zastosowano soczewki rozbieżne.

Jak określić moc diod LED? Aby określić moc lampy LED niezbędną do zastąpienia żarówki żarowej, należy zastosować współczynnik 8. W ten sposób można zastąpić konwencjonalną lampę o mocy 100 W urządzeniem LED o mocy co najmniej 12,5 W (100 W/8 ). Dla wygody możesz skorzystać z danych z tabeli zgodności mocy żarówek i źródeł światła LED:

Przy stosowaniu diod LED do oświetlenia bardzo ważny jest wskaźnik wydajności, który określa się na podstawie stosunku strumienia świetlnego (lm) do mocy (W). Porównując te parametry dla różnych źródeł światła okazuje się, że wydajność lampy żarowej wynosi 10-12 lm/W, świetlówki 35-40 lm/W, a lampy LED 130-140 lm/W.

Temperatura barwowa źródeł LED

Jednym z ważnych parametrów źródeł LED jest temperatura świecenia. Jednostką miary tej wielkości są stopnie Kelvina (K). Należy zaznaczyć, że wszystkie źródła światła dzielą się na trzy klasy ze względu na temperaturę świecenia, wśród których biała ciepła ma temperaturę barwową poniżej 3300 K, biała dzienna – od 3300 do 5300 K, a biała zimna powyżej 5300 K.

Notatka! Komfortowa percepcja promieniowania LED przez ludzkie oko zależy bezpośrednio od temperatury barwowej źródła LED.

Temperatura barwowa jest zwykle podana na etykietach lamp LED. Jest oznaczony czterocyfrową liczbą i literą K. Wybór lamp LED o określonej temperaturze barwowej zależy bezpośrednio od charakterystyki ich zastosowania do oświetlenia. Poniższa tabela przedstawia możliwości wykorzystania źródeł LED o różnych temperaturach świecenia:

Falowa natura koloru pozwala wyrazić temperaturę barwową diod LED za pomocą długości fali. Oznaczenie niektórych urządzeń LED dokładnie odzwierciedla temperaturę barwową w postaci odstępu o różnych długościach fal. Długość fali oznaczona jest jako λ i jest mierzona w nanometrach (nm).

Standardowe rozmiary diod SMD i ich charakterystyka

Biorąc pod uwagę wielkość diod SMD, urządzenia dzieli się na grupy o różnych charakterystykach. Najpopularniejsze diody LED o standardowych rozmiarach to 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 i 5630. Charakterystyka diod SMD różni się w zależności od rozmiaru. Dlatego różne typy diod LED SMD różnią się jasnością, temperaturą barwową i mocą. W oznaczeniach LED pierwsze dwie cyfry oznaczają długość i szerokość urządzenia.

Podstawowe parametry diod SMD 2835

Główne cechy diod LED SMD 2835 obejmują zwiększony obszar promieniowania. W porównaniu do urządzenia SMD 3528, które posiada okrągłą powierzchnię roboczą, obszar promieniowania SMD 2835 ma kształt prostokątny, co przyczynia się do uzyskania większej wydajności świetlnej przy mniejszej wysokości elementu (około 0,8 mm). Strumień świetlny takiego urządzenia wynosi 50 lm.

Obudowa diody LED SMD 2835 wykonana jest z żaroodpornego polimeru i wytrzymuje temperatury do 240°C. Należy zauważyć, że degradacja radiacyjna tych elementów jest mniejsza niż 5% w ciągu 3000 godzin pracy. Dodatkowo urządzenie charakteryzuje się dość niskim oporem cieplnym złącza kryształ-podłoże (4 C/W). Maksymalny prąd pracy wynosi 0,18A, temperatura kryształu wynosi 130°C.

Ze względu na barwę blasku wyróżnia się ciepłą biel o temperaturze świecenia 4000 K, biel dzienną – 4800 K, biel czystą – od 5000 do 5800 K oraz biel chłodną o temperaturze barwowej 6500-7500 K. Warto zauważając, że maksymalny strumień świetlny dotyczy urządzeń o chłodnym białym blasku, minimalny dotyczy ciepłych białych diod LED. Konstrukcja urządzenia posiada powiększone pola stykowe, co sprzyja lepszemu odprowadzaniu ciepła.

Pomocna rada! Diody LED SMD 2835 można zastosować w dowolnym typie instalacji.

Charakterystyka diod SMD 5050

Konstrukcja obudowy SMD 5050 zawiera trzy diody LED tego samego typu. Źródła LED o barwach niebieskiej, czerwonej i zielonej posiadają charakterystykę techniczną zbliżoną do kryształów SMD 3528. Prąd pracy każdej z trzech diod wynosi 0,02A, zatem całkowity prąd całego urządzenia wynosi 0,06A. Aby mieć pewność, że diody LED nie zawiodą, zaleca się, aby nie przekraczać tej wartości.

Urządzenia LED SMD 5050 mają napięcie przewodzenia 3-3,3 V i strumień świetlny (strumień sieciowy) 18-21 lm. Moc jednej diody LED jest sumą trzech wartości mocy każdego kryształu (0,7 W) i wynosi 0,21 W. Kolor blasku emitowanego przez urządzenia może być biały we wszystkich odcieniach, zielony, niebieski, żółty i wielokolorowy.

Ścisłe rozmieszczenie diod LED o różnych kolorach w jednej obudowie SMD 5050 umożliwiło realizację diod wielokolorowych z oddzielnym sterowaniem każdym kolorem. Do regulacji opraw wykorzystujących diody SMD 5050 stosuje się sterowniki, dzięki którym po określonym czasie można płynnie zmieniać barwę świecenia z jednej na drugą. Zazwyczaj takie urządzenia mają kilka trybów sterowania i mogą regulować jasność diod LED.

Typowa charakterystyka diody SMD 5730

Diody LED SMD 5730 to nowoczesny przedstawiciel urządzeń LED, których obudowa ma wymiary geometryczne 5,7x3 mm. Należą do ultrajasnych diod LED, których charakterystyka jest stabilna i jakościowo odbiegająca od parametrów swoich poprzedników. Wyprodukowane z nowych materiałów diody LED charakteryzują się zwiększoną mocą i bardzo wydajnym strumieniem świetlnym. Ponadto mogą pracować w warunkach dużej wilgotności, są odporne na zmiany temperatury i wibracje oraz charakteryzują się długą żywotnością.

Istnieją dwa typy urządzeń: SMD 5730-0,5 o mocy 0,5 W i SMD 5730-1 o mocy 1 W. Charakterystyczną cechą urządzeń jest możliwość pracy na prądzie pulsacyjnym. Prąd znamionowy SMD 5730-0,5 wynosi 0,15 A, podczas pracy impulsowej urządzenie wytrzymuje prąd do 0,18 A. Ten typ diod LED zapewnia strumień świetlny dochodzący do 45 lm.

Diody SMD 5730-1 pracują przy prądzie stałym 0,35A, w trybie impulsowym - do 0,8A. Skuteczność świetlna takiego urządzenia może sięgać nawet 110 lm. Dzięki żaroodpornemu polimerowi korpus urządzenia wytrzymuje temperatury do 250°C. Kąt rozproszenia obu typów SMD 5730 wynosi 120 stopni. Stopień degradacji strumienia świetlnego jest mniejszy niż 1% przy pracy przez 3000 godzin.

Dane techniczne diody Cree

Firma Cree (USA) zajmuje się rozwojem i produkcją ultrajasnych i najpotężniejszych diod LED. Jedną z grup Cree LED reprezentuje seria urządzeń Xlamp, które są podzielone na jednoukładowe i wieloukładowe. Jedną z cech źródeł monokrystalicznych jest rozkład promieniowania wzdłuż krawędzi urządzenia. Ta innowacja umożliwiła produkcję lamp o dużym kącie świecenia przy minimalnej liczbie kryształów.

W serii źródeł LED XQ-E High Intensity kąt świecenia wynosi od 100 do 145 stopni. Mając małe wymiary geometryczne 1,6x1,6 mm, moc ultrajasnych diod LED wynosi 3 wolty, a strumień świetlny 330 lm. To jedno z najnowszych osiągnięć Cree. Wszystkie diody LED, których konstrukcja została opracowana w oparciu o monokryształ, charakteryzują się wysokiej jakości oddawaniem barw w granicach CRE 70-90.

Powiązany artykuł:

Jak samodzielnie wykonać lub naprawić girlandę LED. Ceny i główne cechy najpopularniejszych modeli.

Firma Cree wypuściła kilka wersji wielochipowych urządzeń LED o najnowszych typach zasilania od 6 do 72 woltów. Diody LED Multichip dzielą się na trzy grupy, do których zaliczają się urządzenia o wysokim napięciu, o mocy do 4W i powyżej 4W. Źródła o mocy do 4W zawierają 6 kryształów w obudowach typu MX i ML. Kąt rozproszenia wynosi 120 stopni. Diody Cree tego typu można kupić w białej ciepłej i chłodnej barwie.

Pomocna rada! Pomimo wysokiej niezawodności i jakości światła, mocne diody LED serii MX i ML można kupić w stosunkowo niskiej cenie.

W grupie powyżej 4W znajdują się diody LED wykonane z kilku kryształów. Największe w grupie są urządzenia o mocy 25W reprezentowane przez serię MT-G. Nowym produktem firmy są diody LED typu XHP. Jedno z dużych urządzeń LED ma obudowę o wymiarach 7x7 mm, jego moc wynosi 12W, a strumień świetlny 1710 lm. Diody LED wysokiego napięcia łączą w sobie małe wymiary i dużą moc świetlną.

Schematy połączeń diod

Istnieją pewne zasady podłączania diod LED. Biorąc pod uwagę, że prąd przepływający przez urządzenie płynie tylko w jednym kierunku, dla długotrwałej i stabilnej pracy urządzeń LED ważne jest, aby wziąć pod uwagę nie tylko określone napięcie, ale także optymalną wartość prądu.

Schemat podłączenia LED do sieci 220V

W zależności od zastosowanego źródła zasilania istnieją dwa rodzaje obwodów do podłączenia diod LED do napięcia 220V. W jednym przypadku stosuje się go z ograniczonym prądem, w drugim - specjalnym, stabilizującym napięcie. Pierwsza opcja uwzględnia użycie specjalnego źródła o określonej sile prądu. W tym obwodzie nie jest wymagany rezystor, a ilość podłączonych diod LED jest ograniczona mocą sterownika.

Do oznaczenia diod LED na schemacie stosowane są dwa rodzaje piktogramów. Nad każdym schematycznym obrazem znajdują się dwie małe równoległe strzałki skierowane w górę. Symbolizują jasny blask urządzenia LED. Przed podłączeniem diody LED do napięcia 220V za pomocą zasilacza należy uwzględnić w obwodzie rezystor. Jeśli ten warunek nie zostanie spełniony, doprowadzi to do tego, że żywotność diody LED zostanie znacznie zmniejszona lub po prostu ulegnie awarii.

Jeśli podczas podłączania użyjesz zasilacza, stabilne będzie tylko napięcie w obwodzie. Biorąc pod uwagę niewielką rezystancję wewnętrzną urządzenia LED, włączenie go bez ogranicznika prądu doprowadzi do spalenia urządzenia. Dlatego do obwodu przełączającego diody LED wprowadza się odpowiedni rezystor. Należy zauważyć, że rezystory mają różne wartości, dlatego należy je poprawnie obliczyć.

Pomocna rada! Negatywnym aspektem obwodów podłączenia diody LED do sieci 220 V za pomocą rezystora jest rozpraszanie dużej mocy, gdy konieczne jest podłączenie obciążenia o zwiększonym poborze prądu. W takim przypadku rezystor zastępuje się kondensatorem gaszącym.

Jak obliczyć rezystancję diody LED

Obliczając rezystancję diody LED, kierują się wzorem:

U = IxR,

gdzie U to napięcie, I to prąd, R to rezystancja (prawo Ohma). Załóżmy, że musisz podłączyć diodę LED o następujących parametrach: 3 V - napięcie i 0,02 A - prąd. Aby po podłączeniu diody LED do 5 woltów w zasilaczu nie uległa ona awarii, należy usunąć dodatkowe 2 V (5-3 = 2 V). Aby to zrobić, należy włączyć do obwodu rezystor o określonej rezystancji, która jest obliczana na podstawie prawa Ohma:

R = U/I.

Zatem stosunek 2 V do 0,02 A wyniesie 100 omów, tj. Właśnie taki rezystor jest potrzebny.

Często zdarza się, że biorąc pod uwagę parametry diod LED, rezystancja rezystora ma wartość niestandardową dla urządzenia. Takich ograniczników prądu nie można znaleźć w punktach sprzedaży, na przykład 128 lub 112,8 omów. Należy wówczas zastosować rezystory, których rezystancja jest najbliższa wartości obliczonej. W tym przypadku diody LED nie będą działać z pełną wydajnością, ale tylko na 90-97%, ale będzie to niewidoczne dla oka i będzie miało pozytywny wpływ na żywotność urządzenia.

W Internecie dostępnych jest wiele opcji kalkulatorów obliczeniowych LED. Uwzględniają główne parametry: spadek napięcia, prąd znamionowy, napięcie wyjściowe, liczbę urządzeń w obwodzie. Podając parametry urządzeń LED i źródeł prądu w polu formularza, można znaleźć odpowiednie charakterystyki rezystorów. Aby określić rezystancję oznaczonych kolorami ograniczników prądu, dostępne są również obliczenia online rezystorów dla diod LED.

Schematy równoległego i szeregowego połączenia diod LED

Podczas montażu konstrukcji z kilku urządzeń LED stosuje się obwody do podłączenia diod LED do sieci 220 V z połączeniem szeregowym lub równoległym. Jednocześnie dla prawidłowego podłączenia należy wziąć pod uwagę, że przy łączeniu diod LED szeregowo wymagane napięcie jest sumą spadków napięć każdego urządzenia. Gdy diody LED są połączone równolegle, siła prądu jest sumowana.

Jeżeli w obwodach wykorzystywane są urządzenia LED o różnych parametrach, wówczas dla stabilnej pracy konieczne jest obliczenie rezystora dla każdej diody LED osobno. Należy zauważyć, że nie ma dwóch identycznych diod LED. Nawet urządzenia tego samego modelu różnią się niewielkimi parametrami. Prowadzi to do tego, że gdy duża ich liczba zostanie połączona w obwód szeregowy lub równoległy z jednym rezystorem, mogą szybko ulec degradacji i uszkodzeniu.

Notatka! Używając jednego rezystora w obwodzie równoległym lub szeregowym, można łączyć tylko urządzenia LED o identycznych charakterystykach.

Rozbieżność parametrów przy równoległym podłączeniu kilku diod LED, powiedzmy 4-5 sztuk, nie wpłynie na działanie urządzeń. Ale jeśli podłączysz wiele diod LED do takiego obwodu, będzie to zła decyzja. Nawet jeśli źródła LED mają niewielką różnicę w charakterystyce, spowoduje to, że niektóre urządzenia będą emitować jasne światło i szybko się przepalać, podczas gdy inne będą słabo świecić. Dlatego przy łączeniu równoległym należy zawsze zastosować oddzielny rezystor dla każdego urządzenia.

Jeśli chodzi o połączenie szeregowe, zużycie jest tutaj ekonomiczne, ponieważ cały obwód zużywa ilość prądu równą zużyciu jednej diody LED. W obwodzie równoległym zużycie jest sumą zużycia wszystkich źródeł LED zawartych w obwodzie.

Jak podłączyć diody LED do napięcia 12 V

W projektowaniu niektórych urządzeń rezystory są dostarczane na etapie produkcji, co umożliwia podłączenie diod LED do napięcia 12 woltów lub 5 woltów. Jednak nie zawsze takie urządzenia można znaleźć w sprzedaży. Dlatego w obwodzie do podłączenia diod LED do 12 woltów zapewniony jest ogranicznik prądu. Pierwszym krokiem jest sprawdzenie charakterystyki podłączonych diod LED.

Taki parametr jak spadek napięcia przewodzenia dla typowych urządzeń LED wynosi około 2V. Prąd znamionowy tych diod LED odpowiada 0,02A. Jeśli chcesz podłączyć taką diodę LED do 12 V, wówczas „dodatkowe” 10 V (12 minus 2) należy zgasić rezystorem ograniczającym. Korzystając z prawa Ohma, możesz obliczyć jego opór. Otrzymujemy, że 10/0,02 = 500 (om). Dlatego wymagany jest rezystor o wartości nominalnej 510 omów, który jest najbliższy w zakresie elementów elektronicznych E24.

Aby taki obwód działał stabilnie, należy również obliczyć moc ogranicznika. Korzystając ze wzoru, na podstawie którego moc jest równa iloczynowi napięcia i prądu, obliczamy jej wartość. Mnożymy napięcie 10 V przez prąd 0,02 A i otrzymujemy 0,2 W. Dlatego wymagany jest rezystor, którego standardowa moc znamionowa wynosi 0,25 W.

Jeśli konieczne jest włączenie do obwodu dwóch urządzeń LED, należy wziąć pod uwagę, że napięcie na nich spadnie już 4 V. W związku z tym rezystor będzie musiał zgasić nie 10 V, ale 8 V. W związku z tym dalsze obliczenia rezystancji i mocy rezystora przeprowadza się na podstawie tej wartości. Umiejscowienie rezystora w obwodzie można zapewnić w dowolnym miejscu: po stronie anody, po stronie katody, pomiędzy diodami LED.

Jak sprawdzić diodę LED za pomocą multimetru

Jednym ze sposobów sprawdzenia stanu działania diod LED jest sprawdzenie za pomocą multimetru. To urządzenie może diagnozować diody LED dowolnej konstrukcji. Przed sprawdzeniem diody LED za pomocą testera przełącznik urządzenia ustawia się w tryb „testowania”, a sondy przykłada się do zacisków. Kiedy czerwona sonda jest podłączona do anody, a czarna sonda do katody, kryształ powinien emitować światło. Jeżeli polaryzacja zostanie odwrócona, na wyświetlaczu urządzenia powinna pojawić się liczba „1”.

Pomocna rada! Przed sprawdzeniem działania diody LED zaleca się przyciemnienie głównego oświetlenia, ponieważ podczas testowania prąd jest bardzo niski, a dioda LED będzie emitować światło tak słabo, że przy normalnym oświetleniu może być niezauważalne.

Testowanie urządzeń LED można przeprowadzić bez użycia sond. W tym celu należy włożyć anodę w otwory znajdujące się w dolnym rogu urządzenia w otwór oznaczony symbolem „E”, a katodę w otwór ze wskaźnikiem „C”. Jeśli dioda LED jest sprawna, powinna się zaświecić. Ta metoda testowania jest odpowiednia dla diod LED o wystarczająco długich stykach, które zostały oczyszczone z lutowia. Przy tej metodzie sprawdzania położenie przełącznika nie ma znaczenia.

Jak sprawdzić diody multimetrem bez rozlutowywania? Aby to zrobić, należy przylutować kawałki zwykłego spinacza do sond testera. Jako izolację nadaje się uszczelka tekstolitowa, którą umieszcza się pomiędzy drutami, a następnie zabezpiecza taśmą izolacyjną. Wyjście jest rodzajem adaptera do podłączenia sond. Zaciski dobrze sprężynują i są bezpiecznie zamocowane w złączach. W tej formie można podłączyć sondy do diod LED bez usuwania ich z obwodu.

Co możesz zrobić z diod LED własnymi rękami?

Wielu radioamatorów ćwiczy własnoręcznie składanie różnych konstrukcji z diod LED. Produkty do samodzielnego montażu nie są gorszej jakości, a czasem nawet przewyższają wyprodukowane odpowiedniki. Mogą to być urządzenia kolorowe i muzyczne, migające konstrukcje LED, światła do jazdy LED typu „zrób to sam” i wiele innych.

DIY zespół stabilizatora prądu dla diod LED

Aby zapobiec przedwczesnemu wyczerpaniu się żywotności diody LED, konieczne jest, aby przepływający przez nią prąd miał stabilną wartość. Wiadomo, że diody LED czerwona, żółta i zielona radzą sobie ze zwiększonym obciążeniem prądowym. Natomiast niebiesko-zielone i białe źródła LED nawet przy niewielkim przeciążeniu przepalają się w ciągu 2 godzin. Zatem, aby dioda LED działała normalnie, konieczne jest rozwiązanie problemu z jej zasilaniem.

Jeśli zmontujesz łańcuch diod LED połączonych szeregowo lub równolegle, możesz zapewnić im identyczne promieniowanie, jeśli przepływający przez nie prąd ma tę samą siłę. Ponadto impulsy prądu wstecznego mogą negatywnie wpływać na żywotność źródeł LED. Aby temu zapobiec, konieczne jest włączenie stabilizatora prądu dla diod LED w obwodzie.

Charakterystyka jakościowa lamp LED zależy od zastosowanego sterownika - urządzenia, które zamienia napięcie na stabilizowany prąd o określonej wartości. Wielu radioamatorów własnoręcznie montuje obwód zasilania LED 220 V w oparciu o mikroukład LM317. Elementy takiego obwodu elektronicznego są tanie, a taki stabilizator jest łatwy do skonstruowania.

W przypadku stosowania stabilizatora prądu w LM317 dla diod LED, prąd jest regulowany w zakresie 1A. Prostownik oparty na LM317L stabilizuje prąd do 0,1A. Obwód urządzenia wykorzystuje tylko jeden rezystor. Oblicza się go za pomocą internetowego kalkulatora rezystancji LED. Dostępne urządzenia przystosowane są do zasilania: zasilaczy z drukarki, laptopa lub innego sprzętu RTV. Samodzielne składanie bardziej skomplikowanych obwodów nie jest opłacalne, ponieważ łatwiej je kupić w postaci gotowej.

Diody LED do samodzielnego montażu

Stosowanie świateł do jazdy dziennej (DRL) w samochodach znacznie zwiększa widoczność samochodu w ciągu dnia przez innych użytkowników drogi. Wielu miłośników motoryzacji praktykuje samodzielny montaż diod DRL za pomocą diod LED. Jedną z opcji jest urządzenie DRL składające się z 5-7 diod LED o mocy 1W i 3W na każdy blok. Jeśli zastosujesz słabsze źródła LED, strumień świetlny nie będzie odpowiadał normom dla tego typu lamp.

Pomocna rada! Wykonując DRL własnymi rękami, należy wziąć pod uwagę wymagania GOST: strumień świetlny 400-800 cd, kąt świecenia w płaszczyźnie poziomej - 55 stopni, w płaszczyźnie pionowej - 25 stopni, powierzchnia - 40 cm².

Jako podstawę można zastosować płytkę z profilu aluminiowego z podkładkami do montażu diod LED. Diody LED mocuje się do płytki za pomocą kleju termoprzewodzącego. Optykę dobiera się w zależności od rodzaju źródeł LED. W tym przypadku odpowiednie są soczewki o kącie świecenia 35 stopni. Soczewki są instalowane na każdej diodzie LED osobno. Przewody są poprowadzone w dowolnym dogodnym kierunku.

Następnie wykonywana jest obudowa świateł DRL, która służy również jako chłodnica. W tym celu można użyć profilu w kształcie litery U. Gotowy moduł LED umieszcza się wewnątrz profilu i mocuje śrubami. Całą wolną przestrzeń można wypełnić przezroczystym uszczelniaczem na bazie silikonu, pozostawiając na powierzchni jedynie soczewki. Powłoka ta będzie służyć jako bariera dla wilgoci.

Podłączenie DRL do zasilania wymaga obowiązkowego użycia rezystora, którego rezystancja jest wstępnie obliczona i przetestowana. Sposoby podłączenia mogą się różnić w zależności od modelu samochodu. Schematy połączeń można znaleźć w Internecie.

Jak sprawić, by diody LED migały

Najpopularniejsze migające diody LED, które można kupić w postaci gotowej, to urządzenia sterowane poziomem potencjału. Miganie kryształu następuje w wyniku zmiany zasilania na zaciskach urządzenia. Zatem dwukolorowe czerwono-zielone urządzenie LED emituje światło w zależności od kierunku przepływającego przez nie prądu. Efekt migania diody RGB uzyskuje się poprzez podłączenie trzech oddzielnych pinów sterujących do określonego układu sterującego.

Ale możesz sprawić, że zwykła jednokolorowa dioda LED zacznie migać, mając w swoim arsenale minimum elementów elektronicznych. Zanim zrobisz migającą diodę LED, musisz wybrać działający obwód, który jest prosty i niezawodny. Można zastosować obwód migającej diody LED, który będzie zasilany ze źródła 12V.

Obwód składa się z tranzystora małej mocy Q1 (odpowiedni jest krzemowy wysokiej częstotliwości KTZ 315 lub jego analogi), rezystora R1 820-1000 omów, 16-woltowego kondensatora C1 o pojemności 470 μF i źródła LED. Po włączeniu obwodu kondensator ładuje się do 9-10 V, po czym tranzystor na chwilę otwiera się i przekazuje zgromadzoną energię diodzie LED, która zaczyna migać. Obwód ten można zrealizować tylko przy zasilaniu ze źródła 12 V.

Można złożyć bardziej zaawansowany obwód, który działa w podobny sposób jak multiwibrator tranzystorowy. Obwód zawiera tranzystory KTZ 102 (2 szt.), rezystory R1 i R4 o wartości 300 omów każdy w celu ograniczenia prądu, rezystory R2 i R3 o wartości 27000 omów każdy do ustawiania prądu bazowego tranzystorów, kondensatory polarne 16 V (2 szt. o pojemności 10 uF) i dwa źródła LED. Obwód ten zasilany jest ze źródła napięcia stałego 5 V.

Obwód działa na zasadzie „pary Darlingtona”: kondensatory C1 i C2 są naprzemiennie ładowane i rozładowywane, co powoduje otwarcie konkretnego tranzystora. Kiedy jeden tranzystor dostarcza energię do C1, zapala się jedna dioda LED. Następnie C2 jest płynnie ładowany, a prąd bazowy VT1 jest redukowany, co prowadzi do zamknięcia VT1 i otwarcia VT2 i zapala się kolejna dioda LED.

Pomocna rada! Jeśli używasz napięcia zasilania powyżej 5 V, będziesz musiał użyć rezystorów o innej wartości, aby zapobiec uszkodzeniu diod LED.

DIY kolorowy zestaw muzyczny LED

Aby własnymi rękami zaimplementować dość złożone obwody muzyki kolorowej na diodach LED, musisz najpierw zrozumieć, jak działa najprostszy obwód muzyki kolorowej. Składa się z jednego tranzystora, rezystora i urządzenia LED. Taki obwód można zasilać ze źródła o napięciu od 6 do 12 V. Działanie obwodu następuje w wyniku wzmocnienia kaskadowego wspólnym grzejnikiem (emiterem).

Baza VT1 odbiera sygnał o zmiennej amplitudzie i częstotliwości. Kiedy wahania sygnału przekraczają określony próg, tranzystor otwiera się i zapala się dioda LED. Wadą tego schematu jest zależność mrugania od stopnia sygnału dźwiękowego. Zatem efekt kolorowej muzyki pojawi się tylko przy pewnym poziomie głośności dźwięku. Jeśli zwiększysz dźwięk. Dioda będzie świecić cały czas, a gdy zmniejszy się, będzie lekko migać.

Aby uzyskać pełny efekt zastosowano w nich kolorowy układ muzyczny wykorzystujący diody LED, dzielący pasmo dźwiękowe na trzy części. Układ z trójkanałowym przetwornikiem audio zasilany jest ze źródła 9V. Ogromną liczbę schematów muzyki kolorowej można znaleźć w Internecie na różnych forach amatorskiego radia. Mogą to być schematy muzyki kolorowej z wykorzystaniem paska jednokolorowego, paska LED RGB, a także schemat płynnego włączania i wyłączania diod LED. Schematy działania świateł LED można również znaleźć w Internecie.

Projekt wskaźnika napięcia LED DIY

Obwód wskaźnika napięcia obejmuje rezystor R1 (zmienna rezystancja 10 kOhm), rezystory R1, R2 (1 kOhm), dwa tranzystory VT1 KT315B, VT2 KT361B, trzy diody LED - HL1, HL2 (czerwona), HLЗ (zielona). X1, X2 – zasilacze 6 V. W tym obwodzie zaleca się stosowanie urządzeń LED o napięciu 1,5 V.

Algorytm działania domowego wskaźnika napięcia LED jest następujący: po przyłożeniu napięcia zapala się środkowa zielona dioda LED. W przypadku spadku napięcia zaświeci się czerwona dioda LED znajdująca się po lewej stronie. Wzrost napięcia powoduje zapalenie się czerwonej diody LED po prawej stronie. Gdy rezystor znajduje się w pozycji środkowej, wszystkie tranzystory będą w pozycji zamkniętej, a napięcie będzie płynąć tylko do środkowej zielonej diody LED.

Tranzystor VT1 otwiera się, gdy suwak rezystora zostanie przesunięty w górę, zwiększając w ten sposób napięcie. W takim przypadku zasilanie HL3 zostaje zatrzymane i jest dostarczane do HL1. Kiedy suwak przesuwa się w dół (napięcie spada), tranzystor VT1 zamyka się, a VT2 otwiera się, co zapewni zasilanie diody LED HL2. Z niewielkim opóźnieniem dioda HL1 zgaśnie, dioda HL3 mignie raz, a dioda HL2 zaświeci się.

Taki obwód można zmontować przy użyciu komponentów radiowych z przestarzałego sprzętu. Niektórzy montują go na planszy tekstolitowej, zachowując skalę 1:1 z wymiarami części, tak aby wszystkie elementy zmieściły się na planszy.

Nieograniczony potencjał oświetlenia LED umożliwia samodzielne projektowanie różnych urządzeń oświetleniowych z diod LED o doskonałych właściwościach i dość niskim koszcie.

Dawno już minęły czasy, gdy diody LED służyły wyłącznie jako kierunkowskazy. Dziś jest to godna alternatywa dla żarówek, które są powszechne w życiu codziennym i w warunkach przemysłowych. Dzięki coraz szerszemu zakresowi zastosowań urządzeń LED otwierają się nieograniczone możliwości w zakresie wypełniania ulic i pomieszczeń sztucznym światłem. Dziś porozmawiamy o tym dalej.

Rodzaje diod elektroluminescencyjnych

Działanie urządzeń LED opiera się na procesie przesyłania fotonów przez kryształ półprzewodnikowy. Kolor powstałego blasku zależy od użytego materiału. To nie filtry sprawiają, że blask jest czerwony lub niebieski.

Diody LED dzielą się na dwie grupy ze względu na sposób zastosowania:

• Wystawa i dekoracja. Kolorowe diody LED należą do tej kategorii. Umieszczone są w przezroczystym etui. Do sterowania sprzętem na odległość stosuje się modele ze wskaźnikami podczerwieni.
• Oświetlenie. W tym przypadku stosowane są źródła białego światła LED. Ciepłe lub chłodne odcienie dobierane są w zależności od potrzeb.

Według metody instalacji wyróżnia się diody LED:

• SMD. Dzięki tej modyfikacji kryształ umieszczony jest na specjalnym podłożu, które umieszcza się w obudowie. Styki są połączone. Jeśli jeden kryształ pęknie, zostaje on wymieniony, przywracając działanie całego układu.

• SÓL. W takim urządzeniu na jednej planszy umieszczono wiele kryształów. Wszystkie są pokryte fosforem. Stopień luminescencji takich lamp jest wysoki, a produkcja jest niedroga. System będzie musiał zostać całkowicie wymieniony, nawet jeśli przepali się tylko jedna dioda LED.

Ogólna charakterystyka źródeł LED

Jak wybrać diodę LED do pożądanej konfiguracji? Aby to zrobić, ważne jest, aby zrozumieć główne cechy. Jednym z nich jest zużycie bieżące. Dla tej wartości wybierane są stabilizatory i ograniczniki. Do obliczeń musisz znać napięcie. Aby skutecznie zastąpić lampy żarowe źródłami LED, należy obliczyć moc.

Tworząc konkretne wnętrze, należy wziąć pod uwagę wielkość diody elektroluminescencyjnej, a także odcień strumienia świetlnego. W przypadku źródeł LED zwyczajowo bierze się pod uwagę kąt świecenia. Po zrozumieniu wymienionych parametrów możesz wybrać najbardziej odpowiednią diodę LED.

Pobór prądu diody

Stabilizatory prądu są bardzo ważne w działaniu diod LED. Nawet niewielkie wahania wartości prądu spowodują zmianę odcienia światła emitowanego przez kryształy na chłodniejszy i przedwczesną awarię urządzenia oświetleniowego. Znaczący skok prądu elektrycznego prowadzi do natychmiastowego przepalenia diody.

Lampy LED są zawsze wyposażone w stabilizatory do konwersji prądu. Aby ograniczyć prąd, należy podłączyć oddzielną diodę świecącą za pomocą rezystora.
Jeden kryształ zazwyczaj wymaga prądu o natężeniu 0,02 A. Cztery kryształy będą wymagały odpowiednio wyższego prądu o natężeniu 0,08 A.

Rada! Bardzo ważny jest wybór odpowiedniego rezystora ograniczającego dla diody LED. Ułatwienie tej procedury ułatwi specjalnie zaprojektowany kalkulator, który jest ogólnodostępny w Internecie.

Napięcie diody

W przypadku źródeł LED, mówiąc o napięciu, mamy na myśli wartość, która pozostaje po przepłynięciu prądu, że tak powiem, na wyjściu. Wiedząc o tym, określa się napięcie szczątkowe na krysztale.
Napięcie diod elektroluminescencyjnych zależy od materiałów użytych jako półprzewodniki. Czy da się to ustalić samodzielnie?

Przybliżoną wartość można ustawić nawet „na oko”. Jeśli więc dioda świeci na żółto lub na przykład na czerwono, napięcie mieści się w zakresie 1,8-2,4 wolta. Jego wartość w świetle niebieskim jest większa - około 3 wolty.

Ważny! Prąd musi odpowiadać napięciu znamionowemu źródła LED. W przeciwnym razie niektóre z nich mogą się przepalić lub dawać mniej jasny blask.

Moc i wydajność diody LED

Jak wybrać zamiennik diody do żarówki, skupiając się na mocy? Często można znaleźć szczegółowe tabele, ale wszystko jest znacznie prostsze. Konieczne jest podzielenie mocy żarówki przez 8 i otrzymamy wymaganą moc diody LED. Zamiast więc lampy o mocy 75 W należy wybrać urządzenie LED o mocy 10 W.

Tworząc oświetlenie przy użyciu systemu LED, należy wziąć pod uwagę jedną kwestię: wydajność. Oblicza się go dzieląc strumień świetlny przez moc. Dla lampy żarowej jest to 10-12 lm/W, a dla urządzenia LED 130-140 lm/W.

Moc światła, kąt rozsyłu światła

Jeśli chodzi o moc świetlną, porównanie wydajności zasadniczo różnych urządzeń jest dość trudne. Dla porównania: diody LED o średnicy 5 mm dają strumień świetlny 1-5 lm. Żarówka o mocy 70 W wytwarza 750 lm.

Dbając między innymi o oświetlenie pomieszczenia, warto zwrócić uwagę na kąt rozproszenia. Dla diod LED może wynosić od 20 do 120 stopni. Najjaśniejsze światło pojawia się w centrum rogu i rozprasza w kierunku krawędzi. Dlatego diody LED często nadają się do oświetlenia nie całego pomieszczenia, ale określonego miejsca. Nie wymaga to dużej mocy.

Na opakowaniu każdego urządzenia oświetleniowego LED znajduje się oznaczenie (4 cyfry) wskazujące temperaturę świecenia. 1800 K to kolor czerwony, 3300 K to żółty, a 7500 to niebieski. W przypadku światła białego stosuje się różne wartości w zależności od odcienia. Najzimniejsze są bliżej wartości niebieskiej. Kolorowe diody LED można stosować jako elementy dekoracyjne oraz jako urządzenia do dodatkowego oświetlenia roślin.

• Ciepłe światło- dla budynków mieszkalnych, szkół i urzędów.
• Światło neutralne (światło dzienne).- dla obiektów przemysłowych.
• Zimne światło- oświetlenie zewnętrzne i latarki.

Diody SMD: informacje, rozmiary

Skrót SMD oznacza urządzenia do montażu powierzchniowego. Podczas ich produkcji układ diodowy jest instalowany na płytce drukowanej. Są to następcy diod pakowanych, którzy przewyższyli swoich poprzedników pod względem mocy emitowanego światła, równomiernego odprowadzania ciepła i innych właściwości.

Wybór SMD odbywa się według rozmiaru. Jest reprezentowany jako liczba czterocyfrowa. Na przykład SMD 3014 ma wymiary 3,0 mm × 1,4 mm. Podstawowe parametry każdego z nich są różne. Najpopularniejsze: SMD 2835, SMD 5050, SMD 5730.

SMD 2835

Cechą konstrukcyjną modułu LED SMD 2835 jest jego prostokątny kształt i odpowiednio szeroki obszar promieniowania. Jest wyższy od formatu 3528, który ma okrągły kształt. Wysokość SMD 2835 wynosi 0,8 mm, a strumień świetlny 50 lm.

Diody LED SMD 2835 charakteryzują się wytrzymałą obudową wytrzymującą temperaturę 240 C. Przez 3 tysiące godzin pracy następuje jedynie 5% degradacja promieniowania. Kryształ LED ma t-130 C. Maksymalny prąd pracy wynosi 0,18 A. Pod względem temperatury świecenia SMD 2835 występuje w czterech opcjach: od 4000 K do 7500 K. Aby oświetlenie pomieszczeń było wysokiej jakości, ważne jest, aby wiedzieć że chłodne odcienie SMD 2835 świecą jaśniej.

SMD5050

Konstrukcja SMD 5050 zawiera trzy chipy tego samego typu. Ich parametry są podobne do poprzednich. Aby zapewnić długą i płynną pracę, prąd wejściowy musi mieścić się w granicach 0,06 A.

Moc świetlna SMD 5050 - 18-21 lm, napięcie - 3-3,3 V, moc - 0,21 W. Kolor blasku nie ogranicza się do odcieni bieli. W jednym urządzeniu można połączyć kilka kolorów. SMD 5050 można skonfigurować tak, aby płynnie zmieniała kolor za pomocą kontrolerów. Jasność jest również regulowana.

SMD5730

Wymiary obudowy SMD 5730 wynikają z cyfrowego oznaczenia. Jeśli chodzi o degradację, wynosi ona 1% na 3000 godzin. Tak ważny wskaźnik w wielu przypadkach, jak kąt świecenia wynosi 120 stopni.

Ten typ diod LED wypada korzystnie w porównaniu z innymi:

• zastosowanie nowych, wysokiej jakości materiałów;
• wysoka moc i wydajność;
• wydłużona żywotność;
• stabilność w warunkach wilgoci, wibracji i niestabilności temperaturowej.

• Dioda SMD5730

SMD 5730 dzieli się na dwa typy:

1. SMD 5730 – 0,5 W. Szybko. prąd - 0,15 A, impuls. - do 0,18 A; światło. przepływ - 45 mb.
2. SMD 5730 – 1 W. Szybko. prąd - 0,35 A, impuls - 0,8 A. światło. przepływ - 110 mb.

Diody Cree - Kluczowe cechy

Amerykańska firma Cree produkuje super mocne i super jasne diody LED nowej generacji. Jedną z wiodących linii produkowanych przez firmę jest Xlamp. Tutaj znajdziesz modele jednoukładowe i wieloukładowe. Pierwszym firmom udało się stworzyć ze zwiększonym kątem świecenia, czyli dobrym oświetleniem na krawędziach.

Multikrystaliczne charakteryzują się dużą wydajnością świetlną przy małych wymiarach. Ze względu na moc dzieli się je na grupy:

1. do 4 W
2. ponad 4 W.

Podłączenie diody LED do napięcia 220 V

Podłączanie urządzeń LED do sieci 220 V odbywa się według dwóch głównych schematów:

1. Przez sterownik. Liczba elementów świecących, które można podłączyć, zależy od mocy sterownika. Nie ma rezystora.
2. Korzystanie z zasilacza. W obwodzie znajduje się rezystor, w przeciwnym razie urządzenie szybko przestanie pełnić swoją funkcję. Bardzo ważny jest dobór rezystora o odpowiedniej wartości.

Rezystancja - zasady obliczeń dla diod LED

Formuła odporności obejmuje napięcie (U) I prąd (ja):

Spójrzmy na standardowy przykład podłączenia źródła LED o parametrach: 3 V i 0,02 A. Wzór podaje 100 omów. Uzyskany wynik stanowi wskazówkę przy wyborze ogranicznika.

W wielu przypadkach rezystancja obliczona ze wzoru nie dotyczy standardowych charakterystyk rezystorów. Można na przykład uzyskać wartość 128 omów. Co wtedy zrobić? W takim przypadku konieczne jest wybranie rezystora o rezystancji najbliższej większej stronie. Będzie to miało dobry wpływ na żywotność diody LED. Zmniejszenie strumienia świetlnego będzie minimalne - do 10%.

Rada! Dokładne obliczenia są wygodne do przeprowadzenia za pomocą specjalnie zaprojektowanych kalkulatorów. Wystarczy poprawnie wprowadzić parametry, aby uzyskać rezystancję, jaką powinien mieć ogranicznik.

Można stosować zarówno połączenia równoległe, jak i szeregowe. W przypadku korzystania z więcej niż 5 urządzeń o różnych charakterystykach należy wybrać rezystor dla każdego z nich. Jeśli do wszystkiego użyje się jednego, część diod LED będzie emitować słabsze światło, a praca takiego urządzenia nie będzie trwała długo. Nie dotyczy to źródeł LED o tych samych parametrach.

Po połączeniu szeregowym cały łańcuch urządzeń LED zużywa prąd wymagany przez jedno z nich; równolegle - wymagane do zsumowanego zużycia każdej diody.

Podłączenie diody świecącej do napięcia 12 V

Niektóre oprawy LED są wyposażone w rezystor. W takim przypadku bez problemu można je podłączyć do napięcia 12 lub 5 V. Jeśli jednak diody świecące zgodnie z zamierzeniami producenta nie zawierają rezystorów (zdarza się to najczęściej), należy dobrać odpowiedni ogranicznik prądu . Jest to możliwe przy dokładnej znajomości charakterystyki podłączanych diod. Wymagana formuła:

Jako przykład weźmy diodę elektroluminescencyjną o następujących parametrach: 2 V, 0,02 A ( I). Podłączając diodę do 12 woltów, należy zgasić 10 V, to jest nasze R. Więc:

10/0,02=500 omów

Ale rezystora ograniczającego o tej wartości znamionowej nie można znaleźć w sprzedaży. Jest rozwiązanie: musisz kupić najbliższy w większym kierunku - 510 omów.

Konieczne jest również obliczenie mocy rezystora. Aby to zrobić, użyj wzoru:

W naszym przypadku otrzymujemy:

10*0,02=0,2 W

Oznacza to, że w tej sytuacji odpowiedni jest rezystor ograniczający o mocy 0,25 W.

Sprawdzanie źródła LED za pomocą multimetru

Lepiej przeprowadzić badanie w zaciemnionym pomieszczeniu, ponieważ światło, które trzeba złapać dla oka, może być dość słabe. Multimetr przeznaczony jest do testowania urządzeń LED w dowolnej konfiguracji.

Pierwszym krokiem jest ustawienie urządzenia testującego w tryb dzwonienia. Następnie podłączamy sondy do przewodów: gdy czerwona dotknie katody, pojawi się „1”, gdy zmieni się położenie sond, dioda LED zacznie świecić.

Jednym z często zadawanych pytań jest: jak przetestować diodę świecącą bez wylutowywania? Odbywa się to w następujący sposób: kawałki metalowego zacisku są przylutowane do obu sond. Ważne jest, aby zadbać o izolację. Następnie diody LED są testowane za pomocą sond multimetrycznych bez lutowania zgodnie ze standardowym schematem.

Stabilizator prądu dla diod LED

Aby zapewnić długotrwałą, nieprzerwaną pracę jednego urządzenia LED lub całego obwodu, należy zadbać o stabilność zasilania. Białe diody LED są szczególnie wrażliwe na zmiany prądu. Jeśli wskaźnik przekroczy normę przez dwie godziny, zawiodą. Aby wszystkie diody w obwodzie generowały tę samą intensywność świecenia, należy zadbać o to, aby każda dioda otrzymywała ten sam prąd.

Przy podłączeniu do 220 V najczęściej stosuje się stabilizator LM317. Jest to opłacalna i prosta opcja. Rezystor wymagany jest w jednym egzemplarzu. Prąd jest ustabilizowany na poziomie 1 A i 0,1 A.

Urządzenia LED typu „zrób to sam”.

DRL do samochodu z urządzeń LED

W warunkach słabej widoczności ryzyko wypadków samochodowych na drodze drastycznie wzrasta. Aby to zmniejszyć, stosuje się światła do jazdy dziennej. Sprawiają, że w ciągu dnia samochód jest lepiej widoczny dla nadjeżdżających kierowców i pieszych. Nie wszystkie źródła LED są odpowiednie, ponieważ DRL muszą być zgodne z GOST.

Możesz to zrobić: weź płytkę aluminiową i przymocuj do niej diody LED o wymaganych parametrach za pomocą kleju termoprzewodzącego. Na każdej diodzie zamontowane są odpowiednio dobrane soczewki. Przewody można poprowadzić w dowolnym kierunku. Utworzony moduł umieszczany jest wewnątrz profilu. Znalezienie odpowiedniego schematu połączeń nie jest trudne.

Migające wzory diod LED

Jaki jest sekret migających źródeł LED? Przy zmianie zasilania na zaciskach urządzenia. Poniżej przedstawiono standardowy schemat. Można to zrealizować tylko po podłączeniu do 12 V. Gdy na kondensatorze zgromadzi się 9-10 V, tranzystor przekazuje energię do diody LED.

Lekka muzyka z diod LED

Obwód zasilany jest z napięcia 6-12 V. Efekt świetlno-muzyczny w obwodzie z jednym źródłem LED zostanie osiągnięty tylko przy określonym poziomie dźwięku. Dla pełnego efektu tworzony jest obwód trójkanałowy. W tym przypadku potrzebne jest źródło 6 V. Opcji jest wiele: taśma jednokolorowa i RGB, miękki start, światła do jazdy.

Stabilizacja napięcia w domu: wybór stabilizatora Konfiguracja zaopatrzenia w wodę dla prywatnego domu ze studni...

Dioda LED ma bardzo mały opór wewnętrzny; jeśli zostanie podłączona bezpośrednio do źródła zasilania, prąd będzie wystarczająco wysoki, aby ją spalić. Miedziane lub złote nici łączące kryształ z zewnętrznymi pinami są w stanie wytrzymać niewielkie przepięcia, ale jeśli przekraczają one zbyt duże, przepalają się i prąd przestaje dopływać do kryształu. Obliczenia rezystora LED online opierają się na jego znamionowym prądzie roboczym.

• 1. Kalkulator online
• 2. Podstawowe parametry
• 3. Cechy tanich diod LED

Kalkulator internetowy

Przygotuj wcześniej schemat połączeń, aby uniknąć błędów w obliczeniach. Kalkulator online pokaże dokładny opór w omach. Z reguły okaże się, że rezystory o tej wartości nie są produkowane i zostanie wyświetlona najbliższa wartość standardowa. Jeśli nie możesz dokonać dokładnego wyboru rezystancji, użyj większej wartości. Odpowiednią wartość można uzyskać łącząc rezystancję równolegle lub szeregowo. Nie musisz obliczać rezystancji diody LED, jeśli używasz mocnego rezystora zmiennego lub przycinającego. Najpopularniejszym typem jest 3296 o mocy 0,5 W. Przy zastosowaniu zasilacza 12 V można połączyć szeregowo do 3 diod LED.

Rezystory występują w różnych klasach dokładności, 10%, 5%, 1%. Oznacza to, że ich opór może zmieniać się w tych granicach w kierunku dodatnim lub ujemnym.

Nie zapomnij wziąć pod uwagę mocy rezystora ograniczającego prąd, jest to jego zdolność do rozpraszania określonej ilości ciepła. Jeśli jest mały, przegrzeje się i ulegnie awarii, przerywając w ten sposób obwód elektryczny.

Aby określić polaryzację, możesz przyłożyć małe napięcie lub skorzystać z funkcji testu diody na multimetrze. Różni się od trybu pomiaru rezystancji, zwykle zasilany od 2 V do 3 V.

Ustawienia główne

Ponadto przy obliczaniu diod LED należy wziąć pod uwagę rozrzut parametrów, dla tanich będą one maksymalne, dla drogich będą bardziej takie same. Aby sprawdzić ten parametr, musisz włączyć je na równych warunkach, czyli sekwencyjnie. Zmniejszając prąd lub napięcie, zmniejsz jasność do lekko świecących punktów. Wizualnie będziesz w stanie oszacować, że niektóre będą świecić jaśniej, inne słabo. Im bardziej równomiernie się palą, tym mniej się rozprzestrzenia. Kalkulator rezystorów LED zakłada, że ​​charakterystyka chipów LED jest idealna, to znaczy różnica wynosi zero.

Spadek napięcia w przypadku popularnych modeli o małej mocy do 10 W może wynosić od 2 V do 12 V. Wraz ze wzrostem mocy wzrasta liczba kryształów w diodzie COB; każdy ma spadek. Kryształy łączy się w łańcuchy szeregowo, następnie łączy się je w obwody równoległe. Przy mocach od 10W do 100W redukcja wzrasta z 12V do 36V.

Parametr ten musi być wskazany w charakterystyce technicznej chipa LED i zależy od celu:

• kolory niebieski, czerwony, zielony, żółty;
• trójkolorowy RGB;
• czterokolorowy RGBW;
• dwukolorowa, ciepła i chłodna biel.

Cechy tanich diod LED

Przed wyborem rezystora do diody LED za pomocą kalkulatora internetowego należy upewnić się o parametrach diod. Chińczycy sprzedają mnóstwo diod LED na Aliexpress, podając je jako markowe. Najpopularniejsze modele to SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Wszystkie złe rzeczy są zwykle produkowane pod marką Epistar.

Przykładowo Chińczycy najczęściej oszukują na SMD5630 i SMD5730. Liczby w oznaczeniach wskazują jedynie rozmiar koperty 5,6 mm na 3,0 mm. W markowych w tak dużej obudowie zamontowane są mocne kryształy o mocy 0,5W, dlatego kupujący diody SMD5630 bezpośrednio kojarzą ją z mocą 0,5W. Przebiegły Chińczyk wykorzystuje to i instaluje w obudowie 5630 tani i słaby kryształ o średniej mocy 0,1W, wskazując jednocześnie pobór energii na poziomie 0,5W.

Chińskie lampy kukurydziane LED

Dobrym przykładem są lampy samochodowe i kukurydziane LED, które zawierają dużą liczbę słabych i niskiej jakości chipów LED. Przeciętny nabywca uważa, że ​​im więcej diod LED, tym lepsze światło i większa moc.

Lampy samochodowe na najsłabszym lodzie 0,1W

Aby zaoszczędzić pieniądze, moi koledzy z LED szukają porządnych diod LED na Aliexpress. Szukają dobrego sprzedawcy, który obiecuje określone parametry, zamawiają i czekają miesiąc na dostawę. Po testach okazuje się, że chiński sprzedawca oszukiwał i sprzedawał śmieci. Będziesz miał szczęście, jeśli za siódmym razem dostaniesz porządne diody, a nie złom. Zwykle składają 5 zamówień i bez osiągnięcia rezultatów idą złożyć zamówienie w sklepie krajowym, który może dokonać wymiany.