Характеристики світлодіодів: споживання струму, напруга, потужність та світловіддача. Як визначити параметри світлодіода? Як розрізнити світлодіоди

Світлодіоди різного кольору мають свою робочу зону напруги. Якщо ми бачимо світлодіод на 3 вольти, то він може давати біле, блакитне або зелене світло. Безпосередньо підключати його до джерела живлення, яке генерує більше 3 вольт не можна.

Розрахунок опору резистора

Щоб знизити напругу на світлодіоді, ланцюг перед ним послідовно включають резистор. Основне завдання електрика чи любителя полягатиме у тому, щоб правильно підібрати опір.

У цьому немає особливої ​​складності. Головне, знати електричні параметри світлодіодної лампочки, згадати закон Ома та визначення потужності струму.

R = U на резистори / I світлодіода

Iсвітлодіода - це допустимий струм для світлодіода. Він обов'язково вказується в характеристиках приладу разом із прямим падінням напруги. Не можна, щоб струм, що проходить ланцюгом, перевищив допустиму величину. Це може вивести світлодіодний прилад із ладу.

Найчастіше на готових до використання світлодіодних приладах пишуть потужність (Вт) та напруга чи струм. Але знаючи дві з цих характеристик, завжди можна знайти третю. Найпростіші освітлювальні прилади споживають потужність близько 0,06 Вт.

При послідовному включенні загальна напруга джерела живлення U складається з Uна рез. та Uна світлодіоді. Тоді Uна рез.=U-Uна світлодіоді

Припустимо, необхідно підключити світлодіодну лампочку з прямою напругою 3 вольти і струмом 20 мА до джерела живлення 12 вольт. Отримуємо:

R = (12-3) / 0,02 = 450 Ом.

Зазвичай опір беруть із запасом. Для цього струм множать на коефіцієнт 0,75. Це рівносильно множенню опору на 1,33.

Отже, необхідно взяти опір 450 * 1,33 = 598,5 = 0,6 ком або трохи більше.

Потужність резистора

Для визначення потужності опору застосовується формула:

P = U² / R = I світлодіода * (U-U на світлодіоді)

У нашому випадку: P = 0,02 * (12-3) = 0,18 Вт

Такої потужності резистори не випускаються, тому необхідно брати найближчий до нього елемент із великим значенням, а саме 0,25 Вт. Якщо у вас немає потужності резистора 0,25 Вт, то можна включити паралельно два опори меншої потужності.

Кількість світлодіодів у гірлянді

Аналогічним чином розраховується резистор, якщо ланцюг послідовно включено кілька світлодіодів на 3 вольта. У цьому випадку від загальної напруги віднімається сума напруги всіх лампочок.

Усі світлодіоди для гірлянди з кількох лампочок слід брати однаковими, щоб через ланцюг проходив постійний однаковий струм.

Максимальну кількість лампочок можна дізнатися, якщо розділити U мережі на U одного світлодіода та коефіцієнт запасу 1,15.

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

До джерела 12 вольт можна спокійно підключити 3 випромінюючих світло напівпровідника з напругою 3 вольта і отримати яскраве світіння кожного з них.

Потужність такої гірлянди досить мала. У цьому полягає перевага світлодіодних лампочек. Навіть велика гірлянда споживатиме у вас мінімум енергії. Цим успішно користуються дизайнери, прикрашаючи інтер'єри, роблячи підсвічування меблів і техніки.

На сьогоднішній день випускаються надяскраві моделі з напругою 3 вольти і підвищеним допустимим струмом. Потужність кожного з них досягає 1 Вт і більше, і застосування таких моделей вже дещо інше. Світлодіод, що споживає 1-2 Вт, застосовують у модулях для прожекторів, ліхтарів, фар та робочого освітлення приміщень.

Прикладом може бути продукція компанії CREE, яка пропонує світлодіодні продукти потужністю 1 Вт, 3Вт тощо. Вони створені за технологіями, які відкривають нові можливості у цій галузі.

Незважаючи на те, що електричний параметр №1 для світлодіода – це номінальний струм, часто для розрахунків необхідно знати напругу на його висновках. Під поняттям "напруга світлодіода" розуміють різницю потенціалів на p-n-переході у відкритому стані. Воно є довідковим параметром та разом з іншими характеристиками вказується у паспорті до напівпровідникового приладу. 3, 9 або 12 вольт... Часто до рук потрапляють екземпляри, про які нічого не відомо. Як дізнатися падіння напруги на світлодіоді?

Теоретичний метод

Прекрасною підказкою в цьому випадку є колір світіння, зовнішня форма та розміри напівпровідникового приладу. Якщо корпус світлодіода виконаний з прозорого компаунду, колір його залишається загадкою, розгадати яку допоможе мультиметр. Для цього перемикач цифрового тестера переводять у положення «перевірка на урвище» і щупами по черзі стосуються висновків світлодіода. У справного елемента у прямому зміщенні спостерігатиметься невелике світіння кристала. Таким чином, можна зробити висновок не тільки про колір свічення, але і про працездатність напівпровідникового приладу. Існують інші способи тестування випромінюючих діодів, про які докладно написано в .

Світловипромінюючі діоди різних кольорів виготовляють із різних напівпровідникових матеріалів. Саме хімічний склад напівпровідника багато в чому визначає напругу живлення світлодіодів, точніше падіння напруги на p-n-переході. У зв'язку з тим, що у виробництві кристалів використовують десятки хімічних сполук, точної напруги для всіх світлодіодів одного кольору немає. Однак є певний діапазон значень, яких досить для проведення попередніх розрахунків елементів електронного ланцюга. З одного боку, розмір та зовнішній вигляд корпусу не впливають на пряму напругу світлодіода. Але з іншого боку. через лінзу можна побачити кількість випромінюючих кристалів, які можуть бути послідовно з'єднані. Шар люмінофора в SMD світлодіодах може приховувати цілий ланцюжок із кристалів. Яскравим прикладом є мініатюрні багатокристальні світлодіоди від компанії, падіння напруги на яких часто значно перевищує 3 вольти.

В останні роки з'явилися білі SMD світлодіоди, в корпусі яких розміщено 3 послідовно з'єднані кристали. Їх часто можна зустріти у китайських світлодіодних лампах на 220 вольт. Звичайно переконатися в справності LED-кристалів в такій лампі за допомогою мультиметра не вдасться. Стандартна батарейка тестера видає 9 В, а мінімальна напруга спрацьовування трихристального білого світловипромінюючого діода - 9,6 В. Також зустрічаються двокристальна модифікація з порогом спрацьовування від 6 вольт.

Дізнатися про всі технічні характеристики світлодіода можна з інтернету. Для цього потрібно завантажити дані на подібну за зовнішніми ознаками модель, обов'язково такого ж кольору світіння, звірити паспортні розміри з дійсними і виписати номінальні значення струму та падіння напруги. Слід враховувати, що дана методика дуже приблизна, тому що в однаковому корпусі можуть бути виготовлені світлодіоди на 20 мА та на 150 мА з розкидом напруги до 0,5 вольт.

Практичний метод

Найточніші дані про пряме падіння напруги на світлодіоді можна отримати шляхом проведення практичних вимірювань. Для цього знадобиться регульований блок живлення (БП) постійного струму з напругою від 0 до 12 вольт, вольтметр або мультиметр та резистор на 510 Ом (можна більше). Лабораторна схема для тестування показано малюнку.
Тут все просто: резистор обмежує струм, а вольтметр відстежує пряму напругу світлодіода. Плавно збільшуючи напругу від джерела живлення, спостерігають зростання показів на вольтметрі. У момент досягнення порога спрацьовування світлодіод почне випромінювати світло. Якоїсь миті яскравість досягне номінального значення, а показання вольтметра перестануть різко наростати. Це означає, що p-n-перехід відкритий, і подальший приріст напруги з виходу БП прикладатиметься тільки до резистори.

Поточні показання на екрані будуть номінальною прямою напругою світлодіода. Якщо ще продовжити нарощувати живлення схеми, то зростатиме тільки струм через напівпровідник, а різниця потенціалів на ньому зміниться не більше ніж на 0,1-0,2 вольт. Надмірне перевищення струму призведе до перегріву кристала та електричного пробою p-n-переходу.

Якщо робоча напруга на світлодіоді встановилася близько 1,9 вольт, але при цьому свічення відсутнє, можливо тестується інфрачервоний діод. Щоб переконатися в цьому, потрібно направити потік випромінювання на фотокамеру телефону. На екрані з'явиться біла пляма.

У відсутності регульованого блоку живлення можна скористатися «кроною» на 9 В. Також можна задіяти у вимірах мережевий адаптер на 3 або 9 вольт, який видає випрямлену стабілізовану напругу, та перерахувати номінал опору резистора.

Читайте також

Часи, коли світлодіоди використовували тільки як індикатори включення приладів, давно минули. Сучасні світлодіодні прилади можуть повністю взаємозамінити лампи розжарювання в побутових, промислових та побутових приладах. Цьому сприяють різні властивості світлодіодів, знаючи які можна правильно підібрати LED-аналог. Використання світлодіодів, враховуючи їх основні параметри, відкриває велику кількість можливостей у сфері освітлення.

Світлодіод (позначається ЦД, СІД, LED в англ.) є приладом, в основі якого лежить штучний напівпровідниковий кристалик. При пропущенні через нього електроструму створюється явище випромінювання фотонів, що призводить до свічення. Дане світіння має дуже тонкий спектр діапазону, і колір його залежить від матеріалу напівпровідника.

Світлодіоди з червоним та жовтим світінням виробляють з неорганічних напівпровідникових матеріалів на базі арсеніду галію, зелені та сині виготовляють на основі індія-галію-нітриду. Щоб збільшити яскравість світлового потоку використовують різні присадки або застосовують багатошаровий метод, коли шар чистого нітриду алюмінію розміщують між напівпровідниками. В результаті утворення в одному кристалі декількох електронно-діркових (p-n) переходів, яскравість його світіння зростає.

Розрізняють два типи світлодіодів: для індикації та освітлення. Перші використовують для індикації включення до мережі різних приладів, а також як джерела декоративного підсвічування. Вони являють собою кольорові діоди, поміщені в корпус, що просвічується, кожен з них має чотири висновки. Прилади, що випромінюють інфрачервоне світло, використовують у пристроях для дистанційного керування приладами (пульт дистанційного керування).

В області освітлення використовують світлодіоди, що випромінюють біле світло. За кольором розрізняють світлодіоди з холодним білим, нейтральним білим та теплим білим свіченням. Існує класифікація застосовуваних освітлення світлодіодів за способом монтажу. Маркування світлодіода SMD означає, що пристрій складається з алюмінієвої або мідної підкладки, на якій розміщений кристалик діода. Сама підкладка знаходиться в корпусі, контакти якого з'єднані з контактами світлодіода.

Інший тип світлодіодів позначається OCB. У такому приладі на одній платі розміщується безліч кристалів, покритих люмінофором. Завдяки такій конструкції досягається велика яскравість свічення. Таку технологію використовують при виробництві з великим світловим потоком відносно малої площі. У свою чергу, це робить виробництво світлодіодних ламп найбільш доступним і недорогим.

Зверніть увагу! Порівнюючи лампи на SMD і COB світлодіодах можна відзначити, що перші піддаються ремонту шляхом заміни світлодіода, що вийшов з ладу. Якщо лампа не працює на COB світлодіодах, доведеться змінювати всю плату з діодами.

Характеристики світлодіодів

Вибираючи для освітлення відповідну світлодіодну лампу, слід враховувати параметри світлодіодів. До них відносять напругу живлення, потужність, робочий струм, ефективність (світловіддача), температуру світіння (колір), кут випромінювання, розміри, термін деградації. Знаючи основні параметри, можна буде легко вибрати прилади для отримання того чи іншого результату освітленості.

Розмір струму споживання світлодіода

Як правило, для звичайних світлодіодів передбачено силу струму величиною 0,02А. Однак, бувають світлодіоди, розраховані на 0,08А. До таких світлодіодів відносять потужніші прилади, у пристрої яких задіяні чотири кристали. Вони розміщуються в одному корпусі. Оскільки кожен із кристалів споживає по 0,02А, у сумі один прилад споживатиме 0,08А.

Стабільність роботи світлодіодних пристроїв залежить від величини струму. Навіть незначне збільшення сили струму сприяє зниженню інтенсивності випромінювання (старіння) кристала та збільшенню колірної температури. Це зрештою призводить до того, що світлодіоди починають відливати синім кольором і передчасно виходять з ладу. А якщо показник сили струму збільшується суттєво, світлодіод одразу перегорає.

Щоб обмежити споживаний струм, у конструкціях LED-ламп та світильників передбачені стабілізатори струму для світлодіодів (драйвери). Вони перетворюють струм, доводячи його до необхідної світлодіодів величини. Якщо потрібно підключити окремий світлодіод до мережі, потрібно використовувати струмообмежувальні резистори. Розрахунок опору резистора для світлодіода виконують з урахуванням конкретних характеристик.

Корисна порада! Щоб правильно підібрати резистор, можна скористатися калькулятором розрахунку резистора для світлодіода, розміщеним в Інтернеті.

Напруга світлодіодів

Як дізнатися напругу світлодіодів? Справа в тому, що параметра напруги живлення у світлодіодів немає. Натомість використовується характеристика падіння напруги на світлодіоді, що означає величину напруги на виході світлодіода при проходженні через нього номінального струму. Значення напруги, вказане на упаковці, відображає якраз падіння напруги. Знаючи цю величину, можна визначити напругу, що залишилася на кристалі. Саме це значення береться до уваги під час розрахунків.

Враховуючи застосування різних напівпровідників для світлодіодів, напруга кожного з них може бути різною. Як дізнатись, на скільки Вольт світлодіод? Визначити можна за кольором світіння приладів. Наприклад, для синіх, зелених та білих кристалів напруга становить близько 3В, для жовтих та червоних – від 1,8 до 2,4В.

При використанні паралельного підключення світлодіодів ідентичного номіналу з величиною напруги в 2В можна зіткнутися з наступним: в результаті розкидання параметрів одні випромінюючі діоди вийдуть з ладу (згорять), інші будуть дуже слабко світитися. Це станеться з огляду на те, що зі збільшенням напруги навіть у 0,1В спостерігається збільшення сили струму, що проходить через світлодіод, в 1,5 разу. Тому так важливо стежити, щоб струм відповідав номіналу світлодіода.

Світловіддача, кут свічення та потужність світлодіодів

Порівняння світлового потоку діодів з іншими джерелами світла проводять, враховуючи силу випромінювання, що видається ними. Прилади розміром близько 5 мм діаметром дають від 1 до 5 лм світла. У той час як світловий потік лампи розжарювання 100Вт становить 1000 лм. Але при порівнянні необхідно враховувати, що у звичайної лампи світло розсіяне, а у світлодіода - спрямований. Тому необхідно брати до уваги кут розсіювання світлодіодів.

Кут розсіювання різних світлодіодів може становити від 20 до 120 градусів. При освітленні світлодіоди дають яскравіше світло по центру і знижують освітленість до країв кута розсіювання. Таким чином, світлодіоди краще висвітлюють конкретний простір, використовуючи при цьому менше потужності. Однак якщо потрібно збільшити площу освітленості, у конструкції світильника використовують лінзи, що розсіюють.

Як визначити потужність світлодіодів? Щоб визначити потужність світлодіодної лампи, яка потрібна для заміни лампи розжарювання, необхідно застосовувати коефіцієнт, що дорівнює 8. Так, замінити звичайну лампу потужністю 100Вт можна світлодіодним приладом потужністю не менше 12,5Вт (100Вт/8). Для зручності можна скористатися даними таблиці відповідності потужності ламп розжарювання та LED-джерел світла:

При використанні світлодіодів для освітлення дуже важливим є показник ефективності, який визначається ставленням світлового потоку (лм) до потужності (Вт). Порівнюючи ці параметри у різних джерел світла, отримуємо, що ефективність лампи розжарювання становить 10-12 лм/Вт, люмінесцентної – 35-40 лм/Вт, світлодіодної – 130-140 лм/Вт.

Колірна температура LED-джерел

Одним із важливих параметрів світлодіодних джерел є температура свічення. Одиниці виміру цієї величини – градуси Кельвіна (К). Слід зазначити, що всі джерела світла за температурою світіння поділяють на три класи, серед яких теплий білий має колірну температуру менше 3300 К, денний білий – від 3300 до 5300 К та холодний білий понад 5300 К.

Зверніть увагу! Комфортне сприйняття людським оком світлодіодного випромінювання безпосередньо залежить від колірної температури LED-джерела.

Колірна температура зазвичай вказується на маркуванні світлодіодних ламп. Вона позначається чотиризначним числом і літерою К. Вибір LED-ламп з певною колірною температурою залежить від особливостей застосування її для освітлення. Наведена нижче таблиця відображає варіанти використання світлодіодних джерел з різною температурою свічення:

Хвильова природа кольору дозволяє виразити колірну температуру світлодіодів, використовуючи довжину хвилі. Маркування деяких світлодіодних приладів відображає колірну температуру у вигляді інтервалу різних довжин хвиль. Довжина хвилі має позначення і вимірюється в нанометрах (нм).

Типорозміри SMD світлодіодів та їх характеристики

Зважаючи на розмір SMD світлодіодів, прилади класифікуються у групи з різними характеристиками. Найбільш популярні світлодіоди з типорозмірами 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 та 5630. Характеристики SMD світлодіодів в залежності від розмірів різняться. Так, різні типи SMD світлодіодів відрізняються за яскравістю, колірною температурою, потужністю. У маркуванні світлодіодів перші дві цифри показують довжину та ширину приладу.

Основні параметри світлодіодів SMD 2835

До основних характеристик SMD світлодіодів 2835 відносять збільшену площу випромінювання. У порівнянні з приладом SMD 3528, який має круглу робочу поверхню, площа випромінювання SMD 2835 має прямокутну форму, що сприяє більшій світловіддачі при меншій висоті елемента (близько 0,8 мм). Світловий потік такого пристрою становить 50 лм.

Корпус світлодіодів SMD 2835 виконаний із термостійкого полімеру та може витримувати температуру до 240°С. Слід зазначити, що деградація випромінювання цих елементах становить менше 5% протягом 3000 годин функціонування. Крім того, прилад має досить низький тепловий опір переходу кристал-підкладка (4 С/Вт). Робочий струм максимальному значенні – 0,18А, температура кристала – 130°С.

За кольором свічення виділяють теплий білий з температурою свічення 4000 К, денний білий – 4800 К, чистий білий – від 5000 до 5800 К і холодний білий з колірною температурою 6500-7500 К. Варто відзначити, що максимальна величина світлового потоку світінням, мінімальна – у світлодіодів теплого білого кольору. У конструкції приладу збільшено контактні майданчики, що сприяє кращому відводу тепла.

Корисна порада! Світлодіоди SMD 2835 можуть бути використані для будь-якого типу монтажу.

Характеристики світлодіодів SMD 5050

У конструкції корпусу SMD 5050 розміщено три однотипні світлодіоди. LED джерела синього, червоного та зеленого кольору мають технічні характеристики, аналогічні кристалам SMD 3528. Значення робочого струму кожного із трьох світлодіодів становить 0,02А, отже сумарна величина струму всього приладу 0,06А. Для того щоб світлодіоди не вийшли з ладу, рекомендується не перевищувати цю величину.

LED прилади SMD 5050 мають пряму напругу величиною 3-3,3В та світловіддачу (мережевий потік) 18-21 лм. Потужність одного світлодіода складається із трьох величин потужності кожного кристала (0,7Вт) і становить 0,21Вт. Колір світіння, що випускається приладами, може бути білим у всіх відтінках, зеленим, синім, жовтим та багатобарвним.

Близьке розташування світлодіодів різних кольорів в одному корпусі SMD 5050 дозволило реалізувати кольорові світлодіоди з окремим керуванням кожним кольором. Для регулювання світильників із використанням світлодіодів SMD 5050 використовують контролери, завдяки чому колір світіння можна плавно змінювати від одного до іншого через задану кількість часу. Зазвичай такі прилади мають кілька режимів керування та можуть регулювати яскравість світлодіодів.

Типові характеристики світлодіода SMD 5730

Світлодіоди SMD 5730 – сучасні представники LED-приладів, корпус яких має геометричні розміри 5,7 х3 мм. Вони відносяться до надяскравих світлодіодів, характеристики яких стабільні та якісно відрізняються від параметрів попередників. Виготовлені із застосуванням нових матеріалів, ці світлодіоди відрізняються підвищеною потужністю та високоефективним світловим потоком. Крім того, вони можуть працювати в умовах підвищеної вологості, стійкі до перепадів температур та вібрації, мають тривалий термін служби.

Існує два різновиди приладів: SMD 5730-0,5 з потужністю 0,5Вт та SMD 5730-1 з потужністю 1Вт. Відмінною особливістю приладів є можливість їхнього функціонування на імпульсному струмі. Величина номінального струму SMD 5730-0,5 становить 0,15А, при імпульсній роботі пристрій може витримувати силу струму до 0,18А. Цей тип світлодіодів забезпечує світловий потік до 45 лм.

Світлодіоди SMD 5730-1 працюють на постійному струмі 0,35А, при імпульсному режимі – до 0,8А. Ефективність світловіддачі такого приладу може становити до 110 лм. Завдяки термостійкому полімеру корпус приладу витримує температуру до 250°С. Кут розсіювання обох типів SMD 5730 дорівнює 120 градусів. Ступінь деградації світлового потоку становить менше 1% під час роботи протягом 3000 годин.

Характеристики світлодіодів Cree

Компанія Cree (США) займається розробкою та випуском надяскравих та найпотужніших світлодіодів. Одна з груп світлодіодів Cree представлена ​​серією приладів Xlamp, які поділяються на однокристальні та багатокристальні. Однією з особливостей однокристальних джерел є розподіл випромінювання з обох боків приладу. Ця інновація дозволила випускати світильники з великим кутом свічення, використовуючи мінімальну кількість кристалів.

У серії LED-джерел XQ-E High Intensity кут світіння становить від 100 до 145 градусів. Маючи невеликі геометричні розміри 1,6х1,6 мм, потужність надяскравих світлодіодів – 3 Вольти, а світловий потік – 330 лм. Це одна з нових розробок компанії Cree. Всі світлодіоди, конструкція яких розроблена на базі одного кристала, мають якісну передачу кольору в межах CRE 70-90.

Стаття на тему:

Як зробити або полагодити LED-гірлянду самостійно. Ціни та основні характеристики найпопулярніших моделей.

Компанія Cree випустила кілька варіантів багатокристальних LED-приладів із новітніми типами живлення від 6 до 72 Вольт. Багатокристальні світлодіоди поділяються на три групи, до яких входять прилади з високою напругою, потужністю до 4Вт та вище 4Вт. У джерелах до 4Вт зібрано 6 кристалів у корпусі типу MX та ML. Кут розсіювання складає 120 градусів. Купити світлодіоди Cree такого типу можна з білим теплим та холодним кольором світіння.

Корисна порада! Незважаючи на високу надійність та якість світла, купити потужні світлодіоди серії MX та ML можна за відносно невеликою ціною.

До групи понад 4Вт входять світлодіоди з кількох кристалів. Найгабаритнішими в групі є прилади потужністю 25Вт, представлені серією MT-G. Новинка компанії – світлодіоди моделі XHP. Один із великих LED-приладів має корпус 7х7 мм, його потужність 12Вт, світловіддача 1710 лм. Світлодіоди з високою напругою живлення поєднують у собі невеликі габарити та високу світловіддачу.

Схеми підключення світлодіодів

Існують певні правила підключення світлодіодів. Враховуючи, що струм, що проходить через прилад, рухається тільки в одному напрямку, для тривалого і стабільного функціонування LED-приладів важливо враховувати не тільки певну напругу, але і оптимальну величину струму.

Схема підключення світлодіода до мережі 220В

Залежно від джерела живлення, що використовується, розрізняють два види схем підключення світлодіодів до 220В. В одному з випадків використовується з обмеженим струмом, у другому – спеціальна напруга, що стабілізує. Перший варіант враховує використання спеціального джерела із певною силою струму. Резистор у цій схемі не потрібно, а кількість світлодіодів, що підключаються, обмежується потужністю драйвера.

Для позначення світлодіодів на схемі використовують піктограми двох видів. Над кожним їх схематичним зображенням знаходяться дві невеликі паралельні стрілочки, спрямовані вгору. Вони символізують яскраве світло LED-приладу. Перед тим як підключити світлодіод до 220В, використовуючи блок живлення, необхідно в схему включити резистор. Якщо цю умову не виконати, це призведе до того, що робочий ресурс світлодіода суттєво скоротиться або він просто вийде з ладу.

Якщо при підключенні використовувати блок живлення, стабільним у схемі буде лише напруга. Враховуючи незначний внутрішній опір LED-приладу, увімкнення його без обмежувача струму призведе до згоряння приладу. Саме тому схему включення світлодіода вводять відповідний резистор. Слід зазначити, що резистори бувають з різним номіналом, тому слід правильно розраховувати.

Корисна порада! Негативним моментом схем включення світлодіода в мережу 220 Вольт із використанням резистора стає розсіювання великої потужності, коли потрібно підключити навантаження з підвищеним споживанням струму. У цьому випадку резистор замінюють конденсатором, що гасить.

Як розрахувати опір для світлодіоду

При розрахунку опору для світлодіода керуються формулою:

U = IхR,

де U – напруга, I – сила струму, R – опір (закон Ома). Припустимо, необхідно підключити світлодіод із такими параметрами: 3В – напруга та 0,02А – сила струму. Щоб при підключенні світлодіода до 5 Вольтів на блоці живлення він не вийшов з ладу, треба забрати зайві 2В (5-3 = 2В). Для цього необхідно включити до схеми резистор із певним опором, який розраховується за допомогою закону Ома:

R = U/I.

Отже, ставлення 2В до 0,02А становитиме 100 Ом, тобто. саме такий необхідний резистор.

Дуже часто буває, що, враховуючи параметри світлодіодів, опір резистора має нестандартне для приладу значення. Такі обмежувачі струму не можна знайти в точках продажу, наприклад, 128 або 112,8 Ом. Тоді слід використовувати резистори, опір яких має найближче значення порівняно з розрахунковим. При цьому світлодіоди функціонуватимуть не на повну силу, а лише на 90-97%, але це буде непомітно для ока і позитивно вплине на ресурс приладу.

В інтернеті представлено багато варіантів калькуляторів розрахунків світлодіодів. Вони враховують основні параметри: падіння напруги, номінальний струм, напруга на виході, кількість приладів у ланцюзі. Задавши в полі форми параметри LED-приладів та джерел струму, можна дізнатися про відповідні характеристики резисторів. Для визначення опору маркованих кольором струмообмежувачів також є онлайн розрахунки резисторів для світлодіодів.

Схеми паралельного та послідовного підключення світлодіодів

При складанні конструкцій з кількох LED-приладів використовують схеми включення світлодіодів у мережу 220 Вольт із послідовним або паралельним з'єднанням. При цьому для коректного підключення слід враховувати, що при послідовному включенні світлодіодів потрібна напруга є сумою падінь напруг кожного приладу. У той час, як при паралельному включенні світлодіодів складається сила струму.

Якщо в схемах використовуються LED-прилади з різними параметрами, для стабільної роботи необхідно розрахувати резистор для кожного світлодіода окремо. Слід зазначити, що двох абсолютно однакових світлодіодів немає. Навіть прилади однієї моделі мають незначні відмінності у параметрах. Це призводить до того, що при підключенні великої кількості в послідовну або паралельну схему з одним резистором, вони можуть швидко деградувати і вийти з ладу.

Зверніть увагу! При використанні одного резистора у паралельній чи послідовній схемі можна підключати лише LED-прилади з ідентичними характеристиками.

Розбіжність у параметрах при паралельному підключенні кількох світлодіодів, допустимо 4-5 шт., не вплине працювати приладів. А якщо в таку схему підключити багато світлодіодів, це буде поганим рішенням. Навіть якщо LED-джерела мають незначний розкид характеристик, це призведе до того, що деякі прилади випромінюватимуть яскраве світло і швидко згорять, а інші будуть слабо світитися. Тому при паралельному підключенні завжди слід використовувати окремий резистор для кожного приладу.

Що стосується послідовного з'єднання, то тут має місце економне споживання, так як весь ланцюг витрачає кількість струму, що дорівнює споживання одного світлодіода. При паралельній схемі споживання становить суму витрачання всіх включених у схему LED-джерел, включених у схему.

Як підключити світлодіоди до 12 Вольтів

У конструкції деяких приладів резистори передбачені ще на етапі виготовлення, що дає можливість підключення світлодіодів до 12 Вольт або 5 Вольт. Однак такі прилади не завжди можна знайти у продажу. Тому у схемі підключення світлодіодів до 12 вольт передбачають обмежувач струму. Насамперед необхідно з'ясувати характеристики світлодіодів, що підключаються.

Такий параметр, як пряме падіння напруги типових LED-приладів становить близько 2В. Номінальний струм цих світлодіодів відповідає 0,02А. Якщо потрібно підключити такий світлодіод до 12В, то зайві 10В (12±2) необхідно погасити обмежувальним резистором. За допомогою закону Ома можна розрахувати йому опір. Отримаємо, що 10/0,02 = 500 (Ом). Таким чином, необхідний резистор з номіналом 510 Ом, який є найближчим рядом електронних компонентів Е24.

Щоб така схема працювала стабільно, потрібно обчислити потужність обмежувача. Використовуючи формулу, виходячи з якої потужність дорівнює добутку напруги та струму, розраховуємо її значення. Напруга величиною 10В множимо на струм 0,02А і отримуємо 0,2Вт. Таким чином, потрібний резистор, стандартний номінал потужності якого становить 0,25Вт.

Якщо в схему необхідно включити два LED-прилади, слід враховувати, що напруга, що падає на них, буде становити вже 4В. Відповідно для резистора залишиться погасити не 10В, а 8В. Отже, подальший розрахунок опору та потужності резистора робиться на підставі цього значення. Розташування резистора у схемі можна передбачити будь-де: з боку анода, катода, між світлодіодами.

Як перевірити світлодіод мультиметром

Один із способів перевірки робочого стану світлодіодів – тестування мультиметром. Таким приладом можна діагностувати світлодіоди будь-якого виконання. Перед тим, як перевірити світлодіод тестером, перемикач приладу встановлюють у режимі «продзвінки», а щупи прикладають до висновків. При замиканні червоного щупа на анод, а чорного на катод, кристал повинен випромінювати світло. Якщо змінити полярність, на дисплеї приладу має відображатись показ «1».

Корисна порада! Перед тим, як перевірити світлодіод на працездатність, рекомендується приглушити основне освітлення, тому що при тестуванні струм дуже низький і світлодіод буде випромінювати світло так слабо, що при нормальному освітленні цього можна не помітити.

Тестування LED-приладів можна провести, не використовуючи щупи. Для цього отвори, розташовані в нижньому куті приладу, анод вставляють в отвір з символом «Е», а катод – з покажчиком «С». Якщо світлодіод у робочому стані – він має засвітитись. Цей метод тестування підходить для світлодіодів із досить довгими контактами, очищеними від припою. Положення перемикача за такого способу перевірки не має значення.

Як перевірити світлодіоди мультиметром, не випоюючи? Для цього необхідно припаяти до щуп тестера шматочки від звичайної скріпки. Як ізоляція підійде текстолітова прокладка, яка укладається між проводами, після чого обробляється ізолентою. На виході виходить своєрідний перехідник для підключення щупів. Скріпки добре пружні і надійно фіксуються в роз'ємах. У такому вигляді можна підключити щупи до світлодіодів, не випаюючи їх зі схеми.

Що можна зробити зі світлодіодів своїми руками

Багато радіоаматорів практикують складання різних конструкцій зі світлодіодів своїми руками. Зібрані самостійно вироби не поступаються якістю, інколи ж і перевершують аналоги виробничого виготовлення. Це можуть бути кольоромузичні пристрої, миготливі конструкції світлодіодів, вогні, що біжать, на світлодіодах своїми руками і багато іншого.

Складання стабілізатора струму для світлодіодів своїми руками

Щоб ресурс світлодіода не виробився раніше за визначений термін, необхідно щоб струм, що протікає через нього, мав стабільне значення. Відомо, що світлодіоди червоного, жовтого та зеленого кольору можуть справлятися з підвищеним навантаженням по струму. У той час як синьо-зелені та білі LED-джерела навіть при невеликому навантаженні згоряють за 2 години. Таким чином, для нормальної роботи світлодіода необхідно вирішити питання щодо його живлення.

Якщо зібрати ланцюжок із послідовно або паралельно з'єднаних світлодіодів, то забезпечити їм ідентичне випромінювання можна в тому випадку, якщо струм, що проходить через них, матиме однакову силу. Крім того, імпульси зворотного струму можуть негативно вплинути на ресурс LED-джерел. Щоб цього не сталося, необхідно включити в схему стабілізатор струму для світлодіодів.

Якісні ознаки світлодіодних світильників залежать від драйвера, що застосовується – пристрою, яке перетворює напругу в стабілізований струм з конкретним значенням. Багато радіоаматорів збирають схему живлення світлодіодів від 220В своїми руками на базі мікросхеми LM317. Елементи для такої електронної схеми мають невелику вартість та такий стабілізатор легко сконструювати.

При використанні стабілізатора струму LM317 для світлодіодів регулюють струм в межах 1А. Випрямляч з урахуванням LM317L стабілізує струм до 0,1А. У схемі пристрою використовують лише один резистор. Його розраховують через онлайн калькулятор опору для світлодіода. Для живлення підійдуть підручні пристрої: блоки живлення від принтера, ноутбука або іншої побутової електроніки. Складніші схеми збирати самостійно не вигідно, тому що їх простіше придбати в готовому вигляді.

ДХО зі світлодіодів своїми руками

Застосування на автомобілях денних ходових вогнів (ДХО) помітно підвищує видимість автомобіля у світлий час іншими учасниками дорожнього руху. Багато автолюбителів практикують самостійне складання ДХО з використанням світлодіодів. Один з варіантів - пристрій ДХО з 5-7 світлодіодів потужністю 1Вт та 3Вт на кожен блок. Якщо використовувати менш потужні LED-джерела, світловий потік не відповідатиме нормативам для таких вогнів.

Корисна порада! При виготовленні ДХО своїми руками, враховуйте вимоги ГОСТу: світловий потік 400-800 Кд, кут свічення у горизонтальній площині – 55 градусів, вертикальній – 25 градусів, площа – 40 см².

Для основи можна використовувати плату із алюмінієвого профілю з майданчиками для кріплення світлодіодів. Світлодіоди фіксуються на платі за допомогою теплопровідного клеючого складу. Відповідно до типу LED-джерел підбирається оптика. У цьому випадку підійдуть лінзи з кутом світіння 35 градусів. Лінзи встановлюються за кожен світлодіод окремо. Провід виводяться в будь-яку зручну сторону.

Далі виготовляється корпус для ДХО, який є одночасно і радіатором. Для цього можна використовувати П-подібний профіль. Готовий світлодіодний модуль розташовують усередині профілю, закріпивши його на гвинтах. Весь вільний простір можна залити прозорим герметиком на силіконовій основі, залишивши лише лінзи. Таке покриття буде служити як вологозахист.

Підключення ДХО до живлення здійснюється з обов'язковим використанням резистора, опір якого попередньо прораховується та перевіряється. Способи підключення можуть бути різними з огляду на модель автомобіля. Схеми підключення можна знайти в Інтернеті.

Як зробити, щоб світлодіоди блимали

Найбільш популярними миготливими світлодіодами, які можна купити в готовому вигляді, є прилади, регульовані рівнем потенціалу. Миготіння кристала відбувається за рахунок зміни живлення на висновках приладу. Так, двоколірний червоно-зелений LED-прилад випромінює світло в залежності від напрямку струму, що проходить по ньому. Ефект миготіння в RGB-світлодіоді досягається підключенням трьох висновків для окремого управління конкретної системи регулювання.

Але можна зробити миготливим і звичайний одноколірний світлодіод, маючи в арсеналі мінімум електронних компонентів. Перед тим як зробити світлодіод, що миготить, необхідно вибрати працюючу схему, яка буде простою і надійною. Можна використовувати схему миготливого світлодіода, яка буде запитана від джерела з напругою 12В.

Схема складається з транзистора невеликої потужності Q1 (підійде високочастотний кремнієвий КТЗ 315 або його аналоги), резистора R1 820-1000 Ом, 16-вольтового конденсатора С1 ємністю 470 мкФ і LED-джерела. При включенні схеми конденсатор заряджається до 9-10В після цього транзистор на мить відкривається і віддає накопичену енергію світлодіоду, який починає блимати. Цю схему можна реалізувати лише у разі живлення джерела 12В.

Можна зібрати більш вдосконалену схему, яка працює за аналогією з транзисторним мультивібратором. У схему входять транзистори КТЗ 102 (2 шт.), резистори R1 і R4 по 300 Ом кожен, щоб обмежити струм, резистори R2 і R3 по 27000 Ом, щоб задавати струм бази транзисторів, 16-вольтові полярні конденсатори. мкФ) і два LED-джерела. Ця схема живиться від джерела постійної напруги 5В.

Схема працює за принципом «пари Дарлінгтона»: конденсатори С1 і С2 поперемінно заряджаються і розряджаються, що спричиняє відкривання конкретного транзистора. Коли один транзистор віддає енергію С1, спалахує один світлодіод. Далі плавно заряджається С2, а струм бази VT1 ​​знижується, що призводить до закриття VT1 і відкриття VT2 і спалахує інший світлодіод.

Корисна порада! Якщо використовувати напругу живлення понад 5В, потрібно застосувати резистори з іншим номіналом, щоб унеможливити вихід з ладу світлодіодів.

Складання кольоромузики на світлодіодах своїми руками

Щоб реалізувати досить складні схеми музики на світлодіодах своїми руками, необхідно спочатку розібратися, як працює найпростіша схема музики. Вона складається з одного транзистора, резистора та LED-приладу. Таку схему можна запитати від джерела із номіналом від 6 до 12В. Функціонування схеми відбувається з допомогою каскадного посилення із загальним випромінювачем (эмиттером).

На базу VT1 надходить сигнал із змінною амплітудою та частотою. У разі коли коливання сигналу перевищують заданий поріг, транзистор відкривається і спалахує світлодіод. Мінусом цієї схеми є залежність миготіння від ступеня звукового сигналу. Таким чином ефект кольоромузики буде виявлятися лише за певної міри гучності звуку. Якщо звук збільшити. світлодіод весь час горітиме, а при зменшенні – трохи спалахуватиме.

Щоб досягти повноцінного ефекту, використовують схему музики на світлодіодах з розбивкою діапазону звуку на три частини. Схема із триканальним перетворювачем звуку живиться від джерела напругою 9В. Велику кількість схем музики можна знайти в інтернеті на різних форумах радіоаматорів. Це можуть бути схеми музики кольорів з використанням одноколірної стрічки, RGB-світлодіодної стрічки, а також схеми плавного включення і вимикання світлодіодів. Так само в мережі можна знайти схеми вогнів, що біжать, на світлодіодах.

Конструкція індикатора напруги на світлодіодах своїми руками

Схема індикатора напруги включає резистор R1 (змінний опір 10 кОм), резистори R1, R2 (1кОм), два транзистори VT1 ​​КТ315Б, VT2 КТ361Б, три світлодіоди – HL1, HL2 (червоні), HLЗ (зелений) X1, X2 – 6-вольтові джерела живлення. У цій схемі рекомендується використовувати LED-прилади з напругою 1,5В.

Алгоритм роботи саморобного світлодіодного індикатора напруги є таким: коли подається напруга, світиться центральна LED-джерело зеленого кольору. У разі падіння напруги включається світлодіод червоного кольору, розташований ліворуч. Збільшення напруги змушує світитися червоний світлодіод, розміщений праворуч. При середньому положенні резистора всі транзистори будуть у закритому положенні, і напруга надійде лише центральний зелений світлодіод.

Відкриття транзистора VT1 відбувається, коли повзунок резистора пересувають нагору, тим самим підвищуючи напругу. У цьому випадку надходження напруги на HL3 припиняється і воно подається на HL1. При переміщенні повзунка вниз (зниження напруги) відбувається закриття транзистора VT1 і відкриття VT2, що дасть живлення світлодіоду HL2. З незначною затримкою LED HL1 згасне, HL3 один раз майне і засвітиться HL2.

Таку схему можна зібрати, використовуючи радіодеталі від застарілої техніки. Деякі збирають її на текстолітовій платі, дотримуючись масштабу 1:1 з розмірами деталей, щоб усі елементи могли розміститися на платі.

Безмежний потенціал LED-освітлення дає можливість самостійно конструювати зі світлодіодів різні світлотехнічні прилади з відмінними характеристиками та досить низькою вартістю.

Давно минули ті часи, коли світлодіоди застосовувалися виключно як світлові індикатори. Сьогодні це гідна альтернатива звичним у побуті та промислових умовах лампам розжарювання. Завдяки спектру застосування LED-приладів, що розширюється, відкривається безмежний простір у сфері наповнення штучним світлом вулиць та приміщень. Сьогодні поговоримо про це на .

Різновиди світловипромінюючих діодів

В основі роботи LED-приладів лежить процес пропускання фотонів через напівпровідниковий кристал. Саме від застосовуваного матеріалу залежить колір свічення, що виникає. Зовсім не світлофільтри роблять свічення червоним чи синім.

Світлодіоди ділять на дві групи за способом застосування:

• Індикація та декорація. До цієї категорії належать кольорові світлодіоди. Їх поміщають в корпус, що просвічується. Для керування технікою на відстані застосовують моделі з інфрачервоними індикаторами.
• Висвітлення.У цьому випадку використовують LED-джерела білого світіння. Відповідно до потреб підбирають теплі або холодні відтінки.

За способом монтажу виділяють освітлювальні світлодіоди:

• SMD. За такої модифікації кристалик розташований на спеціальній підкладці, яка міститься в корпус. Контакти з'єднуються. При поломці одного кристала його замінюють, відновлюючи роботу всієї системи.

• ОСВ. У такому пристрої багато кристалів розміщені на одній платі. Усі вони покриті люмінофором. Ступінь свічення таких ламп висока, а виробництво недороге. Систему доведеться повністю замінити навіть при виході з ладу всього одного світлодіода.

Загальна характеристика LED-джерел

Як вибрати світлодіод потрібної конфігурації? Для цього важливо розібратися в основних характеристиках. Одна з них – струм споживання. Під цю величину підбираються стабілізатори та обмежувачі. Для розрахунків слід знати напругу. Щоб ефективно замінити LED-джерелами лампи розжарювання, потрібно обчислити потужність.

При створенні певного інтер'єру важливо враховувати розмір світлодіода, а також відтінок світлового потоку. Маючи справу з LED-джерелами, прийнято брати до уваги кут свічення. Розібравшись у наведених параметрах, можна підібрати найбільш підходящий світлодіод.

Струм споживання LED

Стабілізатори струму дуже важливі у роботі світлодіодів. Навіть невелике коливання величини струму у велику сторону призведе до зміни випромінюваного кристалами світлового відтінку більш холодний і передчасному виходу освітлювального пристрою з ладу. Значний стрибок електричного струму призводить до миттєвого перегорання діода.

LED-лампи завжди забезпечують стабілізаторами для перетворення струму. Окремий світловипромінюючий діод потрібно підключати із застосуванням резистора для обмеження струму.
Для одного кристала зазвичай необхідний струм 0,02 А. Для чотирьох кристалів потрібно відповідно більший показник - 0,08 А.

Порада!Дуже важливо правильно підібрати обмежувальний резистор для світлодіода. Полегшити процедуру допоможе спеціально розроблений калькулятор, який знаходиться у вільному доступі до Інтернету.

Напруга на світлодіоді

У випадку з LED-джерелами, говорячи про напругу, мають на увазі ту величину, яка залишається після проходження струму, так би мовити, на виході. Знаючи її, визначають залишкову напругу на кристалі.
Напруга у світловипромінюючих діодів залежить від матеріалів, що застосовуються як напівпровідники. Чи можна визначити це самостійно?

Приблизне значення можна встановити навіть на око. Так, якщо діод світить жовтим або, наприклад, червоним кольором – напруга знаходиться в межах 1,8-2,4 Вольт. Його величина при синьому світінні більша - приблизно 3 Вольти.

Важливо!Струм повинен відповідати номінальній напрузі LED-джерела. Інакше частина їх може згоріти чи видавати менш яскраве світіння.

Потужність та ефективність світлодіодів

Як підібрати діодну заміну лампи розжарювання, орієнтуючись на потужність? Часто можна зустріти докладно розписані таблиці, але набагато простіше. Необхідно потужність лампи розжарювання поділити на 8 і отримаємо необхідну потужність світлодіода. Так, замість лампи потужністю 75 Вт необхідно підібрати світлодіодний прилад потужністю 10 Вт.

У створенні освітлення за допомогою системи світлодіодів необхідно враховувати такий момент як ефективність. Вона розраховується шляхом розподілу показника світлового потоку на потужність. У лампи розжарювання він становить 10-12 лм/Вт, а у світлодіодного пристрою – 130-140 лм/Вт.

Світловіддача, кут розсіювання

Що стосується світловіддачі, то порівняти показники різних пристроїв досить складно. Для орієнтування: світлодіоди діаметром 5 мм дають світловий потік 1-5 лм. Лампа розжарювання на 70 Вт дає 750 лм.

До того ж, дбаючи про освітленість приміщення, важливо враховувати кут розсіювання. У світлодіодів може бути від 20 до 120 градусів. Найяскравіше світло виявляється у центрі кута, а до країв вони розсіюються. Таким чином, світлодіоди часто підходять для освітлення цілого приміщення, а конкретного місця. При цьому не потрібні великі витрати потужності.

На упаковці кожного світлодіодного пристрою для освітлення є маркування (4 цифри), що означає температуру свічення. 1800 К – це червоний, 3300 К – жовтий, а 7500 К – синій. Для білого світла використовуються різні величини залежно від кольору. Найхолодніші знаходяться ближче до значення синього. Кольорові світлодіоди можуть знайти застосування як декоративні елементи та як прилади для досвітлення рослин.

• Тепле світло- для житлових будинків, шкіл та офісів.
• Нейтральне (денне) світло- для виробничих споруд.
• Холодне світло- зовнішнє освітлення та кишенькові ліхтарики.

SMD-діоди: відомості, типорозміри

Абревіатура SMD використовується для пристроїв поверхневого монтажу. Діодний чіп за її виробництві встановлюється на друковану плату. Ці послідовники корпусних діодів, які обійшли попередників за потужністю випромінюваного світла, рівномірним відведенням тепла та іншими характеристиками.

Підбір SMD здійснюють за розміром. Він представлений у вигляді чотиризначного числа. Наприклад, SMD 3014 – це 3,0 мм × 1,4 мм. Основні параметри кожного з них різняться. Найбільш популярні: SMD 2835, SMD 5050, SMD 5730.

SMD 2835

Структурною особливістю світлодіодного модуля SMD 2835 є прямокутна форма і, відповідно, широка площа випромінювання. Вона вища, ніж у формату 3528, що має круглу форму. Висота SMD 2835 – 0,8 мм, а світловіддача – 50 лм.

Світлодіоди SMD 2835 характеризуються надміцним корпусом, що витримує 240 С. За 3 тисячі годин функціонування відбувається лише 5-відсоткова деградація випромінювання. Світлодіодний кристал має t-130 C. Max робочий струм - 0,18 А. За температурою світіння SMD 2835 випускається в чотирьох варіантах: від 4000 До 7500 К. Для якісного освітлення приміщення важливо знати, що SMD 2835 холодних відтінків світять яскравіше.

SMD 5050

Конструкція SMD 5050 включає три кристали однакового типу. Їхні параметри аналогічні параметрам попереднього. Для тривалої і злагодженої роботи струм, що надходить, повинен бути в межах 0,06 А.

Світловіддача SMD 5050 – 18-21 лм, напруга – 3-3,3 В, потужність – 0,21 Вт. Колір свічення не обмежується відтінками білого. В одному приладі можуть поєднуватися одразу кілька кольорів. SMD 5050 за допомогою контролерів можна налаштувати на плавну зміну кольору. Також регулюється яскравість.

SMD 5730

Розміри корпусу SMD 5730 зрозумілі з цифрового позначення. Що ж до деградації, вона становить 1 % за 3000 годин. Такий важливий у багатьох випадках показник, як кут свічення, дорівнює 120 градусів.

Цей тип світлодіодів на тлі інших вигідно відрізняє:

• використання нових високоякісних матеріалів;
• висока потужність та ефективність;
• подовжений термін служби;
• стійкість в умовах вогкості, вібрації та нестабільності температури.

• Світлодіод SMD 5730

SMD 5730 ділять на два види:

1. SMD 5730 - 0,5 Вт. Піст. Струм - 0,15 А, імпульс. - До 0,18 А; світло. потік – 45 лм.
2. SMD 5730 - 1 Вт. Піст. Струм - 0,35 А, імпульс. - 0, 8 А. світло. потік – 110 лм.

Світлодіоди Cree - головні особливості

Американська компанія Cree випускає надпотужними та надяскравими світлодіодами нового покоління. Однією з провідних лінійкою, що випускаються компанією, є Xlamp. Тут можна знайти однокристальні та багатокристальні моделі. Перші компанії вдалося створити зі збільшеним кутом світіння, тобто добрим освітленням по краях.

Багатокристальні відрізняються високою світловіддачею при невеликих габаритах. За потужністю їх ділять на групи:

1. до 4 Вт
2. понад 4 Вт.

Підключення LED до 220 В

Підключення LED-приладів до мережі 220 В виробляють за двома основними схемами:

1. Через драйвер. Від потужності драйвера залежить кількість світловипромінюючих елементів, які можна підключити. Резистор відсутня.
2. За допомогою блока живлення.У схему включають резистор, інакше пристрій швидко перестане виконувати функцію. Дуже важливо підібрати резистор із відповідним номіналом.

Опір – принципи розрахунку для світлодіодів

Формула опору включає напруга (U)і силу струму (I):

Розберемо на стандартному прикладі підключення LED-джерела з параметрами: 3 і 0,02 А. За формулою виходить 100 Ом. Отриманий результат – орієнтир у виборі обмежувача.

У багатьох випадках розрахований за формулою опір не відноситься до стандартних характеристик резисторів. Наприклад, може вийти величина 128 Ом. Що тоді робити? У такому випадку підбирати необхідно резистор з найближчим опором у велику сторону. Це добре позначиться на ресурсі світлодіода. Зниження світлового потоку буде мінімальним – до 10%.

Порада!Зручно проводити точні розрахунки за допомогою спеціально розроблених калькуляторів. Достатньо лише правильно вбити параметри, щоб отримати опір, який повинен мати обмежувач.

Можна використовувати як паралельне, і послідовне підключення. При використанні більш ніж 5 різних за характеристикою пристроїв потрібно підбирати резистор під кожен. Якщо буде використовуватися один на все - деякі світлодіоди будуть випромінювати менш потужне світло, а робота такого пристрою не буде тривалою. Це не стосується LED-джерел з однаковими параметрами.

При послідовному підключенні весь ланцюг LED-пристроїв використовує струм, необхідний одного з них; при паралельному - необхідне сумованого споживання кожного діода.

Підключення світловипромінюючого діода до 12 В

Деякі LED-прилади сконструйовані з резистором. У цьому випадку можна абсолютно без проблем підключити їх до 12 або 5 В. Але якщо світловипромінюючі діоди за задумом виробника не включають резистори (це найчастіше зустрічається), необхідно підібрати відповідний обмежувач струму. Це можливо при точному знанні характеристик діодів, що підключаються. Необхідна формула:

Як приклад візьмемо світловипромінюючий діод з такими характеристиками: 2, 0,02 А ( I). При підключенні діода до 12 Вольт потрібно погасити 10 В, це наше R. Отже:

10/0,02 = 500 Ом

Але обмежувального резистора з таким номіналом не знайти у продажу. Вихід є: необхідно придбати найближчий на більший бік - 510 Ом.

Необхідно також визначити потужність резистора. Для цього користуються формулою:

У нашому випадку отримуємо:

10 * 0,02 = 0,2 Вт

Отже, у цій ситуації підійде обмежувальний резистор на 0,25 Вт.

Перевірка LED-джерела мультиметром

Тестування краще проводити в затемненому приміщенні, оскільки світло, яке потрібно буде вловити поглядом, може виявитися досить слабким. Мультиметр призначений для тестування LED-пристроїв будь-якої конфігурації.

Перший крок – встановлення пристрою для тестування в режим продзвону. Далі з'єднуємо щупи з висновками: коли червоний торкатиметься катода з'явиться «1», при зміні положення щупів - світлодіод почне світитися.

Одне з питань, що часто ставляться: як перевірити світловипромінюючий діод не випоюючи? Це роблять так: до обох щуп припаюють відрізки металевої скріпки. При цьому важливо подбати про ізоляцію. Далі проводиться тестування світлодіодів за допомогою щупів мультиметра без випоювання за стандартною схемою.

Стабілізатор струму для LED

Для тривалої безперебійної роботи одного LED-пристрою або цілого ланцюга слід подбати про стабільність живлення. Особливо чутливі до зміни струму білі світлодіоди. Якщо показник перевищуватиме норму протягом двох годин, вони вийдуть з ладу. Щоб усі діоди в ланцюзі створювали однакове за інтенсивністю світіння, потрібно подбати, щоб кожен отримував однаковий струм.

При підключенні до 220 найчастіше застосовують стабілізатор LM317. Це вигідний та простий варіант. Резистор потрібен у єдиному екземплярі. Струм стабілізується на 1 А та 0,1 А.

Пристрої зі світлодіодів своїми руками

ДХО для автомобіля з LED-пристроїв

В умовах поганої видимості ризик автомобільних аварій на дорозі різко зростає. Щоб його знизити, застосовують денні ходові вогні. Вони роблять автомобіль більш помітним зустрічним водіям та пішоходам у денний час. Підійдуть далеко не будь-які LED-джерела, адже ДХО повинні відповідати ДСТУ.

Можна зробити так: взяти алюмінієву плату та прикріпити до неї світлодіоди необхідних параметрів за допомогою теплопровідного клею. На кожен діод встановлюється правильно підібрані лінзи. Виведення проводів можна забезпечити у будь-який бік. Створений модуль розташовують усередині профілю. Знайти відповідну схему підключення не складе труднощів.

Схеми миготливих світлодіодів

У чому секрет миготіння LED-джерел? Зміна живлення на виводах пристрою. Стандартна схема представлена ​​нижче. Вона може бути реалізована тільки при підключенні до 12 В. Коли конденсатор накопичує 9-10, транзистор передає енергію світлодіоду.

Світломузика зі світлодіодів

Схема запитується від 6-12 В. Ефект світломузики при схемі з одним LED-джерелом досягатиметься лише за умови певного рівня звуку. Для повноцінного ефекту виробляють триканальну схему. В цьому випадку потрібен джерело 6 В. Існує безліч варіантів: одноколірна і RGB стрічка, плавне включення, вогні, що біжать.

Стабілізація напруги в будинку: вибираємо стабілізатор Упорядковуємо водопостачання приватного будинку з колодязя.

Світлодіод має дуже невеликий внутрішній опір, якщо його підключити безпосередньо до блока живлення, то сила струму буде достатньою, щоб він згорів. Мідні або золоті нитки, якими кристал підключається до зовнішніх висновків, можуть витримувати невеликі стрибки, але при сильному перевищенні перегорають і живлення припиняє надходити на кристал. Онлайн розрахунок резистора для світлодіода здійснюється на основі його номінальної робочої сили струму.

• 1. Онлайн калькулятор
• 2. Основні параметри
• 3. Особливості дешевих ЛІД

Онлайн калькулятор

Попередньо складіть схему підключення, щоб уникнути помилок у розрахунках. Онлайн калькулятор покаже вам точне опір Омах. Як правило, виявиться, що резистори з таким номіналом не випускаються, і вам буде показано найближчий стандартний номінал. Якщо не вдається зробити точний підбір опору, використовуйте більший номінал. Відповідний номінал можна зробити, включаючи опір паралельно або послідовно. Розрахунок опору для світлодіода можна не робити, якщо використовувати потужний змінний або підстроювальний резистор. Найбільш поширені типи 3296 на 0,5W. При використанні живлення на 12В послідовно можна підключити до 3 LED.

Резистори бувають різного класу точності, 10%, 5%, 1%. Тобто їх опір може похибка у межах в позитивну чи негативну сторону.

Не забуваємо враховувати і потужність струмообмежувального резистора, це його здатність розсіювати певну кількість тепла. Якщо вона буде мала, то він перегріється і вийде з ладу, тим самим розірвавши електричний ланцюг.

Щоб визначити полярність, можна подати невелику напругу або використовувати функцію перевірки діодів на мультиметрі. Відрізняється від режиму вимірювання опору, зазвичай подається від 2 до 3В.

Основні параметри

Так само при розрахунках світлодіодів слід враховувати розкид параметрів, для дешевих вони будуть максимальні, для дорогих вони будуть більш однаковими. Щоб перевірити цей параметр, необхідно увімкнути їх у рівних умовах, тобто послідовно. Зменшення струму або напруга знизити яскравість до крапок, що злегка світяться. Візуально ви зможете оцінити, деякі світяться яскравіше, інші тьмяно. Чим рівномірніше вони горять, тим менший розкид. Калькулятор розрахунку резистора для світлодіода передбачає, що характеристики світлодіодних чіпів ідеальні, тобто відмінність дорівнює нулю.

Напруга падіння для поширених моделей малопотужних до 10W може бути від 2В до 12В. Зі зростанням потужності збільшується кількість кристалів у COB діоді, на кожному є падіння. Кристали включаються ланцюжками послідовно, потім вони поєднуються в паралельні ланцюги. На потужностях від 10W до 100W зниження зростає з 12В до 36В.

Цей параметр має бути вказаний у технічних характеристиках LED чіпа та залежить від призначення:

• кольори синій, червоний, зелений, жовтий;
• триколірний RGB;
• чотириколірний RGBW;
• двокольоровий, теплий та холодний білий.

Особливості дешевих ЛІД

Перш ніж підібрати резистор для світлодіода на онлайн калькуляторі, слід переконатись у параметрах діодів. Китайці на Aliexpress продають безліч led, видаючи їх за фірмові. Найбільш популярні моделі SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Все найгірше зазвичай робиться під брендом Epistar.

Наприклад, найчастіше китайці обманюють на SMD5630 та SMD5730. Цифри в маркуванні позначають лише розмір корпусу 5,6 мм на 3,0 мм. У фірмових такий великий корпус використовується для встановлення потужних кристалів на 0,5W, тому у покупців діодів СМД5630 безпосередньо асоціюється з потужністю 0,5W. Хитрий китаєць цим користується, і в корпус 5630 встановлює дешевий і слабкий кристал у середньому на 0,1W, при цьому вказуючи споживання енергії 0,5W.

Китайські світлодіодні лампи кукурудзи

Наочним прикладом будуть автомобільні лампи та світлодіодні кукурудзи, в яких поставлено велику кількість слабеньких та неякісних ЛІД чіпів. Звичайний покупець вважає, чим більше світлодіодів, чим краще світить і вища потужність.

Автомобільні лампи на найслабших лід 0,1W

Щоб заощадити гроші, мої світлодіодні колеги шукають пристойні ЛЕД на Aliexpress. Шукають хорошого продавця, який обіцяє певні параметри, замовляють, чекають на доставку місяць. Після тестів виявляється, що китайський продавець обдурив, продав барахло. Пощастить, якщо на сьоме прийдуть пристойні діоди, а не барахло. Зазвичай зроблять 5 замовлень, і не досягнувши результату та йдуть робити замовлення у вітчизняний магазин, який може зробити обмін.