LED 1 w. Charakteristika LED: základné parametre a charakteristické vlastnosti. Schémy zapojenia LED

Charakteristická LED 1W

Prečítajte si viac v údajovom liste. V predaji je celá škála farieb - modrá, biely, červená, žltá, zelená... Vzhľadovo sú rovnaké. Ak LED spustíme bez chladiča, za prvých 5 sekúnd zhasne. Použijeme chladič z grafickej karty. Samotný ventilátor rátal s tým, že ho dá na 10-wattovú maticu, ale kým bude na ceste, urobíme testy na 1-wattovej LED.

Mal som na svojej grafickej karte taký chladič, neviem, ktorý máte, ale myslím si, že to bude fungovať s akýmikoľvek grafickými kartami - ich výkon je väčší ako výkon prvku LED. Ďalej na rubovú stranu nalepíme obojstrannú pásku (je to kvôli odstráneniu LED) a na ňu kvapneme kvapku lepidla “ Titán„alebo“ Moment". LED diódu bezpečne pripevníme. Upozorňujeme: ak LED dióda nie je pevne prilepená k radiátoru, môže sa spáliť!

Jedna Watt LED - video z práce

Od vynálezu elektrického osvetlenia vytvorili vedci čoraz ekonomickejšie zdroje. Skutočným prielomom v tejto oblasti však bol vynález LED diód, ktoré nie sú svetelným tokom nižšie ako ich predchodcovia, ale spotrebujú mnohonásobne menej elektriny. Ich vytvoreniu, od prvého indikačného prvku po najjasnejšiu diódu Cree pre dnešok, predchádzalo obrovské množstvo práce. Dnes sa pokúsime rozlíšiť rôzne vlastnosti LED, zistiť, ako sa tieto prvky vyvinuli a ako sú klasifikované.

Prečítajte si v článku:

Princíp činnosti a zariadenie svetelných diód

LED diódy sa od bežných svetelných zariadení líšia absenciou vlákna, krehkej žiarovky a plynu v ňom. Toto je od nich zásadne odlišný prvok. Vedecky povedané, žiara je tvorená prítomnosťou materiálov typu p a n. Prvý akumuluje kladný náboj a druhý záporný. Materiály typu P ukladajú elektróny samy o sebe, zatiaľ čo materiály typu n vytvárajú otvory (miesta, kde elektróny chýbajú). V okamihu, keď sa na kontaktoch objaví elektrický náboj, smerujú k pn spojeniu, kde je každý elektrón vstrekovaný do typu p. Zo strany opačného, \u200b\u200bnegatívneho kontaktu typu n, sa v dôsledku takéhoto pohybu objaví žiara. Je to spôsobené uvoľnením fotónov. Nie všetky fotóny však vyžarujú svetlo viditeľné ľudským okom. Sila, ktorá dáva elektrónom do pohybu, sa nazýva LED prúd.

Pre priemerného človeka na ulici je táto informácia zbytočná. Stačí vedieť, že LED má odolné puzdro a kontakty, ktorých môžu byť od 2 do 4, a tiež, že každá LED má svoje vlastné menovité napätie potrebné na svietenie.

Dobre vedieť! Pripojenie sa vykonáva vždy v rovnakom poradí. To znamená, že ak je „+“ spojené s kontaktom „-“ na prvku, potom nebude existovať žiadna žiara - materiály typu p sa jednoducho nebudú môcť nabíjať, čo znamená, že k prechodu nebude žiadny pohyb.

Klasifikácia LED podľa oblasti použitia

Takými prvkami môžu byť indikátor a osvetlenie. Prvý bol vynájdený pred druhým, zatiaľ čo sa dlho používali v rádiovej elektronike. Ale s príchodom prvej osvetľovacej LED sa začal skutočný prielom v elektrotechnike. Dopyt po tomto type svietidiel neustále rastie. Pokrok však nezostáva stáť - všetky nové typy sú vynájdené a zavedené do výroby, ktorá je čoraz svetlejšia bez toho, aby spotrebovala viac energie. Pozrime sa podrobnejšie, čo sú LED diódy.

Indikačné LED: trochu histórie

Prvá takáto červená LED bola vytvorená v polovici 20. storočia. Aj keď mal nízku energetickú účinnosť a emitoval matnú žiaru, smer sa ukázal ako sľubný a vývoj v tejto oblasti pokračoval. V 70. rokoch sa objavili zelené a žlté prvky a práce na ich vylepšovaní sa nezastavili. Do 90. roku sila ich svetelného toku dosahuje 1 lúmen.

V roku 1993 sa v Japonsku predstavila prvá modrá LED, ktorá bola oveľa jasnejšia ako jej predchodcovia. To znamenalo, že kombináciou troch farieb (ktoré tvoria všetky odtiene dúhy) môžete teraz získať akékoľvek. Na začiatku roku 2000 svetelný tok už dosiahol 100 lúmenov. V dnešnej dobe sa LED neprestávajú zlepšovať a zvyšujú jas bez zvyšovania spotreby energie.

Použitie LED diód v domácom a priemyselnom osvetlení

V súčasnosti sa podobné prvky používajú vo všetkých priemyselných odvetviach, či už je to konštrukcia strojov alebo automobilov, osvetlenie výrobných hál, ulíc alebo bytov. Ak vezmeme do úvahy najnovší vývoj, potom môžeme povedať, že ani vlastnosti LED diód pre baterky niekedy nie sú horšie ako staré halogénové žiarovky s napätím 220 V. Pokúsme sa uviesť jeden príklad. Ak vezmeme vlastnosti 3 W LED, potom budú porovnateľné s údajmi žiarovky so spotrebou 20 - 25 W. Ukazuje sa, že úspora energie je takmer 10-násobná, čo pri každodennom neustálom používaní v byte prináša veľmi výrazný prínos.

Prečo sú LED dobré a existujú nejaké nevýhody?

O pozitívnych vlastnostiach LED sa dá veľa povedať. Hlavné sú:

Čo sa týka negatívnych stránok, sú len dve z nich:

• Pracujú iba s konštantným napätím;
• Z prvého vyplýva - vysoké náklady na žiarovky založené na nich z dôvodu potreby použitia (elektronická stabilizačná jednotka).

Aké sú hlavné charakteristiky LED?

Pri výbere takýchto prvkov na konkrétny účel musí každý venovať pozornosť svojim technickým údajom. Hlavná vec, ktorú je potrebné venovať pozornosť pri nákupe zariadení na nich založených:

• odberový prúd;
• menovité napätie;
• spotreba energie;
• teplota farby;
• sila svetelného toku.

To je to, čo môžeme vidieť na štítku. V skutočnosti je ich oveľa viac. Poďme si o nich teraz niečo povedať.

Spotreba prúdu LED - čo to je

Prúdová spotreba LED je 0,02 A. Platí to ale iba pre prvky s jedným kryštálom. Existujú aj výkonnejšie svetelné diódy, ktoré môžu obsahovať 2, 3 alebo dokonca 4 kryštály. V takom prípade sa súčasná spotreba zvýši na násobky počtu čipov. Je to tento parameter, ktorý určuje potrebu výberu rezistora, ktorý je spájkovaný na vstup. V takom prípade odpor LED neumožňuje, aby vysoký prúd okamžite spálil prvok LED. Môže sa to stať kvôli vysokému sieťovému prúdu.

Menovité napätie

Napätie LED priamo súvisí s jeho farbou. Je to spôsobené rozdielom v materiáloch na ich výrobu. Zvážme túto závislosť.

Odpor svetelnej diódy

Rovnaká LED môže mať sama o sebe rôzny odpor. Mení sa to v závislosti od zaradenia do okruhu. V jednom smere - asi 1 kOhm, v druhom - niekoľko megohmov. Ale tu je tu nuansa. Odpor LED je nelineárny. To znamená, že sa môže meniť v závislosti od napätia na ňu aplikovaného. Čím vyššie je napätie, tým nižší bude odpor.

Svetelný výkon a svetelný uhol

Uhol svetelného toku LED sa môže líšiť v závislosti od ich tvaru a materiálu výroby. Nemôže presiahnuť 120 0. Z tohto dôvodu sa v prípade potreby väčšej difúzie používajú špeciálne reflektory a šošovky. To je kvalita „smerového svetla“ a prispieva k najvyššiemu svetelnému toku, ktorý pri jednej 3W LED môže dosiahnuť 300 - 350 lúmenov.

Výkon LED žiarovky

Výkon LED je čisto individuálna hodnota. Môže kolísať od 0,5 do 3 wattov. Dá sa to určiť Ohmovým zákonom P \u003d ja × U kde Ja - aktuálna sila a U - LED napätie.

Napájanie je dosť dôležitý ukazovateľ. Najmä keď je potrebné vypočítať, ktorý z nich je potrebný pre daný počet prvkov.

Farebná teplota

Tento parameter je podobný ako pri iných žiarovkách. Teplotné spektrum je najbližšie k LED žiarovkám. Farebná teplota sa meria v K (Kelvin). Žiara môže byť teplá (2 700 - 3 000 K), neutrálna (3 500 - 4 000 K) alebo studená (5700 - 7 000 K). V skutočnosti existuje oveľa viac odtieňov, tu sú uvedené tie hlavné.

Veľkosť čipu prvku LED

Po zakúpení nebude možné tento parameter nezávisle zmerať a teraz drahý čitateľ pochopí prečo. Najbežnejšie veľkosti sú 45 x 45 mil a 30 x 30 mil (zodpovedajúce 1 W), 24 x 40 mil (0,75 W) a 24 x 24 mil (0,5 W). Ak sa prevedie do známejšieho systému merania, potom sa 30 x 30 mil bude rovnať 0,762 x 0,762 mm.

V jednej LED môže byť veľa čipov (kryštálov). Ak prvok nemá fosforovú vrstvu (RGB - farba), je možné vypočítať počet kryštálov.

Dôležité! Nemali by ste kupovať veľmi lacné LED diódy čínskej výroby. Môžu mať nielen nízku kvalitu, ale ich vlastnosti sú často prehnané.

Čo sú SMD LED: ich vlastnosti a rozdiel od bežných

Jasné dekódovanie tejto skratky vyzerá ako Surface Mount Devices, čo v doslovnom preklade znamená „povrchová montáž“. Aby bolo jasnejšie, môžete si spomenúť, že bežné svetelné diódy valcového tvaru na nožičkách sú zapustené do dosky a na druhej strane spájkované. Naproti tomu sú SMD komponenty fixované labkami na tej istej strane, kde sú. Toto upevnenie umožňuje vytvárať obojstranné dosky plošných spojov.

Takéto LED sú oveľa jasnejšie a kompaktnejšie ako bežné a sú prvkami novej generácie. Ich rozmery sú uvedené v označení. Nezamieňajte si ale veľkosť SMD LED a kryštálu (čipu), ktorých môže byť v súčasti veľa. Pozrime sa na niekoľko z týchto LED diód.

Parametre LED SMD2835: rozmery a vlastnosti

Mnoho začínajúcich remeselníkov si zamieňa označenie SMD2835 s SMD3528. Na jednej strane by mali byť rovnaké, pretože označenie naznačuje, že tieto LED diódy sú 2,8 x 3,5 mm a 3,5 x 2,8 mm, čo je rovnaké. To je však klam. Technické vlastnosti LED SMD2835 sú oveľa vyššie, zatiaľ čo u SMD3528 má hrúbku iba 0,7 mm oproti 2 mm. Zvážte údaje SMD2835 s rôznym príkonom:

Ako ste pochopili, technické vlastnosti SMD2835 sa môžu značne líšiť. Všetko závisí od množstva a kvality kryštálov.

5050 LED špecifikácie: Väčší komponent SMD

Celkom prekvapivo má táto LED so svojimi veľkými rozmermi nižší svetelný tok ako predchádzajúca verzia - iba 18 - 20 lm. Dôvodom je malý počet kryštálov - zvyčajne sú to iba dva. Najbežnejšie použitie takýchto prvkov sa nachádza v LED pásoch. Hustota pásu je zvyčajne 60 ks / m, čo dáva celkom asi 900 lm / m. Ich výhodou v tomto prípade je, že páska poskytuje rovnomerné pokojné svetlo. V takom prípade je uhol jeho osvetlenia maximálny a rovná sa 120 0.

Tieto prvky sa vyrábajú s bielou farbou (studený alebo teplý odtieň), jednofarebnou (červená, modrá alebo zelená), trojfarebnou (RGB) a štvorfarebnou (RGBW).

Vlastnosti LED diód SMD5730

V porovnaní s touto zložkou sú predchádzajúce už zastarané. Už teraz sa dajú nazvať aj super svietivými LED diódami. 3 volty, ktoré napájajú 5050 aj 2835, tu vydávajú až 50 lm pri 0,5 W. Technické vlastnosti SMD5730 sú rádovo vyššie, čo znamená, že je potrebné ich zohľadniť.

Napriek tomu to nie je najjasnejšia LED dióda z komponentov SMD. Porovnateľne nedávno sa na ruskom trhu objavili prvky, ktoré doslova „upchali“ všetky ostatné. Teraz si o nich povieme.

LED diódy "Cree": charakteristiky a technické údaje

K dnešnému dňu neexistujú žiadne analógy produktov spoločnosti Cree. Vlastnosti ich ultra jasných LED sú skutočne úžasné. Ak by sa predchádzajúce prvky mohli pochváliť svetelným tokom iba 50 lm z jedného kryštálu, potom napríklad charakteristiky LED XHP35 od „Cree“ hovoria o 1300-1500 lúmenoch z jedného čipu. Ale ich výkon je tiež väčší - je to 13 wattov.

Ak zhrnieme vlastnosti rôznych modifikácií a modelov LED diód tejto značky, môžete vidieť nasledujúce:

Svetelný tok SMD LED „Cree“ sa nazýva zásobník, ktorý musí byť pripevnený k obalu. V poslednej dobe sa pod touto značkou objavilo veľa falzifikátov, hlavne čínskeho pôvodu. Pri nákupe je ťažké ich odlíšiť, ale po mesiaci používania sa ich svetlo stlmí a prestávajú sa líšiť od ostatných. Za dosť vysokých nákladov bude takáto akvizícia dosť nepríjemným prekvapením.

Ponúkame vám krátke video na túto tému:

Kontrola LED pomocou multimetra - ako na to

Najjednoduchším a najdostupnejším spôsobom je vytočenie čísla. Multimetre majú samostatnú polohu prepínača špeciálne pre diódy. Prepnite prístroj do požadovanej polohy a dotýkajte sa sondami LED nožičiek. Ak sa na displeji zobrazuje číslo „1“, mali by ste zmeniť polaritu. V tejto polohe by mal bzučiak multimetra pípať a mala by svietiť LED dióda. Ak sa tak nestalo, je nefunkčný. Ak je svetelná dióda v dobrom prevádzkovom stave, ale nefunguje, keď je zapojená do obvodu, môžu to byť dva dôvody - nesprávne umiestnenie alebo porucha rezistora (v moderných súčiastkach SMD je už zabudovaný, ktoré budú jasné počas procesu „vytáčania“).

Farebné kódovanie LED

Pre tieto výrobky neexistuje všeobecne akceptované svetové označovanie, každý výrobca si určí farbu, ktorá mu vyhovuje. V Rusku sa používa farebné kódovanie LED diód, ale používa ho málokto, pretože zoznam prvkov s písmenovými označeniami je dosť pôsobivý a ťažko si ho chce niekto pamätať. Najbežnejšie označenie písmen, ktoré mnohí považujú za všeobecne akceptované. Takéto označenia sa ale častejšie nenachádzajú na výkonných prvkoch, ale na LED pásoch.

Dekódovanie kódu značenia pásky LED

Aby ste pochopili, ako je páska označená, musíte venovať pozornosť tabuľke:

Vezmime si napríklad konkrétne označenie LED CW SMD5050 / 60 IP68. Z toho pochopíte, že máme biely LED pásik na povrchovú montáž. Nainštalované prvky majú veľkosť 5x5mm, v množstve 60 ks / m. Stupeň ochrany jej umožňuje dlho pracovať pod vodou.

Čo môžete robiť s vlastnými LED?

Toto je veľmi zaujímavá otázka. A ak na ňu odpoviete podrobne, potom to bude trvať veľmi dlho. Najčastejšie sa LED používajú na osvetlenie zavesených a zavesených stropov, kuchynského pracovného priestoru alebo dokonca klávesnice počítača.

Odborný názor

Inžinier-konštruktér spoločností ES, EM, EO (napájanie, elektrické zariadenia, vnútorné osvetlenie) LLC ASP North-West

"Aby také prvky fungovali, potrebujete stabilizátor výkonu alebo ovládač." Môžete si ho dokonca vziať zo starej čínskej girlandy. Mnoho „remeselníkov“ píše, že stačí obyčajný stupňovitý transformátor, ale nie je to tak. V takom prípade diódy blikajú. ““

Súčasný stabilizátor - akú funkciu vykonáva

Stabilizátor pre LED diódy je napájací zdroj, ktorý znižuje napätie a vyrovnáva prúd. Inými slovami, vytvára podmienky pre normálnu prevádzku prvkov. Zároveň chráni pred zvýšením alebo znížením napätia na LED diódach. Existujú stabilizátory, ktoré dokážu nielen regulovať napätie, ktoré zaisťuje plynulé vyblednutie svetelných prvkov, ale tiež ovládať režimy farieb alebo blikania. Volajú sa kontrolóri. Podobné zariadenia možno vidieť na girlandách. Predávajú sa tiež v elektrických obchodoch na prepínanie pomocou RGB pások. Tieto ovládače sú vybavené diaľkovými ovládačmi.

Schéma takéhoto zariadenia nie je zložitá a ak je to žiaduce, najjednoduchší stabilizátor je možné vyrobiť vlastnými rukami. Potrebujete na to iba malé znalosti z elektroniky a schopnosť držať v rukách spájkovačku.

Denné svietenie na aute

Používanie LED v automobilovom priemysle je pomerne bežné. Napríklad DRL sa vyrábajú výlučne s ich pomocou. Ak ale auto nie je vybavené svetlami na diaľkové svetlá, potom ich nákup môže zasiahnuť rozpočet. Mnoho nadšencov automobilov si vystačí s lacným LED pásikom, ale to nie je dobrý nápad. Najmä ak je sila jeho svetelného toku malá. Dobrým riešením môže byť nákup samolepiacej pásky na báze diód Cree.

Je celkom možné vyrobiť DRL pomocou tých, ktoré už nie sú v poriadku, vložením nových výkonných diód do starých puzdier.

Dôležité! Denné svetlá sú navrhnuté presne tak, aby bolo auto viditeľné cez deň a nie v noci. Nemá zmysel kontrolovať, ako budú svietiť v tme. DRL by mali byť viditeľné na slnečnom svetle.

Blikajúce LED diódy - na čo slúžia?

Dobrým využitím takýchto prvkov by bol billboard. Ak však svieti staticky, nebude priťahovať náležitú pozornosť. Hlavnou úlohou je zostaviť a spájkovať štít - vyžaduje to určité zručnosti, ktoré nie je ťažké získať. Po zostavení môžete ovládač namontovať z rovnakého girlandy. Výsledkom sú blikajúce reklamy, ktoré jednoznačne upútajú pozornosť.

Farebná hudba na svetelných diódach - je ťažké ju vyrobiť

Táto práca už nie je pre začiatočníkov. Aby ste mohli zostaviť plnohodnotnú farebnú hudbu vlastnými rukami, potrebujete nielen presný výpočet prvkov, ale aj vedomosti o rádiovej elektronike. Ale aj tak je jeho najjednoduchšia verzia úplne v silách každého.

V obchodoch s elektronikou nájdete zvukový senzor a mnoho moderných spínačov ho má (svetlo na bavlne). Ak máte LED pásik a stabilizátor, požadovaný výsledok dosiahnete spustením „+“ zo zdroja napájania na pásik podobným crackerom.

Indikátor napätia: čo robiť, keď vyhorí

Moderné indikačné skrutkovače pozostávajú zo svetelnej diódy a rezistorov s izolátorom. Najčastejšie ide o ebenovú vložku. Ak prvok vo vnútri vyhorí, je možné ho vymeniť za nový. A farbu už vyberie sám remeselník.

Ďalšou možnosťou je zabezpečiť kontinuitu reťazca. Bude to vyžadovať 2 batérie pre prsty, vodiče a svetelnú diódu. Po pripojení batérií do série sme spájkovali jednu z ich nôh na plus batérie. Drôty pôjdu od druhej nohy a od záporného pólu batérie. Výsledkom je, že keď je zatvorená, dióda sa rozsvieti (ak nie je zmenená polarita).

Schémy zapojenia LED - ako robiť všetko správne

Takéto prvky je možné spojiť dvoma spôsobmi - sériovo a paralelne. Nemalo by sa zabúdať, že svetelná dióda musí byť umiestnená správne. V opačnom prípade nebude schéma fungovať. U bežných prvkov s valcovitým tvarom sa to dá určiť nasledovne: na katóde je viditeľný štítok (-), je o niečo väčší ako anóda (+).

Ako vypočítať odpor LED

Výpočet odporu LED je veľmi dôležitý. V opačnom prípade sa prvok jednoducho vypáli a nedokáže odolať hodnote sieťového prúdu.

Môžete to urobiť pomocou vzorca:

R \u003d (VS - VL) / I, kde

• VS - napájacie napätie;
• VL – menovité napätie pre LED;
• Ja - prúd LED (zvyčajne 0,02 A, čo je 20 mA).

Všetko je možné, ak si prajete. Schéma je celkom jednoduchá - používame napájanie z rozbitého mobilného telefónu alebo iného. Hlavná vec je, že má usmerňovač. Je dôležité nepreháňať to so záťažou (s počtom diód), inak hrozí nebezpečenstvo spálenia napájacieho zdroja. Štandardná nabíjačka zvládne 6 - 12 článkov. Môžete si pripojiť farebné podsvietenie klávesnice počítača tak, že vezmete 2 modré, biele, červené, zelené a žlté prvky. Ukázalo sa to celkom pekne.

Užitočná informácia! Napätie, ktoré napájací zdroj produkuje, je 3,7 V. To znamená, že diódy musia byť zapojené do série paralelne v pároch.

Paralelné a sériové pripojenie: ako sa vykonávajú

Podľa zákonov fyziky a elektrotechniky je paralelné pripojenie napätia rovnomerne rozložené medzi všetkých spotrebiteľov a na každom z nich zostáva nezmenené. Pri postupnej inštalácii je tok rozdelený a u každého zo spotrebiteľov sa stáva násobkom ich počtu. Inými slovami, ak vezmete 8 svetelných diód zapojených do série, budú fungovať normálne od 12 V. Ak ich zapojíte paralelne, zhoria.

Pripojenie 12V svetelných diód ako najlepšia voľba

Akýkoľvek pás LED je navrhnutý na pripojenie k stabilizátoru, ktorý produkuje 12 alebo 24 V. Dnes je na pultoch ruských obchodov prezentovaný obrovský sortiment výrobkov od rôznych výrobcov s týmito parametrami. Ale napriek tomu prevažujú pásky a ovládače s presným napätím 12 V. Toto napätie je pre ľudí bezpečnejšie a náklady na tieto zariadenia sú nižšie. O samostatnom pripojení k sieti 12 V sme hovorili trochu vyššie, nemali by však nastať problémy s pripojením k ovládaču - je k nim priložený diagram, na ktorý dokáže prísť aj študent.

Nakoniec

Popularita, ktorú si svetelné diódy získavajú, sa nemôže tešiť. Napokon, robí pokroky vpred. A ktovie, možno sa v blízkej budúcnosti objavia nové LED diódy, ktoré budú mať rádovo vyššiu charakteristiku ako tie súčasné.

Dúfame, že náš článok bol užitočný pre milého čitateľa. Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy, opýtajte sa ich na diskusiách. Náš tím je vždy pripravený odpovedať na ne. Napíšte, podeľte sa o svoje skúsenosti, pretože môže niekomu pomôcť.

Video: ako správne pripojiť LED

Laboratórne práce č. Bolo pre mňa veľmi zaujímavé, ako „účinnosť“ LED závisí od prúdu, ktorý ňou prechádza. Pokúsim sa nájsť bod najvyššej účinnosti. No, podľa tradície sa budem deliť o svoje remeslo. Úplný rozpad 1W LED žiaroviek. Koho to zaujíma, poďme.
Najskôr sa pozrime, v akej podobe balíček dorazil.


Štandardná taška s bublinou vo vnútri.


Všetko je zabalené v najvyššej triede.


Koho to zaujíma, všetky charakteristiky sú napísané na obale.


Presne 100ks. Prijaté už dávno. Ležali sme nečinne viac ako tri mesiace. Poháňajte sa väčšinou so žiarovkami. Prišlo to aj na nich. Rozhodol som sa zostaviť graf závislosti „jasu žiarenia“ na prúde a výkone na LED. Bolo o tom veľa otázok. Medzeru som sa rozhodol vyplniť experimentom.
Toto zariadenie so zabudovaným luxometrom mi pri experimente pomôže. Umožňuje merať úroveň osvetlenia až do 4 000 - 40 000 Lux (± 5,0%). Takto to vyzerá na oficiálnej webovej stránke.

A taký je v živote.


Aby sme minimalizovali chybu, tienime okná. Vzdialenosť k LED je asi 30cm. Táto hodnota nemá vplyv na experiment zaujíma nás závislosť, nie absolútne hodnoty. Luxometer ukazuje 3 Luxy. Svetlé pozadie v množstve 3 Lux neovplyvní presnosť merania. Ako zdroj stabilizovaného prúdu použijem kalibrátor P321.

Prúdový kalibrátor P321 s manuálnym a softvérovým ovládaním je určený na použitie v automatizovaných kalibračných inštaláciách a tiež ako nezávislý prístroj na testovanie analógových a digitálnych zariadení na jednosmerný prúd.

\u003e Pomocou výslednej tabuľky vykreslím závislosť „energetickej účinnosti“ LED na výkone (prúde), ktorý ňou prešiel. Mnohí o takejto závislosti hádali. Navrhol som to vo forme grafu.


Ako je zrejmé z grafu, čím vyšší je výkon prechádzajúci LED, tým nižšia je „energetická účinnosť“. Zjednodušene povedané, čím menej energie z nominálnej hodnoty, tým viac energie ide do svetla a nie do tepla. Tipoval som o takej závislosti. Teraz som to potvrdil pomocou meraní.
Ak sa budete riadiť logikou experimentu pri výmene 1W LED v LED žiarovke za 3W LED, pri rovnakej spotrebe energie bude svietiť takmer 1,5-krát jasnejšie! A bude menej vyhrievané! (Všetky ostatné veci sú rovnaké).
V tomto prípade je možné považovať laboratórne práce za ukončené. Práca bola vykonaná, záver bol urobený. Prejdime k praktickým cvičeniam.
Pomocou týchto LED som sa rozhodol prerobiť lampu.


Žiarovky sa už zhoršili a nové majú nízku kvalitu.


Vzal som si fóliový textolit.





Neotrávil som dosku. Stačí vyrezať drážky (týmto spôsobom rýchlejšie).


Zhora bola doska pokrytá farbou v spreji. Dosku som vyrobil tak, aby sa dala spojiť ako s elektronickým vodičom, tak aj s vodičom na vodičoch (pri určitom spájkovaní prepojok).


Diódy s doskou budú stlačené na hliníkovom plechu. Videl som to z toho, čo som našiel.


Spájkoval som diódy. Dal som prepojky na pripojenie elektronického ovládača podľa schémy.


Ovládač pre 600mA, 9-12V.






Zmerajme prúd a napätie.
Obrázky neboli veľmi dobré. Slabé osvetlenie, tak slabé zaostrenie (prepáčte).


Toto je vedľajšie bývanie. 0,57 A * 9,55 V \u003d 5,44 W. Pozrime sa, koľko to spotrebuje zo siete.

6,46 W. Rozdiel je 1W, toto preberá vodič.
Rozhodol som sa pripojiť žiarovku cez vodiče, nepotrebujem veľa energie a elektronický ovládač si odložím na niečo hodnotnejšie. A tu je schéma.


Spájkovače som spájkoval iným spôsobom.

Všetky diódy sú v sérii.
Tiež som urobil dosku vodiča z toho, čo bolo (rýchlym spôsobom)



Nechýbal ani špendlík na zapínanie. Neodstránil som plyn. Vľavo kvôli hmotnosti, inak lampa spadne.


Vyrobené v súlade so všetkými pravidlami elektrickej bezpečnosti. Nevyjde ani jeden energizovaný prvok. Doska je pripevnená tlačenými vodičmi dovnútra.

Ďalšie informácie

A ako to býva, pozrime sa, ako to svieti.
Toto je 40W žiarovka. Prirodzene, všetky žiarovky sú v rovnakých podmienkach (vystavenie ručnej brzde, vzdialenosť od steny je rovnaká).

Toto je moje LED svetlo. Merač fotoexpozície naznačuje, že svieti jasnejšie ako štyridsať.
Vypočítaný výkon žiarovky je 3,9 W. Plocha hliníkového plechu je 42,3 cm2. Ukázalo sa to 11 cm2 na watt. Takmer nezahrieva. Pre porovnanie, zakúpené 1,3W LED žiarovky majú plochu 7cm2 (5,5cm2 na watt) na textolite, fungujú šesť mesiacov bez porúch.
A na záver pre tých, ktorí radi sledujú stopy.

LED dióda je dióda schopná svietiť, keď ňou preteká prúd. V angličtine sa LED nazýva dióda vyžarujúca svetlo alebo LED.

Farba žiarovky LED závisí od prísad pridaných do polovodiča. Takže napríklad nečistoty z hliníka, hélia, india a fosforu spôsobujú žiarenie z červenej na žltú. Indium, gálium, dusík spôsobujú, že LED svieti modro až zeleno. Keď sa k modrému kryštálu pridá fosfor, LED bude svietiť nabielo. V súčasnosti priemysel vyrába svetelné diódy všetkých farieb dúhy, ale farba nezávisí od farby puzdra LED, ale od chemických prísad v jeho kryštáli. Akákoľvek farebná LED môže mať priehľadné telo.

Prvá LED bola vyrobená v roku 1962 na University of Illinois. Na začiatku 90. rokov sa narodili jasné LED, o niečo neskôr super jasné.
Výhoda LED diód oproti žiarovkám je nepopierateľná, a to:

* Nízka spotreba energie - 10-krát úspornejšia ako žiarovky
* Dlhá životnosť - až 11 rokov nepretržitej prevádzky
* Zdroj vysokej odolnosti - nebojí sa vibrácií a nárazov
* Veľká škála farieb
* Schopnosť pracovať pri nízkom napätí
* Environmentálna a požiarna bezpečnosť - v LED diódach žiadne jedovaté látky. LED diódy sa nezahrievajú, z čoho sú vylúčené požiare.

LED značenie

Obrázok: jeden.5 mm dizajn LED indikátora

V reflektore je umiestnený LED kryštál. Tento reflektor nastavuje počiatočný uhol rozptylu.
Svetlo potom prechádza epoxidovým telom. Prichádza k objektívu - a potom sa začne rozptyľovať po stranách pod uhlom, ktorý v praxi závisí od konštrukcie objektívu - od 5 do 160 stupňov.

Vysielacie LED diódy možno rozdeliť do dvoch veľkých skupín: LED diódy viditeľného svetla a infračervené (IR) LED. Prvé sa používajú ako indikátory a zdroje podsvietenia, zatiaľ čo druhé sa používajú v zariadeniach na diaľkové ovládanie, infračervených prijímačoch a snímačoch.
Svetelné diódy sú farebne odlíšené (tabuľka 1). Najskôr je potrebné určiť typ LED podľa prevedenia jej tela (obr. 1), a potom ho objasniť farebným kódovaním podľa tabuľky.

Obrázok: 2.Typy LED krytov

Farby LED

LED diódy sú dodávané takmer vo všetkých farbách: červená, oranžová, žltá, žltá, zelená, modrá a biela. Modré a biele LED diódy sú o niečo drahšie ako iné farby.
Farba LED diód je určená typom polovodičového materiálu, z ktorého sú vyrobené, a nie farbou plastu jeho krytu. LED diódy akejkoľvek farby sa dodávajú v bezfarebnom puzdre. V takom prípade je možné farbu rozpoznať iba po zapnutí ...

Stôl 1.LED značenie

Viacfarebné LED diódy

Viacfarebná LED je usporiadaná jednoducho, spravidla je červená a zelená kombinovaná do jedného tela s tromi nohami. Zmenou jasu alebo počtu impulzov na každom z kryštálov môžete dosiahnuť rôzne farby žiary.

LED diódy sú pripojené k zdroju prúdu, anóda ku kladnému, katóda k zápornému. Mínus (katóda) LED je zvyčajne označený malým výrezom puzdra alebo kratšou elektródou, existujú však výnimky, takže je lepšie objasniť túto skutočnosť v technických charakteristikách konkrétnej LED.

Ak tieto značky neexistujú, je možné polaritu určiť aj empiricky, a to krátkym pripojením LED k napájaciemu napätiu cez príslušný odpor. Toto však nie je najlepší spôsob určenia polarity. Okrem toho, aby sa zabránilo tepelnému prerušeniu LED alebo prudkému zníženiu jeho životnosti, je nemožné určiť polaritu „štuchnutím“ bez rezistora obmedzujúceho prúd. Pre rýchle testovanie je pre väčšinu LED diód vhodný menovitý rezistor 1 kΩ, ak je napätie 12V alebo menej.

Mali by ste okamžite varovať: nemierte lúč LED priamo do svojho vlastného oka (rovnako ako do oka priateľa) na krátku vzdialenosť, aby nedošlo k poškodeniu vášho zraku.

Napájacie napätie

Dve hlavné charakteristiky LED diód sú pokles napätia a intenzita prúdu. Typicky sú LED diódy dimenzované na 20 mA, existujú však výnimky, napríklad štvornásobné diódy LED sú zvyčajne dimenzované na 80 mA, pretože jediné balenie LED obsahuje štyri polovodičové kryštály, z ktorých každý spotrebuje 20 mA. Pre každú LED sú prípustné hodnoty napájacieho napätia Umax a Umaxrev (respektíve pre spínanie vpred a vzad). Keď sa použije napätie vyššie ako tieto hodnoty, dôjde k elektrickému prerušeniu, v dôsledku čoho LED dióda zlyhá. Existuje aj minimálne napájacie napätie Umin, pri ktorom svieti LED dióda. Rozsah napájacích napätí medzi Umin a Umax sa nazýva „pracovná“ zóna, pretože tu pracuje LED.

Napájacie napätie - parameter pre LED nie je použiteľný. LED diódy túto vlastnosť nemajú, takže ich nemôžete pripojiť priamo k zdroju napájania. Hlavná vec je, že napätie, z ktorého je LED napájaná (cez odpor), je vyššie ako pokles napätia LED vpred (pokles napätia vpred je uvedený v charakteristike namiesto napájacieho napätia a pre bežné LED diódy kolíše) v priemere od 1,8 do 3,6 voltov).
Napätie uvedené na obale LED nie je napájacím napätím. Toto je veľkosť poklesu napätia na LED. Táto hodnota je nevyhnutná na výpočet zostávajúceho napätia, ktoré nekleslo na LED, ktorá sa podieľa na vzorci na výpočet odporu rezistora obmedzujúceho prúd, pretože je to práve to, čo je potrebné regulovať.
Zmena napájacieho napätia iba o desatinu voltu pri konvenčnej LED (z 1,9 na 2 volty) spôsobí päťdesiatpercentné zvýšenie prúdu pretekajúceho LED (z 20 na 30 miliampérov).

Pre každý prípad LED s rovnakou hodnotou môže byť napätie, ktoré je pre ňu vhodné, odlišné. Zapnutím paralelného zapojenia niekoľkých LED diód rovnakého výkonu a ich pripojením na napätie, napríklad 2 volty, riskujeme rýchle spálenie niektorých exemplárov a ďalšie podsvietenie kvôli rozšíreniu charakteristík. Preto pri pripojení LED nie je potrebné monitorovať napätie, ale prúd.

Množstvo prúdu pre LED je hlavným parametrom a je zvyčajne 10 alebo 20 miliampérov. Nezáleží na tom, aké je napätie. Hlavná vec je, že prúd prúdiaci v obvode LED zodpovedá nominálnemu pre LED. A prúd je regulovaný rezistorom zapojeným do série, ktorého hodnota sa počíta podľa vzorca:

R
Upit - napájacie napätie vo voltoch.
Upad - priamy pokles napätia na LED vo voltoch (uvedený v charakteristikách a zvyčajne je v oblasti 2 voltov). Keď je do série zapojených niekoľko LED, sú pridané poklesy napätia.
Ja - maximálny dopredný prúd LED v ampéroch (uvedený v charakteristikách a zvyčajne je to 10 alebo 20 miliampérov, t. j. 0,01 alebo 0,02 ampéra). Ak je do série zapojených niekoľko LED, dopredný prúd sa nezvyšuje.
0,75 - koeficient spoľahlivosti pre LED.

Tiež by ste nemali zabudnúť na výkon rezistora. Výkon môžete vypočítať pomocou vzorca:

P Je výkon rezistora vo wattoch.
Upit - efektívne (efektívne, rms) napätie zdroja vo voltoch.
Upad - priamy pokles napätia na LED vo voltoch (uvedený v charakteristikách a zvyčajne je v oblasti 2 voltov). Keď je do série zapojených niekoľko LED, sú pridané poklesy napätia. ...
R Je odpor rezistora v ohmoch.

Výpočet odporu obmedzujúceho prúd a jeho výkonu pre jednu LED

Typické vlastnosti LED

Typické parametre bielej indikačnej LED: prúd 20 mA, napätie 3,2 V. Jeho výkon je teda 0,06 W.

Označuje sa tiež ako povrchová montáž LED s nízkou spotrebou LED - SMD. Rozsvietia tlačidlá v bunke, na obrazovke monitora, ak je podsvietené LED, používajú sa na výrobu dekoratívnych samolepiacich pások LED a oveľa viac. Existujú dva najbežnejšie typy: SMD 3528 a SMD 5050. Prvý z nich obsahuje rovnaký kryštál ako LED diódy, to znamená, že jeho výkon je 0,06 W. Ale druhý má tri také kryštály, takže ho už nemožno nazvať LED - je to LED zostava. Je zvykom volať LED SMD 5050, ale nie je to úplne správne. Toto sú zhromaždenia. Ich celkový výkon je 0,2 W.
Prevádzkové napätie LED závisí od polovodičového materiálu, z ktorého je vyrobená; v súlade s tým existuje vzťah medzi farbou LED a jej prevádzkovým napätím.

Tabuľka poklesu napätia LED v závislosti od farby

Podľa veľkosti poklesu napätia pri testovaní LED pomocou multimetra môžete určiť približnú farbu svietenia LED podľa tabuľky.

Sériové a paralelné prepínanie LED diód

Keď sú LED zapojené do série, odpor obmedzovacieho odporu sa počíta rovnako ako pri jednej LED, iba úbytky napätia všetkých LED sa sčítajú podľa vzorca:

Pri sériovom pripájaní LED diód je dôležité vedieť, že všetky LED diódy používané v girlande musia byť rovnakej značky. Toto tvrdenie by sa nemalo brať ako pravidlo, ale ako zákon.

Ak chcete zistiť, aký je maximálny počet LED diód, ktoré je možné použiť v girlande, mali by ste použiť vzorec

* Nmax - maximálny povolený počet LED diód v girlande
* Využitie - Napätie zdroja energie, napríklad batérie alebo akumulátora Vo voltoch.
* Upr - dopredné napätie LED získané z pasových charakteristík (zvyčajne v rozmedzí od 2 do 4 voltov). Vo voltoch.
* So zmenou teploty a starnutím LED sa môže zvýšiť Upr. Coeff. 1.5 poskytuje rezervu pre takýto prípad.

Pri tomto výpočte môže byť písmeno „N“ vo zlomkovej podobe, napríklad 5.8. Prirodzene nemôžete použiť 5,8 LED, takže by ste mali zahodiť zlomkovú časť čísla a ponechať iba celé číslo, to znamená 5.

Obmedzujúci rezistor pre postupné spínanie LED sa počíta rovnakým spôsobom ako pre jednotlivé spínanie. Ale do vzorcov sa pridáva ešte jedna premenná „N“ - počet LED v girlande. Je veľmi dôležité, aby počet LED diód v reťazci bol menší alebo rovný „Nmax“ - maximálny povolený počet LED diód. Všeobecne musí byť splnená podmienka: N \u003d

Všetky ostatné výpočty sa vykonávajú rovnakým spôsobom ako výpočet rezistora so zapnutou jednou LED.

Ak napájacie napätie nestačí ani pre dve sériovo zapojené LED, potom musí byť každá LED vybavená vlastným obmedzujúcim rezistorom.

Pripojenie LED diód paralelne k spoločnému odporu je zlé riešenie. Spravidla majú LED diódy rozptyl parametrov, z ktorých každá vyžaduje mierne odlišné napätie, čo robí takéto spojenie prakticky nefunkčným. Jedna z diód bude svietiť jasnejšie a bude viac prúdiť, kým nezlyhá. Takéto spojenie výrazne urýchľuje prirodzenú degradáciu LED kryštálu. Ak sú LED zapojené paralelne, musí mať každá z nich svoj vlastný obmedzujúci odpor.

Sériové zapojenie LED je tiež výhodné z hľadiska ekonomickej spotreby zdroja energie: celý rad reťazcov spotrebúva presne ten istý prúd ako jedna LED. A keď sú zapojené paralelne, prúd je toľkokrát väčší, ako je počet paralelných LED diód, ktoré máme.

Výpočet obmedzovacieho odporu pre sériovo zapojené LED je rovnako ľahký ako výpočet jednej LED. Jednoducho spočítame napätie všetkých LED diód, výsledný súčet odčítame od napájacieho napätia (bude to pokles napätia na rezistore) a vydelíme ho prúdom LED (zvyčajne 15 - 20 mA).

A ak máme veľa LED, niekoľko desiatok a zdroj energie neumožňuje ich pripojenie všetkých do série (nie je dostatok napätia)? Potom na základe napätia zdroja energie určíme, koľko LED diód môžeme zapojiť do série. Napríklad pre 12 voltov je to 5 dvojvoltových LED diód. Prečo nie 6? Ale koniec koncov, niečo musí spadnúť na obmedzujúci odpor. Tu sú zvyšné 2 volty (12 - 5x2) a vezmite ich na výpočet. Pre prúd 15 mA bude odpor 2 / 0,015 \u003d 133 Ohmov. Najbližší štandard je 150 Ohm. Ale môžeme spojiť toľko reťazcov po piatich LED a každý rezistor. Táto metóda sa nazýva paralelné-sériové pripojenie.

Pokiaľ existujú LED rôznych značiek, tak ich kombinujeme tak, že v každej pobočke sú iba LED typu ONE (alebo s rovnakým prevádzkovým prúdom). V tomto prípade nie je potrebné pozorovať rovnaké napätia, pretože pre každú vetvu vypočítame vlastný odpor.

Ďalej zvážte stabilizovaný spínací obvod LED. Poďme sa dotknúť výroby súčasného stabilizátora. Existuje mikroobvod KR142EN12 (cudzí analóg LM317), ktorý vám umožní vytvoriť veľmi jednoduchý prúdový stabilizátor. Na pripojenie LED (pozri obrázok) sa počíta hodnota odporu R \u003d 1,2 / I (1,2 je pokles napätia nie v stabilizátore), to znamená pri prúde 20 mA, R \u003d 1,2 / 0,02 \u003d 60 Ohm. Stabilizátory sú navrhnuté pre maximálne napätie 35 voltov. Radšej ich takto neobliekajte a použite maximálne 20 voltov. S týmto zahrnutím, napríklad bielej LED 3,3 voltu, je možné napájať stabilizátor napätím od 4,5 do 20 voltov, zatiaľ čo prúd na LED dióde bude zodpovedať konštantnej hodnote 20 mA. Pri napätí 20V zistíme, že k takémuto stabilizátoru je možné zapojiť sériovo 5 bielych LED diód, bez obáv z napätia na každej z nich bude prúd v obvode pretekať 20mA (nadmerné napätie na stabilizátore zhasne) ).

Dôležité! Zariadenie s veľkým počtom LED diód má vysoký prietok prúdu. Je prísne zakázané pripájať takéto zariadenie k zapnutému zdroju napájania. V takom prípade v mieste pripojenia vznikne iskra, ktorá vedie k vzniku veľkého prúdového impulzu v obvode. Tento impulz zničí LED diódy (najmä modré a biele). Ak LED diódy pracujú v dynamickom režime (neustále sa rozsvecujú, zhasínajú a blikajú) a takýto režim je založený na použití relé, mali by ste vylúčiť výskyt iskry na kontaktoch relé.

Každý reťazec by mal byť zostavený z LED diód rovnakých parametrov a rovnakého výrobcu.
Tiež dôležité! Zmena teploty okolia ovplyvňuje prúd pretekajúci kryštálom. Preto je žiaduce vyrobiť zariadenie tak, aby prúd pretekajúci LED nebol 20mA, ale 17-18mA. Strata jasu bude zanedbateľná, ale je zabezpečená dlhá životnosť.

Ako napájať LED z 220 V.

Zdalo by sa, že všetko je jednoduché: do série sme vložili rezistor a to je všetko. Je potrebné mať na pamäti jednu dôležitú charakteristiku LED: maximálne prípustné spätné napätie. Väčšina diód LED má napätie asi 20 voltov. A keď ho pripojíte k sieti s opačnou polaritou (prúd sa strieda, polovica periódy ide jedným smerom a druhá polovica - v opačnom smere), použije sa na ňu úplné amplitúdové napätie siete - 315 voltov! Odkiaľ pochádza tento údaj? 220 V je efektívne napätie, zatiaľ čo amplitúda je (root of 2) \u003d 1,41-krát viac.
Preto, aby ste zachránili LED, musíte do nej zapojiť diódu do série, ktorá nedovolí, aby k nej prešlo spätné napätie.

Ďalšia možnosť pripojenia LED k elektrickej sieti 220v:

Alebo umiestnite dve LED do protiľahlosti.

Možnosť napájania zo siete s tlmiacim rezistorom nie je najoptimálnejšia: na rezistore sa uvoľní značný výkon. Skutočne, ak sa použije odpor 24 kOhm (maximálny prúd 13 mA), potom rozptýlený výkon bude asi 3 W. Môžete ho znížiť na polovicu zapojením diódy do série (potom sa teplo bude uvoľňovať iba na jednu polperiódu). Dióda musí byť pre spätné napätie najmenej 400 V. Keď sú zapnuté dve protiľahlé LED diódy (sú dokonca aj tie, ktoré majú v rovnakom prípade dva kryštály, zvyčajne rôznych farieb, jeden kryštál je červený, druhý zelený), môžete môže dať dva dva-wattové odpory, každý odpor dvakrát menej.
Urobím výhradu, že použitím rezistora s vysokým odporom (napríklad 200 kΩ) môžete rozsvietiť LED bez ochrannej diódy. Reverzný rozpadový prúd bude príliš malý na to, aby spôsobil zničenie kryštálu. Jas je samozrejme veľmi nízky, ale napríklad to bude celkom dosť na to, aby ste v tme osvetlili vypínač v spálni.
Vzhľadom na to, že prúd v sieti je premenlivý, môžete sa vyhnúť zbytočnému plytvaniu elektrinou na ohrev vzduchu pomocou obmedzovacieho odporu. Jeho úlohu môže hrať kondenzátor, ktorý prechádza striedavým prúdom bez zahrievania. Prečo je to samostatná otázka, zvážime ju neskôr. Teraz musíme vedieť, že aby kondenzátor mohol prechádzať striedavým prúdom, musia ním prechádzať obe polovičné periódy. Ale LED vedie prúd iba jedným smerom. Dali sme teda obyčajnú diódu (alebo druhú LED) do protiľahlosti k LED, ktorá prejde druhým pol cyklom.

Teraz sme však odpojili náš okruh od siete. Na kondenzátore zostalo určité napätie (až do úplnej amplitúdy, ak si pamätáme, rovných 315 V). Aby sme sa vyhli náhodnému úrazu elektrickým prúdom, poskytneme paralelne s kondenzátorom veľkokapacitný vybíjací odpor (aby počas bežnej prevádzky ním pretekal malý prúd, ktorý nespôsobuje jeho zahriatie), ktorý po odpojení od siete vybije kondenzátor za zlomok sekundy. Na ochranu pred impulzným nabíjacím prúdom umiestnime tiež odpor s nízkym odporom. Bude tiež hrať úlohu poistky, ktorá okamžite vyhorí v prípade náhodného rozpadu kondenzátora (nič netrvá večne, a to sa tiež stáva).

Kondenzátor musí byť najmenej 400 voltov alebo špeciálny pre obvody striedavého prúdu s napätím najmenej 250 voltov.
Čo ak chceme vyrobiť LED žiarovku z niekoľkých LED? Všetky zapneme do série, všetkým postačí jedna dióda počítadla.

Dióda musí byť dimenzovaná na prúd, ktorý nie je menší ako prúd cez LED, spätné napätie - nie menší ako súčet napätia na LED. Ešte lepšie je vziať párny počet LED diód a zapnúť ich paralelne.

Na obrázku obsahuje každý reťazec tri LED diódy, v skutočnosti ich môže byť viac ako tucet.
Ako vypočítať kondenzátor? Odčítame súčet poklesu napätia na LED diódach od špičkového napätia siete 315V (napríklad pre tri biele je to asi 12 voltov). Dostaneme úbytok napätia na kondenzátore Uп \u003d 303 V. Kapacita v mikrofaradoch sa bude rovnať (4,45 * I) / Uп, kde I je požadovaný prúd cez LED diódy v miliampéroch. V našom prípade pre 20 mA bude kapacita (4,45 * 20) / 303 \u003d 89/303 ~ \u003d 0,3 μF. Paralelne môžete umiestniť dva kondenzátory 0,15 μF (150 nF).

Najčastejšie chyby pri pripájaní LED diód

1. Pripojenie LED priamo k zdroju napájania bez obmedzovača prúdu (rezistor alebo špeciálny čip vodiča). Diskutované vyššie. LED dióda rýchlo zlyhá kvôli zle riadenému množstvu prúdu.

2. Pripojenie LED diód zapojených paralelne k spoločnému odporu. Najskôr kvôli možnej zmene parametrov budú LED diódy svietiť s rôznym jasom. Po druhé, čo je dôležitejšie, ak niektorá z diód LED zlyhá, prúd druhej sa zdvojnásobí a môže tiež zhorieť. V prípade použitia jedného odporu je účelnejšie zapojiť LED diódy do série. Potom pri výpočte odporu ponecháme prúd rovnaký (napríklad 10 mA) a pripočítame pokles napätia LED vpred (napríklad 1,8 V + 2,1 V \u003d 3,9 V).

3. Zahrnutie LED diód do série určených pre rôzne prúdy. V takom prípade bude jedna z diód LED pracovať buď opotrebovane, alebo bude mať slabé svetlo - v závislosti od nastavenia prúdu obmedzovacím odporom.

4. Inštalácia odporu s nedostatočným odporom. Výsledkom je, že prúd pretekajúci LED je príliš vysoký. Pretože časť energie sa v dôsledku porúch v kryštálovej mriežke premieňa na teplo, stane sa jej pri nadhodnotených prúdoch priveľa. Kryštál sa prehrieva, čo má za následok výrazné zníženie jeho životnosti. Pri ešte väčšom nadhodnotení prúdu v dôsledku zahrievania oblasti spojenia p-n klesá vnútorná kvantová výťažnosť, klesá jas LED (je to zvlášť viditeľné pri červených LED) a kryštál sa začína katastrofálne zrútiť.

5. Pripojenie LED k sieti AC (napr. 220 V) bez vykonania opatrení na obmedzenie spätného napätia. Väčšina diód LED má maximálne prípustné reverzné napätie asi 2 volty, zatiaľ čo reverzné napätie v polovičnom cykle, keď je dióda LED vypnutá, vytvára na nej pokles napätia rovnajúci sa napájaciemu napätiu. Existuje mnoho rôznych obvodov, aby sa zabránilo škodlivým účinkom spätného napätia. Najjednoduchšia je popísaná vyššie.

6. Inštalácia rezistora s nedostatočným výkonom. Výsledkom je, že sa rezistor veľmi zahrieva a začína taviť izoláciu drôtov, ktoré sa ho dotýkajú. Potom sa na ňom farba pripáli a nakoniec sa vplyvom vysokej teploty zrúti. Rezistor nemôže bezbolestne rozptýliť viac ako výkon, pre ktorý je navrhnutý.

Blikajúce LED diódy

Blikajúca dióda (MSD) je LED so zabudovaným integrovaným generátorom impulzov s frekvenciou blesku 1,5 - 3 Hz.
Napriek svojej kompaktnosti obsahuje blikajúca LED polovodičový čip generátora a niektoré ďalšie prvky. Je tiež potrebné poznamenať, že blikajúca LED je dosť univerzálna - napájacie napätie takejto LED sa môže pohybovať od 3 do 14 voltov pre vysokonapäťové a od 1,8 do 5 voltov pre nízkonapäťové vzorky.

Charakteristické vlastnosti blikajúcich LED diód:

Malá veľkosť
Kompaktné svetelné signalizačné zariadenie
Široký rozsah napájacieho napätia (až 14 voltov)
Rôzne emisné farby.

V niektorých variantoch blikajúcich LED diód je možné zabudovať niekoľko (zvyčajne 3) viacfarebných LED diód s rôznou rýchlosťou blesku.
Použitie blikajúcich LED je oprávnené v kompaktných zariadeniach, kde sú kladené vysoké požiadavky na rozmery rádiových prvkov a napájanie - blikajúce LED sú veľmi ekonomické, pretože elektronický obvod MSD sa vyrába na štruktúrach MOS. Blikajúca LED dióda môže ľahko nahradiť celú funkčnú jednotku.

Konvenčné grafické označenie blikajúcej LED na schematických diagramoch sa nelíši od označenia konvenčnej LED, okrem toho, že čiary šípok sú bodkované a symbolizujú blikajúce vlastnosti LED.

Ak sa pozriete cez priehľadné telo blikajúcej LED, všimnete si, že je konštrukčne zložená z dvoch častí. Na spodnej časti katódy (záporný vývod) je kryštál diódy vyžarujúci svetlo.
Čip generátora je umiestnený v spodnej časti anódového prívodu.
Všetky časti tohto kombinovaného zariadenia sú spojené pomocou troch zlatých drôtových mostíkov.

Je ľahké odlíšiť MSD od konvenčnej LED podľa vzhľadu a pri pohľade na jeho kryt vo svetle. Vo vnútri MSD sa nachádzajú dva substráty približne rovnakej veľkosti. V prvom z nich sa nachádza krištáľová kocka svetelného žiariča vyrobená zo zliatiny vzácnych zemín.
Parabolický hliníkový reflektor (2) sa používa na zvýšenie svetelného toku, zaostrenie a tvar smerového obrazca. U MSD má o niečo menší priemer ako u konvenčných LED, pretože druhú časť balenia zaberá substrát s integrovaným obvodom (3).
Oba podklady sú navzájom elektricky spojené pomocou dvoch zlatých drôtených pásov (4). Kryt MSD (5) je vyrobený z matného plastu rozptyľujúceho svetlo alebo priehľadného plastu.
Emitor v MSD \u200b\u200bnie je umiestnený na osi symetrie krytu; preto sa na zabezpečenie rovnomerného osvetlenia najčastejšie používa monolitický farebný difúzny svetelný vodič. Priehľadné puzdro sa nachádza iba na MSD s veľkým priemerom a so vzorom úzkeho lúča.

Čip generátora pozostáva z vysokofrekvenčného hlavného oscilátora - pracuje neustále - jeho frekvencia podľa rôznych odhadov kolíše okolo 100 kHz. Delič logických prvkov pracuje spolu s RF generátorom, ktorý rozdeľuje vysokú frekvenciu na hodnotu 1,5 - 3 Hz. Použitie vysokofrekvenčného generátora spolu s deličom frekvencie je spôsobené skutočnosťou, že implementácia nízkofrekvenčného generátora si vyžaduje použitie kondenzátora s veľkou kapacitou pre časovací obvod.

Na zníženie vysokej frekvencie na hodnotu 1 - 3 Hz sa používajú rozdeľovače logických prvkov, ktoré sa dajú ľahko umiestniť na malú plochu polovodičového kryštálu.
Na polovodičovom substráte sa okrem hlavného RF generátora a deliča vyrába aj elektronický spínač a ochranná dióda. Blikajúce LED diódy pre 3-12 voltov majú tiež zabudovaný obmedzujúci odpor. Nízkonapäťové MSD nemajú obmedzujúci rezistor Na zabránenie zlyhania čipu pri spätnom napájaní je potrebná ochranná dióda.

Pre spoľahlivú a dlhodobú prevádzku vysokonapäťových MSD je žiaduce obmedziť napájacie napätie na 9 voltov. So zvyšujúcim sa napätím sa zvyšuje disipácia výkonu MSD, a tým aj zahrievanie polovodičového kryštálu. Nadmerné teplo môže časom viesť k rýchlej degradácii blikajúcej LED.

Zdravie blikajúcej LED môžete bezpečne skontrolovať pomocou 4,5 voltovej batérie a 51 Ohm rezistora zapojeného do série s LED s výkonom najmenej 0,25 W.

Správnosť IR diódy je možné skontrolovať pomocou fotoaparátu mobilného telefónu.
Zapneme kameru v režime snímania, chytíme diódu na prístroji (napríklad na diaľkovom ovládači) do rámčeka, stlačíme tlačidlá na diaľkovom ovládači, funkčná IR dióda by mala v takom prípade blikať.

Na záver by ste mali venovať pozornosť problémom, ako sú spájkovanie a montáž LED diód. Sú to tiež veľmi dôležité problémy, ktoré ovplyvňujú ich životaschopnosť.
LED diódy a mikroobvody sa obávajú statického, nesprávneho zapojenia a prehriatia, spájkovanie týchto častí by malo byť čo najrýchlejšie. Mali by ste používať nízkoenergetickú spájkovačku s teplotou hrotu nepresahujúcou 260 stupňov a spájkovaním nie dlhšie ako 3 - 5 sekúnd (odporúčania výrobcu). Pri spájkovaní nebude nadbytočné používať lekárske pinzety. LED sa odoberá pinzetou vyššie od puzdra, ktorá zaisťuje dodatočný odvod tepla z kryštálu pri spájkovaní.
Nohy LED by mali byť ohnuté s malým polomerom (aby sa nezlomili). V dôsledku zložitých ohybov by nohy v spodnej časti puzdra mali zostať v továrenskej polohe a mali by byť rovnobežné a nie napnuté (inak sa kryštál unaví a spadne z nôh).

Materiál vám zašleme e-mailom

Hlavné charakteristiky LED SMD 5730

Moderné výrobky s geometrickými parametrami 5,7 × 3 mm. Vďaka stabilnému výkonu patria LED SMD 5730 do kategórie super jasných produktov. Na ich výrobu sa používajú nové materiály, vďaka čomu majú zvýšený výkon a vysoko účinný svetelný tok. SMD 5730 môže pracovať za podmienok vysokej vlhkosti. Nebojí sa vibrácií a teplotných výkyvov. Vyznačujú sa dlhou životnosťou. Majú uhol rozptylu 120 stupňov. Po 3 000 hodinách prevádzky stupeň nepresahuje 1%.

Výrobcovia ponúkajú zariadenia dvoch typov: s výkonom 0,5 a 1 W. Prvé sú označené SMD 5730-0,5, druhé sú označené SMD 5730-1. Zariadenie môže pracovať na impulzný prúd. Pre SMD 5730-0,5 je menovitý prúd 0,15 A a pri prepnutí na pulzný režim prevádzky môže dosiahnuť 0,18 A. Je schopný vytvoriť svetelný tok až 45 lm.

Pre SMD 5730-1 je menovitý prúd 0,35A, impulzný prúd môže dosiahnuť 0,8A so svetelnou účinnosťou 110 lm. Vďaka použitiu tepelne odolného polyméru vo výrobnom procese sa telo prístroja nebojí vystavenia dostatočne vysokým teplotám (do 250 ° C).

Cree: skutočné charakteristiky

Výrobky amerického výrobcu sú prezentované v širokej škále. Séria Xlamp obsahuje produkty s jedným alebo viacerými čipmi. Prvé z nich sa vyznačujú distribúciou žiarenia pozdĺž okrajov zariadenia. Takéto inovatívne riešenie umožnilo ustanoviť výrobu žiaroviek s veľkým uhlom žiarenia s minimálnym počtom kryštálov.

Séria XQ-E High Intensity je najnovším vývojom spoločnosti. Výrobky majú uhol žiarenia 100 - 145 stupňov. Pri relatívne malých geometrických parametroch 1,6 x 1,6 mm majú také LED diódy výkon 3 V so svetelným tokom 330 lm. Vlastnosti jednodielnych LED diód Cree umožňujú vysokokvalitné farebné podanie modelu CRE 70-90.

Viacčipové LED zariadenia majú najnovší typ napájania 6 - 72 V. Zvyčajne sú rozdelené do troch skupín podľa výkonu. Výrobky do 4 W majú 6 kryštálov a sú dostupné v baleniach MX a ML. LED dióda XHP35 má výkon 13 W. Majú uhol rozptylu 120 stupňov. Môžu byť teplé alebo studené biele.

Kontrola LED pomocou multimetra

Niekedy je potrebné vyskúšať výkon LED. To je možné vykonať pomocou multimetra. Testovanie sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

Foto	Popis práce
	Pripravujeme potrebné vybavenie. Bežný čínsky model multimetra bude stačiť.
	Nastavili sme režim odporu zodpovedajúci 200 ohmom.
	Dotkneme sa kontaktov označeného prvku. Ak LED dióda funguje, rozsvieti sa.

Pozor! Ak sú kontakty zmiešané, nebude pozorovaná žiadna charakteristická žiara.

Farebné značenie LED

Ak si chcete kúpiť LED požadovanej farby, odporúčame vám, aby ste sa oboznámili s farebným symbolom uvedeným na označení. Pre CREE sa nachádza za označením série LED a môže to byť:

• WHTak je žiara biela;
• HEWak je vysoká účinnosť biela;
• BWT pre bielu druhú generáciu;
• BLUak je žiara modré svetlo;
• GRN pre zelenú;
• ROY pre kráľovskú (jasnú) modrú;
• ČERVENÁ v červenej farbe.

Iní výrobcovia často používajú inú konvenciu. KING BRIGHT vám teda umožňuje zvoliť model so žiarením nielen určitej farby, ale aj odtieňa. Označenie prítomné v označení bude zodpovedať:

• Červená (I, SR);
• Oranžová (N, SE);
• Žltá (Y);
• Modrá (PB);
• Zelená (G, SG);
• Biela (PW, MW).

Poradenstvo! Skontrolujte správnu voľbu podľa legendy konkrétneho výrobcu.

Dekódovanie kódu značenia pásky LED

Na výrobu LED pásu sa používa dielektrikum s hrúbkou 0,2 mm. Na ňu sú nanesené vodivé dráhy, ktoré majú kontaktné podložky pre čipy určené na montáž komponentov SMD. Súčasťou pásky sú jednotlivé moduly s dĺžkou 2,5 - 10 cm a určené na napätie 12 alebo 24 voltov. Modul môže obsahovať 3-22 LED diód a niekoľko rezistorov. Dĺžka hotových výrobkov je v priemere 5 metrov so šírkou 8-40 cm.

Na cievke alebo balení je umiestnená etiketa, ktorá obsahuje všetky príslušné informácie o páse LED. Dekódovanie označenia môžete vidieť na nasledujúcom obrázku:

Článok