При практическом выборе светодиодной лампы неизбежно ее сравнение с уже имеющимися и привычными для нас источниками света. В первую очередь с лампами накаливания. То есть нужно знать, как свет светодиодной лампы сопоставить со светом уже привычных для нас ламп освещения.
Ведь светодиодные лампы покупаются для того, чтобы заменить лампы накаливания, а это означает что нужны лампы с определенной силой света. Если вы привыкли к тому, что у вас на кухне лампа накаливания мощностью 75 ватт, значит вам нужна светодиодная лампа, которая дает столько же света. То есть мощность светодиодной лампы должна быть примерно равна мощности лампы накаливания.
Проблема в том, что за долгий период монополии ламп накаливания, нас приучили неправильно оценивать их по шкале «слабые — сильные». Исторически сложилось, что такую оценку делали исходя из мощности, которую потребляет лампа. То есть лампы различались и оценивались в ваттах. Однако это было неправильно.
Почему?
Потому, что лампа нам нужна для того, чтобы получить свет. Нам нужен световой поток определенной силы. Сколько она при этом потребляет мощности вопрос уже второй. Пока на рынке были только лишь лампы накаливания, было без разницы, в чем их оценивать, хоть в попугаях.
Но сегодня доступно уже несколько типов источников света. И возникла необходимость их сравнивать между собой. А по мощности потребления электричества этого сделать нельзя, потому, что у разных типов ламп она разная.
Например, светодиодные лампы мощностью 100 ватт это уже освещение промышленного типа (цоколь Е40), для больших площадей. А вот лампа накаливания на 100 ватт это всего лишь бытовая лампа для сравнительно небольших помещений. Если вы купите, на замену стоваттной лампы накаливания, светодиодную лампу 100 Вт, то вы не сможете ее использовать в бытовом помещении – она будет слишком яркой.
Иными словами нельзя сравнивать мощность светодиодной лампы в ваттах с мощностью лампы накаливания.
Как быть?
Уже очень давно, с момента создания первых ламп, существует специальная единица измерения именно для ламп – люмен. Эта единица измерения указывает силу свечения лампы, то есть то, сколько света дает лампа.
Вот короткая таблица светимости для наиболее распространенных ламп накаливания:
- Лампа накаливания 25 Вт — светимость 230 люмен (КПД 9 люмен на 1 ватт).
- Лампа накаливания 40 Вт — светимость 415 люмен (КПД 11 люмен на 1 ватт).
- Лампа накаливания 60 Вт — светимость 720 люмен (КПД 12 люмен на 1 ватт).
- Лампа накаливания 75 Вт — светимость 940 люмен (КПД 12.5 люмен на 1 ватт).
- Лампа накаливания 100 Вт — светимость 1350 люмен (КПД 14 люмен на 1 ватт)
Запомните эти цифры – 230, 415, 720, 940 и 1350 люмен. И ориентируйтесь по ним, когда будете выбирать светодиодную лампу. На упаковке светодиодных лам указывается не только их мощность (ватты), но и светимость (люмены). Смотрите именно цифру светимости.
Для сравнения таблица мощности светодиодных ламп:
- Светодиодная лампа Ikea Ryet 3 Вт — светимость 200 люмен (КПД 67 люмен на 1 ватт).
- Светодиодная лампа Phillips 4,3 Вт — светимость 470 люмен (КПД 109 люмен на 1 ватт).
- Светодиодная лампа Ikea Ryet 5,5 Вт — светимость 400 люмен (КПД 73 люмена на 1 ватт).
- Светодиодная лампа OSRAM 6 Вт — светимость 470 люмен (КПД 78 люмен на 1 ватт).
- Светодиодная лампа OSRAM 10 Вт — светимость 806 люмен (КПД 80 люмен на 1 ватт).
- Светодиодная лампа Ikea Ryet 13 Вт — светимость 1000 люмен (КПД 77 люмен на 1 ватт).
- Светодиодная лампа Phillips 10,5 Вт — светимость 1055 люмен (КПД 100 люмен на 1 ватт).
- Светодиодная лампа OSRAM 12 Вт — светимость 1055 люмен (КПД 88 люмен на 1 ватт).
Используя две таблицы, мы можем получить сопоставление мощности светодиодных ламп и ламп накаливания.
Таблица мощности светодиодных ламп и ламп накаливания
- Лампа накаливания 25 Вт – светодиодная Ikea Ryet 3 Вт, но света будет немного меньше, примерно как у лампы накаливания 22 Вт.
- Лампа накаливания 40 Вт – светодиодные Ikea Ryet 5,5 Вт, Phillips 4,3 Вт, OSRAM 6 Вт. Две последних на самом деле дадут количество света немного больше чем лампа накаливания 40 Вт.
- Лампа накаливания 60 Вт – светодиодная OSRAM 10 Вт, но эта лампа даст света больше, примерно как лампа накаливания на 65 Вт.
- Лампа накаливания 75 Вт – светодиодные Ikea Ryet 13 Вт, Phillips 10,5 Вт, OSRAM 12 Вт. Но все три дадут количество света немного больше, примерно как лампа накаливания 80 Вт.
Как видно из трех таблиц, скорее всего вы не сможете найти точный аналог, по силе света, для своей лампы накаливания. Но больших различий по силе света все же нет.
Усреднено, соответствие мощности светодиодных ламп и ламп накаливания можно выразить таким образом:
- Лампа накаливания 25 Вт — мощность светодиодных ламп примерно 3 — 3.5 Вт.
- Лампа накаливания 40 Вт — мощность светодиодных ламп примерно 4.5 – 5.5 Вт.
- Лампа накаливания 60 Вт — светодиодные лампы примерно 8 – 9 Вт.
- Лампа накаливания 75 Вт — светодиодные лампы примерно 10 – 13 Вт.
- Лампа накаливания 100 Вт — светодиодные лампы примерно 15 Вт.
Можно сформулировать и более коротко: светодиодные лампы дают сопоставимую светимость при различии в потребляемой мощности примерно в 6-8 раз.
Дополнительные статьи на тему светодиодных ламп:
Экономичность светодиодных ламп.
Расчет окупаемости светодиодной лампы
Цоколи светодиодных ламп
Цветовая температура светодиодных ламп
Цветопередача светодиодных ламп
Коэффициент пульсации светодиодных ламп
Помощник.ру, 2016
adiutor.ru
Принцип работы и устройство световых диодов
Светодиоды отличает от привычных осветительных приборов отсутствие в нем нити накала, хрупкой колбы и газа в ней. Это принципиально отличный от них элемент. Говоря научным языком, свечение создается за счет наличия в нем материалов р- и n-типа. Первые накапливают положительный заряд, а вторые – отрицательный. Материалы р-типа накапливают в себе электроны, в то время, как в n-типе образуются дырки (места, где электроны отсутствуют). В момент появления на контактах электрического заряда они устремляются к р-n-переходу, где каждый электрон инжектируется именно в р-тип. Со стороны обратного, отрицательного контакта n-типа в результате подобного движения и возникает свечение. Оно обусловлено выделением фотонов. При этом не все фотоны излучают видимый человеческим глазом свет. Сила, которая заставляет двигаться электроны, называется током светодиода.
Эта информация ни к чему обычному обывателю. Достаточно знать, что светодиод имеет прочный корпус и контакты, которых может быть от 2-х до 4-х, а также то, что каждый светодиод имеет свое номинальное напряжение, необходимое для свечения.
Классификация светодиодов по их области применения
Такие элементы могут быть индикаторными и осветительными. Первые были изобретены раньше вторых, при этом они уже давно используются в радиоэлектронике. А вот с появлением первого осветительного светодиода начался настоящий прорыв в электротехнике. Спрос на осветительные приборы подобного типа неуклонно растет. Но и прогресс не стоит на месте – изобретаются и внедряются в производство все новые виды, которые становятся все ярче, не потребляя при этом больше энергии. Разберем более подробно, какими бывают светодиоды.
Индикаторные светодиоды: немного истории
Первый такой светодиод красного цвета был создан в середине ХХ века. Хотя он имел низкую энергоэффективность и излучал тусклое свечение, направление оказалось перспективным и разработки в этой обрасти продолжились. В 70-х годах появляются зеленые и желтые элементы, а работы по их усовершенствованию не прекращаются. К 90-му году сила их светового потока достигает 1 Люмена.
1993 год ознаменован появлением в Японии первого синего светодиода, который был намного ярче предшественников. Это означало, что теперь, совмещая три цвета (которые и составляют все оттенки радуги), можно получить любой. В начале 2000-х сила светового потока уже достигает 100 Люмен. В наше время светодиоды не перестают совершенствоваться, наращивая яркость без увеличения потребляемой мощности.
Использование светодиодов в бытовом и промышленном освещении
Сейчас подобные элементы используются во всех отраслях, будь то машино- или автомобилестроение, освещение производственных цехов, улиц или квартир. Если взять последние разработки, то можно сказать, что даже характеристики светодиодов для фонариков порой не уступают старым галогеновым лампам на 220 В. Попробуем привести один пример. Если взять характеристики светодиода 3 Вт, то они будут сопоставимы с данными лампы накаливания с потреблением 20-25 Вт. Получается экономия электроэнергии почти в 10 раз, что при ежедневном постоянном использовании в квартире дает весьма существенную выгоду.
Чем хороши светодиоды и есть ли в них минусы
О положительных качествах световых диодов можно сказать многое. Основными из них можно назвать:
Что же касается отрицательных сторон, то их всего две:
Каковы основные характеристики светодиодов?
При выборе таких элементов для той или иной цели, каждый обращает внимание на их технические данные. Основное, на что следует обратить внимание, приобретая приборы на их основе:
- ток потребления;
- номинальное напряжение;
- потребляемая мощность;
- температура цвета;
- сила светового потока.
Это то, что мы можем увидеть на маркировке светодиодных ламп. На самом же деле, характеристик намного больше. О них сейчас и поговорим.
Ток потребления светодиода – что это такое
Ток потребления светодиода равен 0.02 А. Но это относится лишь к элементам с одним кристаллом. Существуют и более мощные световые диоды, в составе которых может быть 2, 3 и даже 4 кристалла. В этом случае ток потребления будет увеличиваться, кратно числу чипов. Именно этот параметр и диктует необходимость подбора резистора, который впаивается на вводе. В этом случае сопротивление светодиода не дает высокому току мгновенно сжечь LED элемент. Это может произойти по причине высокого тока сети.
Номинальное напряжение
Напряжение светодиода имеет прямую зависимость от его цвета. Это происходит по причине разности материалов для их изготовления. Рассмотрим эту зависимость.
| Цвет светодиода | Материал | Прямое напряжение при 20 мА | |
|---|---|---|---|
| Типовое значение (В) | Диапазон (В) | ||
| ИК | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| Красный | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Оранжевый | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Желтый | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Зеленый | GaP, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Голубой | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| Белый | Синий/УФ диод с люминофором | 3,6 | 2,7-4,3 |
Сопротивление световых диодов
Сам по себе один и тот же светодиод может иметь различное сопротивление. Меняется оно в зависимости от включения в цепь. В одну сторону – около 1 кОм, в другую – несколько МОм. Но здесь есть свой нюанс. Сопротивление светодиода нелинейно. Это значит, что оно может изменяться в зависимости от подаваемого на него напряжения. Чем выше напряжение, тем ниже будет сопротивление.
Светоотдача и угол свечения
Угол светового потока светодиодов может различаться, в зависимости от их формы и материала изготовления. Он не может превышать 1200. По этой причине, если требуется большее рассеивание, применяют специальные отражатели и линзы. Это качество «направленного света» и способствует наибольшей силе светового потока, которая может достигать 300-350 Лм у одного светодиода на 3 Вт.
Мощность светодиодных ламп
Мощность светодиода – величина сугубо индивидуальная. Она может варьироваться в диапазоне от 0.5 до 3 Вт. Определить ее можно по закону Ома P = I×U, где I – сила тока, а U – напряжение светодиода.
Мощность – довольно важный показатель. Особенно когда необходимо рассчитать какой блок питания необходим для того или иного количества элементов.
Цветовая температура
Этот параметр схож с другими лампами. Наиболее приближены то температурному спектру к светодиодным люминесцентные лампы. Измеряется цветовая температура в К (Кельвин). Свечение может быть теплым (2700-3000К), нейтральным (3500-4000К) или холодным (5700-7000К). На самом деле оттенков много больше, здесь указаны основные.
Размер чипа LED элемента
Этот параметр самостоятельно измерить при покупке не удастся и сейчас уважаемому читателю станет понятно почему. Самые распространенные размеры – это 45х45 mil и 30х30 mil (соответствуют 1 Вт), 24х40 mil (0.75 Вт) и 24х24 mil (0.5 Вт). Если перевести в более привычную систему измерений, то 30х30 mil будут равны 0.762х0.762мм.
Чипов (кристаллов) в одном светодиоде может быть много. Если элемент не имеет слоя люминофора (RGB – цветной), то количество кристаллов можно подсчитать.
Что такое SMD светодиоды: их характеристики и отличие от обычных
Четкая расшифровка этой аббревиатуры выглядит как Surface Mount Devices, что в буквальном переводе означает «монтируемый на поверхности». Чтобы было понятнее, можно вспомнить, что обычные световые диоды цилиндрической формы на ножках утапливаются ими в плату и припаиваются с другой стороны. В отличие от них SMD-компоненты фиксируются лапками с той же стороны, где находятся и сами. Такой монтаж дает возможность создания двусторонних печатных плат.
Такие светодиоды намного ярче и компактнее обычных и являются элементами нового поколения. Их габариты указываются в маркировке. Но не стоит путать размер SMD светодиода и кристалла (чипа) которых в составе компонента может быть множество. Разберем несколько таких световых диодов.
Параметры LED SMD2835: размеры и характеристики
Многие начинающие мастера путают маркировку SMD2835 с SMD3528. С одной стороны они должны быть одинаковы, ведь маркировка указывает, что эти светодиоды имеют размер 2.8х3.5 мм и 3.5 на 2.8 мм, что одно и то же. Однако это заблуждение. Технические характеристики светодиода SMD2835 намного выше, при этом он имеет толщину всего 0.7 мм против 2 мм у SMD3528. Рассмотрим данные SMD2835 с различной мощностью:
| Параметр | Китайский 2835 | 2835 0,2W | 2835 0,5W | 2835 1W |
|---|---|---|---|---|
| Сила светового потока, Лм | 8 | 20 | 50 | 100 |
| Потребляемая мощность, Вт | 0,09 | 0,2 | 0,5 | 1 |
| Температура, в градусах С | +60 | +80 | +80 | +110 |
| Ток потребления, мА | 25 | 60 | 150 | 300 |
| Напряжение, В | 3,2 | |||
Как можно понять, технические характеристики SMD2835 могут быть довольно разнообразны. Все зависит от количества и качества кристаллов.
Характеристики светодиода 5050: более габаритный SMD-компонент
Довольно удивительно, что при больших габаритах этот светодиод имеет меньшую силу светового потока, чем предыдущий вариант – всего 18-20 Лм. Причиной этому малое количество кристаллов – обычно их всего два. Наиболее распространенное применение такие элементы нашли в светодиодных лентах. Плотность из в полосе обычно составляет 60 шт/м, что в общей сложности дает около 900 Лм/м. Достоинство их в этом случае в том, что лента дает равномерный спокойный свет. При этом угол ее освещения максимальный и равен 1200.
Выпускаются такие элементы с белым свечением (холодного или теплого оттенка), одноцветными (красный, синий или зеленый), трехцветными (RGB), а так же четырехцветными (RGBW).
Характеристики светодиодов SMD5730
По сравнению с этим компонентом, предыдущие уже считаются устаревшими. Их уже можно назвать даже сверх яркими светодиодами. 3 вольта, которые питают и 5050, и 2835 выдают здесь до 50 Лм при 0.5 Вт. Технические характеристики SMD5730 на порядок выше, а значит их необходимо рассмотреть.
| Параметр | Показатель |
|---|---|
| Сила светового потока, Лм | 45-50 |
| Потребляемая мощность, Вт | 0,5 |
| Диапазон рабочих температур, в градусах С | От -40 до +80 |
| Номинальный ток, мА | 150 |
| Рабочее напряжение, В | 3,1-3,2 |
| Угол освещения | 120 градусов |
И все-таки это не самый яркий из SMD-компонентов светодиод. Сравнительно недавно на российском рынке появились элементы, которые в прямом смысле «заткнули за пояс» все остальные. О них сейчас и пойдет речь.
Светодиоды «Cree»: характеристики и технические данные
На сегодняшний день аналогов продукции фирмы Cree не существует. Характеристики сверх ярких светодиодов их производства действительно поражают. Если предыдущие элементы могли похвастаться силой светового потока лишь в 50 Лм с одного кристалла, то, к примеру, характеристики светодиода XHP35 от «Cree» говорят о 1300-1500 Лм так же от одного чипа. Но и мощность их больше – она составляет 13 Вт.
Если обобщить характеристики различных модификаций и моделей светодиодов этой марки, то можно увидеть следующее:
| Модификация | XM-L | XR-E, XP-G, XP-E, XP-C | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сила светового потока, Лм/вт | T5 (от 260 до 280) | T6 (от 280 до 300) | U2 (от 300 до 320) | Q2 (от 87,4 до 93,9) | Q3 (от 93,9 до 100) | Q4 (от 100 до 107) | Q5 (от 107 до 114) | R2 (от 114 до 122) |
Сила светового потока SMD LED «Cree» называется бином, который в обязательном порядке проставляется на упаковке. В последнее время появилось очень много подделок под эту марку, в основном китайского производства. При покупке их сложно отличить, а вот уже через месяц использования их свет тускнеет и они перестают отличаться от других. При довольно высокой стоимости такое приобретение станет довольно неприятным сюрпризом.
Предлагаем Вам небольшое видео на эту тему:
Проверка светодиода мультиметром – как ее выполнить
Самым простым и доступным способом является «прозвонка». На мультиметрах есть отдельное положение переключателя, специально для диодов. Переключив прибор в нужную позицию, прикасаемся щупами к ножкам светодиода. Если на дисплее высветилась цифра «1», следует поменять полярность. В этом положении зуммер мультиметра должен издавать звуковой сигнал, а светодиод светиться. Если подобного не произошло, значит, он вышел из строя. Если же световой диод исправен, но при впайке его в схему не работает, этому может быть две причины – неправильное его расположение или выход из строя резистора (у современных SMD-компонентов он уже встроен, что будет ясно в процессе «прозвонки»).
Цветовая маркировка световых диодов
Общепринятой мировой маркировки подобных изделий не существует, каждый производитель обозначает цвет так, как ему это удобно. В России применяют цветовую маркировку светодиодов, но ею мало кто пользуется, потому, как список элементов с буквенными обозначениями довольно внушителен и запоминать его вряд ли кому-то захочется. Наиболее распространенно буквенное обозначение, которое многие и считают общепринятым. Но такая маркировка чаще встречается не на мощных элементах, а на светодиодных лентах.
Расшифровка кода маркировки светодиодной ленты
Для того, чтобы понять, как маркируется лента, нужно обратить внимание на таблицу:
| Позиция в коде | Назначение | Обозначения | Расшифровка обозначения |
|---|---|---|---|
| 1 | Источник света | LED | Светодиод |
| 2 | Цвет свечения | R | Красный |
| G | Зеленый | ||
| B | Синий | ||
| RGB | Любой | ||
| CW | Белый | ||
| 3 | Способ монтажа | SMD | Surface Mounted Device (Устройство, монтируемое на поверхность) |
| 4 | Размер чипа | 3028 | 3,0 х 2,8 мм |
| 3528 | 3,5 х 2,8 мм | ||
| 2835 | 2,8 х 3,5 мм | ||
| 5050 | 5,0 х 5,0 мм | ||
| 5 | Количество светодиодов на метр длины | 30 | |
| 60 | |||
| 120 | |||
| 6 | Степень защиты: | IP | International Protection |
| 7 | От проникновения твердых предметов | 0-6 | Согласно ГОСТ 14254-96 (стандарт МЭК 529-89) «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)» |
| 8 | От проникновения жидкости | 0-6 |
Для примера возьмем конкретную маркировку LED CW SMD5050/60 IP68. Из нее можно понять, что перед нами светодиодная лента белого цвета для поверхностного монтажа. Элементы, установленные на ней, имеют размер 5х5мм, в количестве 60 шт/м. Степень защиты позволяет ей длительное время работать под водой.
Что можно сделать из светодиодов своими руками?
Это вопрос очень интересный. И если отвечать на него развернуто, то на это уйдет очень много времени. Наиболее частое применение световых диодов – это подсветка подвесных и натяжных потолков, рабочей зоны на кухне или даже клавиатуры компьютера.
Стабилизатор тока – какую функцию он выполняет
Стабилизатор для светодиодов – это источник питания, который понижает напряжение и выравнивает ток. Другими словами, создает условия для нормальной работы элементов. При этом он защищает от повышения или падения напряжения на светодиодах. Существуют стабилизаторы, которые могут не только регулировать напряжение, обеспечивая плавное затухание световых элементов, но и управлять режимами цвета или мерцания. Они называются контроллерами. Подобные устройства можно увидеть на гирляндах. Так же они продаются в магазинах электротехники для коммутации с RGB-лентами. Такие контроллеры оснащаются пультами дистанционного управления.
Схема такого устройства не сложна, и при желании простейший стабилизатор можно изготовить и своими руками. Для этого понадобятся лишь небольшие знания в радиоэлектронике и умение держать в руках паяльник.
Дневные ходовые огни на автомобиль
Применение световых диодов в автомобильной промышленности довольно распространено. К примеру, ДХО изготавливаются исключительно с их помощью. Но если авто не оснащено ходовыми огнями, то их приобретение может ударить по карману. Многие автолюбители обходятся дешевой светодиодной лентой, но это не очень удачная мысль. Особенно, если сила ее светового потока невелика. Неплохим выходом может стать приобретение самоклеящейся ленты на диодах «Cree».
Вполне можно сделать ДХО и при помощи уже вышедших из строя, поместив внутрь старых корпусов новые, мощные диоды.
Мигающие светодиоды – для чего это нужно?
Неплохим вариантом использования подобных элементов станет рекламное табло. Но если оно будет статично светиться, то это не привлечет должного внимания. Основной задачей является сборка и спайка щита – для этого нужны некоторые навыки, приобрести которые несложно. После сборки можно вмонтировать контроллер от той же гирлянды. В результате получается мигающая реклама, которая явно привлечет внимание.
Цветомузыка на световых диодах – сложно ли ее сделать
Это работа уже не для новичков. Для того, чтобы собрать полноценную цветомузыку своими руками нужен не только точный расчет элементов, но и знания радиоэлектроники. Но все же простейший ее вариант вполне по силам каждому.
В магазинах радиоэлектроники всегда можно найти датчик звука, да и во многих современных выключателях он есть (свет по хлопку). Если у Вас есть светодиодная лента и стабилизатор, то пустив с блока питания «+» на полосу через подобную хлопушку можно добиться желаемого результата.
Индикатор напряжения: что делать, если он перегорел
Современные индикаторные отвертки состоят как раз из светового диода и сопротивлений с изолятором. Чаще всего это эбонитовая вставка. При перегорании элемента внутри его вполне можно заменить на новый. А цвет уже будет выбирать сам умелец.
Еще один из вариантов – это изготовление прозвонки цепи. Для этого понадобится 2 пальчиковых батарейки, провода и световой диод. Соединив элементы питания последовательно, одну их ножек элемента припаиваем к плюсу батареи. Провода будут идти от другой ножки и от минуса батареи. В итоге при замыкании диод засветится (если полярность не перепутать).
Схемы подключения светодиодов – как все правильно выполнить
Подобные элементы можно подключить двумя способами – последовательно и параллельно. При этом нельзя забывать, что световой диод должен быть расположен правильно. В противном случае схема работать не будет. В обычных элементах с цилиндрической формой это можно определить так: на катоде (-) виден флажок, он немного крупнее анода (+).
Как рассчитать сопротивление светодиода
Расчет сопротивления светового диода очень важен. Иначе элемент просто сгорит, не выдержав величины тока сети.
Разберемся, как рассчитать сопротивление для светодиода.
Сделать это можно по формуле:
R = (VS – VL) / I,где
- VS–напряжение питания;
- VL –номинальное напряжение для светодиода;
- I – ток светодиода (обычно это 0.02 А, что равно 20 мА).
При желании возможно все. Схема довольно проста – используем блок питания от сломанного мобильного телефона или любой другой. Главное, чтобы в нем был выпрямитель. Важно не переусердствовать с нагрузкой (с численностью диодов), иначе есть риск сжечь блок питания. Стандартное зарядное устройство вполне выдержит 6-12 элементов. Можно смонтировать цветную подсветку для клавиатуры компьютера, взяв по 2 синих, белых, красных, зеленых и желтых элемента. Получается довольно красиво.
При желании возможно все. Схема довольно проста – используем блок питания от сломанного мобильного телефона или любой другой. Главное, чтобы в нем был выпрямитель. Важно не переусердствовать с нагрузкой (с численностью диодов), иначе есть риск сжечь блок питания. Стандартное зарядное устройство вполне выдержит 6-12 элементов. Можно смонтировать цветную подсветку для клавиатуры компьютера, взяв по 2 синих, белых, красных, зеленых и желтых элемента. Получается довольно красиво.
Параллельное и последовательное соединение: как они выполняются
По законам физики и электротехники при параллельном соединении напряжение распределяется равномерно по всем потребителям, оставаясь неизменным на каждом из них. При последовательном монтаже поток делится и на каждом из потребителей оно становится кратным их количеству. Иными словами если взять 8 световых диодов, соединенных последовательно, они будут нормально работать от 12 В. Если же из подключить параллельно – они сгорят.
Подключение световых диодов на 12 В как самый оптимальный вариант
Любая светодиодная лента рассчитана на подключение к стабилизатору, выдающему 12 или 24 В. На сегодняшний день на прилавках российских магазинов представлен огромный ассортимент изделий различных производителей с этими параметрами. Но все же преобладают ленты и контроллеры именно 12 В. Это напряжение более безопасно для человека, да и стоимость таких приборов более низка. О самостоятельном подключении к сети 12 В говорилось чуть выше, ну а с подключением к контроллеру проблем возникнуть не должно – к ним прилагается схема, с которой разберется даже школьник.
В заключение
Популярность, которую набирают световые диоды, не может не радовать. Ведь это заставляет прогресс двигаться вперед. И кто знает, быть может, уже в ближайшее время появятся новые светодиоды, которые будут на порядок выше по характеристикам, чем существующие сейчас.
Надеемся, наша статья была полезна уважаемому читателю. При возникновении вопросов по теме просим задавать их в обсуждениях. Наша команда всегда готова на них ответить. Пишите, делитесь опытом, ведь он может кому-то помочь.
seti.guru
Яркие мощные светодиоды 5W – твердотельные полупроводниковые источники света с прямым напряжением 6,5В и силой прямого тока до 800 мА. Световой поток при этом в зависимости от номинала варьируется от 100 лм до 350 лм, а мощность рассеивания составляет 5Вт.
Отличительными характеристиками представленных мощных светодиодов 5W являются их долговечность (срок службы достигает 50 000 ч) и низкий уровень энергопотребления.
Мощные светодиоды 5W представлены несколькими вариантами цветового свечения: красный, желтый, синий, зеленый, белый, теплый или холодный белый. Цвет свечения зависит от материала используемого кристалла.
Следует отметить мощные светодиоды 5W-RGB, трехкристальная конструкция которых предоставляет возможность излучения одним светодиодов трех различных цветов свечения: красного, зеленого или синего.
Корпус мощных светодиодов 5W изготавливается из термоустойчивого пластика, линза – из прозрачной эпоксидной смолы.
В качестве дополнительного теплоотвода используются алюминиевые подложки (так называемая плата для мощных светодиодов) в виде «звезды» («Star») или большие круглые подложки с возможностью одновременного монтажа нескольких светодиодов. Светодиоды без подложки называются «Emitter».
Поскольку процесс эксплуатации мощных светодиодов сопровождается рассеиванием тепла, что может привести к неработоспособности элементов, необходимо использовать дополнительное радиаторное охлаждение.
Подключение мощных светодиодов 5W выполняется с учетом полярности (катод и анод визуально маркируются на корпусе). Питание мощных светодиодов подается через ограничительный стабилизатор тока – драйверы питания или резисторы. Резистор при этом подключается на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов.
Повышенная рабочая температура среды составляет не более +85°С, пониженная рабочая температура – не ниже -30°С. Угол свечения широкий – 120°.
Применение мощных светодиодов 5W довольно разнообразное – от устройств полноценного освещения до подсветки аквариумов и оранжерей. Таким образом, мощные светодиоды 5W эксплуатируются в качестве светоизлучающих источников в различных устройствах освещения и декоративно-красочной подсветки: уличное освещение, светодиодные лампы, автолампы, светодиодные прожекторы и фонарики, индикаторы приборной панели, наружная реклама, автодорожные знаки, светофоры, интерьерное и ландшафтное оформление зданий, искусственная подсветка бассейнов, аквариумов, оранжерей (используется спектр излучения, оптимальный для развития растений, аквариумных жителей и водорослей) и многое другое.
Более подробные характеристики, габаритные размеры, расшифровка маркировки, цоколёвка полярности мощных светодиодов 5W указаны ниже. Также дополнительно приведена характерная конструкция и схема подключения мощного светодиода 5W.
Гарантийный срок работы поставляемых нашей компанией ярких мощных светодиодов 5W составляет 2 года, что подкрепляется соответствующими документами по качеству.
asenergi.com
Различия в конструкции и принципе работы
Все достоинства и недостатки обоих вариантов (лампы накаливания, светодиодные аналоги) обусловлены их конструкционными особенностями. Первый из названных вариантов отличается простотой устройства и принципа функционирования. Так, в конструкцию входят: стеклянная колба, тело накала (вольфрамовая нить), держатели, цоколь.
Основа работы заключается в нагреве нити до высоких температур, что приводит к возникновению светового излучения. Одна из особенностей ламп данного вида – преобразование электрической энергии в тепловой эквивалент, что значительно снижает КПД.
Светодиодные источники света, наоборот, характеризуются более сложной конструкцией. Основные узлы: встроенный драйвер, стабилизирующий электрические параметры питающего источника; цоколь (резьбовой или штырьковой, что определяется моделью осветительного элемента); светоизлучающие диоды в разном количестве.
Принцип действия такого вида осветительных элементов заключается в преобразовании электрической энергии в световой эквивалент. Такие лампы можно подключать к источнику питания 12 или 220 В. Второй вариант предполагает необходимость установки встроенного драйвера, так как диодное исполнение должно питаться от источника постоянного тока.
Сравнение основных параметров
Определить для себя наилучший вариант осветительного элемента можно, лишь выполнив сравнительный анализ технических характеристик обоих видов.
Сначала будет рассматриваться лампа накаливания:
- мощность может варьироваться в пределах от 15 до 200 ватт, что влияет на эффективность и определяет целевое назначение источника света;
- напряжение питающего источника – 220-240 В;
- цветовая температура обычно варьируется в пределах от 2 700 до 3 200 К, чем выше значение данного параметра, тем короче срок службы изделия;
- оттенок света – теплый желтый;
- световой поток (прямая зависимость от мощности);
- срок службы (в среднем 1 000 часов);
- угол рассеивания – 360 градусов для всех исполнений благодаря полностью открытому рассеивателю.
Светодиодные исполнения характеризуются аналогичными параметрами, но с другими показателями:
- мощность крайне мала (от нескольких единиц до нескольких десятков ватт);
- напряжение питания (12 или 220 В);
- цветовая температура варьируется в очень широких пределах (от 2 700 до 6 000 К и даже выше, в зависимости от модели и ее целевого назначения), при этом изделие выдает теплый, холодный или нейтральный свет;
- световой поток при небольшой мощности эквивалентен аналогичному параметру лампы накаливания большой мощности;
- продолжительность функционирования (от 30 000 до 100 000 часов), но максимальная граница досягаема лишь в идеальных условиях работы;
- угол рассеивания варьируется от 120 до 360 градусов, на что влияет конструкция лампы.
Сравнивая вышеназванные характеристики, можно заметить, что светодиодные источники света по многим параметрам превосходят лампы накаливания.
Таблица соответствия мощности
Несмотря на то, что каждый из видов источников света имеет свой ряд параметров, сравнение двух рассматриваемых осветительных элементов в первую очередь производится на основании мощности каждого из них.
Таблица соответствия выглядит следующим образом:
При взгляде на предоставленные данные можно без дополнительных расчетов определить наиболее экономичный источник света. Без сомнения, это светодиодная лампа.
Обзор плюсов и минусов
Рассматривая источники света на базе диодов, можно отметить их экономичность и высокую эффективность, что обусловлено интенсивным световым потоком при минимальном значении мощности. Кроме того, данное исполнение характеризуется очень длительным периодом эксплуатации.
Учитывая, что срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1 000 часов, а продолжительность функционирования диодного аналога – 50 000 часов (среднее значение), можно определить, что за максимальный срок (50 000 часов) можно израсходовать 50 шт. лампочек накаливания и всего одну единицу на базе диодов.
Но и у светодиодных исполнений есть минусы. В первую очередь к таковым следует отнести высокую стоимость. При определенных условиях (интенсивная эксплуатация) можно говорить о сравнительно быстрой окупаемости такой покупки (2-3 года).
Оба вида источника света отличаются приятным освещением, но в отличие от лампы с нитью накаливания диодные исполнения представлены более широким ассортиментом моделей с разной цветовой температурой.
Также следует отметить отсутствие необходимости в обслуживании лампочек на базе диодов, опять же, по причине их длительной эксплуатации. Однако ближе к концу периода функционирования такие осветительные элементы характеризуются значительным снижением эффективности, что обусловлено естественным процессом деградации (мутнение кристалла).
Таким образом, таблица соответствия дает возможность оценить разницу в значениях мощности рассматриваемых источников света. И сравнение будет не в пользу исполнений с нитью накаливания.
Кроме вышеназванных плюсов и минусов, можно также сделать акцент на КПД осветительных элементов. Лампочки с нитью накаливания сильно греются, в результате на освещение уходит менее 50% затрачиваемой энергии, что обусловлено преобразованием электроэнергии в тепловой эквивалент. КПД диодных лампочек намного выше ввиду их незначительного нагрева.
proosveschenie.ru
Решил немного написать про светодиоды. Тема сейчас очень актуальная, светодиоды применяются везде, поэтому захотел немного прояснить путаницу, на потребительском уровне.
Рынок диодов постоянно расширяется, а как известно на растущем рынке больше всего проходимцев и случайных посредников, пытающихся навариться на потребителях Цены в интернете часто берутся из воздуха. Плюс еще тот факт что в диодах не так все просто как в привычных нам лампах которую подключил и готово, нет полярности, регулировок тока. написано 12 вольт 5 ватт и никаких проблем с ней нет.
С диодами все немного сложнее, но чтобы не думать что это по силам только "грамотеям" скажу что сейчас почти не нужно особых знаний. если есть готовая лента, лампочка либо еще какая то готовая сборка, то они уже предназначены для использования при указанном напряжении, причем в параметры заложен разброс питающих напряжений (для случая с автомобилем). Остается только соблюсти полярность. диод светится только при подключении плюса к плюсу, минуса к минусу, но так как они редко сгорают при переполюсовке в бортовой сети авто, то маркировку не наносят, тем более в машине плафоны освещения не маркируются по полярности.
Самые распространенные диоды из которых сейчас делается большенство автоламп, это тип диодов 5050 они трех кристальные, то есть 3 кристала в одном корпусе, на фото видно по 3 ноги и по 3 диода на пластине есть и другие типы например из еще используемых 3528, но яркость их ниже потому что они имеют 1 кристал в корпусе. Яркость 1 диода 5050 около 7 Лм (люмен-по данным производителя ) Это довольно много, для примера 1 ват галогена это около 28 Лм, то есть 4 таких диода как 1 ватт галогена, при этом мощность 4-х диодов будет равна 0,09*3,7*4=0,47 Вт, то есть он потребляет в 2,1 раза меньше галогенки при той же яркости!
В ближайшее время производители выпустят диоды и с большим КПД. Для примера мощные диоды 3-15 ватт при небольшой загрузке имеют яркость более 100 Лм/Вт а это уже в 4 раза больше чем у галогенок и ярче обычных лампочек салона и прочих, более чем в 4 раза.
Про напряжение работы. 3 диода на пластине это не случайность, каждый имеет напряжение перехода 3,7 В(напряжение необходимое для свечения, которое падает на диоде, 3.7 В это напряжение падения при подаче номинального тока на диод это правило для всех белых диодов, у диодов других цветов напряжение другое, то есть если подключить диод на 12 В, и не обращать внимания что он сейчас же сгорит, то останется напряжение 12-3,7=8,3 В), для бортовой сети 12-14.5 В более 3-х диодов "гореть в номинале" не будут (при номинальном токе) + резистор для гашения оставшегося напряжения =(12—14,5)-3,7*3=0,9—3,4 В.
Пример: салонный плафон из 48 однокристальных светодиодов 3528 имеет яркость 48*7/3=112 Лм.
От цифр к понятным образам. Так этот плафон на 112 Лм выглядит днем.
Слева лампочка 5 ватт справа плафон 2,8 Ватта ( по заявке производителя)
Так выглядит ночью и так выглядят 2-е 5-ти ватных лампы, при той же выдержке в фотоаппарате. Правда лампы старенькие.
На этом я не остановился. Решил я запечатлеть фару самопал на велосипед которую я собрал из 5-ти ватного диода. Для этого я купил диод за 5,5 $ на охлаждающей подложке типа звезда, линзу за 4 $ Вот здесь видно саму подложку, за отражателем, виднеются черные концы "звезды" Обратите внимание в фаре (я ее подсветил немного перед съемкой) видно 2 светящихся кристала, 2 не светятся то есть их 4 и каждый внутри еще состоит их нескольких!, на фото так же видны проводки подходящие к кристалам. После чего я сделал фото гаража в свете заката Потом уменьшил выдержку и сфотографировал гараж и свет фары на той же выдержке То есть фару видно даже днем! при этом мощность диода висящего у меня на динамогенераторе велосипеда потребляет всего 2 вата а не 5! и практически не греется. На этом я не остановился и пошел дальше… Сфотографировал свет фары и свет велофары рядом на одной выдержке. Несмотря на то что выглядит тускловато, прошу заметить что слева 2*55 ват а справа 2 вата! Если попробуете посветить 2-х ватным фонариком с обычной лампочкой и запечатлеть как у меня с той же выдержкой 1/13, то видно вобще ничего не будет. Саму фару не сфотографировал, скажу лишь что для велосипеда это просто прожектор! никакие обычные велофары не сравнятся. И на последок один из самых ярких диодов на сегодня это SSC P-7 (seoul semiconductor) по заявлению производителя при максимальной его мощности в 11,8 Вт яркость 900 Лм! Для сравнения яркость галогеновой лампы 55 Вт около 1700 Лм Почитать побольше можно здесь www.radiodetali.com/article/all/led-faq.htm
Здесь
www.drive2.ru
Товар особо обозревать не имеет смысла, но всё же решил сделать замеры и поделиться. Светодиодные матрицы заказывал для замены в ранее обозреваемых светильниках. Сперва заказал на пробу. После получения и проверки, заказал еще несколько штук в том же магазине. В общем кому интересны некоторые подробности — читаем дальше.
Я заказывал модель 2820 мощностью 3Вт и 5Вт, с температурой свечения 3000К (теплый белый) и 4200К (белыйнатуральный белый). Брал чуть дешевле 0.7$ и 0.91$ соответственно (доставка была бесплатной).
Пакеты и трэки показывать не буду, но отмечу, что оба заказа были отправлены с отслеживаемым трэком (LM…..CN). Первый дошел за две недели, а вот второй попал на новогодние праздники и с 14 декабря по 18 февраля посылка была непонятно где.
Заказ приходит в подписанных пакетах.
Размеры у продавца указаны правильные, поэтому картинку с параметрами возьму у него.
Минимальная засветка диодов:
Под спойлером фотографии показаний мультиметра. Кому это не нужно, то ниже будет просто сводная таблица.
Сводная таблица измерений:
Что в итоге можно сказать:
1. По мощности они немного не дотягивают, но возможно тут влияют сами драйвера.
2. Две матрицы на 5Вт используются каждый день уже более 4 месяцев — проблем нет.
3. Как и любые другие светодиодные матрицы — требуют пассивного охлаждения.
4. Спектр измерить не представляется возможным, но «на глаз» температура свечения похожа на правду.
После дополнительных измерений можно добавить следующее:
1. Характеристики 5Вт матриц разной температуры свечения близки между собой.
2. Характеристики 3Вт матриц разной температуры значительно отличаются.
Касательно продавца: в виду длительной задержки второго заказа, приходилось общаться с продавцом — действительно общительный, внимательный и общается на русском (корявый русский конечно, но расшифровывать не приходится).
Дополнения:
Прошу принять во внимание небольшую погрешность в измерениях, так как измерительные приборы далеко не профессионального уровня.
mysku.ru
На светодиодные лампы и светильники переходят те, кто ищет новые способы экономии, так как замена ими обычных ламп накаливания, как для уличного освещения, так и внутреннего, несет в себе, по словам производителей светодиодной продукции, значительное сокращение расходов на электроэнергию.
Содержание статьи о соотношении мощности светодиодных ламп
- Соответствие мощности светодиодных ламп и ламп накаливания
- Что нужно знать при установке светодиодных ламп для уличного освещения
- Выбор светодиодной лампы для внутреннего освещения
- Дополнительный материал по данной теме
- Возврат к поиску Яндекса
- Задайте вопрос или напишите комментарий
Светодиодные лампы могут помочь в решении этой проблемы, но не следует их применять бездумно. Давайте попытаемся разобраться в разумности и целесообразности использования светодиодных ламп для замены других источников освещения в различных сферах применения.
Соответствие мощности светодиодных ламп и ламп накаливания
Если вы хотите получить световой поток (яркость) определенного значения и сравниваете светодиодные лампы и лампы накаливания, то первые имеют меньшую мощность. Соответственно, при использовании светодиодного освещения уменьшается количество потребляемой электроэнергии.
Мощность светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия
| Потребляемая мощность светодиодной лампы, Вт | Потребляемая мощность лампы накаливания, Вт | Световой поток, Лм |
|---|---|---|
| 2-3 | 20 | 250 |
| 4-5 | 40 | 400 |
| 8-10 | 60 | 700 |
| 10-12 | 75 | 900 |
| 12-15 | 100 | 1200 |
| 18-20 | 150 | 1800 |
| 25-30 | 200 | 2500 |
Данная таблица поможет вам самому выбрать светодиодные лампы для эффективной замены старого освещения.
По световому потоку лампе накаливания на 60Вт соответствует светодиодная лампа 9Вт. Помимо меньшей потребляемой мощности при той же светоотдачи, светодиодная лампа имеет и другие преимущества. Энергоэкономичность светодиодных ламп в 7,5 раз большая. Это при освещении светодиодным источником света и лампами накаливания одной и той же мощности.
Сравнительная таблица светодиодной лампы 9Вт и лампы накаливания 60Вт (соответствие мощности и другие характеристики)
| Характеристики | Светодиодная лампа 9W | Лампа накаливания 60W |
|---|---|---|
| Потребляемая мощность, Вт | 9 | 60 |
| Сила тока, А | 0.072 | 0.27 |
| Световой поток, Лм | 454.2 | 612 |
| Эффективность светоотдачи, Лм/Вт | 53.4 | 10.3 |
| Температура цвета, К | 5500 — 7000 | 2800 |
| Рабочая температура °C | 70 | 180 |
| Срок службы, часов | 30000 | 1000 |
Эффективность замены ламп накаливания светодиодными очевидна. Вы получаете яркий белый свет, экономите на электричестве благодаря соответствию мощности и покупке новых ламп, так как срок службы в 30 раз больший. Отзывы о светодиодном освещении и соответствии мощности можете посмотреть тут.
Что нужно знать при установке светодиодных ламп для уличного освещения
Светодиодные лампы большой мощности
Тип ламп, получивший самое широкое распространение, который применяется для уличного освещения – это ДРЛ мощностью 250 Вт. Чтобы заменить ее на более экономичный вариант в виде светодиодной лампы необходимо выбирать лампы, которые имеют цоколь Е40, а также примерно 30 сверхярких светодиодов. Их потребности в электроэнергии составляют около 30 Вт. Для примера, светодиодные лампы Е40 бренда POWERLEDS оснащены 28 сверхяркими светодиодами при потреблении 30 Вт.
В результате при правильном подборе соотношения мощности светодиодных ламп к тем, которые вы заменяете, вы можете сэкономить на расходах на электроэнергию почти в 12 раз!
Соотношение мощности экономных светодиодных ламп
Далее давайте рассмотрим в нашем сравнении самые экономичные светодиодные лампы, которые можно использовать в качестве замены галогенным лампам MR16 и GU10. 50-ваттны «галогенки» могут быть заменены светодиодными лампами, которые имеют в себе три сверхярких одноваттных светодиода. В результате, расход электроэнергии при установке такой лампы может составить около 3-4 Вт., а вот экономия в это случае может достигать до 12,5 раз.
knigastroitelya.ru
Что такое светодиод: принцип, устройство
Светодиодом принято называть полупроводниковый прибор, который в процессе своей работы преобразует ток в световое излучение. Он состоит из полупроводникового кристалла, размещенного на подложке, корпуса и оптической системы. Характерное свечение появляется при рекомбинации в области p-n-перехода электронов и дырок. Для создания p-n-перехода в приконтактные слои вводят специальные легирующие элементы. С одной стороны акцепторные, с другой – донорские.
Виды светодиодов по назначению
С тем, какими бывают светодиоды, стоит разобраться подробнее. Подобные изделия принято делить на две большие группы: осветительные и индикаторные. Каждый вид имеет свои преимущества и возможную область использования. Предлагаем ознакомиться с каждой группой более детально, чтобы лучше разбираться в широком ассортименте светодиодных изделий.
Индикаторные светодиоды: отличительные особенности
Индикаторные устройства благодаря своим характеристикам широко используются при выполнении цветовой индикации. Их используют для подсветки приборных панелей, дисплеев, а также ряда других изделий. При сравнительно небольшой мощности (менее 0,2 Вт) индикаторные светодиоды демонстрирую умеренную яркость.
Их принято делить на:
Осветительные светодиоды: отличительные особенности
Осветительные элементы входят в состав светодиодных ламп и лент, фар и других изделий, для которых важно обеспечить высокую интенсивность свечения. Обладают большой мощностью. Выпускаются в корпусах, допускающих поверхностный монтаж. Бывают только белого цвета (холодного или теплого). Выделяют:
Плюсы и минусы осветительных светодиодов
К основным преимуществам осветительных светодиодов следует отнести:
Из недостатков следует отметить старение, сравнительно невысокий срок службы и нагрев.
Основные характеристики светодиодов
При выборе светодиодной лампы следует обращать внимание на параметры светодиодов. От этого будет зависеть возможность использования изделия в конкретных условиях эксплуатации и обеспечения требуемого уровня освещенности помещения. Внимание стоит уделить мощности, напряжению, рабочему току, светоотдаче, температуре свечения, а также ряду других параметров.
Сила тока на кристалле
Основная масса светодиодов рассчитана на ток потребления 0,02 А. Однако производители предлагают изделия, состоящие из четырех кристаллов, помещенных в один корпус. Благодаря такому конструктивному исполнению изделия рассчитаны на 0,08 А, складывающихся из 0,02 А, потребляемых каждым кристаллом.
Величина тока светодиода оказывает влияние на стабильность работы прибора. При незначительном увеличении данного параметра снижается интенсивность излучения и увеличивается цветовая температура. Об этом свидетельствует характерный синий отлив и преждевременный выход из строя.
Для ограничения величины сила тока LED-ламп и светильники комплектуются стабилизаторами тока. При их наличии обеспечивается преобразование тока для достижения требуемого значения. Для подключения отдельного светодиода используется токоограничительный резистор, сопротивление которого рассчитывается с учетом характеристик подключаемого изделия.
Напряжение светодиодов
Для светодиодов напряжение питания неактуально. Важной характеристикой является величина падения напряжения на светодиоде, которая численно соответствует величине выходного напряжения изделия, после прохождения через него номинального тока. Характеристика указывается на упаковке. Зная данную величину, несложно рассчитать оставшееся на кристалле напряжение, которое учитывается при расчетах.
Производители предлагают светодиоды с различным напряжением, узнать которое можно по цвету свечения. Если кристалл белый, зеленый или синий – напряжение около 3 В. У красных и желтых изделий искомый параметр может находиться в диапазоне 1,8-2,4 В.
При параллельном подключении диодов следует тщательно контролировать характеристики каждого изделия. Даже незначительный скачок напряжения на 0,1 В станет причиной значительного увеличения величины силы тока. Как следствие, такой светодиод обязательно сгорит.
Сопротивление диодов
Для диодов характерно наличие сопротивления двух видов: дифференциального и постоянному току. На прямом участке ВАХ дифференциальное сопротивление небольшое и меньше сопротивления постоянному току. На обратном – дифференциальное сопротивление стремиться к бесконечности и превосходит сопротивление постоянному току.
Светоотдача, угол свечения: важные параметры
Традиционно, сравнивая световой поток от различных источников, учитывают характеристики создаваемого излучения. Светодиод диаметром 5 мм способен стать источником света в 1-5 Лм (характеристики сверхярких светодиодов выше), хотя лампа накаливания мощностью 100 Вт создаст световой поток в 1000 Лм. Производить сравнение подобным образом некорректно, так как свет от обычной лампы будет рассеянным, а от диода – направленным. Чтобы сопоставить характеристики названных источников света, следует обратить внимание на угол рассеивания диодов.
У светодиодов угол рассеивания может колебаться в пределах 20-120 градусов. Благодаря конструктивному исполнению светодиоды формируют более яркий свет в центре, снижая степень освещенности к краям угла рассеивания. Благодаря этому удается обеспечить желаемый уровень освещенности помещения при меньшем значении потребляемой мощности. Для увеличения площади освещенности светильники комплектуются рассеивающими линзами.
Мощность светодиодных ламп: сравниваем с лампой накаливания
Решив заменить устаревшие лампы накаливания на светодиодные, не все четко представляют, изделия какой мощности стоит приобрести. Специалисты рекомендуют пользоваться поправочным коэффициентом К=8. Так, если для освещения комнаты использовалась лампа мощностью 100 Вт, добиться такого же уровня освещения можно путем установки светодиодного аналога мощностью минимум 100Вт/8=12,5 Вт. Чтобы узнать, какой лампе накаливания соответствует конкретный светодиод, можно воспользоваться следующей таблице:
| Мощность светодиодных ламп, Вт | |
|---|---|
| Светодиодной | Накаливания |
| 3 | 25 |
| 5 | 40 |
| 7,5-8 | 60 |
| 10 | 75 |
| 12-12,5 | 100 |
При выборе и сравнении различных источников света следует обращать внимание на такую характеристику как эффективность. Ее численное значение определяют путем деления светового потока (Лм) на мощность (Вт). Так, для ламп накаливания данный показатель в среднем находится в диапазоне 10-12 Лм/Вт, а для светодиодных может достигать 130-140 Лм/Вт.
Цветовая температура – критерий, определяющий комфортность восприятия светового потока
Температуру свечения относят к категории важных характеристик. Ее единицей измерения являются градусы Кельвина (К). Деление производится в зависимости от температуры свечения.
В маркировке светодиодных ламп обязательно присутствует значение цветовой температуры. Ей соответствует четырехзначное число, за которым следует буква К. При выборе LED-лампы следует ориентироваться на будущую область использования. Предлагаем ознакомиться с возможной областью использования светодиодной лампы в зависимости от ее цветовой температуры и цвета свечения:
| Цветовая температура, К | Цвет свечения | Рекомендуемая область использования |
|---|---|---|
| 2700-3500 | Белый Теплый | Бытовые и офисные помещения. Изделия, способные заменить лампу накаливания. |
| 3500-5300 | Нейтральный (дневной) | Рабочие места в производственных помещениях. |
| более 5300 | Холодный | В качестве уличного источника света и при изготовлении ручных фонарей. |
| 1800 | Красный | Декоративная и фито-подсветка. |
| 7500 | Синий | Фито-подсветка, интерьерная подсветка. |
| 3300 | Желтый | Интерьерная подсветка. |
Цветовая температура светодиодов может быть выражена через волновую природу света. Нередко в маркировке светодиодных изделий цветовую температуру выражают через различную длину волн. Ее обозначают с помощью λ и выражают в нанометрах (нм).
Размер чипа: условное обозначение в маркировке
В маркировке светодиодного элемента зашифрован размер в виде четырехзначного числа, указываемого на плате. К числу самых популярных геометрических параметров прошлого следует отнести изделия 5050 и 3528. Им на смену пришли более яркие конкуренты 5630 и 5730.
В данном условном обозначении две первые цифры соответствуют длине чипа, а последующие – его ширине, выраженной в миллиметрах. Так, у 5730 длина чипа будет равна 57 мм, а его ширина – 30 мм. Различие в соотношении сторон обусловлено разным количеством кристаллов, входящих в состав светодиода. В диоде 3528 предусмотрен один, в 5050 – три. Такая характеристика светодиодов для фонариков определяет их конструктивные особенности.
Размер кристалла – важный параметр
Размер кристалла оказывает непосредственное влияние на величину силы тока, который может через него проходить. Квадратные модели комплектуются обычными кристаллами на 1 или 2 W, имеющими стандартный размер 30mil или 45mil соответственно. В состав более мощных аналогов входят кристаллы на 10, 20, 30, 50 или 100W с геометрическими параметрами 24 mil на 24mil, 24 mil на 44mil либо 44 mil на 44mil. Маломощные модели могут формироваться из кристаллов различного размера. В их состав может входить 2-3 элемента, подключенных не только последовательно, но и параллельно.
SMD-светодиоды: типоразмеры и основные характеристики
Производители предлагают SMD-светодиоды различного типоразмера. Исходя из геометрических параметров, изделия принято делить на различные группы, в зависимости от цветовой температуры, яркости и мощности. Маркировка светодиодов включает их геометрические размеры: длину и ширину, выраженные в миллиметрах. Предлагаем познакомиться с наиболее популярными типоразмерами, чтобы лучше ориентироваться в предлагаемом производителями ассортименте.
Основные параметры LED SMD 2835
Изучая технические характеристики SMD 2835, стоит обратить внимание на увеличенную площадь излучения. Модель, в отличие от SMD 3528 с круглой рабочей поверхностью, изготавливается прямоугольной формы. Такое конструктивное решение, несмотря на меньшую высоту (0,8 мм) элемента, обеспечивает большую светоотдачу. Он формирует световой поток, соответствующий 50 Лм.
Благодаря тому, что для изготовления корпуса используется термостойкий полимер, изделие способно выдержать воздействие достаточно высокой температуры (до 240°С). После 3000 часов функционирования изделие демонстрирует деградацию излучения не более 5%. Он обладает низким тепловым сопротивлением перехода кристалл-подложка(4 С/Вт). Максимальная величина рабочего тока 0,18 А при температуре кристалла 130°С.
Цвет свечения может быть различным:
Цвет свечения оказывает непосредственное влияние на величину светового потока. Данный параметр SMD LED 2835 будет наибольшим у изделий с холодным белым свечением и минимальным – с теплым белым. Увеличенные контактные площадки модели способствуют более интенсивному отводу тепла.
SMD 5050: характеристики светодиода
SMD 5050 предполагает размещение в одном корпусе размером 50 на 50 мм трех однотипных светодиодов. Технические характеристики используемых LED-источников красного, синего и зеленого цвета аналогичны кристаллам, устанавливаемым в SMD 3528. Каждый из трех светодиодов имеет рабочий ток 0,02 А при суммарном значении 0,06 А. Указанное значение является предельным. Превышение значения может стать причиной выхода прибора из строя.
Приборы рассчитаны на прямое напряжение 3-3,3 В при светоотдаче (световом потоке) 18-21 Лм. Каждый кристалл имеет мощность 0,7 Вт, а суммарное значение равно 0,21 Вт. Прибор способен формировать свечение различного цвета от монотонного белого, зеленого, синего, желтого до многоцветного.
Конструктивное исполнение и характеристики светодиодов 5050 допускают отдельное управление каждым цветом благодаря близкому расположению элементов. Входящие в состав светильников контроллеры позволяют плавно регулировать цвет свечения путем плавного перехода от одного к другому через заданный промежуток времени. Нередко предусматриваются несколько режимов управления с возможностью регулирования яркости свечения.
Основные характеристики светодиодов SMD 5730
Современные изделия с геометрическими параметрами 5,7×3 мм. Благодаря своим стабильным характеристикам светодиоды SMD 5730 относятся к категории сверхъярких изделий. Для их изготовления используются новые материалы, благодаря чему они имеют повышенную мощность и высокоэффективный световой поток. SMD 5730 допускают эксплуатацию работать в условиях повышенной влажности. Они не боятся вибрации и температурных колебаний. Отличаются продолжительным сроком службы. Имеют угол рассеивания 120 градусов. После 3000 часов работы степень не превышает 1%.
Производители предлагают приборы двух видов: с мощностью 0,5 и 1 Вт. Первые маркируются SMD 5730-0,5, вторые – SMD 5730-1. Прибор может функционировать на импульсном токе. Для SMD 5730-0,5 номинальный ток равен 0,15 А, а при переходе на импульсный режим работы может достигать 0,18 А. Способен сформировать световой поток до 45 Лм.
Для SMD 5730-1 номинальный ток равен 0,35А, импульсный может достигать 0,8А при эффективности светоотдачи 110 Лм. Благодаря использованию в процессе производства термостойкого полимер, корпус прибора не боится воздействия достаточно высоких температур (до 250°С).
Cree: актуальные характеристики
Продукция американского производителя представлена в широком ассортименте. Серия Xlamp включает однокристальные и многокристальные изделия. Для первых характерно распределение излучения по краям прибора. Такое инновационное решение позволило наладить выпуск светильников с большим углом свечения при минимальном количестве кристаллов.
Серия XQ-E High Intensity является новейшей разработкой компании. Изделия обладают углом свечения 100-145 градусов. При сравнительно небольших геометрических параметрах 1,6 на 1,6 мм такие светодиоды имеют мощность 3 В при световом потоке 330 Лм. Характеристики светодиодов Cree на базе одного кристалла позволяют обеспечить качественную цветопередачу CRE 70-90.
Многокристальные LED-приборы имеют новейший тип питания 6-72 В. Их принято делить три группы в зависимости от мощности. Изделия до 4 Вт имеют 6 кристаллов и выпускаются в корпусах типа MX и ML. Характеристики светодиода XHP35 соответствуют мощность 13 Вт. Имеют угол рассеивания 120 градусов. Могут быть теплого или холодного белого цвета.
Проверка светодиода с помощью мультиметра
Иногда возникает необходимость в проверке работоспособности светодиода. Сделать это можно с помощью мультиметра. Тестирование выполняется в следующей последовательности:
| Фото | Описание работ |
|---|---|
|
Готовим необходимое оборудование. Подойдет обычная китайская модель мультиметра. |
|
Выставляем режим сопротивления, соответствующие 200 Ом. |
|
Прикасаемся контактами к проверяемому элементу. Если светодиод является рабочим, то он начнет светиться. |
Маркировка светодиодов по цвету
Чтобы приобрести светодиод нужного цвета, предлагаем ознакомиться с условным обозначением цветности, входящей в состав маркировки. У CREE оно располагается после обозначения серии светодиодов, и может быть:
Другие производители часто используют другое условное обозначение. Так KING BRIGHT позволяет подобрать модель с излучением не только определенного цвета, но и оттенка. Присутствующее в маркировке обозначение будет соответствовать:
Расшифровка кода маркировки светодиодной ленты
Для изготовления светодиодной ленты используется диэлектрик, имеющий толщину 0,2 мм. На него наносятся токопроводящие дорожки, имеющие контактные площадки под чипы, предназначенные для монтажа SMD-компонентов. Лента включает отдельные модули, имеющие длину 2,5-10 см и рассчитанные на напряжение 12 либо 24 вольта. В состав модуля может входить 3-22 светодиода и несколько резисторов. Длина готовых изделий в среднем составляет 5 метров при ширине 8-40 см.
На бобину либо упаковку наносятся маркировку, в которой содержится вся актуальная информация о светодиодной ленте. Расшифровка маркировки можно увидеть на следующем рисунке:
Статья по теме:
Что сделать из светодиодов своими руками
Светодиоды достаточно часто используют для изготовления нестандартных изделий. Нередко собранные своими силами модели многократно превосходят готовые аналоги. Предлагаем познакомиться с идеями, которые можно будет воплотить своими руками.
Стабилизатор тока для светодиодов
Стабилизатор напряжения можно изготовить в следующей последовательности:
| Фото | Описание работ |
|---|---|
|
Готовим необходимые материалы, оборудование и инструмент. Потребуется паяльник, пассатижи и проволока. |
|
Предварительно отрезав лишнюю длину от используемых элементов, лудим ножки микросхемы. |
|
Припаиваем диод «-» к левой ноге микросхемы. |
|
Конденсатор 100/16 паяем «+» к правой ноге микросхемы и «-» к центральной ноге. |
|
Конденсатор 300/16 паяем «+» к левой ноге микросхемы и «-» к центральной ноге. |
|
Паяем входные контакты. |
Изготавливаем ДХО из светодиодов
Дневные ходовые огни можно изготовить своими силами, если хочется повысить видимость авто в дневное время. Для этого используются 5-7 светодиодов по 1, либо 3 Вт на каждый блок и алюминиевую плату. Элементы фиксируют на основании при помощи теплопроводящего клея.
Сборка мигающих светодиодов
Сборку мигающего светодиода выполняют по различным схемам. В зависимости от преследуемых целей можно выбрать однотонные элементы или разных цветов. Чаще всего реализуется принцип «пары Дарлингтона», предполагающий поочередную зарядку и разрядку двух конденсаторов, с последовательной передачей энергии с одного диода на другой.
Светомузыка на светодиодах
Используя светодиоды можно собрать светомузыку, которая позволит добавить праздничности. На рисунке представлена подробная схема, которая позволит добиться желаемого результата. Микрофон, входящий в схему, является источником электрического сигнала, преобразующим звук. Стоит обратить внимание на сверхяркие светодиоды 3 вольта.
Индикатор напряжения на светодиодах
Сборку индикатора напряжения можно выполнить собственными силами, руководствуясь схемой, представленной на рисунке. Для этого потребуется ряд резисторов, транзисторы, светодиоды и источники питания. При правильно выполненной сборке при подаче напряжения будет загораться зеленая лампочка, при падении – красная.
Схемы подключения светодиодов
Приступая к подключению светодиодов, следует руководствоваться определенными правилами. Следует придерживаться схемы, так как ток движется в одном направлении.
Расчет сопротивления светодиода
Чтобы узнать, как рассчитать сопротивление для светодиода, достаточно вспомнить закон Ома, описывающий зависимости искомого параметра (R) от значения силы тока (I) и напряжения (U): R = U/I. Если надо подключить светодиод на 3 В, рассчитанный на силу тока 0,02 А к блоку питания на 5 В, придется убрать лишних 2 В путем включения в схему резистора с достаточным сопротивлением равным 100 Ом.
Иногда по результатам расчета может получиться, что сопротивление светодиода следует увеличить на нестандартную величину, приобретя резистор с ближайшим большим значением сопротивления, чем требуется. Световой поток, излучаемый прибором, слегка уменьшиться, хотя визуально этого заметно не будет.
Схема подключения светодиода к сети 220 В
Используемый источник питания определяет порядок выборы схемы подключения светодиода к сети 220В. Возможно использование:
Параллельное и последовательное подключение
Светодиоды могут подключаться последовательно и параллельно. В первом случае требуемое напряжение будет равно сумме падений напряжений каждого элемента. При параллельном включении складываются значения силы тока. При использовании приборов с разными параметрами, рассчитываются характеристики для каждого из резисторов в отдельности.
Подключение светодиодов к 12 В
Подключение светодиода выполняют в следующей последовательности:
| Фото | Описание работ |
|---|---|
|
Рассчитываем сопротивление резистора. |
|
К катоду диода припаиваем резистор с сопротивлением равным либо превышающим расчетное. |
|
Подключаем светодиод к источнику питания и проверяем его работоспособность. |
Таким образом, несложно разобраться в характеристиках светодиодов 3 Вт и больше, а также самостоятельно выполнить их установку.
homemyhome.ru