Η ταξινόμηση των LED σε διάφορους τύπους και υποτύπους είναι πλέον αρκετά αυθαίρετη. Αυτό οφείλεται στην ταχεία ανάπτυξη της οπτοηλεκτρονικής τις τελευταίες δεκαετίες. Τα νέα προϊόντα εμφανίζονται πιο γρήγορα από ό,τι μπορεί να διαμορφωθεί ένα ή άλλο σχήμα ταξινόμησης. Οι κατασκευαστές ταξινομούν τύπους διόδων εκπομπής σε ομάδες με κοινά χαρακτηριστικάσύμφωνα με τις δικές τους εκτιμήσεις ορθότητας και σκοπιμότητας. Επιπλέον, συχνά οι δίοδοι με τις ίδιες παραμέτρους από διαφορετικούς κατασκευαστές μπορούν να εμπίπτουν σε εντελώς διαφορετικές ομάδες. Τα χαρακτηριστικά ταξινόμησης μπορεί να είναι διαφορετικά: το χρώμα της ακτινοβολίας, η ισχύς του LED, από τι αποτελείται το LED, ο σκοπός του και άλλα...
Ποια χαρακτηριστικά μπορούν να θεωρηθούν πρωτεύοντα και ποια δευτερεύοντα; Δεν υπάρχει σαφής απάντηση σε αυτό το ερώτημα. Ας προσπαθήσουμε να καλύψουμε εν συντομία ολόκληρη την ποικιλία των πηγών φωτός στερεάς κατάστασης, με βάση παραμέτρους όπως το χρώμα ακτινοβολίας και η ισχύς.
Χρώμα
Τα LED ποικίλλουν ως προς το μήκος κύματος του φωτός που εκπέμπουν. Διαφορετικά χρώματα (εκπομπή διαφορετικών μηκών κύματος) λαμβάνονται χρησιμοποιώντας διαφορετικά υλικά ημιαγωγών στη βάση των LED. Σήμερα είναι δυνατή η παραγωγή LED οποιουδήποτε ορατού χρώματος (μήκη κύματος του ορατού φάσματος από 400 έως 760 nm), καθώς και υπέρυθρων και υπεριωδών. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στα λευκά LED. Λαμβάνονται με την εφαρμογή ειδικού φωσφόρου σε μπλε LED (λιγότερο συχνά σε υπεριώδεις). Ο φώσφορος μετατρέπει το μπλε φως σε λευκό, γεγονός που μειώνει φυσικά την απόδοση του LED.
Οι διάφοροι τύποι λευκών LED ταξινομούνται συμβατικά ανάλογα με τον τύπο αποχρώσεων του λευκού φωτός: ζεστό, ουδέτερο και κρύο. Το χαρακτηριστικό χρωματικότητας σε αυτή την περίπτωση είναι η συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος, η οποία μετράται σε Kelvin [K]. Για θερμές διόδους είναι 2600-3700 K, για ουδέτερες 3700-5000 K, για κρύες - 5000-10000 K. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι με τις ίδιες άλλες παραμέτρους κρυστάλλου, όσο πιο θερμό έχει το LED, τόσο χαμηλότερο είναι αποδοτικότητα. Κατά συνέπεια, όσο πιο κρύο είναι (όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία του μπλε φωτός στη συνολική ροή), τόσο πιο αποτελεσματική είναι η δίοδος. Πιστεύεται ότι οι θερμόχρωμες λυχνίες LED ταιριάζουν καλύτερα για φωτισμό εσωτερικού χώρου και οι κρύες για φωτισμό εξωτερικού χώρου.
Εξουσία
Το εύρος ισχύος των βιομηχανικά παραγόμενων LED ξεκινά από μερικά milliwatt και τελειώνει σε δεκάδες Watt. Το πιο ισχυρό LED XML με ένα chip παράγεται από την CREE και έχει μέγιστο ρεύμα λειτουργίας 3 A, ενώ οι διαστάσεις του περιβλήματος είναι μόνο 5x5 mm. Ο κύριος τομέας εφαρμογής τέτοιων διόδων είναι ο οδικός και βιομηχανικός φωτισμός, επειδή έχουν πολύ υψηλή συνολική φωτεινότητα και, με χαμηλό ύψος ανάρτησης, θα δημιουργήσουν ένα δυνατό εφέ λάμψης.
Μεταξύ των LED φωτισμού, τα LED ενός watt με ονομαστικό ρεύμα 350 mA και τα LED τριών watt με ρεύμα 700 mA έχουν γίνει τα πιο δημοφιλή, επειδή Είναι κατάλληλα για τις περισσότερες εφαρμογές και διαθέτουν τη μεγαλύτερη ποικιλία από τροφοδοτικά εκτός ραφιού. Επιπλέον, η διαίρεση των τύπων LED ανά watt είναι αρκετά αυθαίρετη: κατά κανόνα, το ίδιο LED μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικούς τρόπους ισχύος, επιλέγοντας μια τιμή ρεύματος λειτουργίας 350 ή 700 mA (στην περίπτωση αυτή, η τιμή της πινακίδας του μέγιστου Το ρεύμα λειτουργίας θα πρέπει φυσικά να είναι > 700 mA). Ωστόσο, κατά την αύξηση του ρεύματος, πρέπει να φροντίσουμε για την απομάκρυνση της θερμότητας, διαφορετικά το LED θα αρχίσει να υποβαθμίζεται γρήγορα. Είναι καλύτερα να μην χρησιμοποιείτε LED στο μέγιστο ρεύμα, αλλά να αφήνετε ένα περιθώριο τουλάχιστον 30% (για παράδειγμα, ρυθμίστε τα 700 mA στο I max = 1000 mA). Πρέπει επίσης να θυμάστε ότι καθώς αυξάνεται το ρεύμα, μειώνεται η φωτεινή απόδοση. Επομένως, σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να επιτευχθεί η μέγιστη απόδοση, είναι καλύτερο να μειώσετε το ρεύμα.
Πολλοί κατασκευαστές συνδυάζουν τις λυχνίες LED σε ισχυρές μήτρες: κρύσταλλοι, που συνήθως συνδέονται σε σειριακά-παράλληλα κυκλώματα, τοποθετούνται στην ίδια βάση και γεμίζονται με ένα κοινό στρώμα φωσφόρου. Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται Chip-On-Board ή COB για συντομία.
Οι μονάδες COB μπορούν να έχουν ισχύ έως και αρκετές εκατοντάδες watt και χρησιμοποιούνται για φωτισμό.
Τα LED χαμηλής ισχύος (0,05…0,5 W) χρησιμοποιούνται κυρίως για τον οπίσθιο φωτισμό οθονών διαφόρων συσκευών, συμπεριλαμβανομένων των φορητών συσκευών.
Αυτή είναι η μεγαλύτερη θέση στην αγορά LED. Τα LED χαμηλής κατανάλωσης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για φωτισμό: σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να αποκτήσετε μια ομοιόμορφα φωτεινή επιφάνεια με χαμηλή συνολική φωτεινότητα, οι μονάδες LED κατασκευάζονται από δεκάδες ή και εκατοντάδες LED χαμηλής κατανάλωσης. Αυτές οι πηγές φωτός είναι οι πλέον κατάλληλες για φωτισμό εσωτερικού χώρου.
Οι λυχνίες LED που χρησιμοποιούνται για σκοπούς προβολής ή απλά οι ενδεικτικές λυχνίες LED έχουν τη χαμηλότερη ισχύ. Είναι πολύ διαφορετικά σε σχήμα και μέγεθος, ορισμένοι τύποι φαίνονται στο παρακάτω σχήμα.
Περιεχόμενο:Ο φωτισμός LED γίνεται όλο και πιο δημοφιλής και σταδιακά αντικαθιστά τις παραδοσιακές συσκευές φωτισμού. Πολλοί τύποι LED που παράγονται από κατασκευαστές βελτιώνονται συνεχώς, ο σχεδιασμός τους γίνεται καλύτερος κάθε χρόνο. Η ισχύς αυξάνεται και τα περιβλήματα γίνονται πιο βελτιστοποιημένα για χρήση σε διάφορες εφαρμογές. Μια τεράστια ποικιλία χρωμάτων καθιστά δυνατή τη δημιουργία του επιθυμητού φωτισμού σε διαφορετικά δωμάτια. Τα σύγχρονα LED, χάρη στα χαρακτηριστικά τους χαρακτηριστικά, μπορούν εύκολα να ταξινομηθούν ανά τύπο, γεγονός που διευκολύνει πολύ την επιλογή τους για συγκεκριμένους σκοπούς.
Τι είδη LED υπάρχουν;
Τα πρώτα LED χρησιμοποιήθηκαν ως δείκτες και συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται σε αυτόν τον τομέα μέχρι σήμερα. Οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι οι ενδεικτικές λυχνίες LED, οι οποίες είναι στοιχεία στερέωσης εξόδου. Διαθέτουν ορθογώνιο ή στρογγυλό φακό και βρίσκονται από τις πιο απλές συσκευές μέχρι τον πιο περίπλοκο σύγχρονο εξοπλισμό. Χρησιμοποιούνται όχι μόνο για ένδειξη, αλλά και ως οπίσθιο φωτισμό.
Οι πιο χαρακτηριστικοί εκπρόσωποι αυτής της ομάδας έχουν στρογγυλούς κυρτούς φακούς, η διάμετρος των οποίων κυμαίνεται από 3 έως 10 mm. Ωστόσο, το χαμηλό ρεύμα αυτών των LED δεν καθιστά δυνατή την απόκτηση μεγάλης ποσότητας φωτός, καθιστώντας τη χρήση τους ως συσκευές φωτισμού μη πρακτική. Είναι πιο κατάλληλα για συσκευές όπως τα tickers και οι φωτεινές οθόνες. Απαιτούν λίγο ρεύμα και τάση και σχεδόν δεν θερμαίνονται.
Οι ενδεικτικές λυχνίες LED μπορούν να είναι λευκές ή έγχρωμες σύμφωνα με το τυπικό φάσμα χρωμάτων. Ορισμένα σχέδια είναι διαθέσιμα σε πολύχρωμες επιλογές. Σε αυτήν την περίπτωση, ένας φακός είναι εξοπλισμένος με τρεις μεταβάσεις και το κάτω μέρος είναι εξοπλισμένο με τέσσερις απαγωγές. Τέτοια στοιχεία είναι πιο λειτουργικά, γεγονός που καθιστά δυνατή τη δημιουργία έγχρωμων οθονών LED.
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, άρχισαν να χρησιμοποιούνται πιο σύγχρονα φωτεινά LED στην τοποθέτηση εξόδου. Η φωτεινή ένταση αυτών των στοιχείων είναι πολύ υψηλότερη από αυτή των ενδεικτικών LED, επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως για φακούς.
Η επιφανειακή τοποθέτηση σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος γίνεται όλο και περισσότερο χρησιμοποιώντας LED που συνδυάζουν λειτουργίες ένδειξης και φωτισμού. Γνωστό με την επωνυμία SMD - Surface Mounted Device. Εσωκλείονται σε θήκες με τυπικό εύρος μεγεθών. Όσον αφορά την ισχύ, μπορούν να συγκριθούν με ενδεικτικές λυχνίες LED. Ένας μεγάλος αριθμός τέτοιων LED μπορεί να τοποθετηθεί σε μια μικρή περιοχή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Λόγω αυτού, είναι δυνατή η απόκτηση λαμπτήρων LED και πάνελ σχεδόν οποιουδήποτε μεγέθους.
Ξεχωριστά, αξίζει να σημειωθεί μια ομάδα εξαιρετικά φωτεινών LED, που χρησιμοποιούνται ευρέως στην υπαίθρια διαφήμιση και τον συντονισμό αυτοκινήτων. Είναι γνωστά ως «Piranha» και έχουν ορθογώνιο σχήμα και βελτιωμένες ιδιότητες διασποράς. Τέσσερις καρφίτσες σάς επιτρέπουν να τοποθετήσετε άκαμπτα το στοιχείο σε μια σανίδα ή σε άλλο επίπεδο. Τα βασικά χρώματα είναι λευκό, κόκκινο, πράσινο και μπλε, τα μεγέθη είναι 3-7,7 mm.
Επί του παρόντος, τα LED χρησιμοποιούνται ευρέως σε εσωτερικούς χώρους. Αντιπροσωπεύονται από τη σειρά μοντέλων COB, που σημαίνει Ghip On Board. Αυτές οι πηγές φωτός μπορεί να είναι ζεστές και κρύες, λευκές, κίτρινες και άλλες αποχρώσεις. Είναι παρόμοια στο χρώμα με τους κανονικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, τους λαμπτήρες φθορισμού, ακόμη και το φυσικό φως του ήλιου. Αυτές οι παράμετροι εξαρτώνται άμεσα από τα χαρακτηριστικά των ημιαγωγών και τον εφαρμοζόμενο φώσφορο. Για την επίστρωση χρησιμοποιούνται κυρίως μπλε LED, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση κόκκινου, πράσινου, κίτρινου και άλλων χρωμάτων. Οι ποιότητες φωτός είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στον φωτισμό φθορισμού.
Δομικά, τα SOV LED αποτελούνται από πολλούς κρυσταλλικούς ημιαγωγούς τοποθετημένους σε ένα κοινό υπόστρωμα και επικαλυμμένους με φώσφορο. Έτσι, είναι δυνατό να επιτευχθεί υψηλή φωτεινότητα λόγω της συνολικής φωτεινής ροής που δημιουργείται από πολλές πηγές φωτός που βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους. Εάν είναι απαραίτητο, τέτοιες λυχνίες LED μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτες.
Κατά τη λειτουργία, αυτά τα στοιχεία απαιτούν αναγκαστικά αφαίρεση θερμότητας και οι συσκευές με αυξημένη και υψηλή ισχύ είναι εξοπλισμένες με καλοριφέρ. Διαφορετικά, οι κρύσταλλοι LED θα καταστραφούν υπό την επίδραση της θερμότητας. Εάν καταστραφούν μερικώς, θα πρέπει να αντικατασταθεί ολόκληρο το υπόστρωμα. Επομένως, συνιστάται να φροντίζετε εκ των προτέρων για την ψύξη.
Σήμερα, οι πηγές φωτός Filament, των οποίων τα LED μοιάζουν με ένα κανονικό νήμα πυρακτώσεως, γίνονται όλο και πιο δημοφιλείς. Οι φωτεινές ιδιότητες αυτού του τύπου LED είναι αισθητά ανώτερες από όλα τα μοντέλα OWL. Αυτό επιτυγχάνεται χάρη στον μεγάλο αριθμό κρυστάλλων που είναι τοποθετημένοι σε γυάλινο υπόστρωμα. Στη συνέχεια, ολόκληρη η δομή γεμίζεται με μια φθορίζουσα σύνθεση. Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται Chip On Glass, που σημαίνει τσιπ σε γυαλί.
Η ορατή στερεά γωνία είναι 3600, επομένως η φωτεινή απόδοση είναι υψηλότερη από αυτή των επίπεδων μητρών. Μια λάμπα LED 6 W έχει την ίδια εκπομπή φωτός με μια συμβατική λάμπα πυρακτώσεως 60 W.
Παράμετροι LED
Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά των LED είναι το ρεύμα λειτουργίας. Το γεγονός είναι ότι αυτά τα στοιχεία μπορούν να λειτουργήσουν μόνο σε μια συγκεκριμένη ισχύ ρεύματος, η οποία εξασφαλίζει κανονική λειτουργία. Επομένως, ακόμη και μια ελαφρά υπέρβαση της καθορισμένης τιμής ρεύματος θα οδηγήσει γρήγορα σε αστοχία του LED - απλά θα καεί.
Το ρεύμα λειτουργίας είναι διαφορετικό για κάθε τύπο πηγής φωτός. Τα πιο ισχυρά στοιχεία απαιτούν ένα αντίστοιχο υψηλότερο ρεύμα. Για να ρυθμίσετε την απαιτούμενη τιμή ρεύματος, εγκαθίστανται ειδικοί οδηγοί σε κάθε λάμπα LED και φωτιστικό. Εάν το LED είναι συνδεδεμένο χωριστά, είναι απαραίτητη η γνώση των τεχνικών χαρακτηριστικών του για τον περιορισμό του ρεύματος χρησιμοποιώντας τον απαιτούμενο οδηγό, πυκνωτή ή αντίσταση.
Μια εξίσου σημαντική παράμετρος των LED είναι η τάση λειτουργίας. Η αξία του εξαρτάται από τους ίδιους τους ημιαγωγούς και από άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή. Έτσι, τα LED με διαφορετικά χρώματα έχουν διαφορετικές τάσεις λειτουργίας. Δηλαδή, η τιμή της τάσης λειτουργίας μπορεί να ρυθμιστεί από το χρώμα ενός συγκεκριμένου LED.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η τροφοδοσία των λαμπτήρων και των ταινιών LED πραγματοποιείται με τη χρήση προγραμμάτων οδήγησης, με ρεύμα εξόδου DC 12 V. Δηλαδή, σε ένα κύκλωμα σειράς μπορούν να υπάρχουν μόνο 4 LED με τάση λειτουργίας 3 V. Εάν ενεργοποιήστε ένα επιπλέον πέμπτο LED, ένα τέτοιο κύκλωμα δεν θα λειτουργήσει. Αυτό το χαρακτηριστικό ονομάζεται επίσης πτώση τάσης, η οποία σε αυτή την περίπτωση είναι 3 βολτ.
Δεν πρέπει να ξεχνάμε μια τέτοια παράμετρο όπως η ισχύς LED. Η απόδοσή του επηρεάζεται από τα δύο προηγούμενα χαρακτηριστικά - ρεύμα λειτουργίας και πτώση τάσης. Το υψηλό ρεύμα για τα LED υψηλής ισχύος πρέπει να συνδυάζεται με ένα υψηλής ποιότητας σύστημα ψύξης. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται θερμαντικά σώματα αλουμινίου και χαλκού, καθώς και ψύκτες με εξαναγκασμένο αέρα.
Η ισχύς οποιουδήποτε LED προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας την τάση με το ρεύμα. Κατά τον υπολογισμό του συγκροτήματος LED, λαμβάνονται υπόψη όλα τα χρησιμοποιούμενα στοιχεία. Για παράδειγμα, η συνολική ισχύς ενός LED που περιέχει 100 κρυστάλλους 1 watt θα είναι 100 watt.
Εκπέμπεται από LED φωτισμού, έχει μεγαλύτερη ισχύ σε σύγκριση με άλλες πηγές - λαμπτήρες πυρακτώσεως, λαμπτήρες φθορισμού και άλλους λαμπτήρες με την ίδια ή μεγαλύτερη ισχύ. Κατά συνέπεια, έχουν υψηλότερη φωτεινή απόδοση για κάθε watt ισχύος ενός συγκεκριμένου LED. Ωστόσο, αυτές οι ανώτερες ιδιότητες θα ποικίλλουν σημαντικά ανάλογα με τον τύπο και την κατασκευή του συγκεκριμένου αντικειμένου.
Η γωνία διασποράς δεν έχει μικρή σημασία. Για τα LED είναι λιγότερο από ό,τι για άλλους λαμπτήρες. Για την επέκτασή του, χρησιμοποιούνται ειδικοί αποκλίνοντες φακοί. Εάν είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια στενή γωνία σκέδασης, χρησιμοποιούνται συλλογικοί φακοί για τον περιορισμό της δέσμης φωτός. Η φωτεινότητα της δέσμης φωτός LED θα είναι ανομοιόμορφη εντός των ορίων της γωνίας σκέδασης. Η φωτεινή λάμψη στο κέντρο μειώνεται σταδιακά καθώς η ροή φωτός πλησιάζει τις άκρες αυτής της γωνίας.
Ταξινόμηση
Οι εποχές που τα LED χρησιμοποιούνταν μόνο ως ενδείξεις για την ενεργοποίηση συσκευών έχουν περάσει προ πολλού. Οι σύγχρονες συσκευές LED μπορούν να αντικαταστήσουν πλήρως τους λαμπτήρες πυρακτώσεως σε οικιακή, βιομηχανική και. Αυτό διευκολύνεται από τα διάφορα χαρακτηριστικά των LED, γνωρίζοντας ποια μπορείτε να επιλέξετε το σωστό ανάλογο LED. Η χρήση των LED, δεδομένων των βασικών παραμέτρων τους, ανοίγει πλήθος δυνατοτήτων στον τομέα του φωτισμού.
Μια δίοδος εκπομπής φωτός (που σημειώνεται ως LED, LED, LED στα αγγλικά) είναι μια συσκευή που βασίζεται σε τεχνητό κρύσταλλο ημιαγωγών. Όταν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται το φαινόμενο της εκπομπής φωτονίων που οδηγεί σε λάμψη. Αυτή η λάμψη έχει ένα πολύ στενό φασματικό εύρος και το χρώμα της εξαρτάται από το υλικό ημιαγωγών.
Τα LED με κόκκινη και κίτρινη εκπομπή είναι κατασκευασμένα από ανόργανα ημιαγωγικά υλικά με βάση το αρσενίδιο του γαλλίου, τα πράσινα και τα μπλε είναι κατασκευασμένα με βάση το νιτρίδιο του γαλλίου. Για να αυξηθεί η φωτεινότητα της φωτεινής ροής, χρησιμοποιούνται διάφορα πρόσθετα ή χρησιμοποιείται η μέθοδος πολλαπλών στρώσεων, όταν ένα στρώμα καθαρού νιτριδίου αλουμινίου τοποθετείται μεταξύ ημιαγωγών. Ως αποτέλεσμα του σχηματισμού πολλών μεταβάσεων ηλεκτρονίων-οπών (p-n) σε έναν κρύσταλλο, η φωτεινότητα της λάμψης του αυξάνεται.
Υπάρχουν δύο τύποι LED: για ένδειξη και φωτισμό. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται για να υποδείξουν τη συμπερίληψη διαφόρων συσκευών στο δίκτυο, καθώς και ως πηγές διακοσμητικού φωτισμού. Είναι έγχρωμες δίοδοι τοποθετημένες σε ημιδιαφανή θήκη, καθεμία από αυτές έχει τέσσερις ακροδέκτες. Συσκευές που εκπέμπουν υπέρυθρο φως χρησιμοποιούνται σε συσκευές για τηλεχειρισμό συσκευών (τηλεχειριστήριο).
Στην περιοχή φωτισμού χρησιμοποιούνται LED που εκπέμπουν λευκό φως. Τα LED ταξινομούνται ανάλογα με το χρώμα σε ψυχρό λευκό, ουδέτερο λευκό και ζεστό λευκό. Υπάρχει μια ταξινόμηση των LED που χρησιμοποιούνται για φωτισμό σύμφωνα με τη μέθοδο εγκατάστασης. Η ονομασία LED SMD σημαίνει ότι η συσκευή αποτελείται από ένα υπόστρωμα αλουμινίου ή χαλκού πάνω στο οποίο τοποθετείται ο κρύσταλλος της διόδου. Το ίδιο το υπόστρωμα βρίσκεται σε ένα περίβλημα, οι επαφές του οποίου συνδέονται με τις επαφές του LED.
Ένας άλλος τύπος LED ονομάζεται OCB. Σε μια τέτοια συσκευή, πολλοί κρύσταλλοι επικαλυμμένοι με φώσφορο τοποθετούνται σε μια σανίδα. Χάρη σε αυτό το σχέδιο, επιτυγχάνεται υψηλή φωτεινότητα της λάμψης. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται στην παραγωγή με μεγάλη φωτεινή ροή σε σχετικά μικρή περιοχή. Με τη σειρά του, αυτό καθιστά την παραγωγή λαμπτήρων LED την πιο προσιτή και φθηνή.
Σημείωση! Συγκρίνοντας λαμπτήρες που βασίζονται σε LED SMD και COB, μπορεί να σημειωθεί ότι το πρώτο μπορεί να επισκευαστεί αντικαθιστώντας ένα αποτυχημένο LED. Εάν μια λάμπα LED COB δεν λειτουργεί, θα πρέπει να αλλάξετε ολόκληρη την πλακέτα με διόδους.
Χαρακτηριστικά LED
Όταν επιλέγετε μια κατάλληλη λάμπα LED για φωτισμό, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τις παραμέτρους των LED. Αυτά περιλαμβάνουν την τάση τροφοδοσίας, την ισχύ, το ρεύμα λειτουργίας, την απόδοση (φωτεινή έξοδος), τη θερμοκρασία πυράκτωσης (χρώμα), τη γωνία ακτινοβολίας, τις διαστάσεις, την περίοδο υποβάθμισης. Γνωρίζοντας τις βασικές παραμέτρους, θα είναι δυνατή η εύκολη επιλογή συσκευών για να επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα φωτισμού.
Κατανάλωση ρεύματος LED
Κατά κανόνα, παρέχεται ρεύμα 0,02A για τα συμβατικά LED. Ωστόσο, υπάρχουν LED με ονομαστική τιμή 0,08A. Αυτά τα LED περιλαμβάνουν πιο ισχυρές συσκευές, ο σχεδιασμός των οποίων περιλαμβάνει τέσσερις κρυστάλλους. Βρίσκονται σε ένα κτίριο. Εφόσον καθένας από τους κρυστάλλους καταναλώνει 0,02Α, συνολικά μία συσκευή θα καταναλώνει 0,08Α.
Η σταθερότητα των συσκευών LED εξαρτάται από την τρέχουσα τιμή. Ακόμη και μια μικρή αύξηση του ρεύματος βοηθά στη μείωση της έντασης της ακτινοβολίας (γήρανση) του κρυστάλλου και στην αύξηση της θερμοκρασίας χρώματος. Αυτό τελικά οδηγεί στο να γίνουν μπλε οι λυχνίες LED και να αποτυγχάνουν πρόωρα. Και αν το ρεύμα αυξηθεί σημαντικά, το LED καίγεται αμέσως.
Για τον περιορισμό της κατανάλωσης ρεύματος, τα σχέδια των λαμπτήρων LED και των φωτιστικών περιλαμβάνουν σταθεροποιητές ρεύματος για LED (οδηγούς). Μετατρέπουν το ρεύμα, φέρνοντάς το στην τιμή που απαιτείται από τα LED. Στην περίπτωση που πρέπει να συνδέσετε ένα ξεχωριστό LED στο δίκτυο, πρέπει να χρησιμοποιήσετε αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος. Η αντίσταση της αντίστασης για ένα LED υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του.
Χρήσιμες συμβουλές! Για να επιλέξετε τη σωστή αντίσταση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την αριθμομηχανή αντίστασης LED που είναι διαθέσιμη στο Διαδίκτυο.
Τάση LED
Πώς να μάθετε την τάση LED; Το γεγονός είναι ότι τα LED δεν έχουν παράμετρο τάσης τροφοδοσίας ως τέτοια. Αντίθετα, χρησιμοποιείται το χαρακτηριστικό πτώσης τάσης του LED, που σημαίνει την ποσότητα τάσης που εξέρχεται από το LED όταν το ονομαστικό ρεύμα διέρχεται από αυτό. Η τιμή τάσης που αναγράφεται στη συσκευασία αντανακλά την πτώση τάσης. Γνωρίζοντας αυτήν την τιμή, μπορείτε να προσδιορίσετε την τάση που απομένει στον κρύσταλλο. Είναι αυτή η τιμή που λαμβάνεται υπόψη στους υπολογισμούς.
Δεδομένης της χρήσης διαφόρων ημιαγωγών για LED, η τάση για καθένα από αυτά μπορεί να είναι διαφορετική. Πώς να μάθετε πόσα βολτ είναι ένα LED; Μπορείτε να το προσδιορίσετε από το χρώμα των συσκευών. Για παράδειγμα, για μπλε, πράσινους και λευκούς κρυστάλλους η τάση είναι περίπου 3 V, για κίτρινους και κόκκινους κρυστάλλους είναι από 1,8 έως 2,4 V.
Όταν χρησιμοποιείτε παράλληλη σύνδεση LED πανομοιότυπων χαρακτηριστικών με τιμή τάσης 2V, ενδέχεται να συναντήσετε τα εξής: ως αποτέλεσμα των διακυμάνσεων των παραμέτρων, ορισμένες δίοδοι εκπομπής θα αποτύχουν (καούν), ενώ άλλες θα ανάψουν πολύ αχνά. Αυτό θα συμβεί λόγω του γεγονότος ότι όταν η τάση αυξάνεται ακόμη και κατά 0,1 V, το ρεύμα που διέρχεται από το LED αυξάνεται κατά 1,5 φορές. Επομένως, είναι τόσο σημαντικό να διασφαλιστεί ότι το ρεύμα ταιριάζει με την ονομαστική τιμή LED.
Έξοδος φωτός, γωνία δέσμης και ισχύς LED
Η φωτεινή ροή των διόδων συγκρίνεται με άλλες πηγές φωτός, λαμβάνοντας υπόψη την ισχύ της ακτινοβολίας που εκπέμπουν. Οι συσκευές με διάμετρο περίπου 5 mm παράγουν από 1 έως 5 lumens φωτός. Ενώ η φωτεινή ροή ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως 100W είναι 1000 lm. Αλλά κατά τη σύγκριση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι ένας κανονικός λαμπτήρας έχει διάχυτο φως, ενώ ένα LED έχει κατευθυντικό φως. Επομένως, πρέπει να ληφθεί υπόψη η γωνία διασποράς των LED.
Η γωνία σκέδασης των διαφορετικών LED μπορεί να κυμαίνεται από 20 έως 120 μοίρες. Όταν φωτίζονται, τα LED παράγουν πιο έντονο φως στο κέντρο και μειώνουν τον φωτισμό προς τα άκρα της γωνίας διασποράς. Έτσι, τα LED φωτίζουν καλύτερα έναν συγκεκριμένο χώρο ενώ καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια. Ωστόσο, εάν είναι απαραίτητο να αυξηθεί η περιοχή φωτισμού, χρησιμοποιούνται αποκλίνοντες φακοί στο σχεδιασμό της λάμπας.
Πώς να προσδιορίσετε την ισχύ των LED; Για να προσδιορίσετε την ισχύ μιας λάμπας LED που απαιτείται για την αντικατάσταση μιας λάμπας πυρακτώσεως, είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε έναν συντελεστή 8. Έτσι, μπορείτε να αντικαταστήσετε μια συμβατική λάμπα 100W με μια συσκευή LED με ισχύ τουλάχιστον 12,5W (100W/8 ). Για ευκολία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα δεδομένα από τον πίνακα αντιστοιχίας μεταξύ της ισχύος των λαμπτήρων πυρακτώσεως και των πηγών φωτός LED:
| Ισχύς λαμπτήρα πυρακτώσεως, W | Αντίστοιχη ισχύς λαμπτήρα LED, W |
| 100 | 12-12,5 |
| 75 | 10 |
| 60 | 7,5-8 |
| 40 | 5 |
| 25 | 3 |
Όταν χρησιμοποιείτε LED για φωτισμό, ο δείκτης απόδοσης είναι πολύ σημαντικός, ο οποίος καθορίζεται από τον λόγο της φωτεινής ροής (lm) προς την ισχύ (W). Συγκρίνοντας αυτές τις παραμέτρους για διαφορετικές πηγές φωτός, διαπιστώνουμε ότι η απόδοση ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι 10-12 lm/W, ενός λαμπτήρα φθορισμού είναι 35-40 lm/W και ενός λαμπτήρα LED είναι 130-140 lm/W.
Θερμοκρασία χρώματος των πηγών LED
Μία από τις σημαντικές παραμέτρους των πηγών LED είναι η θερμοκρασία λάμψης. Οι μονάδες μέτρησης για αυτή την ποσότητα είναι βαθμοί Kelvin (K). Πρέπει να σημειωθεί ότι όλες οι πηγές φωτός χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με τη θερμοκρασία λάμψης τους, μεταξύ των οποίων το θερμό λευκό έχει θερμοκρασία χρώματος μικρότερη από 3300 K, το λευκό φως της ημέρας - από 3300 έως 5300 K και το ψυχρό λευκό πάνω από 5300 K.
Σημείωση! Η άνετη αντίληψη της ακτινοβολίας LED από το ανθρώπινο μάτι εξαρτάται άμεσα από τη θερμοκρασία χρώματος της πηγής LED.
Η θερμοκρασία χρώματος συνήθως υποδεικνύεται στην ετικέτα των λαμπτήρων LED. Χαρακτηρίζεται από έναν τετραψήφιο αριθμό και το γράμμα K. Η επιλογή λαμπτήρων LED με συγκεκριμένη θερμοκρασία χρώματος εξαρτάται άμεσα από τα χαρακτηριστικά της χρήσης του για φωτισμό. Ο παρακάτω πίνακας εμφανίζει επιλογές για τη χρήση πηγών LED με διαφορετικές θερμοκρασίες λάμψης:
| Χρώμα LED | Θερμοκρασία χρώματος, Κ | Θήκες χρήσης φωτιστικών | |
| άσπρο | Ζεστός | 2700-3500 | Φωτισμός για οικιακούς και γραφειακούς χώρους ως το καταλληλότερο ανάλογο λαμπτήρα πυρακτώσεως |
| Ουδέτερο (την ημέρα) | 3500-5300 | Η εξαιρετική χρωματική απόδοση τέτοιων λαμπτήρων επιτρέπει τη χρήση τους για φωτισμό χώρων εργασίας στην παραγωγή. | |
| Κρύο | πάνω από 5300 | Χρησιμοποιείται κυρίως για φωτισμό δρόμων και χρησιμοποιείται επίσης σε φανάρια χειρός | |
| το κόκκινο | 1800 | Ως πηγή διακοσμητικού και φυτοφωτισμού | |
| Πράσινος | - | ||
| Κίτρινος | 3300 | Σχεδιασμός φωτισμού εσωτερικών χώρων | |
| Μπλε | 7500 | Φωτισμός επιφανειών στο εσωτερικό, φυτοφωτισμός | |
Η κυματική φύση του χρώματος επιτρέπει την έκφραση της θερμοκρασίας χρώματος των LED χρησιμοποιώντας μήκος κύματος. Η σήμανση ορισμένων συσκευών LED αντανακλά τη θερμοκρασία χρώματος ακριβώς με τη μορφή ενός διαστήματος διαφορετικών μηκών κύματος. Το μήκος κύματος ορίζεται ως λ και μετράται σε νανόμετρα (nm).
Τυπικά μεγέθη LED SMD και τα χαρακτηριστικά τους
Λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος των SMD LED, οι συσκευές ταξινομούνται σε ομάδες με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Τα πιο δημοφιλή LED με τυπικά μεγέθη είναι 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 και 5630. Τα χαρακτηριστικά των LED SMD ποικίλλουν ανάλογα με το μέγεθος. Έτσι, διαφορετικοί τύποι LED SMD διαφέρουν ως προς τη φωτεινότητα, τη θερμοκρασία χρώματος και την ισχύ. Στις σημάνσεις LED, τα δύο πρώτα ψηφία υποδεικνύουν το μήκος και το πλάτος της συσκευής.
Βασικές παράμετροι LED SMD 2835
Τα κύρια χαρακτηριστικά των SMD LED 2835 περιλαμβάνουν αυξημένη περιοχή ακτινοβολίας. Σε σύγκριση με τη συσκευή SMD 3528, η οποία έχει στρογγυλή επιφάνεια εργασίας, η περιοχή ακτινοβολίας SMD 2835 έχει ορθογώνιο σχήμα, το οποίο συμβάλλει σε μεγαλύτερη απόδοση φωτός με μικρότερο ύψος στοιχείου (περίπου 0,8 mm). Η φωτεινή ροή μιας τέτοιας συσκευής είναι 50 lm.
Το περίβλημα LED SMD 2835 είναι κατασκευασμένο από ανθεκτικό στη θερμότητα πολυμερές και μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες έως και 240°C. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η υποβάθμιση της ακτινοβολίας σε αυτά τα στοιχεία είναι μικρότερη από 5% σε 3000 ώρες λειτουργίας. Επιπλέον, η συσκευή έχει αρκετά χαμηλή θερμική αντίσταση της ένωσης κρυστάλλου-υποστρώματος (4 C/W). Το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας είναι 0,18A, η θερμοκρασία κρυστάλλου είναι 130°C.
Με βάση το χρώμα της λάμψης, υπάρχουν ζεστό λευκό με θερμοκρασία λάμψης 4000 K, λευκό κατά τη διάρκεια της ημέρας - 4800 K, καθαρό λευκό - από 5000 έως 5800 K και ψυχρό λευκό με θερμοκρασία χρώματος 6500-7500 K. Αξίζει σημειώνοντας ότι η μέγιστη φωτεινή ροή είναι για συσκευές με ψυχρή λευκή λάμψη, η ελάχιστη είναι για θερμά λευκά LED. Ο σχεδιασμός της συσκευής έχει διευρυμένα μαξιλαράκια επαφής, τα οποία προάγουν την καλύτερη απαγωγή της θερμότητας.
Χρήσιμες συμβουλές! Τα LED SMD 2835 μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κάθε τύπο εγκατάστασης.
Χαρακτηριστικά των LED SMD 5050
Ο σχεδιασμός του περιβλήματος SMD 5050 περιέχει τρία LED του ίδιου τύπου. Οι πηγές LED μπλε, κόκκινου και πράσινου χρώματος έχουν τεχνικά χαρακτηριστικά παρόμοια με τους κρυστάλλους SMD 3528. Το ρεύμα λειτουργίας καθενός από τα τρία LED είναι 0,02A, επομένως το συνολικό ρεύμα ολόκληρης της συσκευής είναι 0,06A. Για να διασφαλίσετε ότι τα LED δεν αποτυγχάνουν, συνιστάται να μην υπερβαίνετε αυτή την τιμή.
Οι συσκευές LED SMD 5050 έχουν τάση προς τα εμπρός 3-3,3 V και έξοδο φωτός (ροή δικτύου) 18-21 lm. Η ισχύς ενός LED είναι το άθροισμα τριών τιμών ισχύος κάθε κρυστάλλου (0,7 W) και ανέρχεται σε 0,21 W. Το χρώμα της λάμψης που εκπέμπουν οι συσκευές μπορεί να είναι λευκό σε όλες τις αποχρώσεις, πράσινο, μπλε, κίτρινο και πολύχρωμο.
Η στενή διάταξη των LED διαφορετικών χρωμάτων σε ένα πακέτο SMD 5050 κατέστησε δυνατή την εφαρμογή πολύχρωμων LED με ξεχωριστό έλεγχο κάθε χρώματος. Για τη ρύθμιση των φωτιστικών με χρήση LED SMD 5050, χρησιμοποιούνται ελεγκτές, έτσι ώστε το χρώμα της λάμψης να μπορεί να αλλάξει ομαλά από το ένα στο άλλο μετά από ένα δεδομένο χρονικό διάστημα. Τυπικά, τέτοιες συσκευές έχουν πολλές λειτουργίες ελέγχου και μπορούν να προσαρμόσουν τη φωτεινότητα των LED.
Τυπικά χαρακτηριστικά του SMD 5730 LED
Τα LED SMD 5730 είναι σύγχρονοι εκπρόσωποι συσκευών LED, το περίβλημα των οποίων έχει γεωμετρικές διαστάσεις 5,7x3 mm. Ανήκουν σε εξαιρετικά φωτεινά LED, τα χαρακτηριστικά των οποίων είναι σταθερά και ποιοτικά διαφορετικά από τις παραμέτρους των προκατόχων τους. Κατασκευασμένα με χρήση νέων υλικών, αυτά τα LED χαρακτηρίζονται από αυξημένη ισχύ και εξαιρετικά αποδοτική φωτεινή ροή. Επιπλέον, μπορούν να λειτουργήσουν σε συνθήκες υψηλής υγρασίας, είναι ανθεκτικά στις αλλαγές θερμοκρασίας και τους κραδασμούς και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής.
Υπάρχουν δύο τύποι συσκευών: SMD 5730-0,5 με ισχύ 0,5 W και SMD 5730-1 με ισχύ 1 W. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των συσκευών είναι η δυνατότητα λειτουργίας με παλμικό ρεύμα. Το ονομαστικό ρεύμα του SMD 5730-0,5 είναι 0,15A· κατά τη λειτουργία παλμού, η συσκευή μπορεί να αντέξει ρεύμα έως και 0,18A. Αυτός ο τύπος LED παρέχει φωτεινή ροή έως και 45 lm.
Τα LED SMD 5730-1 λειτουργούν με σταθερό ρεύμα 0,35A, σε παλμική λειτουργία - έως 0,8A. Η απόδοση φωτός μιας τέτοιας συσκευής μπορεί να είναι έως και 110 lm. Χάρη στο ανθεκτικό στη θερμότητα πολυμερές, το σώμα της συσκευής μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες έως και 250°C. Η γωνία διασποράς και των δύο τύπων SMD 5730 είναι 120 μοίρες. Ο βαθμός υποβάθμισης της φωτεινής ροής είναι μικρότερος από 1% όταν λειτουργεί για 3000 ώρες.
Προδιαγραφές Cree LED
Η εταιρεία Cree (ΗΠΑ) δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη και παραγωγή εξαιρετικά φωτεινών και ισχυρότερων LED. Μία από τις ομάδες Cree LED αντιπροσωπεύεται από τη σειρά συσκευών Xlamp, οι οποίες χωρίζονται σε single-chip και multi-chip. Ένα από τα χαρακτηριστικά των μονοκρυσταλλικών πηγών είναι η κατανομή της ακτινοβολίας κατά μήκος των άκρων της συσκευής. Αυτή η καινοτομία κατέστησε δυνατή την παραγωγή λαμπτήρων με μεγάλη φωτεινή γωνία χρησιμοποιώντας έναν ελάχιστο αριθμό κρυστάλλων.
Στη σειρά πηγών LED High Intensity XQ-E, η γωνία δέσμης κυμαίνεται από 100 έως 145 μοίρες. Έχοντας μικρές γεωμετρικές διαστάσεις 1,6x1,6 mm, η ισχύς των εξαιρετικά φωτεινών LED είναι 3 Volt και η φωτεινή ροή είναι 330 lm. Αυτή είναι μια από τις νεότερες εξελίξεις από το Cree. Όλα τα LED, η σχεδίαση των οποίων έχει αναπτυχθεί με βάση ένα μόνο κρύσταλλο, έχουν απόδοση χρωμάτων υψηλής ποιότητας εντός του CRE 70-90.
Σχετικό άρθρο:
Πώς να φτιάξετε ή να επισκευάσετε μια γιρλάντα LED μόνοι σας. Τιμές και κύρια χαρακτηριστικά των πιο δημοφιλών μοντέλων.
Η Cree έχει κυκλοφορήσει πολλές εκδόσεις συσκευών LED πολλαπλών τσιπ με τους πιο πρόσφατους τύπους ισχύος από 6 έως 72 Volt. Τα LED πολλαπλών κυκλωμάτων χωρίζονται σε τρεις ομάδες, οι οποίες περιλαμβάνουν συσκευές υψηλής τάσης, ισχύος έως 4W και άνω των 4W. Πηγές έως 4W περιέχουν 6 κρυστάλλους σε περιβλήματα τύπου MX και ML. Η γωνία διασποράς είναι 120 μοίρες. Μπορείτε να αγοράσετε Cree LED αυτού του τύπου με λευκά ζεστά και ψυχρά χρώματα.
Χρήσιμες συμβουλές! Παρά την υψηλή αξιοπιστία και την ποιότητα του φωτός, μπορείτε να αγοράσετε ισχυρά LED της σειράς MX και ML σε σχετικά χαμηλή τιμή.
Η ομάδα άνω των 4W περιλαμβάνει LED κατασκευασμένα από πολλούς κρυστάλλους. Οι μεγαλύτερες στην ομάδα είναι οι συσκευές 25W που αντιπροσωπεύονται από τη σειρά MT-G. Το νέο προϊόν της εταιρείας είναι τα LED μοντέλου XHP. Μία από τις μεγάλες συσκευές LED έχει σώμα 7x7 mm, η ισχύς της είναι 12W και η απόδοση φωτός είναι 1710 lm. Τα LED υψηλής τάσης συνδυάζουν μικρές διαστάσεις και υψηλή απόδοση φωτός.
Διαγράμματα σύνδεσης LED
Υπάρχουν ορισμένοι κανόνες για τη σύνδεση των LED. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το ρεύμα που διέρχεται από τη συσκευή κινείται μόνο προς μία κατεύθυνση, για μακροχρόνια και σταθερή λειτουργία συσκευών LED είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη όχι μόνο μια ορισμένη τάση, αλλά και η βέλτιστη τιμή ρεύματος.
Διάγραμμα σύνδεσης δικτύου LED σε 220V
Ανάλογα με την πηγή ισχύος που χρησιμοποιείται, υπάρχουν δύο τύποι κυκλωμάτων για τη σύνδεση των LED στα 220V. Σε μία από τις περιπτώσεις χρησιμοποιείται με περιορισμένο ρεύμα, στη δεύτερη - ένα ειδικό που σταθεροποιεί την τάση. Η πρώτη επιλογή λαμβάνει υπόψη τη χρήση ειδικής πηγής με συγκεκριμένη ισχύ ρεύματος. Δεν απαιτείται αντίσταση σε αυτό το κύκλωμα και ο αριθμός των συνδεδεμένων LED περιορίζεται από την ισχύ του οδηγού.
Για τον προσδιορισμό των LED στο διάγραμμα, χρησιμοποιούνται δύο τύποι εικονογραμμάτων. Πάνω από κάθε σχηματική εικόνα υπάρχουν δύο μικρά παράλληλα βέλη που δείχνουν προς τα πάνω. Συμβολίζουν τη φωτεινή λάμψη της συσκευής LED. Πριν συνδέσετε το LED στα 220 V χρησιμοποιώντας τροφοδοτικό, πρέπει να συμπεριλάβετε μια αντίσταση στο κύκλωμα. Εάν δεν πληρούται αυτή η προϋπόθεση, αυτό θα οδηγήσει στο γεγονός ότι η διάρκεια ζωής του LED θα μειωθεί σημαντικά ή απλώς θα αποτύχει.
Εάν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό κατά τη σύνδεση, τότε μόνο η τάση στο κύκλωμα θα είναι σταθερή. Λαμβάνοντας υπόψη την ασήμαντη εσωτερική αντίσταση μιας συσκευής LED, η ενεργοποίησή της χωρίς περιοριστή ρεύματος θα οδηγήσει σε καύση της συσκευής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια αντίστοιχη αντίσταση εισάγεται στο κύκλωμα μεταγωγής LED. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι αντιστάσεις έχουν διαφορετικές τιμές, επομένως πρέπει να υπολογίζονται σωστά.
Χρήσιμες συμβουλές! Η αρνητική πτυχή των κυκλωμάτων για τη σύνδεση ενός LED σε ένα δίκτυο 220 Volt με χρήση αντίστασης είναι η διαρροή υψηλής ισχύος όταν είναι απαραίτητο να συνδεθεί ένα φορτίο με αυξημένη κατανάλωση ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση αντικαθίσταται με έναν πυκνωτή σβέσης.
Πώς να υπολογίσετε την αντίσταση για ένα LED
Κατά τον υπολογισμό της αντίστασης για ένα LED, καθοδηγούνται από τον τύπο:
U = IxR,
όπου U είναι τάση, I είναι ρεύμα, R είναι αντίσταση (νόμος του Ohm). Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να συνδέσετε ένα LED με τις ακόλουθες παραμέτρους: 3V - τάση και 0,02A - ρεύμα. Για να μην αποτύχει όταν συνδέετε ένα LED σε 5 Volt στο τροφοδοτικό, πρέπει να αφαιρέσετε τα επιπλέον 2V (5-3 = 2V). Για να γίνει αυτό, πρέπει να συμπεριλάβετε μια αντίσταση με μια ορισμένη αντίσταση στο κύκλωμα, η οποία υπολογίζεται χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm:
R = U/I.
Έτσι, η αναλογία 2V προς 0,02Α θα είναι 100 Ohms, δηλ. Αυτή ακριβώς είναι η αντίσταση που χρειάζεται.
Συμβαίνει συχνά ότι, δεδομένων των παραμέτρων των LED, η αντίσταση της αντίστασης έχει μια τιμή που δεν είναι τυπική για τη συσκευή. Τέτοιοι περιοριστές ρεύματος δεν μπορούν να βρεθούν σε σημεία πώλησης, για παράδειγμα, 128 ή 112,8 ohms. Στη συνέχεια, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε αντιστάσεις των οποίων η αντίσταση είναι η πλησιέστερη τιμή σε σύγκριση με την υπολογιζόμενη τιμή. Σε αυτή την περίπτωση, τα LED δεν θα λειτουργούν σε πλήρη χωρητικότητα, αλλά μόνο στο 90-97%, αλλά αυτό θα είναι αόρατο στο μάτι και θα έχει θετική επίδραση στη διάρκεια ζωής της συσκευής.
Υπάρχουν πολλές επιλογές για αριθμομηχανές υπολογισμού LED στο Διαδίκτυο. Λαμβάνουν υπόψη τις κύριες παραμέτρους: πτώση τάσης, ονομαστικό ρεύμα, τάση εξόδου, αριθμό συσκευών στο κύκλωμα. Καθορίζοντας τις παραμέτρους των συσκευών LED και τις πηγές ρεύματος στο πεδίο φόρμας, μπορείτε να μάθετε τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά των αντιστάσεων. Για τον προσδιορισμό της αντίστασης των χρωματικά κωδικοποιημένων περιοριστών ρεύματος, υπάρχουν επίσης ηλεκτρονικοί υπολογισμοί αντιστάσεων για LED.
Σχέδια για παράλληλη και σειριακή σύνδεση LED
Κατά τη συναρμολόγηση δομών από πολλές συσκευές LED, χρησιμοποιούνται κυκλώματα σύνδεσης LED σε δίκτυο 220 Volt με σειριακή ή παράλληλη σύνδεση. Ταυτόχρονα, για σωστή σύνδεση, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όταν τα LED συνδέονται σε σειρά, η απαιτούμενη τάση είναι το άθροισμα των πτώσεων τάσης κάθε συσκευής. Ενώ όταν τα LED συνδέονται παράλληλα, προστίθεται η τρέχουσα ισχύς.
Εάν τα κυκλώματα χρησιμοποιούν συσκευές LED με διαφορετικές παραμέτρους, τότε για σταθερή λειτουργία είναι απαραίτητο να υπολογίσετε την αντίσταση για κάθε LED ξεχωριστά. Πρέπει να σημειωθεί ότι δεν υπάρχουν δύο LED που να είναι ακριβώς όμοια. Ακόμη και συσκευές του ίδιου μοντέλου έχουν μικρές διαφορές στις παραμέτρους. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι όταν ένας μεγάλος αριθμός από αυτούς συνδέονται σε ένα σειριακό ή παράλληλο κύκλωμα με μία αντίσταση, μπορούν γρήγορα να υποβαθμιστούν και να αποτύχουν.
Σημείωση! Όταν χρησιμοποιείτε μία αντίσταση σε παράλληλο ή σειριακό κύκλωμα, μπορείτε να συνδέσετε μόνο συσκευές LED με ίδια χαρακτηριστικά.
Η απόκλιση στις παραμέτρους κατά τη σύνδεση πολλών LED παράλληλα, ας πούμε 4-5 τεμαχίων, δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία των συσκευών. Αλλά αν συνδέσετε πολλά LED σε ένα τέτοιο κύκλωμα, θα είναι μια κακή απόφαση. Ακόμα κι αν οι πηγές LED έχουν μια μικρή διακύμανση στα χαρακτηριστικά, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα ορισμένες συσκευές να εκπέμπουν έντονο φως και να καούν γρήγορα, ενώ άλλες θα ανάβουν αμυδρά. Επομένως, όταν συνδέεστε παράλληλα, θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιείτε ξεχωριστή αντίσταση για κάθε συσκευή.
Όσο για τη σύνδεση σειράς, εδώ υπάρχει οικονομική κατανάλωση, αφού ολόκληρο το κύκλωμα καταναλώνει ποσότητα ρεύματος ίση με την κατανάλωση ενός LED. Σε ένα παράλληλο κύκλωμα, η κατανάλωση είναι το άθροισμα της κατανάλωσης όλων των πηγών LED που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα.
Πώς να συνδέσετε LED στα 12 Volt
Στο σχεδιασμό ορισμένων συσκευών, παρέχονται αντιστάσεις στο στάδιο της κατασκευής, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σύνδεση LED σε 12 Volt ή 5 Volt. Ωστόσο, τέτοιες συσκευές δεν μπορούν πάντα να βρεθούν στην πώληση. Επομένως, στο κύκλωμα για τη σύνδεση των LED στα 12 βολτ, παρέχεται ένας περιοριστής ρεύματος. Το πρώτο βήμα είναι να μάθετε τα χαρακτηριστικά των συνδεδεμένων LED.
Μια τέτοια παράμετρος όπως η πτώση τάσης προς τα εμπρός για τυπικές συσκευές LED είναι περίπου 2V. Το ονομαστικό ρεύμα αυτών των LED αντιστοιχεί σε 0,02A. Εάν πρέπει να συνδέσετε ένα τέτοιο LED στα 12V, τότε τα "επιπλέον" 10V (12 μείον 2) πρέπει να σβήσουν με μια περιοριστική αντίσταση. Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm μπορείτε να υπολογίσετε την αντίσταση για αυτό. Παίρνουμε ότι 10/0,02 = 500 (Ω). Έτσι, απαιτείται μια αντίσταση με ονομαστική τιμή 510 Ohms, η οποία είναι η πλησιέστερη στη σειρά ηλεκτρονικών εξαρτημάτων E24.
Προκειμένου ένα τέτοιο κύκλωμα να λειτουργεί σταθερά, είναι επίσης απαραίτητο να υπολογιστεί η ισχύς του περιοριστή. Χρησιμοποιώντας τον τύπο βάσει του οποίου η ισχύς είναι ίση με το γινόμενο της τάσης και του ρεύματος, υπολογίζουμε την τιμή της. Πολλαπλασιάζουμε μια τάση 10V με ρεύμα 0,02A και παίρνουμε 0,2W. Επομένως, απαιτείται μια αντίσταση, η τυπική ονομαστική ισχύς της οποίας είναι 0,25 W.
Εάν είναι απαραίτητο να συμπεριληφθούν δύο συσκευές LED στο κύκλωμα, τότε θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η τάση που θα πέσει σε αυτές θα είναι ήδη 4V. Κατά συνέπεια, η αντίσταση θα πρέπει να σβήσει όχι 10V, αλλά 8V. Κατά συνέπεια, περαιτέρω υπολογισμός της αντίστασης και της ισχύος της αντίστασης γίνεται με βάση αυτή την τιμή. Η θέση της αντίστασης στο κύκλωμα μπορεί να παρέχεται οπουδήποτε: στην πλευρά της ανόδου, στην πλευρά της καθόδου, μεταξύ των LED.
Πώς να δοκιμάσετε ένα LED με ένα πολύμετρο
Ένας τρόπος για να ελέγξετε την κατάσταση λειτουργίας των LED είναι να ελέγξετε με ένα πολύμετρο. Αυτή η συσκευή μπορεί να διαγνώσει LED οποιουδήποτε σχεδίου. Πριν ελέγξετε τη λυχνία LED με έναν ελεγκτή, ο διακόπτης της συσκευής τίθεται σε λειτουργία "δοκιμής" και οι ανιχνευτές εφαρμόζονται στους ακροδέκτες. Όταν ο κόκκινος καθετήρας συνδέεται με την άνοδο και ο μαύρος καθετήρας στην κάθοδο, ο κρύσταλλος πρέπει να εκπέμπει φως. Εάν η πολικότητα αντιστραφεί, η οθόνη της συσκευής θα πρέπει να εμφανίζει "1".
Χρήσιμες συμβουλές! Πριν ελέγξετε τη λειτουργικότητα του LED, συνιστάται να μειώνετε τον κύριο φωτισμό, καθώς κατά τη διάρκεια της δοκιμής το ρεύμα είναι πολύ χαμηλό και το LED θα εκπέμπει φως τόσο αδύναμα που σε κανονικό φωτισμό μπορεί να μην είναι αντιληπτό.
Η δοκιμή συσκευών LED μπορεί να γίνει χωρίς τη χρήση ανιχνευτών. Για να το κάνετε αυτό, εισάγετε την άνοδο στις οπές που βρίσκονται στην κάτω γωνία της συσκευής στην οπή με το σύμβολο "E" και την κάθοδο στην οπή με την ένδειξη "C". Εάν το LED είναι σε κατάσταση λειτουργίας, θα πρέπει να ανάψει. Αυτή η μέθοδος δοκιμής είναι κατάλληλη για LED με επαρκώς μακριές επαφές που έχουν καθαριστεί από συγκόλληση. Η θέση του διακόπτη δεν έχει σημασία με αυτήν τη μέθοδο ελέγχου.
Πώς να ελέγξετε τα LED με ένα πολύμετρο χωρίς αποκόλληση; Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να κολλήσετε κομμάτια ενός κανονικού συνδετήρα στους ανιχνευτές δοκιμής. Ένα παρέμβυσμα από textolite, το οποίο τοποθετείται ανάμεσα στα καλώδια και στη συνέχεια επεξεργάζεται με ηλεκτρική ταινία, είναι κατάλληλο ως μόνωση. Η έξοδος είναι ένα είδος προσαρμογέα για τη σύνδεση ανιχνευτών. Τα κλιπ αναπηδούν καλά και στερεώνονται με ασφάλεια στους συνδέσμους. Σε αυτή τη μορφή, μπορείτε να συνδέσετε τους ανιχνευτές στα LED χωρίς να τους αφαιρέσετε από το κύκλωμα.
Τι μπορείτε να φτιάξετε από τα LED με τα χέρια σας;
Πολλοί ραδιοερασιτέχνες εξασκούνται στη συναρμολόγηση διαφόρων σχεδίων από LED με τα χέρια τους. Τα αυτοσυναρμολογούμενα προϊόντα δεν είναι κατώτερα σε ποιότητα και μερικές φορές ξεπερνούν ακόμη και τα κατασκευασμένα αντίστοιχα. Αυτά μπορεί να είναι έγχρωμες και μουσικές συσκευές, σχέδια LED που αναβοσβήνουν, φώτα LED φτιαγμένα μόνοι σας και πολλά άλλα.
Συγκρότημα σταθεροποιητή ρεύματος DIY για LED
Για να αποφευχθεί η εξάντληση της διάρκειας ζωής του LED πριν από το χρονοδιάγραμμα, είναι απαραίτητο το ρεύμα που διαρρέει από αυτό να έχει σταθερή τιμή. Είναι γνωστό ότι τα κόκκινα, κίτρινα και πράσινα LED μπορούν να αντιμετωπίσουν το αυξημένο φορτίο ρεύματος. Ενώ οι μπλε-πράσινες και οι λευκές πηγές LED, ακόμη και με ελαφρά υπερφόρτωση, καίγονται σε 2 ώρες. Έτσι, για να λειτουργεί κανονικά το LED, είναι απαραίτητο να επιλυθεί το πρόβλημα με την τροφοδοσία του.
Εάν συναρμολογήσετε μια αλυσίδα από εν σειρά ή παράλληλα συνδεδεμένα LED, μπορείτε να τους παρέχετε την ίδια ακτινοβολία εάν το ρεύμα που διέρχεται από αυτά έχει την ίδια ισχύ. Επιπλέον, οι παλμοί αντίστροφου ρεύματος μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τη διάρκεια ζωής των πηγών LED. Για να μην συμβεί αυτό, είναι απαραίτητο να συμπεριλάβετε έναν σταθεροποιητή ρεύματος για τα LED στο κύκλωμα.
Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των λαμπτήρων LED εξαρτώνται από τον οδηγό που χρησιμοποιείται - μια συσκευή που μετατρέπει την τάση σε σταθεροποιημένο ρεύμα με μια συγκεκριμένη τιμή. Πολλοί ραδιοερασιτέχνες συναρμολογούν ένα κύκλωμα τροφοδοσίας LED 220V με τα χέρια τους με βάση το μικροκύκλωμα LM317. Τα στοιχεία για ένα τέτοιο ηλεκτρονικό κύκλωμα είναι χαμηλού κόστους και ένας τέτοιος σταθεροποιητής είναι εύκολο να κατασκευαστεί.
Όταν χρησιμοποιείτε σταθεροποιητή ρεύματος στο LM317 για LED, το ρεύμα ρυθμίζεται εντός 1Α. Ένας ανορθωτής που βασίζεται στο LM317L σταθεροποιεί το ρεύμα στα 0,1Α. Το κύκλωμα της συσκευής χρησιμοποιεί μόνο μία αντίσταση. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή αντίστασης LED. Οι διαθέσιμες συσκευές είναι κατάλληλες για τροφοδοσία: τροφοδοτικά από εκτυπωτή, φορητό υπολογιστή ή άλλα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης. Δεν είναι κερδοφόρο να συναρμολογείτε μόνοι σας πιο πολύπλοκα κυκλώματα, καθώς είναι ευκολότερο να αγοράσετε έτοιμα.
DIY LED DRL
Η χρήση φώτων ημέρας (DRL) στα αυτοκίνητα αυξάνει σημαντικά την ορατότητα του αυτοκινήτου κατά τη διάρκεια της ημέρας από άλλους χρήστες του δρόμου. Πολλοί λάτρεις των αυτοκινήτων εξασκούν την αυτοσυναρμολόγηση DRL χρησιμοποιώντας LED. Μία από τις επιλογές είναι μια συσκευή DRL 5-7 LED με ισχύ 1W και 3W για κάθε μπλοκ. Εάν χρησιμοποιείτε λιγότερο ισχυρές πηγές LED, η φωτεινή ροή δεν θα πληροί τα πρότυπα για τέτοια φώτα.
Χρήσιμες συμβουλές! Όταν φτιάχνετε DRL με τα χέρια σας, λάβετε υπόψη τις απαιτήσεις του GOST: φωτεινή ροή 400-800 cd, φωτεινή γωνία στο οριζόντιο επίπεδο - 55 μοίρες, στο κατακόρυφο επίπεδο - 25 μοίρες, επιφάνεια - 40 cm².
Για τη βάση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια σανίδα από προφίλ αλουμινίου με τακάκια για τοποθέτηση LED. Τα LED στερεώνονται στην πλακέτα χρησιμοποιώντας μια θερμικά αγώγιμη κόλλα. Τα οπτικά επιλέγονται ανάλογα με τον τύπο των πηγών LED. Σε αυτή την περίπτωση, είναι κατάλληλοι φακοί με φωτεινή γωνία 35 μοιρών. Οι φακοί τοποθετούνται σε κάθε LED ξεχωριστά. Τα καλώδια δρομολογούνται σε οποιαδήποτε βολική κατεύθυνση.
Στη συνέχεια, κατασκευάζεται ένα περίβλημα για τα DRL, το οποίο χρησιμεύει και ως καλοριφέρ. Για αυτό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα προφίλ σε σχήμα U. Η ολοκληρωμένη μονάδα LED τοποθετείται μέσα στο προφίλ, ασφαλισμένη με βίδες. Όλος ο ελεύθερος χώρος μπορεί να γεμιστεί με διαφανές σφραγιστικό με βάση τη σιλικόνη, αφήνοντας μόνο τους φακούς στην επιφάνεια. Αυτή η επίστρωση θα χρησιμεύσει ως φράγμα υγρασίας.
Η σύνδεση του DRL στο τροφοδοτικό απαιτεί την υποχρεωτική χρήση μιας αντίστασης, η αντίσταση της οποίας είναι προυπολογισμένη και ελεγμένη. Οι μέθοδοι σύνδεσης ενδέχεται να διαφέρουν ανάλογα με το μοντέλο του αυτοκινήτου. Διαγράμματα σύνδεσης βρίσκονται στο Διαδίκτυο.
Πώς να κάνετε τα LED να αναβοσβήνουν
Τα πιο δημοφιλή LED που αναβοσβήνουν, τα οποία μπορούν να αγοραστούν έτοιμα, είναι συσκευές που ελέγχονται από το επίπεδο δυναμικού. Το αναβοσβήσιμο του κρυστάλλου συμβαίνει λόγω αλλαγής της παροχής ρεύματος στους ακροδέκτες της συσκευής. Έτσι, μια δίχρωμη κόκκινη-πράσινη συσκευή LED εκπέμπει φως ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος που τη διέρχεται. Το φαινόμενο που αναβοσβήνει στο RGB LED επιτυγχάνεται με τη σύνδεση τριών ξεχωριστών ακίδων ελέγχου σε ένα συγκεκριμένο σύστημα ελέγχου.
Αλλά μπορείτε να κάνετε ένα συνηθισμένο μονόχρωμο LED να αναβοσβήνει, έχοντας στο οπλοστάσιό σας ελάχιστα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Πριν φτιάξετε ένα LED που αναβοσβήνει, πρέπει να επιλέξετε ένα κύκλωμα εργασίας που είναι απλό και αξιόπιστο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα LED που αναβοσβήνει, το οποίο θα τροφοδοτείται από μια πηγή 12V.
Το κύκλωμα αποτελείται από ένα τρανζίστορ χαμηλής ισχύος Q1 (το πυρίτιο υψηλής συχνότητας KTZ 315 ή τα ανάλογα του είναι κατάλληλα), μια αντίσταση R1 820-1000 Ohms, έναν πυκνωτή 16 volt C1 χωρητικότητας 470 μF και μια πηγή LED. Όταν το κύκλωμα είναι ενεργοποιημένο, ο πυκνωτής φορτίζεται στα 9-10 V, μετά από τον οποίο το τρανζίστορ ανοίγει για μια στιγμή και μεταφέρει τη συσσωρευμένη ενέργεια στο LED, το οποίο αρχίζει να αναβοσβήνει. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να υλοποιηθεί μόνο όταν τροφοδοτείται από πηγή 12V.
Μπορείτε να συναρμολογήσετε ένα πιο προηγμένο κύκλωμα που λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με έναν πολυδονητή τρανζίστορ. Το κύκλωμα περιλαμβάνει τρανζίστορ KTZ 102 (2 τεμ.), αντιστάσεις R1 και R4 των 300 Ohms η καθεμία για περιορισμό του ρεύματος, αντιστάσεις R2 και R3 των 27000 Ohm η καθεμία για τη ρύθμιση του ρεύματος βάσης των τρανζίστορ, πολικούς πυκνωτές 16 volt (2 τμχ. με χωρητικότητα 10 uF) και δύο πηγές LED. Αυτό το κύκλωμα τροφοδοτείται από μια πηγή τάσης 5V DC.
Το κύκλωμα λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή του "ζεύγους Darlington": οι πυκνωτές C1 και C2 φορτίζονται και εκφορτίζονται εναλλάξ, γεγονός που προκαλεί το άνοιγμα ενός συγκεκριμένου τρανζίστορ. Όταν ένα τρανζίστορ παρέχει ενέργεια στο C1, ένα LED ανάβει. Στη συνέχεια, το C2 φορτίζεται ομαλά και το ρεύμα βάσης του VT1 μειώνεται, γεγονός που οδηγεί στο κλείσιμο του VT1 και στο άνοιγμα του VT2 και ένα άλλο LED ανάβει.
Χρήσιμες συμβουλές! Εάν χρησιμοποιείτε τάση τροφοδοσίας πάνω από 5 V, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε αντιστάσεις με διαφορετική τιμή για να αποτρέψετε την αστοχία των LED.
Συγκρότημα έγχρωμης μουσικής LED DIY
Για να εφαρμόσετε αρκετά πολύπλοκα κυκλώματα έγχρωμης μουσικής σε LED με τα χέρια σας, πρέπει πρώτα να καταλάβετε πώς λειτουργεί το απλούστερο κύκλωμα έγχρωμης μουσικής. Αποτελείται από ένα τρανζίστορ, μια αντίσταση και μια συσκευή LED. Ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί από μια πηγή με ονομαστική τάση από 6 έως 12 V. Η λειτουργία του κυκλώματος γίνεται λόγω καταρράκτη ενίσχυσης με κοινό θερμαντικό σώμα (εκπομπός).
Η βάση VT1 λαμβάνει ένα σήμα με ποικίλο πλάτος και συχνότητα. Όταν οι διακυμάνσεις του σήματος υπερβαίνουν ένα καθορισμένο όριο, το τρανζίστορ ανοίγει και το LED ανάβει. Το μειονέκτημα αυτού του σχήματος είναι η εξάρτηση του αναβοσβήνει από τον βαθμό του ηχητικού σήματος. Έτσι, το εφέ της έγχρωμης μουσικής θα εμφανίζεται μόνο σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο έντασης ήχου. Εάν αυξήσετε τον ήχο. Το LED θα είναι συνεχώς αναμμένο και όταν μειωθεί, θα αναβοσβήνει ελαφρά.
Για να επιτύχουν ένα πλήρες αποτέλεσμα, χρησιμοποιούν ένα έγχρωμο μουσικό κύκλωμα χρησιμοποιώντας LED, χωρίζοντας την περιοχή ήχου σε τρία μέρη. Το κύκλωμα με μετατροπέα ήχου τριών καναλιών τροφοδοτείται από πηγή 9V. Ένας τεράστιος αριθμός συνδυασμών έγχρωμης μουσικής μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο σε διάφορα φόρουμ ραδιοερασιτεχνών. Αυτά μπορεί να είναι συνδυασμοί έγχρωμης μουσικής που χρησιμοποιούν μια λωρίδα μονοχρωμίας, μια ταινία LED RGB, καθώς και ένα σχέδιο για ομαλή ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των LED. Μπορείτε επίσης να βρείτε διαγράμματα με φώτα LED που λειτουργούν στο διαδίκτυο.
Σχεδιασμός ένδειξης τάσης LED DIY
Το κύκλωμα ένδειξης τάσης περιλαμβάνει αντίσταση R1 (μεταβλητή αντίσταση 10 kOhm), αντιστάσεις R1, R2 (1 kOhm), δύο τρανζίστορ VT1 KT315B, VT2 KT361B, τρία LED - HL1, HL2 (κόκκινο), HLЗ (πράσινο). X1, X2 – Τροφοδοτικά 6 volt. Σε αυτό το κύκλωμα, συνιστάται η χρήση συσκευών LED με τάση 1,5 V.
Ο αλγόριθμος λειτουργίας μιας σπιτικής ένδειξης τάσης LED είναι ο εξής: όταν εφαρμόζεται τάση, ανάβει η κεντρική πράσινη πηγή LED. Σε περίπτωση πτώσης τάσης, ανάβει το κόκκινο LED που βρίσκεται στα αριστερά. Η αύξηση της τάσης κάνει το κόκκινο LED στα δεξιά να ανάβει. Με την αντίσταση στη μεσαία θέση, όλα τα τρανζίστορ θα είναι στην κλειστή θέση και η τάση θα ρέει μόνο στο κεντρικό πράσινο LED.
Το τρανζίστορ VT1 ανοίγει όταν το ρυθμιστικό της αντίστασης μετακινηθεί προς τα πάνω, αυξάνοντας έτσι την τάση. Σε αυτήν την περίπτωση, η παροχή τάσης στο HL3 σταματά και τροφοδοτείται στο HL1. Όταν το ρυθμιστικό κινείται προς τα κάτω (η τάση μειώνεται), το τρανζίστορ VT1 κλείνει και το VT2 ανοίγει, το οποίο θα παρέχει ισχύ στο LED HL2. Με μια μικρή καθυστέρηση, το LED HL1 θα σβήσει, το HL3 θα αναβοσβήσει μία φορά και το HL2 θα ανάψει.
Ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να συναρμολογηθεί χρησιμοποιώντας εξαρτήματα ραδιοφώνου από ξεπερασμένο εξοπλισμό. Μερικοί το συναρμολογούν σε μια σανίδα από textolite, παρατηρώντας μια κλίμακα 1:1 με τις διαστάσεις των εξαρτημάτων, έτσι ώστε όλα τα στοιχεία να χωρούν στον πίνακα.
Οι απεριόριστες δυνατότητες του φωτισμού LED καθιστούν δυνατό τον ανεξάρτητα σχεδιασμό διαφόρων συσκευών φωτισμού από LED με εξαιρετικά χαρακτηριστικά και αρκετά χαμηλό κόστος.
Οι εποχές που τα LED χρησιμοποιούνταν μόνο ως ενδείξεις για την ενεργοποίηση συσκευών έχουν περάσει προ πολλού. Οι σύγχρονες συσκευές LED μπορούν να αντικαταστήσουν πλήρως τους λαμπτήρες πυρακτώσεως σε οικιακή, βιομηχανική και. Αυτό διευκολύνεται από τα διάφορα χαρακτηριστικά των LED, γνωρίζοντας ποια μπορείτε να επιλέξετε το σωστό ανάλογο LED. Η χρήση των LED, δεδομένων των βασικών παραμέτρων τους, ανοίγει πλήθος δυνατοτήτων στον τομέα του φωτισμού.
Μια δίοδος εκπομπής φωτός (που σημειώνεται ως LED, LED, LED στα αγγλικά) είναι μια συσκευή που βασίζεται σε τεχνητό κρύσταλλο ημιαγωγών. Όταν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείται το φαινόμενο της εκπομπής φωτονίων που οδηγεί σε λάμψη. Αυτή η λάμψη έχει ένα πολύ στενό φασματικό εύρος και το χρώμα της εξαρτάται από το υλικό ημιαγωγών.
Τα LED με κόκκινη και κίτρινη εκπομπή είναι κατασκευασμένα από ανόργανα ημιαγωγικά υλικά με βάση το αρσενίδιο του γαλλίου, τα πράσινα και τα μπλε είναι κατασκευασμένα με βάση το νιτρίδιο του γαλλίου. Για να αυξηθεί η φωτεινότητα της φωτεινής ροής, χρησιμοποιούνται διάφορα πρόσθετα ή χρησιμοποιείται η μέθοδος πολλαπλών στρώσεων, όταν ένα στρώμα καθαρού νιτριδίου αλουμινίου τοποθετείται μεταξύ ημιαγωγών. Ως αποτέλεσμα του σχηματισμού πολλών μεταβάσεων ηλεκτρονίων-οπών (p-n) σε έναν κρύσταλλο, η φωτεινότητα της λάμψης του αυξάνεται.
Υπάρχουν δύο τύποι LED: για ένδειξη και φωτισμό. Τα πρώτα χρησιμοποιούνται για να υποδείξουν τη συμπερίληψη διαφόρων συσκευών στο δίκτυο, καθώς και ως πηγές διακοσμητικού φωτισμού. Είναι έγχρωμες δίοδοι τοποθετημένες σε ημιδιαφανή θήκη, καθεμία από αυτές έχει τέσσερις ακροδέκτες. Συσκευές που εκπέμπουν υπέρυθρο φως χρησιμοποιούνται σε συσκευές για τηλεχειρισμό συσκευών (τηλεχειριστήριο).
Στην περιοχή φωτισμού χρησιμοποιούνται LED που εκπέμπουν λευκό φως. Τα LED ταξινομούνται ανάλογα με το χρώμα σε ψυχρό λευκό, ουδέτερο λευκό και ζεστό λευκό. Υπάρχει μια ταξινόμηση των LED που χρησιμοποιούνται για φωτισμό σύμφωνα με τη μέθοδο εγκατάστασης. Η ονομασία LED SMD σημαίνει ότι η συσκευή αποτελείται από ένα υπόστρωμα αλουμινίου ή χαλκού πάνω στο οποίο τοποθετείται ο κρύσταλλος της διόδου. Το ίδιο το υπόστρωμα βρίσκεται σε ένα περίβλημα, οι επαφές του οποίου συνδέονται με τις επαφές του LED.
Ένας άλλος τύπος LED ονομάζεται OCB. Σε μια τέτοια συσκευή, πολλοί κρύσταλλοι επικαλυμμένοι με φώσφορο τοποθετούνται σε μια σανίδα. Χάρη σε αυτό το σχέδιο, επιτυγχάνεται υψηλή φωτεινότητα της λάμψης. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται στην παραγωγή με μεγάλη φωτεινή ροή σε σχετικά μικρή περιοχή. Με τη σειρά του, αυτό καθιστά την παραγωγή λαμπτήρων LED την πιο προσιτή και φθηνή.
Σημείωση! Συγκρίνοντας λαμπτήρες που βασίζονται σε LED SMD και COB, μπορεί να σημειωθεί ότι το πρώτο μπορεί να επισκευαστεί αντικαθιστώντας ένα αποτυχημένο LED. Εάν μια λάμπα LED COB δεν λειτουργεί, θα πρέπει να αλλάξετε ολόκληρη την πλακέτα με διόδους.
Χαρακτηριστικά LED
Όταν επιλέγετε μια κατάλληλη λάμπα LED για φωτισμό, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τις παραμέτρους των LED. Αυτά περιλαμβάνουν την τάση τροφοδοσίας, την ισχύ, το ρεύμα λειτουργίας, την απόδοση (φωτεινή έξοδος), τη θερμοκρασία πυράκτωσης (χρώμα), τη γωνία ακτινοβολίας, τις διαστάσεις, την περίοδο υποβάθμισης. Γνωρίζοντας τις βασικές παραμέτρους, θα είναι δυνατή η εύκολη επιλογή συσκευών για να επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα φωτισμού.
Κατανάλωση ρεύματος LED
Κατά κανόνα, παρέχεται ρεύμα 0,02A για τα συμβατικά LED. Ωστόσο, υπάρχουν LED με ονομαστική τιμή 0,08A. Αυτά τα LED περιλαμβάνουν πιο ισχυρές συσκευές, ο σχεδιασμός των οποίων περιλαμβάνει τέσσερις κρυστάλλους. Βρίσκονται σε ένα κτίριο. Εφόσον καθένας από τους κρυστάλλους καταναλώνει 0,02Α, συνολικά μία συσκευή θα καταναλώνει 0,08Α.
Η σταθερότητα των συσκευών LED εξαρτάται από την τρέχουσα τιμή. Ακόμη και μια μικρή αύξηση του ρεύματος βοηθά στη μείωση της έντασης της ακτινοβολίας (γήρανση) του κρυστάλλου και στην αύξηση της θερμοκρασίας χρώματος. Αυτό τελικά οδηγεί στο να γίνουν μπλε οι λυχνίες LED και να αποτυγχάνουν πρόωρα. Και αν το ρεύμα αυξηθεί σημαντικά, το LED καίγεται αμέσως.
Για τον περιορισμό της κατανάλωσης ρεύματος, τα σχέδια των λαμπτήρων LED και των φωτιστικών περιλαμβάνουν σταθεροποιητές ρεύματος για LED (οδηγούς). Μετατρέπουν το ρεύμα, φέρνοντάς το στην τιμή που απαιτείται από τα LED. Στην περίπτωση που πρέπει να συνδέσετε ένα ξεχωριστό LED στο δίκτυο, πρέπει να χρησιμοποιήσετε αντιστάσεις περιορισμού ρεύματος. Η αντίσταση της αντίστασης για ένα LED υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του.
Χρήσιμες συμβουλές! Για να επιλέξετε τη σωστή αντίσταση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την αριθμομηχανή αντίστασης LED που είναι διαθέσιμη στο Διαδίκτυο.
Τάση LED
Πώς να μάθετε την τάση LED; Το γεγονός είναι ότι τα LED δεν έχουν παράμετρο τάσης τροφοδοσίας ως τέτοια. Αντίθετα, χρησιμοποιείται το χαρακτηριστικό πτώσης τάσης του LED, που σημαίνει την ποσότητα τάσης που εξέρχεται από το LED όταν το ονομαστικό ρεύμα διέρχεται από αυτό. Η τιμή τάσης που αναγράφεται στη συσκευασία αντανακλά την πτώση τάσης. Γνωρίζοντας αυτήν την τιμή, μπορείτε να προσδιορίσετε την τάση που απομένει στον κρύσταλλο. Είναι αυτή η τιμή που λαμβάνεται υπόψη στους υπολογισμούς.
Δεδομένης της χρήσης διαφόρων ημιαγωγών για LED, η τάση για καθένα από αυτά μπορεί να είναι διαφορετική. Πώς να μάθετε πόσα βολτ είναι ένα LED; Μπορείτε να το προσδιορίσετε από το χρώμα των συσκευών. Για παράδειγμα, για μπλε, πράσινους και λευκούς κρυστάλλους η τάση είναι περίπου 3 V, για κίτρινους και κόκκινους κρυστάλλους είναι από 1,8 έως 2,4 V.
Όταν χρησιμοποιείτε παράλληλη σύνδεση LED πανομοιότυπων χαρακτηριστικών με τιμή τάσης 2V, ενδέχεται να συναντήσετε τα εξής: ως αποτέλεσμα των διακυμάνσεων των παραμέτρων, ορισμένες δίοδοι εκπομπής θα αποτύχουν (καούν), ενώ άλλες θα ανάψουν πολύ αχνά. Αυτό θα συμβεί λόγω του γεγονότος ότι όταν η τάση αυξάνεται ακόμη και κατά 0,1 V, το ρεύμα που διέρχεται από το LED αυξάνεται κατά 1,5 φορές. Επομένως, είναι τόσο σημαντικό να διασφαλιστεί ότι το ρεύμα ταιριάζει με την ονομαστική τιμή LED.
Έξοδος φωτός, γωνία δέσμης και ισχύς LED
Η φωτεινή ροή των διόδων συγκρίνεται με άλλες πηγές φωτός, λαμβάνοντας υπόψη την ισχύ της ακτινοβολίας που εκπέμπουν. Οι συσκευές με διάμετρο περίπου 5 mm παράγουν από 1 έως 5 lumens φωτός. Ενώ η φωτεινή ροή ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως 100W είναι 1000 lm. Αλλά κατά τη σύγκριση, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι ένας κανονικός λαμπτήρας έχει διάχυτο φως, ενώ ένα LED έχει κατευθυντικό φως. Επομένως, πρέπει να ληφθεί υπόψη η γωνία διασποράς των LED.
Η γωνία σκέδασης των διαφορετικών LED μπορεί να κυμαίνεται από 20 έως 120 μοίρες. Όταν φωτίζονται, τα LED παράγουν πιο έντονο φως στο κέντρο και μειώνουν τον φωτισμό προς τα άκρα της γωνίας διασποράς. Έτσι, τα LED φωτίζουν καλύτερα έναν συγκεκριμένο χώρο ενώ καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια. Ωστόσο, εάν είναι απαραίτητο να αυξηθεί η περιοχή φωτισμού, χρησιμοποιούνται αποκλίνοντες φακοί στο σχεδιασμό της λάμπας.
Πώς να προσδιορίσετε την ισχύ των LED; Για να προσδιορίσετε την ισχύ μιας λάμπας LED που απαιτείται για την αντικατάσταση μιας λάμπας πυρακτώσεως, είναι απαραίτητο να εφαρμόσετε έναν συντελεστή 8. Έτσι, μπορείτε να αντικαταστήσετε μια συμβατική λάμπα 100W με μια συσκευή LED με ισχύ τουλάχιστον 12,5W (100W/8 ). Για ευκολία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα δεδομένα από τον πίνακα αντιστοιχίας μεταξύ της ισχύος των λαμπτήρων πυρακτώσεως και των πηγών φωτός LED:
| Ισχύς λαμπτήρα πυρακτώσεως, W | Αντίστοιχη ισχύς λαμπτήρα LED, W |
| 100 | 12-12,5 |
| 75 | 10 |
| 60 | 7,5-8 |
| 40 | 5 |
| 25 | 3 |
Όταν χρησιμοποιείτε LED για φωτισμό, ο δείκτης απόδοσης είναι πολύ σημαντικός, ο οποίος καθορίζεται από τον λόγο της φωτεινής ροής (lm) προς την ισχύ (W). Συγκρίνοντας αυτές τις παραμέτρους για διαφορετικές πηγές φωτός, διαπιστώνουμε ότι η απόδοση ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι 10-12 lm/W, ενός λαμπτήρα φθορισμού είναι 35-40 lm/W και ενός λαμπτήρα LED είναι 130-140 lm/W.
Θερμοκρασία χρώματος των πηγών LED
Μία από τις σημαντικές παραμέτρους των πηγών LED είναι η θερμοκρασία λάμψης. Οι μονάδες μέτρησης για αυτή την ποσότητα είναι βαθμοί Kelvin (K). Πρέπει να σημειωθεί ότι όλες οι πηγές φωτός χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με τη θερμοκρασία λάμψης τους, μεταξύ των οποίων το θερμό λευκό έχει θερμοκρασία χρώματος μικρότερη από 3300 K, το λευκό φως της ημέρας - από 3300 έως 5300 K και το ψυχρό λευκό πάνω από 5300 K.
Σημείωση! Η άνετη αντίληψη της ακτινοβολίας LED από το ανθρώπινο μάτι εξαρτάται άμεσα από τη θερμοκρασία χρώματος της πηγής LED.
Η θερμοκρασία χρώματος συνήθως υποδεικνύεται στην ετικέτα των λαμπτήρων LED. Χαρακτηρίζεται από έναν τετραψήφιο αριθμό και το γράμμα K. Η επιλογή λαμπτήρων LED με συγκεκριμένη θερμοκρασία χρώματος εξαρτάται άμεσα από τα χαρακτηριστικά της χρήσης του για φωτισμό. Ο παρακάτω πίνακας εμφανίζει επιλογές για τη χρήση πηγών LED με διαφορετικές θερμοκρασίες λάμψης:
| Χρώμα LED | Θερμοκρασία χρώματος, Κ | Θήκες χρήσης φωτιστικών | |
| άσπρο | Ζεστός | 2700-3500 | Φωτισμός για οικιακούς και γραφειακούς χώρους ως το καταλληλότερο ανάλογο λαμπτήρα πυρακτώσεως |
| Ουδέτερο (την ημέρα) | 3500-5300 | Η εξαιρετική χρωματική απόδοση τέτοιων λαμπτήρων επιτρέπει τη χρήση τους για φωτισμό χώρων εργασίας στην παραγωγή. | |
| Κρύο | πάνω από 5300 | Χρησιμοποιείται κυρίως για φωτισμό δρόμων και χρησιμοποιείται επίσης σε φανάρια χειρός | |
| το κόκκινο | 1800 | Ως πηγή διακοσμητικού και φυτοφωτισμού | |
| Πράσινος | - | ||
| Κίτρινος | 3300 | Σχεδιασμός φωτισμού εσωτερικών χώρων | |
| Μπλε | 7500 | Φωτισμός επιφανειών στο εσωτερικό, φυτοφωτισμός | |
Η κυματική φύση του χρώματος επιτρέπει την έκφραση της θερμοκρασίας χρώματος των LED χρησιμοποιώντας μήκος κύματος. Η σήμανση ορισμένων συσκευών LED αντανακλά τη θερμοκρασία χρώματος ακριβώς με τη μορφή ενός διαστήματος διαφορετικών μηκών κύματος. Το μήκος κύματος ορίζεται ως λ και μετράται σε νανόμετρα (nm).
Τυπικά μεγέθη LED SMD και τα χαρακτηριστικά τους
Λαμβάνοντας υπόψη το μέγεθος των SMD LED, οι συσκευές ταξινομούνται σε ομάδες με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Τα πιο δημοφιλή LED με τυπικά μεγέθη είναι 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 και 5630. Τα χαρακτηριστικά των LED SMD ποικίλλουν ανάλογα με το μέγεθος. Έτσι, διαφορετικοί τύποι LED SMD διαφέρουν ως προς τη φωτεινότητα, τη θερμοκρασία χρώματος και την ισχύ. Στις σημάνσεις LED, τα δύο πρώτα ψηφία υποδεικνύουν το μήκος και το πλάτος της συσκευής.
Βασικές παράμετροι LED SMD 2835
Τα κύρια χαρακτηριστικά των SMD LED 2835 περιλαμβάνουν αυξημένη περιοχή ακτινοβολίας. Σε σύγκριση με τη συσκευή SMD 3528, η οποία έχει στρογγυλή επιφάνεια εργασίας, η περιοχή ακτινοβολίας SMD 2835 έχει ορθογώνιο σχήμα, το οποίο συμβάλλει σε μεγαλύτερη απόδοση φωτός με μικρότερο ύψος στοιχείου (περίπου 0,8 mm). Η φωτεινή ροή μιας τέτοιας συσκευής είναι 50 lm.
Το περίβλημα LED SMD 2835 είναι κατασκευασμένο από ανθεκτικό στη θερμότητα πολυμερές και μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες έως και 240°C. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η υποβάθμιση της ακτινοβολίας σε αυτά τα στοιχεία είναι μικρότερη από 5% σε 3000 ώρες λειτουργίας. Επιπλέον, η συσκευή έχει αρκετά χαμηλή θερμική αντίσταση της ένωσης κρυστάλλου-υποστρώματος (4 C/W). Το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας είναι 0,18A, η θερμοκρασία κρυστάλλου είναι 130°C.
Με βάση το χρώμα της λάμψης, υπάρχουν ζεστό λευκό με θερμοκρασία λάμψης 4000 K, λευκό κατά τη διάρκεια της ημέρας - 4800 K, καθαρό λευκό - από 5000 έως 5800 K και ψυχρό λευκό με θερμοκρασία χρώματος 6500-7500 K. Αξίζει σημειώνοντας ότι η μέγιστη φωτεινή ροή είναι για συσκευές με ψυχρή λευκή λάμψη, η ελάχιστη είναι για θερμά λευκά LED. Ο σχεδιασμός της συσκευής έχει διευρυμένα μαξιλαράκια επαφής, τα οποία προάγουν την καλύτερη απαγωγή της θερμότητας.
Χρήσιμες συμβουλές! Τα LED SMD 2835 μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κάθε τύπο εγκατάστασης.
Χαρακτηριστικά των LED SMD 5050
Ο σχεδιασμός του περιβλήματος SMD 5050 περιέχει τρία LED του ίδιου τύπου. Οι πηγές LED μπλε, κόκκινου και πράσινου χρώματος έχουν τεχνικά χαρακτηριστικά παρόμοια με τους κρυστάλλους SMD 3528. Το ρεύμα λειτουργίας καθενός από τα τρία LED είναι 0,02A, επομένως το συνολικό ρεύμα ολόκληρης της συσκευής είναι 0,06A. Για να διασφαλίσετε ότι τα LED δεν αποτυγχάνουν, συνιστάται να μην υπερβαίνετε αυτή την τιμή.
Οι συσκευές LED SMD 5050 έχουν τάση προς τα εμπρός 3-3,3 V και έξοδο φωτός (ροή δικτύου) 18-21 lm. Η ισχύς ενός LED είναι το άθροισμα τριών τιμών ισχύος κάθε κρυστάλλου (0,7 W) και ανέρχεται σε 0,21 W. Το χρώμα της λάμψης που εκπέμπουν οι συσκευές μπορεί να είναι λευκό σε όλες τις αποχρώσεις, πράσινο, μπλε, κίτρινο και πολύχρωμο.
Η στενή διάταξη των LED διαφορετικών χρωμάτων σε ένα πακέτο SMD 5050 κατέστησε δυνατή την εφαρμογή πολύχρωμων LED με ξεχωριστό έλεγχο κάθε χρώματος. Για τη ρύθμιση των φωτιστικών με χρήση LED SMD 5050, χρησιμοποιούνται ελεγκτές, έτσι ώστε το χρώμα της λάμψης να μπορεί να αλλάξει ομαλά από το ένα στο άλλο μετά από ένα δεδομένο χρονικό διάστημα. Τυπικά, τέτοιες συσκευές έχουν πολλές λειτουργίες ελέγχου και μπορούν να προσαρμόσουν τη φωτεινότητα των LED.
Τυπικά χαρακτηριστικά του SMD 5730 LED
Τα LED SMD 5730 είναι σύγχρονοι εκπρόσωποι συσκευών LED, το περίβλημα των οποίων έχει γεωμετρικές διαστάσεις 5,7x3 mm. Ανήκουν σε εξαιρετικά φωτεινά LED, τα χαρακτηριστικά των οποίων είναι σταθερά και ποιοτικά διαφορετικά από τις παραμέτρους των προκατόχων τους. Κατασκευασμένα με χρήση νέων υλικών, αυτά τα LED χαρακτηρίζονται από αυξημένη ισχύ και εξαιρετικά αποδοτική φωτεινή ροή. Επιπλέον, μπορούν να λειτουργήσουν σε συνθήκες υψηλής υγρασίας, είναι ανθεκτικά στις αλλαγές θερμοκρασίας και τους κραδασμούς και έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής.
Υπάρχουν δύο τύποι συσκευών: SMD 5730-0,5 με ισχύ 0,5 W και SMD 5730-1 με ισχύ 1 W. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των συσκευών είναι η δυνατότητα λειτουργίας με παλμικό ρεύμα. Το ονομαστικό ρεύμα του SMD 5730-0,5 είναι 0,15A· κατά τη λειτουργία παλμού, η συσκευή μπορεί να αντέξει ρεύμα έως και 0,18A. Αυτός ο τύπος LED παρέχει φωτεινή ροή έως και 45 lm.
Τα LED SMD 5730-1 λειτουργούν με σταθερό ρεύμα 0,35A, σε παλμική λειτουργία - έως 0,8A. Η απόδοση φωτός μιας τέτοιας συσκευής μπορεί να είναι έως και 110 lm. Χάρη στο ανθεκτικό στη θερμότητα πολυμερές, το σώμα της συσκευής μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες έως και 250°C. Η γωνία διασποράς και των δύο τύπων SMD 5730 είναι 120 μοίρες. Ο βαθμός υποβάθμισης της φωτεινής ροής είναι μικρότερος από 1% όταν λειτουργεί για 3000 ώρες.
Προδιαγραφές Cree LED
Η εταιρεία Cree (ΗΠΑ) δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη και παραγωγή εξαιρετικά φωτεινών και ισχυρότερων LED. Μία από τις ομάδες Cree LED αντιπροσωπεύεται από τη σειρά συσκευών Xlamp, οι οποίες χωρίζονται σε single-chip και multi-chip. Ένα από τα χαρακτηριστικά των μονοκρυσταλλικών πηγών είναι η κατανομή της ακτινοβολίας κατά μήκος των άκρων της συσκευής. Αυτή η καινοτομία κατέστησε δυνατή την παραγωγή λαμπτήρων με μεγάλη φωτεινή γωνία χρησιμοποιώντας έναν ελάχιστο αριθμό κρυστάλλων.
Στη σειρά πηγών LED High Intensity XQ-E, η γωνία δέσμης κυμαίνεται από 100 έως 145 μοίρες. Έχοντας μικρές γεωμετρικές διαστάσεις 1,6x1,6 mm, η ισχύς των εξαιρετικά φωτεινών LED είναι 3 Volt και η φωτεινή ροή είναι 330 lm. Αυτή είναι μια από τις νεότερες εξελίξεις από το Cree. Όλα τα LED, η σχεδίαση των οποίων έχει αναπτυχθεί με βάση ένα μόνο κρύσταλλο, έχουν απόδοση χρωμάτων υψηλής ποιότητας εντός του CRE 70-90.
Σχετικό άρθρο:
Πώς να φτιάξετε ή να επισκευάσετε μια γιρλάντα LED μόνοι σας. Τιμές και κύρια χαρακτηριστικά των πιο δημοφιλών μοντέλων.
Η Cree έχει κυκλοφορήσει πολλές εκδόσεις συσκευών LED πολλαπλών τσιπ με τους πιο πρόσφατους τύπους ισχύος από 6 έως 72 Volt. Τα LED πολλαπλών κυκλωμάτων χωρίζονται σε τρεις ομάδες, οι οποίες περιλαμβάνουν συσκευές υψηλής τάσης, ισχύος έως 4W και άνω των 4W. Πηγές έως 4W περιέχουν 6 κρυστάλλους σε περιβλήματα τύπου MX και ML. Η γωνία διασποράς είναι 120 μοίρες. Μπορείτε να αγοράσετε Cree LED αυτού του τύπου με λευκά ζεστά και ψυχρά χρώματα.
Χρήσιμες συμβουλές! Παρά την υψηλή αξιοπιστία και την ποιότητα του φωτός, μπορείτε να αγοράσετε ισχυρά LED της σειράς MX και ML σε σχετικά χαμηλή τιμή.
Η ομάδα άνω των 4W περιλαμβάνει LED κατασκευασμένα από πολλούς κρυστάλλους. Οι μεγαλύτερες στην ομάδα είναι οι συσκευές 25W που αντιπροσωπεύονται από τη σειρά MT-G. Το νέο προϊόν της εταιρείας είναι τα LED μοντέλου XHP. Μία από τις μεγάλες συσκευές LED έχει σώμα 7x7 mm, η ισχύς της είναι 12W και η απόδοση φωτός είναι 1710 lm. Τα LED υψηλής τάσης συνδυάζουν μικρές διαστάσεις και υψηλή απόδοση φωτός.
Διαγράμματα σύνδεσης LED
Υπάρχουν ορισμένοι κανόνες για τη σύνδεση των LED. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το ρεύμα που διέρχεται από τη συσκευή κινείται μόνο προς μία κατεύθυνση, για μακροχρόνια και σταθερή λειτουργία συσκευών LED είναι σημαντικό να λαμβάνεται υπόψη όχι μόνο μια ορισμένη τάση, αλλά και η βέλτιστη τιμή ρεύματος.
Διάγραμμα σύνδεσης δικτύου LED σε 220V
Ανάλογα με την πηγή ισχύος που χρησιμοποιείται, υπάρχουν δύο τύποι κυκλωμάτων για τη σύνδεση των LED στα 220V. Σε μία από τις περιπτώσεις χρησιμοποιείται με περιορισμένο ρεύμα, στη δεύτερη - ένα ειδικό που σταθεροποιεί την τάση. Η πρώτη επιλογή λαμβάνει υπόψη τη χρήση ειδικής πηγής με συγκεκριμένη ισχύ ρεύματος. Δεν απαιτείται αντίσταση σε αυτό το κύκλωμα και ο αριθμός των συνδεδεμένων LED περιορίζεται από την ισχύ του οδηγού.
Για τον προσδιορισμό των LED στο διάγραμμα, χρησιμοποιούνται δύο τύποι εικονογραμμάτων. Πάνω από κάθε σχηματική εικόνα υπάρχουν δύο μικρά παράλληλα βέλη που δείχνουν προς τα πάνω. Συμβολίζουν τη φωτεινή λάμψη της συσκευής LED. Πριν συνδέσετε το LED στα 220 V χρησιμοποιώντας τροφοδοτικό, πρέπει να συμπεριλάβετε μια αντίσταση στο κύκλωμα. Εάν δεν πληρούται αυτή η προϋπόθεση, αυτό θα οδηγήσει στο γεγονός ότι η διάρκεια ζωής του LED θα μειωθεί σημαντικά ή απλώς θα αποτύχει.
Εάν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό κατά τη σύνδεση, τότε μόνο η τάση στο κύκλωμα θα είναι σταθερή. Λαμβάνοντας υπόψη την ασήμαντη εσωτερική αντίσταση μιας συσκευής LED, η ενεργοποίησή της χωρίς περιοριστή ρεύματος θα οδηγήσει σε καύση της συσκευής. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια αντίστοιχη αντίσταση εισάγεται στο κύκλωμα μεταγωγής LED. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι αντιστάσεις έχουν διαφορετικές τιμές, επομένως πρέπει να υπολογίζονται σωστά.
Χρήσιμες συμβουλές! Η αρνητική πτυχή των κυκλωμάτων για τη σύνδεση ενός LED σε ένα δίκτυο 220 Volt με χρήση αντίστασης είναι η διαρροή υψηλής ισχύος όταν είναι απαραίτητο να συνδεθεί ένα φορτίο με αυξημένη κατανάλωση ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση αντικαθίσταται με έναν πυκνωτή σβέσης.
Πώς να υπολογίσετε την αντίσταση για ένα LED
Κατά τον υπολογισμό της αντίστασης για ένα LED, καθοδηγούνται από τον τύπο:
U = IxR,
όπου U είναι τάση, I είναι ρεύμα, R είναι αντίσταση (νόμος του Ohm). Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να συνδέσετε ένα LED με τις ακόλουθες παραμέτρους: 3V - τάση και 0,02A - ρεύμα. Για να μην αποτύχει όταν συνδέετε ένα LED σε 5 Volt στο τροφοδοτικό, πρέπει να αφαιρέσετε τα επιπλέον 2V (5-3 = 2V). Για να γίνει αυτό, πρέπει να συμπεριλάβετε μια αντίσταση με μια ορισμένη αντίσταση στο κύκλωμα, η οποία υπολογίζεται χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm:
R = U/I.
Έτσι, η αναλογία 2V προς 0,02Α θα είναι 100 Ohms, δηλ. Αυτή ακριβώς είναι η αντίσταση που χρειάζεται.
Συμβαίνει συχνά ότι, δεδομένων των παραμέτρων των LED, η αντίσταση της αντίστασης έχει μια τιμή που δεν είναι τυπική για τη συσκευή. Τέτοιοι περιοριστές ρεύματος δεν μπορούν να βρεθούν σε σημεία πώλησης, για παράδειγμα, 128 ή 112,8 ohms. Στη συνέχεια, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε αντιστάσεις των οποίων η αντίσταση είναι η πλησιέστερη τιμή σε σύγκριση με την υπολογιζόμενη τιμή. Σε αυτή την περίπτωση, τα LED δεν θα λειτουργούν σε πλήρη χωρητικότητα, αλλά μόνο στο 90-97%, αλλά αυτό θα είναι αόρατο στο μάτι και θα έχει θετική επίδραση στη διάρκεια ζωής της συσκευής.
Υπάρχουν πολλές επιλογές για αριθμομηχανές υπολογισμού LED στο Διαδίκτυο. Λαμβάνουν υπόψη τις κύριες παραμέτρους: πτώση τάσης, ονομαστικό ρεύμα, τάση εξόδου, αριθμό συσκευών στο κύκλωμα. Καθορίζοντας τις παραμέτρους των συσκευών LED και τις πηγές ρεύματος στο πεδίο φόρμας, μπορείτε να μάθετε τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά των αντιστάσεων. Για τον προσδιορισμό της αντίστασης των χρωματικά κωδικοποιημένων περιοριστών ρεύματος, υπάρχουν επίσης ηλεκτρονικοί υπολογισμοί αντιστάσεων για LED.
Σχέδια για παράλληλη και σειριακή σύνδεση LED
Κατά τη συναρμολόγηση δομών από πολλές συσκευές LED, χρησιμοποιούνται κυκλώματα σύνδεσης LED σε δίκτυο 220 Volt με σειριακή ή παράλληλη σύνδεση. Ταυτόχρονα, για σωστή σύνδεση, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όταν τα LED συνδέονται σε σειρά, η απαιτούμενη τάση είναι το άθροισμα των πτώσεων τάσης κάθε συσκευής. Ενώ όταν τα LED συνδέονται παράλληλα, προστίθεται η τρέχουσα ισχύς.
Εάν τα κυκλώματα χρησιμοποιούν συσκευές LED με διαφορετικές παραμέτρους, τότε για σταθερή λειτουργία είναι απαραίτητο να υπολογίσετε την αντίσταση για κάθε LED ξεχωριστά. Πρέπει να σημειωθεί ότι δεν υπάρχουν δύο LED που να είναι ακριβώς όμοια. Ακόμη και συσκευές του ίδιου μοντέλου έχουν μικρές διαφορές στις παραμέτρους. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι όταν ένας μεγάλος αριθμός από αυτούς συνδέονται σε ένα σειριακό ή παράλληλο κύκλωμα με μία αντίσταση, μπορούν γρήγορα να υποβαθμιστούν και να αποτύχουν.
Σημείωση! Όταν χρησιμοποιείτε μία αντίσταση σε παράλληλο ή σειριακό κύκλωμα, μπορείτε να συνδέσετε μόνο συσκευές LED με ίδια χαρακτηριστικά.
Η απόκλιση στις παραμέτρους κατά τη σύνδεση πολλών LED παράλληλα, ας πούμε 4-5 τεμαχίων, δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία των συσκευών. Αλλά αν συνδέσετε πολλά LED σε ένα τέτοιο κύκλωμα, θα είναι μια κακή απόφαση. Ακόμα κι αν οι πηγές LED έχουν μια μικρή διακύμανση στα χαρακτηριστικά, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα ορισμένες συσκευές να εκπέμπουν έντονο φως και να καούν γρήγορα, ενώ άλλες θα ανάβουν αμυδρά. Επομένως, όταν συνδέεστε παράλληλα, θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιείτε ξεχωριστή αντίσταση για κάθε συσκευή.
Όσο για τη σύνδεση σειράς, εδώ υπάρχει οικονομική κατανάλωση, αφού ολόκληρο το κύκλωμα καταναλώνει ποσότητα ρεύματος ίση με την κατανάλωση ενός LED. Σε ένα παράλληλο κύκλωμα, η κατανάλωση είναι το άθροισμα της κατανάλωσης όλων των πηγών LED που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα.
Πώς να συνδέσετε LED στα 12 Volt
Στο σχεδιασμό ορισμένων συσκευών, παρέχονται αντιστάσεις στο στάδιο της κατασκευής, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σύνδεση LED σε 12 Volt ή 5 Volt. Ωστόσο, τέτοιες συσκευές δεν μπορούν πάντα να βρεθούν στην πώληση. Επομένως, στο κύκλωμα για τη σύνδεση των LED στα 12 βολτ, παρέχεται ένας περιοριστής ρεύματος. Το πρώτο βήμα είναι να μάθετε τα χαρακτηριστικά των συνδεδεμένων LED.
Μια τέτοια παράμετρος όπως η πτώση τάσης προς τα εμπρός για τυπικές συσκευές LED είναι περίπου 2V. Το ονομαστικό ρεύμα αυτών των LED αντιστοιχεί σε 0,02A. Εάν πρέπει να συνδέσετε ένα τέτοιο LED στα 12V, τότε τα "επιπλέον" 10V (12 μείον 2) πρέπει να σβήσουν με μια περιοριστική αντίσταση. Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm μπορείτε να υπολογίσετε την αντίσταση για αυτό. Παίρνουμε ότι 10/0,02 = 500 (Ω). Έτσι, απαιτείται μια αντίσταση με ονομαστική τιμή 510 Ohms, η οποία είναι η πλησιέστερη στη σειρά ηλεκτρονικών εξαρτημάτων E24.
Προκειμένου ένα τέτοιο κύκλωμα να λειτουργεί σταθερά, είναι επίσης απαραίτητο να υπολογιστεί η ισχύς του περιοριστή. Χρησιμοποιώντας τον τύπο βάσει του οποίου η ισχύς είναι ίση με το γινόμενο της τάσης και του ρεύματος, υπολογίζουμε την τιμή της. Πολλαπλασιάζουμε μια τάση 10V με ρεύμα 0,02A και παίρνουμε 0,2W. Επομένως, απαιτείται μια αντίσταση, η τυπική ονομαστική ισχύς της οποίας είναι 0,25 W.
Εάν είναι απαραίτητο να συμπεριληφθούν δύο συσκευές LED στο κύκλωμα, τότε θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η τάση που θα πέσει σε αυτές θα είναι ήδη 4V. Κατά συνέπεια, η αντίσταση θα πρέπει να σβήσει όχι 10V, αλλά 8V. Κατά συνέπεια, περαιτέρω υπολογισμός της αντίστασης και της ισχύος της αντίστασης γίνεται με βάση αυτή την τιμή. Η θέση της αντίστασης στο κύκλωμα μπορεί να παρέχεται οπουδήποτε: στην πλευρά της ανόδου, στην πλευρά της καθόδου, μεταξύ των LED.
Πώς να δοκιμάσετε ένα LED με ένα πολύμετρο
Ένας τρόπος για να ελέγξετε την κατάσταση λειτουργίας των LED είναι να ελέγξετε με ένα πολύμετρο. Αυτή η συσκευή μπορεί να διαγνώσει LED οποιουδήποτε σχεδίου. Πριν ελέγξετε τη λυχνία LED με έναν ελεγκτή, ο διακόπτης της συσκευής τίθεται σε λειτουργία "δοκιμής" και οι ανιχνευτές εφαρμόζονται στους ακροδέκτες. Όταν ο κόκκινος καθετήρας συνδέεται με την άνοδο και ο μαύρος καθετήρας στην κάθοδο, ο κρύσταλλος πρέπει να εκπέμπει φως. Εάν η πολικότητα αντιστραφεί, η οθόνη της συσκευής θα πρέπει να εμφανίζει "1".
Χρήσιμες συμβουλές! Πριν ελέγξετε τη λειτουργικότητα του LED, συνιστάται να μειώνετε τον κύριο φωτισμό, καθώς κατά τη διάρκεια της δοκιμής το ρεύμα είναι πολύ χαμηλό και το LED θα εκπέμπει φως τόσο αδύναμα που σε κανονικό φωτισμό μπορεί να μην είναι αντιληπτό.
Η δοκιμή συσκευών LED μπορεί να γίνει χωρίς τη χρήση ανιχνευτών. Για να το κάνετε αυτό, εισάγετε την άνοδο στις οπές που βρίσκονται στην κάτω γωνία της συσκευής στην οπή με το σύμβολο "E" και την κάθοδο στην οπή με την ένδειξη "C". Εάν το LED είναι σε κατάσταση λειτουργίας, θα πρέπει να ανάψει. Αυτή η μέθοδος δοκιμής είναι κατάλληλη για LED με επαρκώς μακριές επαφές που έχουν καθαριστεί από συγκόλληση. Η θέση του διακόπτη δεν έχει σημασία με αυτήν τη μέθοδο ελέγχου.
Πώς να ελέγξετε τα LED με ένα πολύμετρο χωρίς αποκόλληση; Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να κολλήσετε κομμάτια ενός κανονικού συνδετήρα στους ανιχνευτές δοκιμής. Ένα παρέμβυσμα από textolite, το οποίο τοποθετείται ανάμεσα στα καλώδια και στη συνέχεια επεξεργάζεται με ηλεκτρική ταινία, είναι κατάλληλο ως μόνωση. Η έξοδος είναι ένα είδος προσαρμογέα για τη σύνδεση ανιχνευτών. Τα κλιπ αναπηδούν καλά και στερεώνονται με ασφάλεια στους συνδέσμους. Σε αυτή τη μορφή, μπορείτε να συνδέσετε τους ανιχνευτές στα LED χωρίς να τους αφαιρέσετε από το κύκλωμα.
Τι μπορείτε να φτιάξετε από τα LED με τα χέρια σας;
Πολλοί ραδιοερασιτέχνες εξασκούνται στη συναρμολόγηση διαφόρων σχεδίων από LED με τα χέρια τους. Τα αυτοσυναρμολογούμενα προϊόντα δεν είναι κατώτερα σε ποιότητα και μερικές φορές ξεπερνούν ακόμη και τα κατασκευασμένα αντίστοιχα. Αυτά μπορεί να είναι έγχρωμες και μουσικές συσκευές, σχέδια LED που αναβοσβήνουν, φώτα LED φτιαγμένα μόνοι σας και πολλά άλλα.
Συγκρότημα σταθεροποιητή ρεύματος DIY για LED
Για να αποφευχθεί η εξάντληση της διάρκειας ζωής του LED πριν από το χρονοδιάγραμμα, είναι απαραίτητο το ρεύμα που διαρρέει από αυτό να έχει σταθερή τιμή. Είναι γνωστό ότι τα κόκκινα, κίτρινα και πράσινα LED μπορούν να αντιμετωπίσουν το αυξημένο φορτίο ρεύματος. Ενώ οι μπλε-πράσινες και οι λευκές πηγές LED, ακόμη και με ελαφρά υπερφόρτωση, καίγονται σε 2 ώρες. Έτσι, για να λειτουργεί κανονικά το LED, είναι απαραίτητο να επιλυθεί το πρόβλημα με την τροφοδοσία του.
Εάν συναρμολογήσετε μια αλυσίδα από εν σειρά ή παράλληλα συνδεδεμένα LED, μπορείτε να τους παρέχετε την ίδια ακτινοβολία εάν το ρεύμα που διέρχεται από αυτά έχει την ίδια ισχύ. Επιπλέον, οι παλμοί αντίστροφου ρεύματος μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τη διάρκεια ζωής των πηγών LED. Για να μην συμβεί αυτό, είναι απαραίτητο να συμπεριλάβετε έναν σταθεροποιητή ρεύματος για τα LED στο κύκλωμα.
Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των λαμπτήρων LED εξαρτώνται από τον οδηγό που χρησιμοποιείται - μια συσκευή που μετατρέπει την τάση σε σταθεροποιημένο ρεύμα με μια συγκεκριμένη τιμή. Πολλοί ραδιοερασιτέχνες συναρμολογούν ένα κύκλωμα τροφοδοσίας LED 220V με τα χέρια τους με βάση το μικροκύκλωμα LM317. Τα στοιχεία για ένα τέτοιο ηλεκτρονικό κύκλωμα είναι χαμηλού κόστους και ένας τέτοιος σταθεροποιητής είναι εύκολο να κατασκευαστεί.
Όταν χρησιμοποιείτε σταθεροποιητή ρεύματος στο LM317 για LED, το ρεύμα ρυθμίζεται εντός 1Α. Ένας ανορθωτής που βασίζεται στο LM317L σταθεροποιεί το ρεύμα στα 0,1Α. Το κύκλωμα της συσκευής χρησιμοποιεί μόνο μία αντίσταση. Υπολογίζεται χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή αντίστασης LED. Οι διαθέσιμες συσκευές είναι κατάλληλες για τροφοδοσία: τροφοδοτικά από εκτυπωτή, φορητό υπολογιστή ή άλλα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης. Δεν είναι κερδοφόρο να συναρμολογείτε μόνοι σας πιο πολύπλοκα κυκλώματα, καθώς είναι ευκολότερο να αγοράσετε έτοιμα.
DIY LED DRL
Η χρήση φώτων ημέρας (DRL) στα αυτοκίνητα αυξάνει σημαντικά την ορατότητα του αυτοκινήτου κατά τη διάρκεια της ημέρας από άλλους χρήστες του δρόμου. Πολλοί λάτρεις των αυτοκινήτων εξασκούν την αυτοσυναρμολόγηση DRL χρησιμοποιώντας LED. Μία από τις επιλογές είναι μια συσκευή DRL 5-7 LED με ισχύ 1W και 3W για κάθε μπλοκ. Εάν χρησιμοποιείτε λιγότερο ισχυρές πηγές LED, η φωτεινή ροή δεν θα πληροί τα πρότυπα για τέτοια φώτα.
Χρήσιμες συμβουλές! Όταν φτιάχνετε DRL με τα χέρια σας, λάβετε υπόψη τις απαιτήσεις του GOST: φωτεινή ροή 400-800 cd, φωτεινή γωνία στο οριζόντιο επίπεδο - 55 μοίρες, στο κατακόρυφο επίπεδο - 25 μοίρες, επιφάνεια - 40 cm².
Για τη βάση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια σανίδα από προφίλ αλουμινίου με τακάκια για τοποθέτηση LED. Τα LED στερεώνονται στην πλακέτα χρησιμοποιώντας μια θερμικά αγώγιμη κόλλα. Τα οπτικά επιλέγονται ανάλογα με τον τύπο των πηγών LED. Σε αυτή την περίπτωση, είναι κατάλληλοι φακοί με φωτεινή γωνία 35 μοιρών. Οι φακοί τοποθετούνται σε κάθε LED ξεχωριστά. Τα καλώδια δρομολογούνται σε οποιαδήποτε βολική κατεύθυνση.
Στη συνέχεια, κατασκευάζεται ένα περίβλημα για τα DRL, το οποίο χρησιμεύει και ως καλοριφέρ. Για αυτό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα προφίλ σε σχήμα U. Η ολοκληρωμένη μονάδα LED τοποθετείται μέσα στο προφίλ, ασφαλισμένη με βίδες. Όλος ο ελεύθερος χώρος μπορεί να γεμιστεί με διαφανές σφραγιστικό με βάση τη σιλικόνη, αφήνοντας μόνο τους φακούς στην επιφάνεια. Αυτή η επίστρωση θα χρησιμεύσει ως φράγμα υγρασίας.
Η σύνδεση του DRL στο τροφοδοτικό απαιτεί την υποχρεωτική χρήση μιας αντίστασης, η αντίσταση της οποίας είναι προυπολογισμένη και ελεγμένη. Οι μέθοδοι σύνδεσης ενδέχεται να διαφέρουν ανάλογα με το μοντέλο του αυτοκινήτου. Διαγράμματα σύνδεσης βρίσκονται στο Διαδίκτυο.
Πώς να κάνετε τα LED να αναβοσβήνουν
Τα πιο δημοφιλή LED που αναβοσβήνουν, τα οποία μπορούν να αγοραστούν έτοιμα, είναι συσκευές που ελέγχονται από το επίπεδο δυναμικού. Το αναβοσβήσιμο του κρυστάλλου συμβαίνει λόγω αλλαγής της παροχής ρεύματος στους ακροδέκτες της συσκευής. Έτσι, μια δίχρωμη κόκκινη-πράσινη συσκευή LED εκπέμπει φως ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος που τη διέρχεται. Το φαινόμενο που αναβοσβήνει στο RGB LED επιτυγχάνεται με τη σύνδεση τριών ξεχωριστών ακίδων ελέγχου σε ένα συγκεκριμένο σύστημα ελέγχου.
Αλλά μπορείτε να κάνετε ένα συνηθισμένο μονόχρωμο LED να αναβοσβήνει, έχοντας στο οπλοστάσιό σας ελάχιστα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Πριν φτιάξετε ένα LED που αναβοσβήνει, πρέπει να επιλέξετε ένα κύκλωμα εργασίας που είναι απλό και αξιόπιστο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα LED που αναβοσβήνει, το οποίο θα τροφοδοτείται από μια πηγή 12V.
Το κύκλωμα αποτελείται από ένα τρανζίστορ χαμηλής ισχύος Q1 (το πυρίτιο υψηλής συχνότητας KTZ 315 ή τα ανάλογα του είναι κατάλληλα), μια αντίσταση R1 820-1000 Ohms, έναν πυκνωτή 16 volt C1 χωρητικότητας 470 μF και μια πηγή LED. Όταν το κύκλωμα είναι ενεργοποιημένο, ο πυκνωτής φορτίζεται στα 9-10 V, μετά από τον οποίο το τρανζίστορ ανοίγει για μια στιγμή και μεταφέρει τη συσσωρευμένη ενέργεια στο LED, το οποίο αρχίζει να αναβοσβήνει. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να υλοποιηθεί μόνο όταν τροφοδοτείται από πηγή 12V.
Μπορείτε να συναρμολογήσετε ένα πιο προηγμένο κύκλωμα που λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με έναν πολυδονητή τρανζίστορ. Το κύκλωμα περιλαμβάνει τρανζίστορ KTZ 102 (2 τεμ.), αντιστάσεις R1 και R4 των 300 Ohms η καθεμία για περιορισμό του ρεύματος, αντιστάσεις R2 και R3 των 27000 Ohm η καθεμία για τη ρύθμιση του ρεύματος βάσης των τρανζίστορ, πολικούς πυκνωτές 16 volt (2 τμχ. με χωρητικότητα 10 uF) και δύο πηγές LED. Αυτό το κύκλωμα τροφοδοτείται από μια πηγή τάσης 5V DC.
Το κύκλωμα λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή του "ζεύγους Darlington": οι πυκνωτές C1 και C2 φορτίζονται και εκφορτίζονται εναλλάξ, γεγονός που προκαλεί το άνοιγμα ενός συγκεκριμένου τρανζίστορ. Όταν ένα τρανζίστορ παρέχει ενέργεια στο C1, ένα LED ανάβει. Στη συνέχεια, το C2 φορτίζεται ομαλά και το ρεύμα βάσης του VT1 μειώνεται, γεγονός που οδηγεί στο κλείσιμο του VT1 και στο άνοιγμα του VT2 και ένα άλλο LED ανάβει.
Χρήσιμες συμβουλές! Εάν χρησιμοποιείτε τάση τροφοδοσίας πάνω από 5 V, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε αντιστάσεις με διαφορετική τιμή για να αποτρέψετε την αστοχία των LED.
Συγκρότημα έγχρωμης μουσικής LED DIY
Για να εφαρμόσετε αρκετά πολύπλοκα κυκλώματα έγχρωμης μουσικής σε LED με τα χέρια σας, πρέπει πρώτα να καταλάβετε πώς λειτουργεί το απλούστερο κύκλωμα έγχρωμης μουσικής. Αποτελείται από ένα τρανζίστορ, μια αντίσταση και μια συσκευή LED. Ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί από μια πηγή με ονομαστική τάση από 6 έως 12 V. Η λειτουργία του κυκλώματος γίνεται λόγω καταρράκτη ενίσχυσης με κοινό θερμαντικό σώμα (εκπομπός).
Η βάση VT1 λαμβάνει ένα σήμα με ποικίλο πλάτος και συχνότητα. Όταν οι διακυμάνσεις του σήματος υπερβαίνουν ένα καθορισμένο όριο, το τρανζίστορ ανοίγει και το LED ανάβει. Το μειονέκτημα αυτού του σχήματος είναι η εξάρτηση του αναβοσβήνει από τον βαθμό του ηχητικού σήματος. Έτσι, το εφέ της έγχρωμης μουσικής θα εμφανίζεται μόνο σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο έντασης ήχου. Εάν αυξήσετε τον ήχο. Το LED θα είναι συνεχώς αναμμένο και όταν μειωθεί, θα αναβοσβήνει ελαφρά.
Για να επιτύχουν ένα πλήρες αποτέλεσμα, χρησιμοποιούν ένα έγχρωμο μουσικό κύκλωμα χρησιμοποιώντας LED, χωρίζοντας την περιοχή ήχου σε τρία μέρη. Το κύκλωμα με μετατροπέα ήχου τριών καναλιών τροφοδοτείται από πηγή 9V. Ένας τεράστιος αριθμός συνδυασμών έγχρωμης μουσικής μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο σε διάφορα φόρουμ ραδιοερασιτεχνών. Αυτά μπορεί να είναι συνδυασμοί έγχρωμης μουσικής που χρησιμοποιούν μια λωρίδα μονοχρωμίας, μια ταινία LED RGB, καθώς και ένα σχέδιο για ομαλή ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των LED. Μπορείτε επίσης να βρείτε διαγράμματα με φώτα LED που λειτουργούν στο διαδίκτυο.
Σχεδιασμός ένδειξης τάσης LED DIY
Το κύκλωμα ένδειξης τάσης περιλαμβάνει αντίσταση R1 (μεταβλητή αντίσταση 10 kOhm), αντιστάσεις R1, R2 (1 kOhm), δύο τρανζίστορ VT1 KT315B, VT2 KT361B, τρία LED - HL1, HL2 (κόκκινο), HLЗ (πράσινο). X1, X2 – Τροφοδοτικά 6 volt. Σε αυτό το κύκλωμα, συνιστάται η χρήση συσκευών LED με τάση 1,5 V.
Ο αλγόριθμος λειτουργίας μιας σπιτικής ένδειξης τάσης LED είναι ο εξής: όταν εφαρμόζεται τάση, ανάβει η κεντρική πράσινη πηγή LED. Σε περίπτωση πτώσης τάσης, ανάβει το κόκκινο LED που βρίσκεται στα αριστερά. Η αύξηση της τάσης κάνει το κόκκινο LED στα δεξιά να ανάβει. Με την αντίσταση στη μεσαία θέση, όλα τα τρανζίστορ θα είναι στην κλειστή θέση και η τάση θα ρέει μόνο στο κεντρικό πράσινο LED.
Το τρανζίστορ VT1 ανοίγει όταν το ρυθμιστικό της αντίστασης μετακινηθεί προς τα πάνω, αυξάνοντας έτσι την τάση. Σε αυτήν την περίπτωση, η παροχή τάσης στο HL3 σταματά και τροφοδοτείται στο HL1. Όταν το ρυθμιστικό κινείται προς τα κάτω (η τάση μειώνεται), το τρανζίστορ VT1 κλείνει και το VT2 ανοίγει, το οποίο θα παρέχει ισχύ στο LED HL2. Με μια μικρή καθυστέρηση, το LED HL1 θα σβήσει, το HL3 θα αναβοσβήσει μία φορά και το HL2 θα ανάψει.
Ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να συναρμολογηθεί χρησιμοποιώντας εξαρτήματα ραδιοφώνου από ξεπερασμένο εξοπλισμό. Μερικοί το συναρμολογούν σε μια σανίδα από textolite, παρατηρώντας μια κλίμακα 1:1 με τις διαστάσεις των εξαρτημάτων, έτσι ώστε όλα τα στοιχεία να χωρούν στον πίνακα.
Οι απεριόριστες δυνατότητες του φωτισμού LED καθιστούν δυνατό τον ανεξάρτητα σχεδιασμό διαφόρων συσκευών φωτισμού από LED με εξαιρετικά χαρακτηριστικά και αρκετά χαμηλό κόστος.
Από την εφεύρεση του ηλεκτρικού φωτισμού, οι επιστήμονες δημιουργούν όλο και πιο οικονομικές πηγές. Αλλά μια πραγματική σημαντική ανακάλυψη σε αυτόν τον τομέα ήταν η εφεύρεση των LED, τα οποία δεν είναι κατώτερα σε φωτεινή ροή από τους προκατόχους τους, αλλά καταναλώνουν πολλές φορές λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια. Της δημιουργίας τους, από το πρώτο στοιχείο ένδειξης μέχρι την πιο φωτεινή δίοδο «Cree» μέχρι σήμερα, προηγήθηκε τεράστιος όγκος εργασίας. Σήμερα θα προσπαθήσουμε να αναλύσουμε τα διάφορα χαρακτηριστικά των LED, να μάθουμε πώς έχουν εξελιχθεί αυτά τα στοιχεία και πώς ταξινομούνται.
Διαβάστε στο άρθρο:
Αρχή λειτουργίας και σχεδιασμός διόδων φωτός
Τα LED διακρίνονται από τις συμβατικές συσκευές φωτισμού λόγω της απουσίας ενός νήματος, ενός εύθραυστου λαμπτήρα και αερίου σε αυτό. Αυτό είναι ένα θεμελιωδώς διαφορετικό στοιχείο από αυτά. Επιστημονικά μιλώντας, η λάμψη δημιουργείται λόγω της παρουσίας υλικών τύπου p και n σε αυτήν. Τα πρώτα συσσωρεύουν θετικό φορτίο και τα δεύτερα συσσωρεύουν αρνητικό φορτίο. Τα υλικά τύπου P συσσωρεύουν ηλεκτρόνια, ενώ τα υλικά τύπου n σχηματίζουν οπές (σημεία όπου λείπουν τα ηλεκτρόνια). Τη στιγμή που εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό φορτίο στις επαφές, σπεύδουν στη διασταύρωση p-n, όπου κάθε ηλεκτρόνιο εγχέεται στον τύπο p. Από την πλευρά της αντίστροφης, αρνητικής επαφής τύπου n, ως αποτέλεσμα μιας τέτοιας κίνησης, εμφανίζεται μια λάμψη. Προκαλείται από την απελευθέρωση φωτονίων. Ωστόσο, δεν εκπέμπουν όλα τα φωτόνια φως ορατό στο ανθρώπινο μάτι. Η δύναμη που κάνει τα ηλεκτρόνια να κινούνται ονομάζεται ρεύμα LED.
Αυτές οι πληροφορίες δεν είναι χρήσιμες για τον μέσο άνθρωπο. Αρκεί να γνωρίζουμε ότι το LED έχει ανθεκτικό σώμα και επαφές, από τις οποίες μπορεί να υπάρχουν από 2 έως 4, και επίσης ότι κάθε LED έχει τη δική του ονομαστική τάση που απαιτείται για το φωτισμό.
Καλό να ξέρω!Η σύνδεση γίνεται πάντα με την ίδια σειρά. Αυτό σημαίνει ότι εάν συνδέσετε το "+" στην επαφή "-" στο στοιχείο, τότε δεν θα υπάρχει λάμψη - τα υλικά τύπου p απλά δεν θα μπορούν να φορτιστούν, πράγμα που σημαίνει ότι δεν θα υπάρχει κίνηση προς τη μετάβαση.
Ταξινόμηση των LED κατά το πεδίο εφαρμογής τους
Τέτοια στοιχεία μπορεί να είναι ένδειξη και φωτισμός. Τα πρώτα εφευρέθηκαν πριν από τα δεύτερα και έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό στα ραδιοηλεκτρονικά. Αλλά με την έλευση του πρώτου φωτισμού LED, ξεκίνησε μια πραγματική ανακάλυψη στην ηλεκτρική μηχανική. Η ζήτηση για συσκευές φωτισμού αυτού του τύπου αυξάνεται σταθερά. Αλλά η πρόοδος δεν σταματάει - εφευρίσκονται και τίθενται σε παραγωγή νέοι τύποι, οι οποίοι γίνονται πιο φωτεινοί χωρίς να καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια. Ας δούμε πιο αναλυτικά τι είναι τα LED.
Ενδεικτικές λυχνίες LED: λίγη ιστορία
Το πρώτο τέτοιο κόκκινο LED δημιουργήθηκε στα μέσα του εικοστού αιώνα. Αν και είχε χαμηλή ενεργειακή απόδοση και εξέπεμπε μια αμυδρή λάμψη, η κατεύθυνση αποδείχθηκε πολλά υποσχόμενη και οι εξελίξεις στον τομέα αυτό συνεχίστηκαν. Στη δεκαετία του '70, εμφανίστηκαν πράσινα και κίτρινα στοιχεία και οι εργασίες για τη βελτίωσή τους δεν σταμάτησαν. Μέχρι το έτος 90, η ισχύς της φωτεινής ροής τους φτάνει το 1 Lumen.
Το έτος 1993 σημαδεύτηκε από την εμφάνιση στην Ιαπωνία του πρώτου μπλε LED, το οποίο ήταν πολύ πιο φωτεινό από τους προκατόχους του. Αυτό σήμαινε ότι τώρα, συνδυάζοντας τρία χρώματα (που αποτελούν όλες τις αποχρώσεις του ουράνιου τόξου), μπορείτε να πάρετε οποιοδήποτε χρώμα. Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, η φωτεινή ροή έφτασε ήδη τα 100 Lumens. Σήμερα, τα LED συνεχίζουν να βελτιώνονται, αυξάνοντας τη φωτεινότητα χωρίς να αυξάνουν την κατανάλωση ενέργειας.
Χρήση LED σε οικιακό και βιομηχανικό φωτισμό
Τώρα τέτοια στοιχεία χρησιμοποιούνται σε όλες τις βιομηχανίες, είτε πρόκειται για κατασκευή μηχανών είτε για αυτοκινητοβιομηχανία, φωτισμό εργαστηρίων παραγωγής, δρόμων ή διαμερισμάτων. Αν πάρουμε τις τελευταίες εξελίξεις, μπορούμε να πούμε ότι ακόμη και τα χαρακτηριστικά των LED για φακούς μερικές φορές δεν είναι κατώτερα από τους παλιούς λαμπτήρες αλογόνου 220 V. Ας προσπαθήσουμε να δώσουμε ένα παράδειγμα. Αν πάρουμε τα χαρακτηριστικά ενός LED 3 W, θα είναι συγκρίσιμα με τα δεδομένα ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως με κατανάλωση 20-25 W. Το αποτέλεσμα είναι εξοικονόμηση ενέργειας σχεδόν 10 φορές, η οποία, με καθημερινή συνεχή χρήση σε ένα διαμέρισμα, παρέχει πολύ σημαντικό όφελος.
Ποια είναι τα οφέλη των LED και υπάρχουν κάποια μειονεκτήματα σε αυτά;
Πολλά μπορούν να ειπωθούν για τις θετικές ιδιότητες των διόδων φωτός. Τα κυριότερα περιλαμβάνουν:
Όσον αφορά τις αρνητικές πτυχές, υπάρχουν μόνο δύο από αυτές:
- Λειτουργήστε μόνο με σταθερή τάση.
- Από το πρώτο προκύπτει - το υψηλό κόστος των λαμπτήρων που βασίζονται σε αυτούς λόγω της ανάγκης χρήσης (μια ηλεκτρονική μονάδα σταθεροποίησης).
Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των LED;
Όταν επιλέγετε τέτοια στοιχεία για έναν συγκεκριμένο σκοπό, ο καθένας δίνει προσοχή στα τεχνικά του δεδομένα. Τα κύρια πράγματα που πρέπει να προσέξετε όταν αγοράζετε συσκευές που βασίζονται σε αυτές:
- ρεύμα κατανάλωσης?
- Μετρημένη ηλεκτρική τάση;
- κατανάλωση ενέργειας;
- θερμοκρασία χρώματος?
- αντοχή φωτεινής ροής.
Αυτό είναι που μπορούμε να δούμε στη σήμανση. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολύ περισσότερα χαρακτηριστικά. Ας μιλήσουμε για αυτούς τώρα.
Κατανάλωση ρεύματος LED - τι είναι;
Το ρεύμα κατανάλωσης LED είναι 0,02 A. Αλλά αυτό ισχύει μόνο για στοιχεία με έναν κρύσταλλο. Υπάρχουν επίσης πιο ισχυρές δίοδοι φωτός, οι οποίες μπορούν να περιέχουν 2, 3 ή ακόμα και 4 κρυστάλλους. Σε αυτή την περίπτωση, η τρέχουσα κατανάλωση θα αυξηθεί, πολλαπλάσιο του αριθμού των μαρκών. Είναι αυτή η παράμετρος που υπαγορεύει την ανάγκη επιλογής μιας αντίστασης που είναι συγκολλημένη στην είσοδο. Σε αυτή την περίπτωση, η αντίσταση LED εμποδίζει το υψηλό ρεύμα να κάψει αμέσως το στοιχείο LED. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω υψηλού ρεύματος δικτύου.
Μετρημένη ηλεκτρική τάση
Η τάση ενός LED εξαρτάται άμεσα από το χρώμα του. Αυτό συμβαίνει λόγω της διαφοράς στα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους. Ας εξετάσουμε αυτή την εξάρτηση.
| Χρώμα LED | Υλικό | Μπροστινή τάση στα 20 mA | |
|---|---|---|---|
| Τυπική τιμή (V) | Εύρος (V) |
||
| IR | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| το κόκκινο | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Πορτοκάλι | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Κίτρινος | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Πράσινος | GaP, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Μπλε | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| άσπρο | Μπλε/UV δίοδος με φώσφορο | 3,6 | 2,7-4,3 |
Αντοχή σε δίοδο φωτός
Το ίδιο LED μπορεί να έχει διαφορετική αντίσταση. Αλλάζει ανάλογα με την ένταξή του στο κύκλωμα. Σε μία κατεύθυνση - περίπου 1 kOhm, στην άλλη - αρκετά MOhms. Αλλά υπάρχει μια απόχρωση εδώ. Η αντίσταση των LED είναι μη γραμμική. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αλλάξει ανάλογα με την τάση που εφαρμόζεται σε αυτό. Όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο χαμηλότερη θα είναι η αντίσταση.
Έξοδος φωτός και γωνία δέσμης
Η γωνία της φωτεινής ροής των LED μπορεί να ποικίλλει, ανάλογα με το σχήμα και το υλικό κατασκευής τους. Δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 120 0. Για το λόγο αυτό, εάν απαιτείται μεγαλύτερη διασπορά, χρησιμοποιούνται ειδικοί ανακλαστήρες και φακοί. Αυτή η ποιότητα «κατευθυντικού φωτός» συμβάλλει στη μεγαλύτερη φωτεινή ροή, η οποία μπορεί να φτάσει τα 300-350 lm για ένα LED 3 W.
Ισχύς λαμπτήρα LED
Η ισχύς των LED είναι μια καθαρά ατομική τιμή. Μπορεί να ποικίλλει στην περιοχή από 0,5 έως 3 W. Μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm P = I × U , Οπου Εγώ – τρέχουσα ισχύς και U – Τάση LED.
Η ισχύς είναι ένας αρκετά σημαντικός δείκτης. Ειδικά όταν είναι απαραίτητο να υπολογιστεί τι χρειάζεται για έναν συγκεκριμένο αριθμό στοιχείων.
Πολύχρωμη θερμοκρασία
Αυτή η παράμετρος είναι παρόμοια με άλλες λάμπες. Το πλησιέστερο φάσμα θερμοκρασίας στους λαμπτήρες φθορισμού LED είναι. Η θερμοκρασία χρώματος μετριέται σε K (Kelvin). Η λάμψη μπορεί να είναι ζεστή (2700-3000K), ουδέτερη (3500-4000K) ή ψυχρή (5700-7000K). Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλές περισσότερες αποχρώσεις· οι κυριότερες παρατίθενται εδώ.
Μέγεθος τσιπ στοιχείου LED
Δεν θα μπορείτε να μετρήσετε μόνοι σας αυτήν την παράμετρο κατά την αγορά και τώρα ο αγαπητός αναγνώστης θα καταλάβει γιατί. Τα πιο συνηθισμένα μεγέθη είναι 45x45 mil και 30x30 mil (που αντιστοιχούν σε 1 W), 24x40 mil (0,75 W) και 24x24 mil (0,5 W). Αν μεταφράσουμε σε ένα πιο οικείο σύστημα μέτρησης, τότε τα 30x30 mil θα ισούνται με 0,762x0,762mm.
Μπορεί να υπάρχουν πολλά τσιπ (κρύσταλλα) σε ένα LED. Εάν το στοιχείο δεν έχει στρώμα φωσφόρου (RGB - χρώμα), τότε ο αριθμός των κρυστάλλων μπορεί να μετρηθεί.
Σπουδαίος!Δεν πρέπει να αγοράζετε πολύ φθηνά LED κατασκευασμένα στην Κίνα. Μπορεί όχι μόνο να είναι χαμηλής ποιότητας, αλλά τα χαρακτηριστικά τους τις περισσότερες φορές υπερεκτιμώνται.
Τι είναι τα SMD LED: τα χαρακτηριστικά και οι διαφορές τους από τα συμβατικά
Μια σαφής αποκωδικοποίηση αυτής της συντομογραφίας μοιάζει με το Surface Mount Devices, που κυριολεκτικά σημαίνει "επιφανειακή τοποθέτηση". Για να γίνει πιο σαφές, μπορούμε να υπενθυμίσουμε ότι οι συνηθισμένες κυλινδρικές δίοδοι φωτός στα πόδια είναι εσοχές στην πλακέτα και συγκολλημένες στην άλλη πλευρά. Αντίθετα, τα εξαρτήματα SMD στερεώνονται με νύχια στην ίδια πλευρά όπου βρίσκονται τα ίδια. Αυτή η εγκατάσταση καθιστά δυνατή τη δημιουργία πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων διπλής όψης.
Τέτοια LED είναι πολύ πιο φωτεινά και πιο συμπαγή από τα συμβατικά και αποτελούν στοιχεία μιας νέας γενιάς. Οι διαστάσεις τους αναγράφονται στη σήμανση. Μην συγχέετε όμως το μέγεθος του SMD LED και του κρυστάλλου (τσιπ) του οποίου μπορεί να υπάρχουν πολλά στο εξάρτημα. Ας δούμε αρκετές από αυτές τις δίοδοι φωτός.
Παράμετροι LED SMD2835: διαστάσεις και χαρακτηριστικά
Πολλοί αρχάριοι τεχνίτες συγχέουν τις σημάνσεις SMD2835 με SMD3528. Από τη μία πλευρά, θα πρέπει να είναι τα ίδια, επειδή η σήμανση υποδεικνύει ότι αυτά τα LED έχουν μεγέθη 2,8x3,5 mm και 3,5 επί 2,8 mm, τα οποία είναι τα ίδια. Ωστόσο, αυτή είναι μια εσφαλμένη αντίληψη. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του LED SMD2835 είναι πολύ υψηλότερα, ενώ έχει πάχος μόλις 0,7 mm έναντι 2 mm για το SMD3528. Ας δούμε τα δεδομένα SMD2835 με διαφορετικές δυνάμεις:
| Παράμετρος | Κινέζικα 2835 | 2835 0,2W | 2835 0,5W | 2835 1W |
|---|---|---|---|---|
| Αντοχή φωτεινής ροής, Lm | 8 | 20 | 50 | 100 |
| Κατανάλωση ισχύος, W | 0,09 | 0,2 | 0,5 | 1 |
| Θερμοκρασία, σε βαθμούς Κελσίου | +60 | +80 | +80 | +110 |
| Κατανάλωση ρεύματος, mA | 25 | 60 | 150 | 300 |
| Τάση, V | 3,2 | |||
Όπως καταλαβαίνετε, τα τεχνικά χαρακτηριστικά του SMD2835 μπορεί να είναι αρκετά διαφορετικά. Όλα εξαρτώνται από την ποσότητα και την ποιότητα των κρυστάλλων.
5050 LED Προδιαγραφές: Μεγαλύτερο εξάρτημα SMD
Είναι πολύ περίεργο ότι, παρά τις μεγάλες του διαστάσεις, αυτό το LED έχει χαμηλότερη φωτεινή ροή από την προηγούμενη έκδοση - μόνο 18-20 Lm. Ο λόγος για αυτό είναι ο μικρός αριθμός κρυστάλλων - συνήθως υπάρχουν μόνο δύο. Η πιο κοινή εφαρμογή τέτοιων στοιχείων είναι σε λωρίδες LED. Η πυκνότητα της λωρίδας είναι συνήθως 60 pcs/m, που δίνει συνολικά περίπου 900 lm/m. Το πλεονέκτημά τους σε αυτή την περίπτωση είναι ότι η ταινία δίνει ένα ομοιόμορφο, ήρεμο φως. Στην περίπτωση αυτή, η γωνία φωτισμού του είναι μέγιστη και ίση με 120 0.
Τέτοια στοιχεία παράγονται με λευκή λάμψη (κρύα ή ζεστή απόχρωση), μονόχρωμη (κόκκινο, μπλε ή πράσινο), τρίχρωμη (RGB), καθώς και τετράχρωμη (RGBW).
Χαρακτηριστικά των LED SMD5730
Σε σύγκριση με αυτό το στοιχείο, τα προηγούμενα θεωρούνται ήδη απαρχαιωμένα. Μπορούν ήδη να ονομαστούν εξαιρετικά φωτεινά LED. Τα 3 βολτ, τα οποία τροφοδοτούν και τα 5050 και τα 2835, παράγουν εδώ έως και 50 lm στα 0,5 watt. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του SMD5730 είναι μια τάξη μεγέθους υψηλότερα, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Ωστόσο, αυτό δεν είναι το πιο φωτεινό LED των εξαρτημάτων SMD. Σχετικά πρόσφατα, στη ρωσική αγορά εμφανίστηκαν στοιχεία που κυριολεκτικά ξεπέρασαν όλα τα άλλα. Θα μιλήσουμε για αυτούς τώρα.
Cree LED: χαρακτηριστικά και τεχνικά δεδομένα
Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν ανάλογα με τα προϊόντα Cree. Τα χαρακτηριστικά των εξαιρετικά φωτεινών LED τους είναι πραγματικά εκπληκτικά. Εάν τα προηγούμενα στοιχεία μπορούσαν να υπερηφανεύονται για μια φωτεινή ροή μόνο 50 Lm από ένα τσιπ, τότε, για παράδειγμα, τα χαρακτηριστικά του LED XHP35 από την Cree μιλούν για 1300-1500 Lm από ένα τσιπ. Αλλά η ισχύς τους είναι επίσης μεγαλύτερη - είναι 13 W.
Αν συνοψίσουμε τα χαρακτηριστικά των διαφόρων τροποποιήσεων και μοντέλων LED αυτής της μάρκας, μπορούμε να δούμε τα ακόλουθα:
Η φωτεινή ισχύς ροής του SMD LED "Cree" ονομάζεται κάδος, ο οποίος είναι υποχρεωτικός να αναγράφεται στη συσκευασία. Πρόσφατα, εμφανίστηκαν πολλές απομιμήσεις αυτής της μάρκας, κυρίως κατασκευασμένες στην Κίνα. Κατά την αγορά, είναι δύσκολο να τα ξεχωρίσεις, αλλά μετά από ένα μήνα χρήσης, το φως τους χαμηλώνει και παύουν να διαφέρουν από τα άλλα. Με αρκετά υψηλό κόστος, μια τέτοια απόκτηση θα είναι μια μάλλον δυσάρεστη έκπληξη.
Σας προσφέρουμε ένα σύντομο βίντεο σχετικά με αυτό το θέμα:
Έλεγχος LED με πολύμετρο - πώς να το κάνετε
Ο απλούστερος και πιο προσιτός τρόπος είναι η "κλήση". Τα πολύμετρα έχουν ξεχωριστή θέση διακόπτη ειδικά για διόδους. Έχοντας αλλάξει τη συσκευή στην επιθυμητή θέση, αγγίζουμε τα πόδια LED με τους ανιχνευτές. Εάν ο αριθμός "1" εμφανίζεται στην οθόνη, θα πρέπει να αλλάξετε την πολικότητα. Σε αυτή τη θέση, ο βομβητής του πολύμετρου πρέπει να ηχεί και η λυχνία LED να ανάβει. Εάν αυτό δεν συμβεί, σημαίνει ότι έχει αποτύχει. Εάν η δίοδος φωτός λειτουργεί σωστά, αλλά όταν συγκολληθεί στο κύκλωμα δεν λειτουργεί, μπορεί να υπάρχουν δύο λόγοι για αυτό - η λανθασμένη θέση της ή η αστοχία της αντίστασης (στα σύγχρονα εξαρτήματα SMD είναι ήδη ενσωματωμένη, η οποία θα γίνει σαφές κατά τη διαδικασία «κλήσης»).
Χρωματική κωδικοποίηση διόδων φωτός
Δεν υπάρχει γενικά αποδεκτή παγκόσμια σήμανση για τέτοια προϊόντα· κάθε κατασκευαστής ορίζει το χρώμα όπως του ταιριάζει. Στη Ρωσία, χρησιμοποιείται η χρωματική κωδικοποίηση των LED, αλλά λίγοι τη χρησιμοποιούν, επειδή η λίστα των στοιχείων με ονομασίες γραμμάτων είναι αρκετά εντυπωσιακή και σχεδόν κανείς δεν θα ήθελε να τη θυμάται. Ο πιο συνηθισμένος χαρακτηρισμός γραμμάτων, τον οποίο πολλοί θεωρούν γενικά αποδεκτό. Αλλά τέτοιες σημάνσεις βρίσκονται συχνότερα όχι σε ισχυρά στοιχεία, αλλά σε λωρίδες LED.
Αποκωδικοποίηση του κωδικού σήμανσης της ταινίας LED
Για να καταλάβετε πώς επισημαίνεται η ταινία, πρέπει να δώσετε προσοχή στον πίνακα:
| Θέση στον κώδικα | Σκοπός | Ονομασίες | Επεξήγηση του χαρακτηρισμού |
|---|---|---|---|
| 1 | Πηγή φωτός | LED | Δίοδος εκπομπής φωτός |
| 2 | Χρώμα λάμψης | R | το κόκκινο |
| σολ | Πράσινος | ||
| σι | Μπλε | ||
| RGB | Οποιος | ||
| CW | άσπρο | ||
| 3 | Μέθοδος εγκατάστασης | SMD | Συσκευή επιφανειακής τοποθέτησης |
| 4 | Μέγεθος τσιπ | 3028 | 3,0 x 2,8 χλστ |
| 3528 | 3,5 x 2,8 χλστ | ||
| 2835 | 2,8 x 3,5 χλστ | ||
| 5050 | 5,0 x 5,0 χλστ | ||
| 5 | Αριθμός LED ανά μέτρο μήκους | 30 | |
| 60 | |||
| 120 | |||
| 6 | Βαθμός προστασίας: | IP | Διεθνής Προστασία |
| 7 | Από διείσδυση στερεών αντικειμένων | 0-6 | Σύμφωνα με το GOST 14254-96 (Πρότυπο IEC 529-89) "Βαθμοί προστασίας που παρέχονται από περιβλήματα (κωδικός IP)" |
| 8 | Από διείσδυση υγρού | 0-6 |
Για παράδειγμα, ας πάρουμε τη συγκεκριμένη σήμανση LED CW SMD5050/60 IP68. Από αυτό μπορείτε να καταλάβετε ότι πρόκειται για μια λευκή λωρίδα LED για επιφανειακή τοποθέτηση. Τα στοιχεία που είναι εγκατεστημένα σε αυτό έχουν μέγεθος 5x5mm, σε ποσότητα 60 τμχ/m. Ο βαθμός προστασίας του επιτρέπει να λειτουργεί κάτω από το νερό για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Τι μπορείτε να φτιάξετε από τα LED με τα χέρια σας;
Αυτή είναι μια πολύ ενδιαφέρουσα ερώτηση. Και αν το απαντήσεις αναλυτικά, θα πάρει πολύ χρόνο. Η πιο κοινή χρήση των διόδων φωτός είναι ο φωτισμός ψευδοροφών και ψευδοροφών, ενός χώρου εργασίας στην κουζίνα ή ακόμα και ενός πληκτρολογίου υπολογιστή.
Γνώμη ειδικού
Μηχανικός σχεδιασμού ES, EM, EO (τροφοδοτικό, ηλεκτρολογικός εξοπλισμός, εσωτερικός φωτισμός) ASP North-West LLC
Ρωτήστε έναν ειδικό«Για τη λειτουργία τέτοιων στοιχείων απαιτείται σταθεροποιητής ισχύος ή ελεγκτής. Μπορείτε να το πάρετε ακόμη και από μια παλιά κινέζικη γιρλάντα. Πολλοί «τεχνίτες» γράφουν ότι αρκεί ένας συνηθισμένος μετασχηματιστής με βήμα προς τα κάτω, αλλά αυτό δεν είναι έτσι. Σε αυτή την περίπτωση, οι δίοδοι θα αναβοσβήνουν."
Σταθεροποιητής ρεύματος - ποια λειτουργία εκτελεί;
Ένας σταθεροποιητής για LED είναι μια πηγή ισχύος που μειώνει την τάση και εξισορροπεί το ρεύμα. Με άλλα λόγια, δημιουργεί συνθήκες για την κανονική λειτουργία των στοιχείων. Ταυτόχρονα, προστατεύει από αυξήσεις ή μειώσεις τάσης στα LED. Υπάρχουν σταθεροποιητές που μπορούν όχι μόνο να ρυθμίσουν την τάση, διασφαλίζοντας την ομαλή εξασθένηση των φωτεινών στοιχείων, αλλά και να ελέγχουν τις λειτουργίες χρώματος ή τρεμοπαίσματος. Ονομάζονται ελεγκτές. Παρόμοιες συσκευές μπορούν να φανούν σε γιρλάντες. Πωλούνται και σε καταστήματα ηλεκτρικών για εναλλαγή με ταινίες RGB. Τέτοιοι ελεγκτές είναι εξοπλισμένοι με τηλεχειριστήρια.
Ο σχεδιασμός μιας τέτοιας συσκευής δεν είναι περίπλοκος και, εάν είναι επιθυμητό, μπορεί να κατασκευαστεί ένας απλός σταθεροποιητής με τα χέρια σας. Για να το κάνετε αυτό, χρειάζεστε μόνο λίγη γνώση στα ραδιοηλεκτρονικά και την ικανότητα να κρατάτε ένα συγκολλητικό σίδερο.
Φώτα ημέρας για αυτοκίνητο
Η χρήση διόδων φωτός στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι αρκετά συνηθισμένη. Για παράδειγμα, τα DRL κατασκευάζονται αποκλειστικά με τη βοήθειά τους. Αλλά αν το αυτοκίνητο δεν είναι εξοπλισμένο με φώτα πορείας, τότε η αγορά τους μπορεί να χτυπήσει την τσέπη σας. Πολλοί λάτρεις των αυτοκινήτων αρκούνται σε μια φτηνή λωρίδα LED, αλλά αυτή δεν είναι πολύ καλή ιδέα. Ειδικά αν η αντοχή της φωτεινής ροής του είναι χαμηλή. Μια καλή λύση μπορεί να είναι η αγορά αυτοκόλλητης ταινίας με διόδους Cree.
Είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε DRL χρησιμοποιώντας ήδη σπασμένα, τοποθετώντας νέες, ισχυρές διόδους μέσα στις παλιές θήκες.
Σπουδαίος!Τα φώτα ημέρας έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να κάνουν το αυτοκίνητο ορατό κατά τη διάρκεια της ημέρας και όχι τη νύχτα. Δεν έχει νόημα να ελέγξουμε πώς θα λάμπουν στο σκοτάδι. Τα DRL θα πρέπει να είναι ορατά στον ήλιο.
LED που αναβοσβήνουν - σε τι χρησιμεύει αυτό;
Μια καλή επιλογή για τη χρήση τέτοιων στοιχείων θα ήταν ένας διαφημιστικός πίνακας. Αλλά αν λάμπει στατικά, δεν θα τραβήξει την προσοχή που του αξίζει. Το κύριο καθήκον είναι η συναρμολόγηση και η συγκόλληση της ασπίδας - αυτό απαιτεί ορισμένες δεξιότητες, οι οποίες δεν είναι δύσκολο να αποκτηθούν. Μετά τη συναρμολόγηση, μπορείτε να τοποθετήσετε έναν ελεγκτή από την ίδια γιρλάντα. Το αποτέλεσμα είναι μια διαφήμιση που αναβοσβήνει που θα τραβήξει ξεκάθαρα την προσοχή.
Έγχρωμη μουσική με χρήση διόδων φωτός - είναι δύσκολο να γίνει;
Αυτή η δουλειά δεν είναι πλέον για αρχάριους. Για να συναρμολογήσετε μια ολοκληρωμένη έγχρωμη μουσική με τα χέρια σας, δεν χρειάζεστε μόνο έναν ακριβή υπολογισμό των στοιχείων, αλλά και γνώση της ραδιοηλεκτρονικής. Ωστόσο, η απλούστερη εκδοχή του είναι μέσα στις δυνατότητες του καθενός.
Μπορείτε πάντα να βρείτε έναν αισθητήρα ήχου σε καταστήματα ραδιοηλεκτρικών ειδών και πολλοί σύγχρονοι διακόπτες διαθέτουν έναν (φως όταν χτυπάτε παλαμάκια). Εάν έχετε μια λωρίδα LED και έναν σταθεροποιητή, τότε εκτελώντας το "+" από το τροφοδοτικό στη λωρίδα μέσω ενός παρόμοιου κροτίδας, μπορείτε να επιτύχετε το επιθυμητό αποτέλεσμα.
Ένδειξη τάσης: τι να κάνετε εάν καεί
Τα σύγχρονα κατσαβίδια ένδειξης αποτελούνται από δίοδο φωτός και αντιστάσεις με μονωτή. Τις περισσότερες φορές αυτό είναι ένα ένθετο εβονίτη. Εάν το στοιχείο μέσα καεί, μπορεί να αντικατασταθεί με ένα νέο. Και ο ίδιος ο τεχνίτης θα επιλέξει το χρώμα.
Μια άλλη επιλογή είναι να φτιάξετε έναν ελεγκτή αλυσίδας. Για να το κάνετε αυτό θα χρειαστείτε 2 μπαταρίες ΑΑ, καλώδια και μια δίοδο φωτός. Έχοντας συνδέσει τις μπαταρίες σε σειρά, κολλάμε ένα από τα πόδια του στοιχείου στο θετικό της μπαταρίας. Τα καλώδια θα προέρχονται από το άλλο πόδι και από το αρνητικό της μπαταρίας. Ως αποτέλεσμα, όταν βραχυκυκλωθεί, η δίοδος θα ανάψει (αν δεν αντιστραφεί η πολικότητα).
Διαγράμματα σύνδεσης LED - πώς να κάνετε τα πάντα σωστά
Τέτοια στοιχεία μπορούν να συνδεθούν με δύο τρόπους - σε σειρά και παράλληλα. Ταυτόχρονα, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι η δίοδος φωτός πρέπει να τοποθετηθεί σωστά. Διαφορετικά, το σχέδιο δεν θα λειτουργήσει. Σε συνηθισμένες κυψέλες με κυλινδρικό σχήμα, αυτό μπορεί να προσδιοριστεί ως εξής: μια σημαία είναι ορατή στην κάθοδο (-), είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από την άνοδο (+).
Πώς να υπολογίσετε την αντίσταση LED
Ο υπολογισμός της αντίστασης μιας δίοδος φωτός είναι πολύ σημαντικός. Διαφορετικά, το στοιχείο απλώς θα καεί, ανίκανο να αντέξει το μέγεθος του ρεύματος του δικτύου.
Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τον τύπο:
R = (VS – VL) / I, Οπου
- VS - τάση τροφοδοσίας;
- VL – ονομαστική τάση για LED?
- Εγώ – Ρεύμα LED (συνήθως 0,02 A, που ισούται με 20 mA).
Οτιδήποτε είναι δυνατό αν το επιθυμείτε. Το κύκλωμα είναι αρκετά απλό - χρησιμοποιούμε τροφοδοτικό από χαλασμένο κινητό τηλέφωνο ή οποιοδήποτε άλλο. Το κυριότερο είναι ότι έχει ανορθωτή. Είναι σημαντικό να μην το παρακάνετε με το φορτίο (με τον αριθμό των διόδων), διαφορετικά υπάρχει κίνδυνος καύσης του τροφοδοτικού. Ένας τυπικός φορτιστής θα χειριστεί 6-12 κελιά. Μπορείτε να τοποθετήσετε έναν έγχρωμο οπίσθιο φωτισμό για ένα πληκτρολόγιο υπολογιστή παίρνοντας 2 μπλε, άσπρο, κόκκινο, πράσινο και κίτρινο στοιχεία. Αποδεικνύεται αρκετά όμορφο.
Χρήσιμες πληροφορίες!Η τάση που παρέχεται από το τροφοδοτικό είναι 3,7 V. Αυτό σημαίνει ότι οι δίοδοι πρέπει να συνδέονται σε ζεύγη συνδεδεμένα σε σειρά παράλληλα.
Παράλληλη και σειριακή σύνδεση: πώς εκτελούνται
Σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής και της ηλεκτρικής μηχανικής, με παράλληλη σύνδεση, η τάση κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλους τους καταναλωτές, παραμένοντας αμετάβλητη σε κάθε έναν από αυτούς. Με τη διαδοχική εγκατάσταση, η ροή διαιρείται και σε κάθε έναν από τους καταναλωτές γίνεται πολλαπλάσιο του αριθμού τους. Αν πάρεις δηλαδή 8 δίοδοι φωτός συνδεδεμένες σε σειρά, θα λειτουργήσουν κανονικά στα 12 V. Αν συνδεθούν παράλληλα, θα καούν.
Σύνδεση διόδων φωτός 12 V ως η καλύτερη επιλογή
Οποιαδήποτε λωρίδα LED έχει σχεδιαστεί για να συνδέεται με έναν σταθεροποιητή που παράγει 12 ή 24 V. Σήμερα, στα ράφια των ρωσικών καταστημάτων υπάρχει μια τεράστια ποικιλία προϊόντων από διάφορους κατασκευαστές με αυτές τις παραμέτρους. Ωστόσο, κυριαρχούν οι ταινίες και οι ελεγκτές 12 V. Αυτή η τάση είναι ασφαλέστερη για τον άνθρωπο και το κόστος τέτοιων συσκευών είναι χαμηλότερο. Η αυτο-σύνδεση σε δίκτυο 12 V συζητήθηκε λίγο υψηλότερα, αλλά δεν θα πρέπει να υπάρχουν προβλήματα με τη σύνδεση με τον ελεγκτή - συνοδεύονται από ένα διάγραμμα που μπορεί να καταλάβει ακόμη και ένας μαθητής.
Τελικά
Η δημοτικότητα που κερδίζουν οι δίοδοι φωτός δεν μπορεί παρά να χαίρεται. Εξάλλου, αυτό κάνει την πρόοδο να προχωρήσει. Και ποιος ξέρει, ίσως στο εγγύς μέλλον εμφανιστούν νέα LED που θα έχουν μια τάξη μεγέθους υψηλότερη απόδοση από αυτά που υπάρχουν σήμερα.
Ελπίζουμε το άρθρο μας να ήταν χρήσιμο στον αγαπητό μας αναγνώστη. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με το θέμα, ρωτήστε τις στις συζητήσεις. Η ομάδα μας είναι πάντα έτοιμη να τους απαντήσει. Γράψτε, μοιραστείτε την εμπειρία σας, γιατί μπορεί να βοηθήσει κάποιον.
Βίντεο: πώς να συνδέσετε σωστά ένα LED
- Σε επαφή με 0
- Google+ 0
- Εντάξει 0
- Facebook 0
