Плюс на светодиоде – Как определить ток светодиода 🚩 допустимый ток светодиода 🚩 Ремонт и сервис

Cветодиодные лампы — плюсы и минусы

Стремление бережно расходовать ресурсы и экономить средства на ком услугах движет не только государствами, но и обычными потребителями.

В масштабах своей квартиры или дома люди ищут наиболее выгодный вариант отопления, водоснабжения, и освещения.

Интерес многих сейчас направлен на светодиодные лампы. Плюсы и минусы этих осветительных приборов, как они работают, и стоит ли на них переходить?

Особенности работы

Светодиоды имеют совершенно иной принцип свечения, чем нить накаливания. Они не растрачивают КПД на нагрев окружающей среды (на тепло уходит 4 % энергии, против 96% у ламп накаливания).

Главный «герой» здесь – миниатюрный кристалл из полупроводника, например, сапфира (естественный цвет свечения светодиода – синеватый, белым он становится за счёт покрытия его слоем жёлтого люминофора). Свечение в полупроводниках получается за счёт контакта материалов с разным типом проводимости. Один легируется электронами, другой «дырками». В промежуточных слоях появляются дополнительные заряды противоположного направления.

Лампы фирмы X-Flash

Наиболее распространены в лампах светодиоды SMD и COB системы. Разница между ними в конструкции: COB устройство не имеет корпуса и подложки под кристалл, а множество светодиодных элементов наносится на пластину через клей-диэлектрик и покрывается одним общим слоем люминофора.

Эффективность у LED — ламп выше, чем у люминесцентных, галогеновых и любых других. Но есть и свои подводные камни. Разберёмся подробнее в их преимуществах и недостатках.

Мощность и экономичность — эти два критерия сочетаются в светодиодных лампочках. Лампы светодиодные — принцип работы и советы по выбору.

Как правильно утилизировать разбившуюся энергосберегающую лампочку без вреда для здоровья и экологии, читайте далее.

Почему при выключенном свете светодиодная лампа продолжает мигать? Ответ на этот вопрос вы найдете тут.

Преимущества светодиодных ламп

  1. Энергосбережение, экономическая выгода.
  2. Минимальный коэффициент пульсации.
  3. Широкий выбор цоколей.
  4. Без тяжёлых металлов, безопасна.
  5. Разнообразный цвет свечения, выбор цветовой температуры.
  6. Совместимость некоторых моделей с диммерами, возможность различных регулировок – цветовых и яркостных.
  7. Можно подобрать угол рассеивания света под интерьерные особенности.
  8. Самые различные формы, размеры, виды колб.

Самые важные из особенностей, рассмотрим подробнее.

Экономичность

Светодиодная лампа всего в 8 Вт заменяет лампу накаливания в 60 Вт. Но даже люминесцентная энергосберегающая лампочка того же свечения потребляла бы 13 Вт. Разница не большая, но на фоне других преимуществ – у светодиодов явное преимущество.

Энергоэффективность измеряется в количестве светового потока, полученного от одного Вт затраченной энергии. Светодиодам здесь нет равных -100 – 150 Лм/Вт! Галогеновая даёт 14 – 16, энергосберегающая люминесцентная 60 – 90.

Ленты светодиодные часто применяются для декоративной подсветки. Светодиодная лента 220 В может быть подключена по-разному.

С руководством по монтажу диодного прожектора вы можете ознакомиться по ссылке.

Минимальная пульсация, мерцание

Пульсация света – важный показатель, поскольку влияет на здоровье человека. Лампы с сильной пульсацией утомляют глаза, вызывают головные боли. А если, например, на производстве частота вращения детали совпадёт с частотой мерцания, она будет казаться неподвижной, а это уже чревато травмами.

Качественная лампочка

Нормы СНиП регламентируют каким должен быть коэффициент пульсации для разных помещений (измеряется в процентах). Приемлемым считается показатель от 5 %, но не превышающий 20 %. Для мест, где человек работает на компьютере, мерцание должно быть менее 5 %.

Но на упаковке этот показатель не найти,- его можно узнать опытным путём, посмотрев, например, на горящую лампочку через экран смартфона. Если по экрану идут полосы – пульсация большая, лампочку брать не стоит.

Среди всех видов ламп, самые безвредные – как раз светодиоды. Рекордсменами по негативному влиянию от пульсации являются энергосберегающие (они же компактные люминесцентные).

Цоколи

Какой бы ни была лампочка — предшественница, её всегда можно заменить светодиодной. Дело в том, что они выпускаются с винтовыми цоколями любого диаметра, а также со штырьками, разных величин, адаптированными заменять галогеновые лампы.

Безопасность

Если говорить об экологической безопасности, то светодиоды гораздо лучше тех же энергосберегающих, которым требовалась специальная утилизация.

По энергоэффективности к светодиодам приближались только разрядные лампы высокого давления, но при их изготовлении используется ртуть.

Безопасны и колбы светодиодов. Так как они не нагреваются во время работы, это первые лампочки, которые стали делать с пластиковыми, а не со стеклянными колбами. Они не разбиваются, и сама лампа может пережить небольшое падение.

Недостатки светодиодных ламп

  • Старение. Светодиодные лампы имеют склонность деградировать со временем. Это значит, что приобретаем мы лампочки с одними показателями, а через несколько лет эти показатели могут ухудшиться. Так, например, в процессе эксплуатации снижается яркость, может усиливаться мерцание.
  • Сомнительный срок службы. Указанный на упаковке срок работы в тысячах часов, пока – не больше чем рекламный ход. Подтверждения опытным путём они не имеют, и на практике выходят из строя раньше. Долголетие осветителя зависит от качества комплектующих, радиатора и драйвера, а не от самих светодиодов.
  • Нагрев. Это простая особенность лампы, которую превратили в недостаток производители. Тепло LED греет электронные части прибора, и если его не отводить, приводит к быстрому выходу из строя драйвера. Установка радиатора решает задачу, но так как возрастает цена лампы, снижаются продажи, поэтому на радиаторе стремятся сэкономить, или делают его из пластика, который плохо справляется с задачей.

Покупая светодиодную лампу, не обращайте внимания на заявленные часы работы. Лучше выяснить, есть ли радиатор, и из какого он материала, проверить пульсацию и найти в интернете тестовую проверку данной модели.

Заключение

Несмотря на некоторые недостатки, с которыми приходится мириться, светодиоды – лучшее, что у нас есть на сегодняшний день. Разработки продолжаются, и если не будет изобретён совершенно иной способ освещения, то силы будут направляться на то, чтобы улучшать характеристики светодиодов.

Видео на тему

proprovoda.ru

Плюсы и минусы светодиодов

Компания “Автосвет” делится полезной информацией со своими покупателями.

СВЕТОДИОДЫ

В последние годы в качестве источников света для осветительных приборов транспортных средств всё шире применяются светодиоды.

Светодиоды имеют ряд неоспоримых преимуществ перед другими источниками света, применяемыми в автомобиле, – обычными лампами накаливания и галогенными лампами. Светодиодные источники света:

  • обладают наименьшим энергопотреблением (по сравнению с другими источниками, имеющими ту же силу света)
  • имеют долгий (порядка 50 тысяч часов) срок службы
  • проявляют устойчивость к ударам и вибрации

Из недостатков светодиодных источников света следует отметить в первую очередь то, что светодиод не может работать при температурах выше примерно 70°C, что мешает изготовить маленький светодиод высокой мощности: он будет перегреваться. Второй их существенный недостаток – плохая цветопередача.

Поэтому применение светодиодов в фарах головного света пока ограничено: такие светодиодные источники света очень дороги, как правило, дают не чисто белый свет и из-за относительно высокой рабочей температуры светодиоды в них быстро деградируют. Вставлять светодиодные лампы в обычную фару нельзя – нужна специальная. Иначе световое пятно не будет иметь необходимую форму, а спектр излучения будет содержать довольно много ультрафиолетовых лучей, что вредно для человеческого зрения и приведёт к быстрому старению поликарбонатных стёкол фары.

Иное дело – применение дополнительных светодиодных фар рабочего света и светодиодных ходовых огней. В данном случае если фары и ходовые огни имеют хороший радиатор, то тепло даже от мощных светодиодов будет эффективно рассеиваться – и они не перегреются. Остаётся одна проблема: пока ещё довольно высокая цена таких фар.

Установку же светодиодных источников света в габаритные огни, стоп-сигналы, подсветку номерного знака, фонари заднего хода можно производить безо всяких оговорок. Хотя и тут надо учитывать ряд тонкостей.

Так, китайские производители некоторых дешёвых моделей светодиодных ламп не указывают их световой поток или указывают так называемое “теоретическое” его значение – то есть то значение светового потока, которое давали бы светодиоды при питании их максимально допустимым для них током. При этом реально производители запитывают свои светодиоды значительно меньшим током, чтобы не допустить их перегрева. В результате получается световой поток, значительно ниже указанного “теоретического”.

Как не обмануться при покупке светодиодов? Можно грубо принять, что мощность светодиодной лампы должна быть примерно в 5 раз меньше, чем мощность такой же по яркости лампы накаливания. А как быть, если не указана ни мощность, ни ток потребления светодиодной лампочки? Или если есть подозрение, что и эти значения указаны производителем “теоретические”? Можно попросить продавца измерить ток, потребляемый светодиодной лампочкой, прямо при Вас. Или взять с собой в магазин источник тока 12 вольт и мультиметр, позволяющий замерять токи хотя бы от 0.1 до 2.0 ампер. Умножив ток потребления лампочки на напряжение питания, получим потребляемую лампочкой мощность.

Однако если получится слишком большая мощность, то это тоже должно Вас насторожить. Так, например, кое-где в продаже встречаются светодиодные лампы красного свечения типа “кукуруза”, которые по габаритам хорошо подходит ко многим стоп-сигналам. Измерения показывают, что одна такая лампа потребляет около 12 Вт. Буквально через 1–2 минуты после включения светодиоды этой лампы начинают по очереди гаснуть из-за перегрева. А ведь такая ситуация не исключается в реальной жизни – например, при долгом стоянии в пробке на мосту или на железнодорожном переезде.

Если же данные, указанные производителем, внушают доверие, то можно сравнить их со световым потоком ламп накаливания. Светодиодная лампа должна давать свет хотя бы не слабее лампы накаливания. Автомобильные лампочки накаливания мощностью 5 Вт дают световой поток 50 люмен (русское обозначение – лм, международное – lm). Такие лампы используются в габаритном свете и в боковых указателях поворота. Лампы накаливания мощностью 10 Вт (освещение номерного знака) – 125 лм. Лампы накаливания мощностью 21 Вт – 460 лм (передние и задние указатели поворота, стоп-сигналы, фонари заднего хода и задний противотуманный фонарь).

Если же производитель указал силу света светодиодной лампы в канделах (кд или cd), то можно ориентироваться на данные ГОСТ Р 41.50-99. Данный документ требует, чтобы задний габаритный огонь имел силу света от 4 до 12 кд, передний габаритный огонь – 4–60 кд, сигнал торможения – 40–100 кд (если сгруппирован – то более чем в 4 раза ярче заднего габарита). Передний и задний указатели поворотов должны иметь силу света 90–700 кд, боковой – 90–200 кд.

На замену штатных ламп накаливания светодиодными бортовая электроника автомобиля может отреагировать выдачей ложного сигнала о перегорании лампочки, так как светодиод потребляет ток значительно меньше лампы накаливания. Особенно часто такая ситуация складывается при установке светодиодных ламп в указатели и повторители поворотов. Производители на этот случай предлагают светодиодные лампы с “обманкой”, то есть с параллельно установленным резистором, имитирующим наличие лампы накаливания. Но это почти полностью лишает смысла замену ламп накаливания светодиодными: ведь никакой экономии потребления от бортовой сети электроэнергии уже не будет. В таком случае разумнее было бы перепрограммировать бортовой компьютер или внести изменение в автоматику, контролирующую работу ламп.

Светодиодная лампочка должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать тряску при езде. Были случаи, когда внутри дешёвых лампочек исчезал контакт уже через полчаса после начала движения автомобиля. На практике очень хорошо себя зарекомендовали в автомобилях лампы и панели на основе светодиодов типа “пиранья”: они имеют хорошую механическую прочность, надёжность, теплоотвод и высокую яркость свечения.

Светодиодные лампочки рекомендуется подбирать по цвету, чтобы не происходило искажения цвета сигналов. Например, для стоп-сигнала следует выбирать лампочку красного цвета, для указателя поворота – жёлтую или оранжевую, а для передних габаритов – чисто белую (не голубоватую).

Для освещения салона и багажника также можно применять любые светодиодные лампы, светодиодные панели и светодиодные ленты, рассчитанные на подходящее напряжение. Следует только проследить за тем, чтобы эти источники давали свет, по цвету приятный для Ваших глаз.

В магазине “Автосвет” Вы найдёте широкий выбор качественных автомобильных светодиодных ламп по разумной цене.

avtosvetvrn.ru

Разбираемся со светодиодами (ставим светодиоды вместо ламп) — DRIVE2

Первый раз столкнулся с данным вопросом лет этак с десяток назад. Работал в одной торговой фирме, которая занимается продажей радиодеталей. Довольно часто приходили автолюбители и интересовались, как заменить ламповую подсветку на светодиоды. Как выяснилось, данный вопрос актуален и сегодня.

Я не буду лезть в дебри радиоэлектроники, я думаю это никому не интересно. Давайте просто разберёмся, как подключить светодиод, что такое баластный резистор, ну и, походу, пройдёмся по закону Ома )))

Начнём с самого начала (атомы и молекулы трогать не будем). И так: светодиод — это полупроводниковый прибор, т.е. он проводит ток только в одном направлении. Если мы перепутали полярность, он не сгорит, но и светиться не будет.

Вот так обозначается в схеме

В обычном светодиоде одна ножка длиннее — это анод (+)

Анод — положительный электрод, катод — отрицательный. Говоря проще, катод подключаем на землю, на анод подаём плюс питания. Но! Если просто подать питание, то светодиод может не загореться, либо светиться слабо, либо вообще сгореть. В чём же секрет? Да нет тут никакого секрета. Всё просто.

И так. Светодиод — это токовый прибор.
Нас интересует 2 параметра: 1. Рабочий ток (I) и 2. Напряжение падения (Uпр — напряжение прямое). Могут ещё понадобиться мощность (P) и внутреннее сопротивление (Rds), но об этом позже. Так как питается светодиод током, им мы его питать и будем, это пожалуй самый основной его параметр. Вспомогательный параметр — Uпр (напряжение падения при прямом включении). Это напряжение, которое падает на светодиоде. Повторюсь. Это не напряжение питания светодиода, а напряжение, которое может варьироваться в небольших пределах, в зависимости от установленного питающего тока.

Если посмотрим документацию на светодиод (datasheet), видим, что для ярких светодиодов (малой мощности), напряжение падения (в среднем) составляет 2,5-3,1В (вольта), а рабочий ток — 10-15 мА (миллиампер). Я при расчетах обычно беру Uпр= 3В, I=0.01А (10 миллиампер).

Но у нас в машине 14В, как же подключить, чтоб он не сгорел? Для этого существует резистор (сопротивление). Своё название он получил от своего свойства сопротивляться прохождению тока. Основными параметрами резистора является собственно сопротивление — R и мощность — P. В наших целях, нужно подключать его последовательно со светодиодом, чтоб на нём упало оставшееся напряжение. Проще говоря, в разрыв между проводом питания и светодиодом (служит так сказать балластом). Причём абсолютно фиолетово между плюсом и светодиодом, или между минусом и светодиодом. Как ни странно, но этот момент тоже ставит некоторых в тупик. )))

Шо влоб, шо по лбу. Можно и так включать, и так.

И так, дошли до практической части расчётов )))

Что имеем. Напряжение падения на светодиоде ~3В. Значит на резисторе должны упасть остальные 11В (напряжение бортовой сети, минус напряжение падения на светодиоде. т.е. 14В-3В=11В) При токе ~0.010А (10 миллиампер). Дальше обращаемся к закону Ома.

Закон Ома, упрощённый вариант.

Пользоваться формулой очень просто. Искомый параметр в треугольнике закрываем пальцем. То, что осталось и есть наша формула. Т.е. мы ищем значение сопротивление резистора — R. Закрываем его пальцем, получаем — R=U/I. Подставляем значения: R=11/0.010=1100… Напряжение вписываем в Вольтах, ток в Амперах, результат получаем в Омах. Ищем ближайшее значение резистора в линейке E24. Если нет 1 к 1, то ближайшее в большую сторону. Если сопротивление будет меньше, значит ток будет больше, а нам этого не нужно. По сему берём ближайшее значение, либо 1 к 1, либо с отклонением в большую сторону (пусть лучше будет запас по току). Смотрим табличку —

Линейка этих значений есть в продаже и стоит копейки относительно высокоточных.

И так ближайшее значение по таблице — 1.1к (1.1кОм = 1100 Ом).

Схема «обросла» параметрами )))

Можно паять )))

Кстати. Современные резисторы имеют цветовую маркировку, т.е. цифр нет, только цветные кольца. Чтоб найти нужное нам сопротивление, используем следующую табличку —

Не знаю, можно ли давать ссылки на сторонние ресурсы, но иначе меня смело можно обвинить в плагиате ((( Взято с ресурса www.qrz.ru

Мы приходим в магазин за резистором, а продавец сразу «в лоб» спрашивает мощность резистора. Опа! Попандос. Мы его не считали. Помните в начале волшебный треугольник? Это, если так можно выразиться, лайт-версия. Далее обращаемся к расширенной версии шпаргалки )))

Тут много чего ещё можно вычислить ))) Инструкция по применению почти такая же, как и в лайт версии, только формулу нужно искать в том же секторе, в котором мы закрыли искомую переменную. Чё нужно, закрываем пальцем )))

Нас интересует мощность. Закрываем её пальцем, смотрим доступные формулы для её расчёта, для которых у нас есть все данные.
Нам известно напряжение падения на резисторе 11В и ток 0,01А. Самая простая формула для наших целей P=U*I=11*0.01=0.11Вт (Ватт). Как всегда ищем ближайшее значение мощностей резисторов (с уклоном в большую сторону, так сказать с запасом). Получаем 0.125Вт. Вот теперь, действительно можно собирать )))

Стандартные значения мощности: 0.05Вт, 0.125Вт, 0.25Вт, 0.5Вт, 1Вт, 2Вт и.т.д. Для наших целей, больше не понадобится. )))

Хорошо, а если у нас 2, или 3, или 10 светодиодов, как быть? Тут тоже всё просто. Либо тупо подключаем последовательно, либо кластерами (последовательно-параллельное соединение. Позже разберёмся, что это такое, и с чем это «едят»).

Начнём с последовательного соединения.

Не претендую на оригинальность, но максимальное количество последовательно включенных светодиодов я рассчитываю по формуле Uпит (напряжение питания) — Uпр (напряжение падения на одном светодиоде). Почему так?
Скажем так. Допустим у нас бортовое напряжение12В. При падении напряжения на одном светодиоде 3В мы можем поставить 4 светодиода. Всё вроде Ок. Но тут мы заводим машину и получаем 14В… ХМ. Теперь напряжение на каждом светодиоде равно 14/4=3.5В, при паспортных данных Uпр=3В. Что имеем? Правильно — труп. Один из светодиодов сгорит. Пичаль. Имхо, нам это не нужно («Нет! Такой хоккей нам не нужен» — (с) Озеров).

И так. Берем за основу заведённую машину/заряженный аккум, т.е. 14В. Вычитаем Uпр одного светодиода, получаем 14-3=11В. Зная Uпр одного светодиода, считаем, сколько мы можем подключить светодиодов последовательно. 11/Uпр=11/3=3,66… Отбрасываем дробную часть. Итого получилось 3 светодиода. Дальше узнаем общее падение напряжения на 3х светодиодах: Uпр*3=3*3=9В. Дальше всё так же, как и с одним, только с рассчитанным Uпр для 3-х светодиодов. Uпит-Uпр(3-х светодиодов)=14-9=5В. Напряжение падения на резисторе равно 5В. При токе 0.01А (см. выше), получаем R=5/0.01=500Ом. Ищем в табличке значений резисторов E24 ближайшее большее значение, находим — 510 Ом. При мощности P=U*I-5*0.01=0.05Вт. Не берём расчётное значение 1 в 1, помните. Нам же не нужен калорифер в кнопке, а берем следующее значение 0.125Вт.

3 светодиода последовательно

Просто? А я что говорил. Всё просто.

Но есть в таком подключении и минусы. В частности, при изменении напряжения бортовой сети (завели/заглушили машину), будет меняться уровень яркости светодиодов. Пределы изменений, конечно, небольшие, но иногда это раздражает… Дальше разберёмся, как избавиться от этого эффекта.

Хорошо, а как же автомобильные светодиоды на 12В? Многие продавцы этих светодиодов о токе и слыхом не слыхивали. Типа — втыкай, всё будет работать. На самом деле это обычный светодиод, с установленным в нём ограничительным (балластным) резистором, который рассчитан для работы от 12В (12В, а не 14, Карл!). Именно по этому они часто горят при установке в автомобиле. Чтобы этого не происходило, им нужен дополнительный стабилизатор напряжения. Обратите внимание, не ТОКА, а именно НАПРЯЖЕНИЯ! Так как внутри уже стоит ограничительный резистор, рассчитанный на нужный ток при работе от 12В. Именно это напряжение мы и должны ему обеспечить. Если напряжение будет стабильным, то и бросков тока у вас не будет.

Если не лезть в дебри, можно собрать простой стабилизатор на трёхлапой микрухе 78L12 (до 0,1А), либо 7812(до 1,2А). Если ток больше, можно использовать для усиления транзистор.

Полный размер

Схемы стабилизаторов напряжения. Следует обратить внимание на установленные на выходе конденсаторы. Они ставятся не просто так. Если их убрать из схемы, микросхема стабилизатора может уходить в самовозбуд. Это когда выходное напряжение начинает скакать то вниз, то вверх, превышая напряжение стабилизации, что может привести (и приводит) к выходу из строя нагрузки. В нашем случае светодиодов.

Кстати, если пересчитать предыдущие примеры вместо 14В на 12В и запитать не напрямую, а через стабилизатор на 12В, то пропадет зависимость изменения яркости светодиодов от изменения напряжения бортовой сети…

Ну, как подключить от 1 до 3х светодиодов через один резистор разобрались. Что делать, если нужно 10 шт?
Объединяем светодиоды в кластеры. Что это такое?

Полный размер

Каждый кластер, может быть подключен к ботовой сети, самостоятельно. Из кластеров собираем линейку с нужным нам количеством светодиодов. Например 3*3+1= 10 светодиодов

Полный размер

Объединение кластеров, чтобы получить нужное нам количество светодиодов.

Как видим, всё просто. Нужно нам 4 светодиода, собираем 2 кластера. Один на 3 светодиода, второй на 1 светодиод. Нужно 10, собираем уже из 4х кластеров. 3 по 3 светодиода и 1 на один.

Ну, чтож, вроде разобрались. Теперь давайте разбираться с подключением светодиодов через стабилизатор тока (мы же помним, светодиод — токовый прибор, соответственно питается он именно током).

Вторая часть тут — www.drive2.ru/b/492869557…KNDSYZvLoGZWJxlU1HIyPhG6o

Статья в процессе написания. Будет добавляться. Если есть вопросы, что-то нужно добавить, или нашли ошибки, пишите в комменты. Добавлю, изменю. Главное, чтоб всё было доступно и понятно всем.

www.drive2.ru

Светодиод — chipenable.ru

Светодиод (Light Emitting Diode, LED) — это полупроводниковый диод, способный излучать свет, когда к нему приложено напряжение в прямом направлении. По сути, это диод, преобразующий электрическую энергию в световую. В зависимости от материала из которого изготовлен светодиод, он может излучать свет разной длины волны (разного цвета) и иметь различные электрические характеристики. 

Светодиоды применяются во многих сферах нашей жизни в качестве средств отображения визуальной информации. Например, в виде одиночных излучателей или в виде конструкций из нескольких светодиодов — семисегментных индикаторов, светодиодных матриц, кластеров и так далее. Также в последние годы светодиоды активно занимают сегмент осветительных приборов. Их используют в автомобильных фарах, фонарях, светильниках и люстрах.

На электрических схемах светодиод обозначается символом диода с двумя стрелками. Стрелки направлены от диода, символизируя световое излучение. Не путай с фотодиодом, у которого стрелки направлены к нему.

На отечественных схемах буквенное обозначение одиночного светодиода — HL.

Стандартный одноцветный светодиод имеет два вывода — это анод и катод. Определить какой из выводов является анодом, можно визуально. У светодиодов с проволочными выводами анод обычно длиннее катода.

У SMD светодиодов выводы одинаковые, но на обратной стороне обычно есть маркировка в виде треугольника или подобия буквы T. Анодом является вывод, к которому обращена одна сторона треугольника или верхняя часть буквы Т. 

Если не получается определить визуально где какие выводы, можно прозвонить светодиод. Для этого понадобится источник питания или адаптер, способный давать напряжение около 5 Вольт. Подключаем любой вывод светодиода к минусу источника, а второй подключаем к плюсовой клемме источника через сопротивление 200 — 300 Ом. Если светодиод подключен правильно, он засветится. В противном случае меняем выводы местами и повторяем процедуру. 

Можно обойтись без резистора, если не подключать плюсовую клемму источника питания, а быстро «чиркнуть» ей по выводу светодиода. Но вообще подавать большое напряжение на светодиод, не ограничивая при этом ток, нельзя — он может выйти из строя!

Светодиод испускает свет, если к нему приложить напряжение в прямом направлении: к аноду — плюс, а к катоду — минус.

Минимальное напряжение, при котором светодиод начинает светится, зависит от его материала. В таблице ниже приведены значения напряжений светодиодов при тестовом токе 20 мА и цвета, которые они излучают. Эти данные я взял из каталога светодиодов фирмы Vishay, различных даташитов и Википедии. 

Самое большое напряжение требуется для голубых и белых светодиодов, а самое маленькое для инфракрасных и красных.

Излучение инфракрасного светодиода не видно человеческим глазом, поэтому такие светодиоды не применяются в качестве индикаторов. Они используются в различных датчиках, подсветках видеокамер. Кстати, если инфракрасный светодиод запитать и посмотреть на него через камеру мобильного телефона, то его свечение будет хорошо видно.

В показанной таблице даны примерные значения напряжения светодиода. Обычно этого достаточно, чтобы его включить. Точную величину прямого напряжения конкретного светодиода можно узнать в его даташите в разделе Electrical Characteristics. Там указано номинальное значение прямого напряжения при заданном токе светодиода. Для примера заглянем в даташит на красный SMD светодиод фирмы Kingbright.

Вольт-амперная характеристика светодиода показывает взаимосвязь между приложенным напряжением и током светодиода. На рисунке ниже показана прямая ветвь характеристики из того же даташита. 

Если светодиод подключить к источнику питания (к аноду +, к катоду -) и с нуля постепенно повышать на нем напряжение, то ток светодиода будет меняться согласно этому графику. По нему видно, что после прохождения точки «загиба», ток через светодиод будет резко возрастать при небольших изменениях напряжения. Это как раз та причина, по которой светодиод нельзя подключать к любому источнику питания без резистора, в отличии от лампочки накаливания. 

Чем выше ток, тем ярче светится светодиод. Однако повышать ток светодиода до бесконечности, естественно, нельзя. При большом токе светодиод перегреется и сгорит. Кстати, если сразу подать на светодиод высокое напряжение он даже может шлепнуть, как слабенькая петарда! 

Какие еще характеристики светодиода представляют интерес с точки зрения практического использования? 

Максимальная мощность рассеяния, максимальные значения постоянного и импульсного прямых токов и максимальное обратное напряжение. Эти характеристики показывают предельные значения напряжений и токов, которые не стоит превышать. Они описаны в даташите в разделе Absolute Maximum Ratings.

Если приложить к светодиоду напряжение в обратном направлении, светодиод не засветится, да и вообще может выйти из строя. Дело в том, что при обратном напряжении может наступить пробой, в результате которого обратный ток светодиода резко возрастет. И если выделяемая на светодиоде мощность (обратный ток * на обратное напряжение) превысит допустимую — он сгорит. В некоторых даташитах дополнительно приводится и обратная ветвь вольт-амперной характеристики, из которой видно, при каком напряжении наступает пробой. 

Интенсивность излучения (сила света)

Грубо говоря, это характеристика, определяющая яркость свечения светодиода при заданном тестовом токе (обычно 20 мА). Обозначается — Iv, а измеряется в микроканделах (mcd). Чем ярче светодиод, тем выше значение Iv. Научное определение силы света есть в википедии.

Также представляет интерес график зависимости относительной интенсивности излучения светодиода от прямого тока. У некоторых светодиодов, например, при увеличении тока интенсивность излучения растет все меньше и меньше. На рисунке приведено несколько примеров. 

Спектральная характеристика

Она определяет в каком диапазоне длин волн излучает светодиод, грубо говоря цвет излучения. Обычно приводится пиковой значение длины волны и график зависимости интенсивности излучения светодиода от длины волны. Я редко смотрю на эти данные. Знаю, например, что светодиод красный и мне этого достаточно. 

Климатические характеристики

Они определяют диапазон рабочих температур светодиода и зависимости параметров светодиода (прямого тока и интенсивности излучения) от температуры. Если светодиод планируется использовать при высоких или низких температурах, стоит обратить внимание и на эти характеристики. 

Материал статьи рассчитан на начинающих электронщиков, а потому я намеренно не касаюсь физики работы светодиода. Осознание того, что светодиод излучает фотоны в результате рекомбинации носителей заряда в области p-n перехода, не несет никакой полезной информации для практического использования светодиодов. Да и не только для использования, но и для понимания в принципе. 

Однако, если вам хочется покопаться в этой теме, то даю направление, куда рыть — Пасынков В.В, Чиркин Л.К. «Полупроводниковые приборы» или Зи.С «Физика полупроводниковых приборов». Это ВУЗ`овские учебники — там все по-взрослому. 

О подключении светодиодов в следующем материале…

Поделился статьей — получил светодиодный луч добра!

chipenable.ru

Ищем достоинства и недостатки плюсы и минусы LED ламп

Сегодня я попытаюсь разъяснить раз и навсегда, стоит ли переходить на светодиодное освещение? Какие плюсы и минусы, достоинства и недостатки у LED ламп? Не буду вдаваться в технические подробности — характеристики ламп, а посмотрю на этот вопрос с токи зрения здравого смысла и обывательской потребности. Все поголовно переходят на LED свет. А так ли это выгодно и безопасно? Или это дань моде?

Время, когда за диодные лампы просили зверски не приемлемые деньги – прошло. И даже разница между «энергосберегайками» и диодными лампами сократилась до минимума. Большинство наших сограждан могут себе позволить прикупить сие «чудо техники».

Весь интернет уже пестрит статьями, в которых расхваливают LED лампы разных видов и типов на всякий лад. В основном указывают только плюсы светодиодных ламп и достоинства. Но мы же взрослые люди и понимаем, не может быть товар идеален. В нем всегда найдется небольшой изъян. Так и в наших диодиках…

Минусы и недостатки светодиодных ламп


1Часто в магазинах мы слышим, что срок службы LED ламп не менее 50 000 часов. Для меня это утверждение из области фантастики. И дело не в том, что такого не может быть в принципе… Я реалист. И привык верить только цифрам и фактам. А пока меня никто не удивил тем, что доказал ( показал ) как проработает хотя бы одна лампа на протяжении 6-7 лет без отключения. Как только я увижу хотя бы одно доказательство в пользу этого, то первый буду «кричать» — «Революционная лампа, которая действительно работает 6 лет не выключаясь!». К сожалению похвастаться в настоящий момент нечем… Даже если представим гипотетически, что светодиоды могут прожить 6 лет, не перегорая и деградируя. Но вот, чтобы светодиодный драйвер без выключения отработал 6 лет? Реально – из области фантастики. Поэтому, выбирая светодиодные лампы в магазинах, не обращайте никакого внимания на рекламные лозунги о долгой жизни ламп. Это все обман. «Жизнь» долгая только у качественных ламп. «Жизнь» долгая у самих светодиодов. «Жизнь» драйвера не может быть больше 10 лет и тоже только в том случае, если он собран из качественных комплектующих. Лампы, работающие менее 5 лет никакой экономии не дают. Пустая трата времени и денег. Не «ведитесь» на конкретное китайское барахло. За большое время тестирования ламп китайского производства, в частности на торговой площадке Aliexpress я могу предлагать для покупки только некоторых производителей. И цена на их продукцию не очень низкая. Но они стоят того!

2Второй минус — цветовой спектр свечения. К сожалению, далеко не все производители могут действительно дать честный «теплый» свет с температурой порядка 2700-3000К. В итоге можно накупить как 6000-кельвиновых монстров с неземным ослепительно-белым светом с уходом в синеву, так и ламп, дающих унылый желтый свет. Не теплый, а именно ярко-желтый. Этим сегодня грешат многие китайские производители, но до этого мы еще сегодня дойдём. Перед покупкой требуйте у продавца продемонстрировать какое свечение у будущей лампы.

3К еще одним минусам, недостаткам ( кому как нравится ) отнесу узконаправленное свечение. Ну не очень мне нравится то, что большинство доступных ламп выдают не более 120-160 градусов «светового поля». Есть варианты от тех же китайцев — BenBon. Стоимость таких ламп высокая, но и освещение реально составляет 360 градусов. Опять же есть недостаток… Большой размер лампы, эквивалентной 100 Вт лампе накаливания. Кто-то скажет, что все это «брехня»… И в каком-то случае будет прав. Есть ряд известных контор, которые выпускают LED лампы, похожие конструктивно на лампы накаливания. И чтобы добиться большего угла свечения применяют различного рода колбы. К сожалению по большей степени матовые. А это сразу говорит о том, что светоотдача будет ниже. Поэтому, если хотите хороший свет. то только открытые лампы. Без колб. И никаких «кукуруз». Это пережитки прошлого и тем более отсутствие какой-либо эстетики. Очень хорошие, так называемые спот — лампы. Не смотря на 120 градусов рассеивания идеально подходят для помещений с малой квадратурой.

4Пульсация. Это отдельная и большая тема, которая требует раскрытия. Здесь мы только коснемся отрицательного влияния на здоровье. Один большой и крупный минус — наличие пульсации в светодиодных лампах. Только сейчас большинство покупателей стали понимать, что такое пульсация и каким образом она влияет на человека. Раньше об этом никто не задумывался и скупали «пачками» китайский неликвид по дешевке. После двух-трех дней такие лампы отправлялись в лучшем случае на лестничную площадку, в худшем — на помойку. Мерцание сильно влияет на утомляемость организма. Производителями не принято указывать коэффициент пульсации. Но определить наличие мерцания можно при помощи видеокамеры на сотовом телефоне. При съемке, если присутствует пульсация, лампа будет визуально мерцать. Но так мы можем определить только наличие мерцания. ГОСТ же позволяет нам использовать источники света с коэффициентом пульсации до 20 процентов.  А это без лабораторных исследований уже трудно определить на глаз. Хотя на youtube я видел редкие «потуги» самостоятельного определения. Если есть возможность открыть лампу и посмотреть на внутренности, а дешевые лампы легко раскручиваются, то сделайте это. При наличии хорошего драйвера, а не платы с конденсаторами, можно утверждать о том, что пульсация минимальна, ну или по крайней мере снижена. Если вы видите в цоколе только обычный конденсатор и некоторые другие электронные компоненты, то бегите от такого чуда быстрее.

5Теплоотвод. Самый главный и пока не решенный недостаток. Минус любых светодиодных ламп — большой нагрев. Отсутствие отвода тепла приводит к быстрой деградации диодов. Отсюда уменьшение светоотдачи. Одни производители пытаются внедрять алюминиевые радиаторы, другие керамику с попеременным успехом. Но пока не найдено единой достойной формы. Тут все советы можно свести только к одному — чем больше ребер и отверстий в лампе, тем лучше…

Эти пять недостатков — не полный список, но основной. И на него необходимо ориентироваться при выборе ламп. Я постоянно ищу разнообразные аналоги-заменители диодных ламп известных производителей на китайских площадках. С попеременным успехом. Есть пара компаний, которые выпускают достаточно сносную продукцию, по цене приемлемую, а по качеству не сильно уступающую филипсам и осрамам… В будущем я покажу пару тестов-сравнений. И каким производителям отдать свое предпочтение — только ваше решение.

Ну а теперь перейдем к плюсам.

Плюсы и достоинства светодиодных ламп


1Большим, главным и жирным плюсом можно считать реальную экономию. Какую? Об этом я расскажу позже, в другой статье. Раньше, когда стоимость ламп была очень большая, то экономия ощущалась только у промышленников. Для частников это была только дань моде и не более того. С тех пор много воды утекло. Лампы стали дешевыми. И физические лица тоже могут хорошо экономить на электричестве. Для быстрого понимания того, сколько можно экономить быстро посчитаем: есть пять ламп накаливания мощностью 100 Вт. Берем 15 Вт светодиодные лампы. И получаем общую мощность 75 Вт диодных против 500 Вт ламп накаливания. Другое дело — свет, который мы получаем в случае замены. Это совершенно другая статья.

2В производстве ламп не используют тяжелые металлы, что безопасно для здоровья.

3Отсутствие стеклянных колб ( если не считать филаментные лампы )

 

4Большой выбор цветовых температур. Это позволяет нам выбирать лампы от желтого до белого, в зависимости от того, что нам нужно осветить.

На первый взгляд минусов у светодиодных ламп больше чем плюсов. Но это только на первый взгляд… Они не идут ни в какое сравнение с тем, что мы получаем от использования LED ламп: минимум энергопотребления, разнообразие цветов, различие конструкций и большая экологичность.

И что касается меня, то будь в достоинствах диодных ламп только наличие большого количества видов, то предпочтение я отдал бы им. Надоели уже эти лампы накаливания… Ой как надоели… Да еще и желтый цвет, от которого постоянно тянет в сон…

 Видео на тему какие достоинства у LED ламп


Ну и на последок посмотрите маленькое видео на рассматриваемую нами тему по плюсам и недостаткам любых светодиодных ламп

leds-test.ru

Как правильно запитать светодиоды в автомобиле, часть 1

Многие любители тюнинга автомобилей предпочитают менять лампы подсветки кнопок, бардачка, багажника, салона, а зачастую и габаритных огней на светодиоды. Их преимущества очевидны: они более договечны, имеют низкое энергопотребление по сравнению с лампами накаливания при большей светоотдаче, не нагреваются как лампы.
При всем этом просто взять светодиод и установить его вместо лампы накаливания не получится. В данной статье рассмотрим, как правильно производить замену обычных ламп на светодиоды и как их правильно подключать в автомобиле.

Итак, для представления полной картины нам необходимо уяснить, что:

  • Напряжение бортовой сети автомобиля при заведенном двигателе составляет 13-14,5 В.
  • Напряжение питания светодиода – в среднем 3,5 В. Причем оно различается. Для желтых и красных цветов это 2-2,5 В; для белых, синих, зеленых – 3-3,8 В.
  • Средний ток малых светодиодов – 20 мА.
  • Контакты светодиода имеют полярность, плюс и минус. Если перепутать полярность, светодиод гореть не будет.

Соответственно, подключать светодиоды напрямую к бортовой сети автомобили нельзя, они сразу же выйдут из строя.

Как же тогда их подключать?

В продаже имеются готовые светодиодные кластеры, которые уже рассчитаны на питание в 12 В. Они обычно состоят из трех светодиодов и резистора, на котором гасится лишнее напряжение. По такому же принципу устроена и светодиодная лента, которая состоит из параллельно соединенных кластеров. Резать ее нужно только в специально отмеченных местах, которые являются местами соединения параллельных кластеров.
Правда, при снижении питающего напряжения яркость диодов будет тоже падать, а при повышении – возрастать, так что если напряжение в бортовой сети автомобиля плавает, то тоже самое будет происходить и со светом диодов.

По такому же принципу можно сделать такой кластер своими руками, соединив необходимое количество светодиодов последовательно (плюс одного к минусу другого), а получившиеся 2 вывода на концах цепочки – к бортовой сети.
Например, светодиодов, рассчитанных на напряжение 3,5 В (белые) понадобится 3 штуки (3 х 3,5 = 10,5 В). Оставшееся напряжение компенсируем резистором сопротивлением 100 – 150 Ом с мощностью рассеивания 0,5 Вт.

Вот таким образом можно включить нужное количество светодиодов, собирая их отрезками по 3 штуки с резистором, и соединяя отрезки параллельно. Где это можно применить на практике, расскажет эта статья.

Номинал гасящего резистора рассчитывается по закону Ома. Если вы с этим не знакомы, то на практике можно для бортовой сети автомобиля принять следующие номиналы сопротивлений: для одного светодиода – 500 Ом, для двух – 300 Ом, для трех, как указано выше – 150 Ом.

Для желающих освоить практический метод подбора сопротивлений для питания светодиодов в автомобиле рассмотрим его подробнее.

Для этого нам понадобится мультиметр, способный замерять напряжение и ток. Подойдет и простейший китайский. Вот как он может выглядеть:

Закон Ома для нашего участка цепи со светодиодом и резистором выглядит так: R = U/I (R – сопротивление, Ом; U- напоряжение, В; I – ток, А). Таким образом, чтобы получить требуемое сопротивление, нужно разделить напряжение, которое требуется погасить на величину тока, которую нужно получить в нашей цепи.

Возьмем для примера белый светодиод со следующими параметрами: напряжение питания – 3,5В, номинальный рабочий ток – 20 мА (или 0,02 А).

Мультиметром замеряем напряжение в точке подключения светодиода (если это габаритный огонь – то на контактах патрона лампы габарита) при заведенном двигателе, допустим мы получили 13 В.

Если мы подключаем один светодиод, то нужно вычесть из величины замеренного напряжения номинальное напряжение, на которое рассчитан светодиод (3,5 В).

13 – 3,5 = 9,5 (В)

Ток в нашей цепи должен не превышать 0,02А, чтобы светодиод не вышел раньше времени из строя.

Тогда величина сопротивления будет:

9,5 / 0,02 = 475 (Ом)

Чтобы наш резистор в процессе работы не сгорел от перегрева, вычисляем мощность, на которую он должен быть рассчитан. Для этого надо умножить гасимое им напряжение (9,5 В) на ток в цепи (0,02 А).

9,5 х 0,02 = 0,19 (Вт)

Берем с запасом, то есть от 0,5 до 1 Вт.

Теперь у нас есть данные резистора: не менее 475 Ом, мощность 0,5 -1 Вт, берем эти цифры и идем с ними в радиолавку.

Убедиться в правильности расчетов можно померяв ток в нашей цепи при помощи того же мультиметра. Для этого щупы мультиметра нужно включить в разрыв между резистором и светодиодом.

Он должен показать не более 0,02А, на которые рассчитан светодиод, больший рабочий ток резко сократит срок его службы.

Таким образом можно подключать и несколько светодиодов, нужно только знать рабочее напряжение светодиодов и их ток, и рассчитать номинал резистора, подставив данные в формулу выше.

Также полезно подключить к светодиоду обычный диод обратной полярностью, для защиты нашего светодиода от напряжения обратной полярности, которого он очень не любит. Необходимо для применения в отечественных авто преклонного возраста.

На сегодня все, в следующей статье рассмотрим более продвинутый способ запитывания светодиодов в автомобиле при помощи стабилизатора.

Оцените статью:

Поделитесь с друзьями!

tuning-lada-2109.ru

LED — технология, принцип работы. Плюсы и минусы LED.

LED (Light-emitting diode) — технология, которая позволяет получить световое излучение в месте соприкосновения катода и полупроводника соединённого с анодом (электроны взаимодействуют с излучением фотонов при переходе через полупроводник на катод).

Для достижения всевозможных типов излучения, применяются различные типы полупроводников. Считается, что первый светодиод, излучающий в видимом диапазоне, был разработан в университете Иллинойса под руководством Ника Холоньяка («отец современного диода») в 1962 году. Но первое упоминание о подобном эффекте было ещё в 1907 году от Генри Раунда, экспериментирующего с различными материалами.

Светодиод был открыт случайно, когда во время экспериментов было обнаружено, что в определённых случаях при переносе заряда возникает свечение в видимом диапазоне. Позже были открыты диоды излучающие и в других спектрах. Развитие диоды получили лишь в середине 80-х, когда начали требоваться компактные и долговечные источники света для индикаторов, освещения и в тех местах где невозможно использовать лампы накаливания и лампы холодного катода. Диоды выгодно отличаются от них малыми габаритами, малым энергопотреблением, отсутствием необходимости особой подготовки напряжения, практически отсутствием нагрева, высокой выносливостью к ударам и перегрузкам.

Стоимость светодиодов постоянно падает из-за улучшения технологии и удешевления производства. Они применяются в карманных фонарях, прожекторах, фарах автомобилей, индикаторах, подсветках ЖК — матриц, телескопах, приборах ночного видения и многих других приборах.

У LED технологии есть несколько неоспоримых преимуществ в сравнении с другими источниками света:

  • · Способность выдерживать относительно тяжёлые условия эксплуатации (вибрации, небольшие удары, попадание воды, низкие температуры, давление).
  • · Низкое энергопотребление (примерно в 7-10 раз меньше чем у стандартных ламп накаливания) и высокий уровень КПД.
  • · Практически не содержат вредных для здоровья и окружающей среды соединений (в отличии от люминисцентных ламп и CCFL, которые содержат ртуть).
  • · Долговечность (в 70-80 раз выше чем обычные лампы с нитью накаливания, до 80 000 часов и до 2-х раз долговечнее ламп с холодным катодом).

Минусы LED технологии:

  • · Плохая переносимость высоких температур, что вызывает помутнение источника света и окружающего материала по причине распада полупроводника.
  • · Узкий спектр излучения (хотя в определённых случаях, это может быть и плюсом). Сейчас ведётся довольно успешная работа по расширению спектра для ЖК мониторов и ТВ.

Мировыми лидерами по производству светодиодов являются компании Philips и Osram (подразделение Siemens).

Также, активным изучением и производством светодиодов занимается немало известная TSMC.

Существует разновидность дисплейной технологии под названием OLED, диоды которой, излучают свет благодаря органическим соединениям. Применяются в сверх-контрастных и гибких экранах мобильных устройств, имеют великолепную яркость и контрастность, но имеют один существенный минус – малая долговечность. Каждый суб пиксель в OLED дисплеях это отдельный органический светодиод.

www.xtechx.ru