Яркие светодиоды 3 вольта: Сверхяркие светодиоды 3 вольта характеристики. Яркие светодиоды

Содержание

потребление тока, напряжение, мощность и светоотдача

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Времена, когда светодиоды использовали только в качестве индикаторов включения приборов, давно прошли. Современные светодиодные приборы могут полностью взаимозаменить лампы накаливания в бытовых, промышленных и уличных светильниках. Этому способствуют различные характеристики светодиодов, зная которые можно правильно подобрать LED-аналог. Использование светодиодов, учитывая их основные параметры, открывает обилие возможностей в сфере освещения.

Основой светодиода является искусственный полупроводниковый кристаллик

Какие бывают светодиоды

Светодиод (обозначается СД, СИД, LED в англ.) представляет собой прибор, в основе которого лежит искусственный полупроводниковый кристаллик. При пропускании через него электротока создается явление испускания фотонов, что приводит к свечению. Данное свечение имеет очень узкий диапазон спектра, и цвет его находится в зависимости от материала полупроводника.

Светодиоды вполне могут заменить обычные лампы накаливания

Светодиоды с красным и желтым свечением производят из неорганических полупроводниковых материалов на базе арсенида галлия, зеленые и синие изготавливают на основе индия-галлия-нитрида. Чтобы увеличить яркость светового потока используют различные присадки или применяют метод многослойности, когда слой чистого нитрида алюминия размещают между полупроводниками. В результате образования в одном кристаллике нескольких электронно-дырочных (p-n) переходов, яркость его свечения возрастает.

Различают два типа светодиодов: для индикации и освещения. Первые используют для индикации включения в сеть различных приборов, а также как источники декоративной подсветки. Они представляют собой цветные диоды, помещенные в просвечивающийся корпус, каждый из них имеет четыре вывода. Приборы, излучающие инфракрасный свет, используют в устройствах для удаленного управления приборами (пульт ДУ).

В области освещения используют светодиоды, излучающие белый свет. По цвету различают светодиоды с холодным белым, нейтральным белым и теплым белым свечением. Существует классификация применяемых для освещения светодиодов по способу монтажа. Маркировка светодиода SMD означает, что прибор состоит из алюминиевой или медной подложки, на которой размещен кристаллик диода. Сама подложка располагается в корпусе, контакты которого соединены с контактами светодиода.

Применение светодиодной подсветки в интерьере кухни

Другой тип светодиодов обозначается OCB. В таком приборе на одной плате размещается множество кристаллов, покрытых люминофором. Благодаря такой конструкции достигается большая яркость свечения. Такую технологию используют при производстве светодиодных ламп с большим световым потоком на относительно малой площади. В свою очередь это делает производство светодиодных ламп наиболее доступным и недорогим.

Обратите внимание! Сравнивая лампы на SMD и COB светодиодах можно отметить, что первые поддаются ремонту путем замены вышедшего из строя светодиода. Если не работает лампа на COB светодиодах, придется менять всю плату с диодами.

Характеристики светодиодов

Выбирая для освещения подходящую светодиодную лампу, следует учитывать параметры светодиодов. К ним относят напряжение питания, мощность, рабочий ток, эффективность (светоотдача), температуру свечения (цвет), угол излучения, размеры, срок деградации. Зная основные параметры, можно будет без труда выбрать приборы для получения того или иного результата освещенности.

LED-технологии используются в оформлении табло аэропортов и вокзалов

Величина тока потребления светодиода

Как правило, для обычных светодиодов предусмотрена сила тока величиной 0,02А. Однако бывают светодиоды, рассчитанные на 0,08А. К таким светодиодам относят более мощные приборы, в устройстве которых задействованы четыре кристалла. Они располагаются в одном корпусе. Так как каждый из кристаллов потребляет по 0,02А, в сумме один прибор будет потреблять 0,08А.

Стабильность работы светодиодных приборов зависит от величины тока. Даже незначительное увеличение силы тока способствует снижению интенсивности излучения (старению) кристалла и увеличению цветовой температуры. Это в конечном результате приводит к тому, что светодиоды начинают отливать синим цветом и преждевременно выходят из строя. А если показатель силы тока увеличивается существенно, светодиод сразу перегорает.

Чтобы ограничить потребляемый ток, в конструкциях LED-ламп и светильников предусмотрены стабилизаторы тока для светодиодов (драйверы). Они преобразуют ток, доводя его до нужной светодиодам величины. В случае, когда требуется подключить отдельный светодиод к сети, нужно использовать токоограничительные резисторы. Расчет сопротивления резистора для светодиода выполняют с учетом его конкретных характеристик.

Полезный совет! Чтобы правильно подобрать резистор, можно воспользоваться калькулятором расчета резистора для светодиода, размещенным в сети интернет.

Светодиодная гирлянда может использоваться в качестве декора помещения

Напряжение светодиодов

Как узнать напряжение светодиодов? Дело в том, что параметра напряжения питания как такового у светодиодов нет. Вместо этого используется характеристика падения напряжения на светодиоде, что означает величину напряжения на выходе светодиода при прохождении через него номинального тока. Значение напряжения, указанное на упаковке, отражает как раз падение напряжения. Зная эту величину, можно определить оставшееся на кристалле напряжение. Именно это значение берется во внимание при расчетах.

Учитывая применение различных полупроводников для светодиодов, напряжение у каждого из них может быть разным. Как узнать, на сколько Вольт светодиод? Определить можно по цвету свечения приборов. Например, для синих, зеленых и белых кристаллов напряжение составляет около 3В, для желтых и красных – от 1,8 до 2,4В.

При использовании параллельного подключения светодиодов идентичного номинала с величиной напряжения в 2В можно столкнуться со следующим: в результате разброса параметров одни излучающие диоды выйдут из строя (сгорят), а другие будут очень слабо светиться. Это произойдет ввиду того, что при увеличении напряжения даже на 0,1В наблюдается увеличение силы тока, проходящего через светодиод, в 1,5 раза.

Поэтому так важно следить, чтобы ток соответствовал номиналу светодиода.

100Вт лампы накаливания эквивалентно 12-12,5Вт LED-светильника

Светоотдача, угол свечения и мощность светодиодов

Сравнение светового потока диодов с другими источниками света проводят, учитывая силу издаваемого ими излучения. Приборы размером около 5 мм в диаметре дают от 1 до 5 лм света. В то время как световой поток лампы накаливания в 100Вт составляет 1000 лм. Но при сопоставлении необходимо учитывать, что у обычной лампы свет рассеянный, а у светодиода – направленный. Поэтому необходимо принимать во внимание угол рассеивания светодиодов.

Угол рассеивания разных светодиодов может составлять от 20 до 120 градусов. При освещении светодиоды дают более яркий свет по центру и снижают освещенность к краям угла рассеивания. Таким образом, светодиоды лучше освещают конкретное пространство, используя при этом меньше мощности. Однако если требуется увеличить площадь освещенности, в конструкции светильника используют рассеивающие линзы.

Как определить мощность светодиодов? Чтобы определить мощность светодиодной лампы, требующейся для замены лампы накаливания, необходимо применять коэффициент, равный 8. Так, заменить обычную лампу мощностью 100Вт можно светодиодным прибором мощностью не менее 12,5Вт (100Вт/8). Для удобства можно воспользоваться данными таблицы соответствия мощности ламп накаливания и LED-источников света:

Мощность лампы накаливания, Вт Соответствующая мощность светодиодного светильника, Вт
100 12-12,5
75 10
60 7,5-8
40 5
25 3

 

При использовании светодиодов для освещения очень важен показатель эффективности, который определяется отношением светового потока (лм) к мощности (Вт). Сопоставляя эти параметры у разных источников света, получаем, что эффективность лампы накаливания составляет 10-12 лм/Вт, люминесцентной – 35-40 лм/Вт, светодиодной – 130-140 лм/Вт.

Цветовая температура LED-источников

Одним из важных параметров светодиодных источников является температура свечения. Единицы измерения этой величины – градусы Кельвина (К). Следует отметить, что все источники света по температуре свечения разделяют на три класса, среди которых теплый белый имеет цветовую температуру менее 3300 К, дневной белый – от 3300 до 5300 К и холодный белый свыше 5300 К.

Обратите внимание! Комфортное восприятие человеческим глазом светодиодного излучения непосредственно зависит от цветовой температуры LED-источника.

Цветовая температура обычно указывается на маркировке светодиодных ламп. Она обозначается четырехзначным числом и буквой К. Выбор LED-ламп с определенной цветовой температурой напрямую зависит от особенностей применения ее для освещения. Предложенная ниже таблица отображает варианты использования светодиодных источников с разной температурой свечения:

Цвет свечения светодиодов Цветовая температура, К Варианты использования в освещении
Белый Теплый 2700-3500 Освещение бытовых и офисных помещений как наиболее подходящий аналог лампы накаливания
Нейтральный (дневной) 3500-5300 Отличная цветопередача таких ламп позволяет применять их для освещения рабочих мест на производстве
Холодный свыше 5300 Используется в основном для освещения улиц, а также применяется в устройстве ручных фонарей
Красный 1800 Как источник декоративной и фито-подсветки
Зеленый Подсветка поверхностей в интерьере, фито-подсветка
Желтый 3300 Световое оформление интерьеров
Синий 7500 Подсветка поверхностей в интерьере, фито-подсветка

 

Волновая природа цвета позволяет выразить цветовую температуру светодиодов, используя длину волны. Маркировка некоторых светодиодных приборов отражает цветовую температуру именно в виде интервала различных длин волн. Длина волны имеет обозначение λ и измеряется в нанометрах (нм).

Типоразмеры SMD светодиодов и их характеристики

Учитывая размер SMD светодиодов, приборы классифицируются в группы с различными характеристиками. Наиболее популярные светодиоды с типоразмерами 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 и 5630. Характеристики SMD светодиодов в зависимости от размеров рознятся. Так, разные типы SMD светодиодов отличаются по яркости, цветовой температуре, мощности. В маркировке светодиодов первые две цифры показывают длину и ширину прибора.

Светодиоды SMD 5630 на LED-ленте

Основные параметры светодиодов SMD 2835

К основным характеристикам SMD светодиодов 2835 относят увеличенную площадь излучения. В сравнении с прибором SMD 3528, который имеет круглую рабочую поверхность, площадь излучения SMD 2835 имеет прямоугольную форму, что способствует большей светоотдаче при меньшей высоте элемента (около 0,8 мм). Световой поток такого прибора составляет 50 лм.

Корпус светодиодов SMD 2835 выполнен из термостойкого полимера и может выдерживать температуру до 240°С. Следует отметить, что деградация излучения в этих элементах составляет менее 5% в течение 3000 часов функционирования. Кроме того, прибор имеет достаточно низкое тепловое сопротивление перехода кристалл-подложка (4 С/Вт). Рабочий ток в максимальном значении – 0,18А, температура кристалла – 130°С.

По цвету свечения выделяют теплый белый с температурой свечения 4000 К, дневной белый – 4800 К, чистый белый – от 5000 до 5800 К и холодный белый с цветовой температурой 6500-7500 К. Стоит отметить, что максимальная величина светового потока у приборов с холодным белым свечением, минимальная – у светодиодов теплого белого цвета. В конструкции прибора увеличены контактные площадки, что способствует лучшему отводу тепла.

Полезный совет! Светодиоды SMD 2835 могут быть использованы для любого типа монтажа.

Размеры светодиода SMD 2835

Характеристики светодиодов SMD 5050

В конструкции корпуса SMD 5050 размещены три однотипных светодиода. LED источники синего, красного и зеленого цвета имеют технические характеристики, аналогичные кристаллам SMD 3528. Значение рабочего тока каждого из трех светодиодов составляет 0,02А, следовательно суммарная величина тока всего прибора 0,06А. Для того, чтобы светодиоды не вышли из строя, рекомендуется не превышать эту величину.

LED приборы SMD 5050 имеют прямое напряжение величиной 3-3,3В и светоотдачу (сетевой поток) 18-21 лм. Мощность одного светодиода складывается из трех величин мощности каждого кристалла (0,7Вт) и составляет 0,21Вт. Цвет свечения, испускаемый приборами, может быть белым во всех оттенках, зеленым, синим, желтым и многоцветным.

Близкое расположение светодиодов разных цветов в одном корпусе SMD 5050 позволило реализовать многоцветные светодиоды с отдельным управлением каждым цветом. Для регулирования светильников с использованием светодиодов SMD 5050 используют контроллеры, благодаря чему цвет свечения можно плавно изменять от одного к другому через заданное количество времени. Обычно такие приборы имеют несколько режимов управления и могут регулировать яркость свечения светодиодов.

Размеры светодиода SMD 5050

Типовые характеристики светодиода SMD 5730

Светодиоды SMD 5730 – современные представители LED-приборов, корпус которых имеет геометрические размеры 5,7х3 мм. Они относятся к сверхярким светодиодам, характеристики которых стабильны и качественно отличаются от параметров предшественников. Изготовленные с применением новых материалов, эти светодиоды отличаются повышенной мощностью и высокоэффективным световым потоком. Кроме того, они могут работать в условиях повышенной влажности, устойчивы к перепадам температур и вибрации, имеют длительный срок службы.

Существует две разновидности приборов: SMD 5730-0,5 с мощностью 0,5Вт и SMD 5730-1 с мощностью 1Вт. Отличительной особенностью приборов является возможность их функционирования на импульсном токе. Величина номинального тока  SMD 5730-0,5 составляет 0,15А, при импульсной работе прибор может выдерживать силу тока до 0,18А. Данный тип светодиодов обеспечивает световой поток до 45 лм.

Светодиоды SMD 5730-1 работают на постоянном токе 0,35А, при импульсном режиме – до 0,8А. Эффективность светоотдачи такого прибора может составить до 110 лм. Благодаря термостойкому полимеру, корпус прибора выдерживает температуру до 250°С. Угол рассеивания обоих типов SMD 5730 равен 120 градусам. Степень деградации светового потока составляет менее 1% при работе в течение 3000 часов.

Размеры светодиода SMD 5730

Характеристики светодиодов Cree

Компания Cree (США) занимается разработкой и выпуском сверхъярких и самых мощных светодиодов. Одна из групп светодиодов Cree представлена серией приборов Xlamp, которые делятся на однокристальные и многокристальные. Одной из особенностей однокристальных источников является распределение излучения по краям прибора. Это инновация позволила выпускать светильники с большим углом свечения, используя минимальное количество кристаллов.

В серии LED-источников XQ-E High Intensity угол свечения составляет от 100 до 145 градусов. Имея небольшие геометрические размеры 1,6х1,6 мм, мощность сверхярких светодиодов – 3 Вольта, а световой поток – 330 лм. Это одна из новейших разработок компании Cree. Все светодиоды, конструкция которых разработана на базе одного кристалла, имеют качественную цветопередачу в пределах CRE 70-90.

Статья по теме:

Как сделать или починить LED-гирлянду самостоятельно. Цены и основные характеристики наиболее популярных моделей.

Компания Cree выпустила несколько вариантов многокристальных LED-приборов с новейшими типами питания от 6 до 72 Вольт. Многокристальные светодиоды делятся на три группы, в которые входят приборы с высоким напряжением, мощностью до 4Вт и выше 4Вт. В источниках до 4Вт собраны 6 кристаллов в корпусе типа MX и ML. Угол рассеивания составляет 120 градусов. Купить светодиоды Cree такого типа можно с белым теплым и холодным цветом свечения.

Полезный совет! Несмотря на высокую надежность и качество света, купить мощные светодиоды серии MX и ML можно по относительно небольшой цене.

В группу свыше 4Вт входят светодиоды из нескольких кристаллов. Самыми габаритными в группе являются приборы мощностью 25Вт, представленные серией MT-G. Новинка компании – светодиоды модели XHP. Один из крупных LED-приборов имеет корпус 7х7 мм, его мощность 12Вт, светоотдача 1710 лм. Светодиоды с высоким напряжением питания объединяют в себе небольшие габариты и высокую светоотдачу.

LED-лампы серии XQ-E High Intensity производителя Cree (США)

Схемы подключения светодиодов

Существуют определенные правила подключения светодиодов. Беря во внимание, что проходящий через прибор ток движется только в одном направлении, для длительного и стабильного функционирования LED-приборов важно учитывать не только определенное напряжение, но и оптимальную величину тока.

Схема подключения светодиода к сети 220В

В зависимости от используемого источника питания, различают два вида схем подключения светодиодов к 220В. В одном из случаев используется драйвер с ограниченным током, во втором – специальный блок питания, стабилизирующий напряжение. Первый вариант учитывает использование специального источника с определенной силой тока. Резистор в данной схеме не требуется, а количество подключаемых светодиодов ограничивается мощностью драйвера.

Для обозначения светодиодов на схеме используются пиктограммы двух видов. Над каждым схематическим их изображением находятся две небольшие параллельные стрелочки, направленные вверх. Они символизируют яркое свечение LED-прибора. Перед тем как подключить светодиод к 220В используя блок питания, необходимо в схему включить резистор. Если это условие не выполнить, это приведет к тому, что рабочий ресурс светодиода существенно сократится или он попросту выйдет из строя.

Схема подключения светодиодов к сети 220В с использованием гасящего конденсатора С1

Если при подключении использовать блок питания, то стабильным в схеме будет лишь напряжение. Учитывая незначительное внутреннее сопротивление LED-прибора, включение его без ограничителя тока приведет к сгоранию прибора. Именно поэтому в схему включения светодиода вводят соответствующий резистор. Следует отметить, что резисторы бывают с разным номиналом, поэтому их следует правильно рассчитывать.

Полезный совет! Негативным моментом схем включения светодиода в сеть 220 Вольт с использованием резистора становится рассеивание большой мощности, когда требуется подключить нагрузку с повышенным потреблением тока. В этом случае резистор заменяют гасящим конденсатором.

Как рассчитать сопротивление для светодиода

При расчете сопротивления для светодиода руководствуются формулой:

U = IхR,

где U – напряжение, I – сила тока, R – сопротивление (закон Ома). Допустим, необходимо подключить светодиод с такими параметрами: 3В – напряжение и 0,02А – сила тока. Чтобы при подключении светодиода к 5 Вольтам на блоке питания он не вышел из строя, надо убрать лишние 2В (5-3 = 2В). Для этого необходимо включить в схему резистор с определенным сопротивлением, которое рассчитывается с помощью закона Ома:

R = U/I.

Резисторы с различными значениями сопротивления

Таким образом, отношение 2В к 0,02А составит 100 Ом, т.е. именно такой необходим резистор.

Очень часто бывает, что учитывая параметры светодиодов, сопротивление резистора имеет нестандартное для прибора значение. Такие ограничители тока нельзя отыскать в точках продажи, например, 128 или 112,8 Ом. Тогда следует использовать резисторы, сопротивление которых имеет ближайшее большее значение по сравнению с расчетным. При этом светодиоды будут функционировать не в полную силу, а лишь на 90-97%, но это будет незаметно для глаза и положительно отразится на ресурсе прибора.

В интернете представлено множество вариантов калькуляторов расчетов светодиодов. Они учитывают основные параметры: падение напряжения, номинальный ток, напряжение на выходе, количество приборов в цепи. Задав в поле формы параметры LED-приборов и источников тока, можно узнать соответствующие характеристики резисторов. Для определения сопротивления маркированных цветом токоограничителей также существуют онлайн расчеты резисторов для светодиодов.

Схемы параллельного и последовательного подключения светодиодов

При сборке конструкций из нескольких LED-приборов используют схемы включения светодиодов в сеть 220 Вольт с последовательным или параллельным соединением. При этом для корректного подключения следует учитывать, что при последовательном включении светодиодов требуемое напряжение представляет собой сумму падений напряжений каждого прибора. В то время как при параллельном включении светодиодов складывается сила тока.

Схемы параллельного подключения светодиодов. В варианте 1 на каждую цепь диодов используется отдельный резистор, в варианте 2 — один общий для всех цепей

Если в схемах используются LED-приборы с разными параметрами, то для стабильной работы необходимо рассчитать резистор для каждого светодиода отдельно. Следует отметить, что двух совершенно одинаковых светодиодов не существует. Даже приборы одной модели имеют незначительные отличия в параметрах. Это приводит к тому, что при подключении большого их количества в последовательную или параллельную схему с одним резистором, они могут быстро деградировать и выйти из строя.

Обратите внимание! При использовании одного резистора в параллельной или последовательной схеме можно подключать лишь LED-приборы с идентичными характеристиками.

Расхождение в параметрах при параллельном подключении нескольких светодиодов, допустим 4-5 шт., не повлияет на работу приборов. А если в такую схему подключить много светодиодов – это будет плохим решением. Даже если LED-источники имеют незначительный разброс характеристик, это приведет к тому, что некоторые приборы будут излучать яркий свет и быстро сгорят, а другие – будут слабо светиться.  Поэтому при параллельном подключении следует всегда использовать отдельный резистор для каждого прибора.

Что касается последовательного соединения, то здесь имеет место экономное потребление, так как вся цепь расходует количество тока, равное потреблению одного светодиода. При параллельной схеме, потребление составляет сумму расходования всех включенных в схему LED-источников, включенных в схему.

Схема последовательного подключения светодиодов

Как подключить светодиоды к 12 Вольтам

В конструкции некоторых приборов резисторы предусмотрены еще на этапе изготовления, что дает возможность подключения светодиодов к 12 Вольт или 5 Вольт. Однако такие приборы не всегда можно найти в продаже. Поэтому в схеме подключения светодиодов к 12 вольт предусматривают ограничитель тока. Первым делом необходимо выяснить характеристики подключаемых светодиодов.

Такой параметр, как прямое падение напряжения у типовых LED-приборов составляет около 2В. Номинальный ток у этих светодиодов соответствует 0,02А. Если требуется подключить такой светодиод к 12В, то «лишние» 10В (12 минус 2) необходимо погасить ограничительным резистором. С помощью закона Ома можно рассчитать для него сопротивление. Получим, что 10/0,02 = 500 (Ом). Таким образом, необходим резистор с номиналом 510 Ом, который является ближайшим по ряду электронных компонентов Е24.

Чтобы такая схема работала стабильно, требуется еще вычислить мощность ограничителя. Используя формулу, исходя из которой мощность равна произведению напряжения и тока, рассчитываем ее значение. Напряжение величиной 10В умножаем на ток 0,02А и получаем 0,2Вт. Таким образом, необходим резистор, стандартный номинал мощности которого составляет 0,25Вт.

Схема подключения RGB светодиодной ленты к 12В

Если в схему необходимо включить два LED-прибора, то следует учитывать, что напряжение падающее на них, будет составлять уже 4В. Соответственно для резистора останется погасить уже не 10В, а 8В. Следовательно, дальнейший расчет сопротивления и мощности резистора делается на основании этого значения. Расположение резистора в схеме можно предусмотреть в любом месте: со стороны анода, катода, между светодиодами.

Как проверить светодиод мультиметром

Один из способов проверки рабочего состояния светодиодов – тестирование мультиметром. Таким прибором можно диагностировать светодиоды любого исполнения. Перед тем как проверить светодиод тестером, переключатель прибора устанавливают в режиме «прозвонки», а щупы прикладывают к выводам. При замыкании красного щупа на анод, а черного на катод, кристалл должен излучать свет. Если поменять полярность, на дисплее прибора должна отображаться показание «1».

Полезный совет! Перед тем как проверить светодиод на работоспособность, рекомендуется приглушить основное освещение, так как при тестировании ток очень низкий и светодиод будет излучать свет так слабо, что при нормальном освещении этого можно не заметить.

Схема проверки светодиода с помощью цифрового мультиметра

Тестирование LED-приборов можно произвести, не используя щупы. Для этого в отверстия, расположенные в нижнем углу прибора, анод вставляют в отверстие с символом «Е», а катод – с указателем «С». Если светодиод в рабочем состоянии – он должен засветиться. Этот метод тестирования подходит для светодиодов с достаточно длинными контактами, очищенными от припоя. Положение переключателя при таком способе проверки не имеет значения.

Как проверить светодиоды мультиметром, не выпаивая? Для этого необходимо припаять к щупам тестера кусочки от обычной скрепки. В качестве изоляции подойдет текстолитовая прокладка, которая укладывается между проводами, после чего обрабатывается изолентой. На выходе получается своеобразный переходник для подключения щупов. Скрепки хорошо пружинят и надежно фиксируются в разъемах. В таком виде можно подключить щупы к светодиодам, не выпаивая их из схемы.

Что можно сделать из светодиодов своими руками

Многие радиолюбители практикуют сборку различных конструкций из светодиодов своими руками. Собранные самостоятельно изделия не уступают по качеству, а иногда и превосходят аналоги производственного изготовления. Это могут быть цветомузыкальные устройства, мигающие конструкции светодиодов, бегущие огни на светодиодах своими руками и многое другое.

Использование светодиодов в создании сценических костюмов

Сборка стабилизатора тока для светодиодов своими руками

Чтобы ресурс светодиода не выработался раньше положенного срока, необходимо чтобы ток, протекающий через него, имел стабильное значение. Известно, что светодиоды красного, желтого и зеленого цвета могут справляться с повышенной нагрузкой по току. В то время как сине-зеленые и белые LED-источники даже при небольшой перегрузке сгорают за 2 часа. Таким образом, для нормальной работы светодиода необходимо решить вопрос с его питанием.

Если собрать цепочку из последовательно или параллельно соединенных светодиодов, то обеспечить им идентичное излучение можно в том случае, если ток, проходящий через них, будет иметь одинаковую силу. Кроме того, импульсы обратного тока могут негативно повлиять на ресурс LED-источников. Чтобы такого не произошло, необходимо включить в схему стабилизатор тока для светодиодов.

Качественные признаки светодиодных светильников зависят от применяемого драйвера – устройства, которое преобразует напряжение в стабилизированный ток с конкретным значением. Многие радиолюбители собирают схему питания светодиодов от 220В своими руками на базе микросхемы LM317. Элементы для такой электронной схемы имеют небольшую стоимость и такой стабилизатор легко сконструировать.

Схема подключения мощного светодиода с использованием интегрального стабилизатора напряжения LM317

При использовании стабилизатора тока на LM317 для светодиодов регулируют ток в пределах 1А. Выпрямитель на базе LM317L стабилизирует ток до 0,1А. В схеме устройства используют всего лишь один резистор. Его рассчитывают посредством онлайн калькулятора сопротивления для светодиода. Для питания подойдут имеющиеся подручные устройства: блоки питания от принтера, ноутбука или другой бытовой электроники. Более сложные схемы собирать самостоятельно не выгодно, так как их проще приобрести в готовом виде.

ДХО из светодиодов своими руками

Применение на автомобилях дневных ходовых огней (ДХО) заметно повышает видимость автомобиля в светлое время другими участниками дорожного движения. Многие автолюбители практикуют самостоятельную сборку ДХО с использованием светодиодов. Один из вариантов – устройство ДХО из 5-7 светодиодов мощностью 1Вт и 3Вт на каждый блок. Если использовать менее мощные LED-источники, световой поток не будет соответствовать нормативам для таких огней.

Полезный совет! При изготовлении ДХО своими руками, учитывайте требования ГОСТа: световой поток 400-800 Кд, угол свечения в горизонтальной плоскости – 55 градусов, в вертикальной – 25 градусов, площадь – 40 см².

Дневные ходовые огни улучшают видимость автомобиля на дороге

Для основания можно использовать плату из алюминиевого профиля с площадками для крепления светодиодов. Светодиоды фиксируются на плате с помощью теплопроводного клеящего состава. В соответствии с типом LED-источников подбирается оптика. В данном случае подойдут линзы с углом свечения 35 градусов. Линзы устанавливаются на каждый светодиод отдельно. Провода выводятся в любую удобную сторону.

Далее изготавливается корпус для ДХО, служащий одновременно и радиатором. Для этого можно использовать П-образный профиль. Готовый светодиодный модуль располагают внутри профиля, закрепив его на винтах. Все свободное пространство можно залить прозрачным герметиком на силиконовой основе, оставив на поверхности только линзы. Такое покрытие будет служить в качестве влагозащиты.

Подключение ДХО к питанию производится с обязательным использованием резистора, сопротивление которого предварительно просчитывается и проверяется. Способы подключения могут быть разными, учитывая модель автомобиля. Схемы подключения можно отыскать в сети интернет.

Схема подключения ДХО с блоком управления

Как сделать, чтобы светодиоды мигали

Наиболее популярными мигающими светодиодами, купить которые можно в готовом виде, являются приборы, регулируемые уровнем потенциала. Мигание кристалла происходит за счет изменения питания на выводах прибора. Так, двухцветный красно-зеленый LED-прибор излучает свет в зависимости от направления проходящего по нему тока. Эффект мигания в RGB-светодиоде достигается подключением трех выводов для отдельного управления к конкретной системе регулирования.

Но можно сделать мигающим и обычный одноцветный светодиод, имея в арсенале минимум электронных компонентов. Перед тем как сделать мигающий светодиод, необходимо выбрать работающую схему, которая будет простой и надежной. Можно использовать схему мигающего светодиода, которая будет запитана от источника с напряжением 12В.

Схема состоит из транзистора небольшой мощности Q1 (подойдет кремниевый высокочастотный КТЗ 315 или его аналоги), резистора R1 820-1000 Ом, 16-вольтового конденсатора С1 емкостью 470 мкФ и LED-источника. При включении схемы конденсатор заряжается до 9-10В, после этого транзистор на миг открывается и отдает накопленную энергию светодиоду, который начинает мигать. Данную схему можно реализовать только в случае питания от источника 12В.

Мигание светодиодов используется, например, в елочной гирлянде

Можно собрать более усовершенствованную схему, которая работает по аналогии с транзисторным мультивибратором. В схему входят транзисторы КТЗ 102 (2 шт.), резисторы R1 и R4 по 300 Ом каждый, чтобы ограничить ток, резисторы R2 и R3 по 27000 Ом, чтобы задавать ток базы транзисторов, 16-вольтовые полярные конденсаторы (2 шт. емкостью 10 мкФ) и два LED-источника. Данная схема питается от источника постоянного напряжения 5В.

Схема работает по принципу «пары Дарлингтона»: конденсаторы С1 и С2 попеременно заряжаются и разряжаются, что служит причиной открывания конкретного транзистора. Когда один транзистор отдает энергию С1, загорается один светодиод. Далее плавно заряжается С2, а ток базы VT1 снижается, что приводит к закрытию VT1 и открытию VT2 и загорается другой светодиод.

Полезный совет! Если использовать напряжение питания свыше 5В, потребуется применить резисторы с другим номиналом, чтобы исключить выход из строя светодиодов.

Схема вспышек на светодиоде

Сборка цветомузыки на светодиодах своими руками

Чтобы реализовать достаточно сложные схемы цветомузыки на светодиодах своими руками, необходимо сначала разобраться, как работает простейшая схема цветомузыки. Она состоит из одного транзистора, резистора и LED-прибора. Такую схему можно запитать от источника с номиналом от 6 до 12В. Функционирование схемы происходит за счет каскадного усиления с общим излучателем (эмиттером).

На базу VT1 поступает сигнал с изменяющейся амплитудой и частотой. В том случае, когда колебания сигнала превышают заданный порог, транзистор открывается и загорается светодиод. Минусом данной схемы является зависимость мигания от степени  звукового сигнала. Таким образом эффект цветомузыки будет проявляться только при определенной степени громкости звука. Если звук увеличить. светодиод будет все время гореть, а при уменьшении – чуть вспыхивать.

Чтобы добиться полноценного эффекта, используют схему цветомузыки на светодиодах с разбивкой диапазона звука на три части. Схема с трехканальным преобразователем звука питается от источника напряжением 9В. Огромное количество схем цветомузыки можно найти в интернете на различных форумах радиолюбителей. Это могут быть схемы цветомузыки с использованием одноцветной ленты, RGB-светодиодной ленты, а также схемы плавного включения и выключения светодиодов. Так же в сети можно отыскать схемы бегущих огней на светодиодах.

Схема для сборки цветомузыки своими руками

Конструкция индикатора напряжения на светодиодах своими руками

Схема индикатора напряжения включает резистор R1 (переменное сопротивление 10 кОм), резисторы R1, R2 (1кОм), два транзистора VT1 КТ315Б, VT2 КТ361Б, три светодиода – HL1, HL2 (красные), HLЗ (зеленый). X1, X2 – 6-вольтовые источники питания. В данной схеме рекомендуется использовать LED-приборы с напряжением 1,5В.

Алгоритм работы самодельного светодиодного индикатора напряжения представляет собой следующее: когда подается напряжение, светится центральный LED-источник зеленого цвета. В случае падения напряжения, включается светодиод красного цвета, расположенный слева. Увеличение напряжения заставляет светиться красный светодиод, размещенный справа. При среднем положении резистора все транзисторы будут в закрытом положении, и напряжение поступит лишь на центральный зеленый светодиод.

Открытие транзистора VT1 происходит, когда ползунок резистора передвигают вверх, тем самым повышая напряжение. В этом случае поступление напряжения на HL3 прекращается, и оно подается на HL1. При перемещении ползунка вниз (понижение напряжение) происходит закрытие транзистора VT1 и открытие VT2, что даст питание светодиоду HL2. С незначительной задержкой LED HL1 погаснет, HL3 один раз мелькнет и засветится HL2.

Схема сборки индикатора напряжения на светодиодах своими руками

Такую схему можно собрать, используя радиодетали от устаревшей техники. Некоторые собирают ее на текстолитовой плате, соблюдая масштаб 1:1 c размерами деталей, чтобы все элементы могли разместиться на плате.

Безграничный потенциал LED-освещения дает возможность самостоятельно конструировать из светодиодов различные светотехнические приборы с отличными характеристиками и достаточно низкой стоимостью.

Справочник светодиодов отечественных. Datasheet. Характеристики и параметры.

Справочник светодиодов отечественных.

3мм   5мм   10мм   20мм   Сверхяркие   Мощные  

Двуцветные   На 12 вольт   Для авто   Показать все  

Основные характеристики светодиодов. Введение.
Применение светодиодов — проблемы и их решения. Драйвера для светодиодов.
Тепловой режим мощных светодиодов
Расчет оптимальных рабочих условий для светодиодов








Наименование Цвет PDF прим  Iном, мA Uf, В Iv ,mcd

1. Мощные и высокояркие светодиоды
СДК-хххх К,Ж     40  2,5  2500-25000 Сверхяркий светодиод с номинальным током 40 мА
СДК-хххх С,З     40  4,3  1500-30000 Высокояркий синий светодиод с номинальным током 40 мА
СДК-хххх Б,С,К,Ж,З   узко
град
40  4,3  45000-130000  Сверхяркий белый светодиод узкоградусный с номинальным током 40 мА.
КИПД-84 Б,С,К,Ж,З   «Пира
нья»
70  2,1-3 700-7000 Сверхяркий светодиод с номинальным током 70 мА. Аналог -«Пиранья»
СДК-хххх С,К,Ж,З     80  2,9-5,5  2200-40000  Сверхяркий светодиод с номинальным током 80 мА
КИПД130 Б,С,К,Ж     150 2,5-4 8000-30000 Мощные светодиоды серии КИПД130 номинальный ток 150 мА
КИПД137 Б,К,Ж     200 10-16 20000 Мощные светодиоды серии КИПД137, номинальный ток 300 мА
КИПД138 Б,К,Ж   250 2,5-4 1500-3500 Мощные светодиоды серии КИПД138, номинальный ток 250 мА
КИПД140А-120-1 Б,С,К,Ж,З   Star 350 3-4 5000-25000 Мощные светодиоды серии КИПД140, мощность 1Вт, ток 350 мА, аналог «Star»
КИПД140А-120-2 Б,С,К,Ж,З Emitter 700 3-4 8000-40000 Мощные светодиоды серии КИПД140, мощность 3Вт, ток 700 мА, аналог Star

2. Светодиоды диаметром 3 мм
КИПД24 К,Ж,З     10-20  2,0-2,8 1-300 красные, желтые и зеленые светодиоды
КИПД42 Б,С,К,Ж,З   яркие 20  2,2-3,5 1-7000 яркие светодиоды диаметром 3 мм, белые светодиоды
КИПД66 К,Ж,З     10-20  2,0-2,4 1-150 красные, желтые и зеленые светодиоды
КИПД66* К,Ж,З   мало
ток
2-4 2,0-2,4 1-20 малопотребляющие светодиоды
КИПД66** К,Ж,З   яркие 20  2,0-2,4 30-2000 красные яркие светодиоды  диаметром 3 мм
КИПД66*** Б,С,З   яркие 20  4 50-3000 белые и синие яркие сетодиоды  диаметром 3 мм
КИПД66**** К,Ж,З   цили
ндр
10  2,0-2,4 4-20
КИПД45 К/Ж, К/З   двуцв
2выв
10  2,4 1-10 двуцветные светодиоды диаметром 3 мм

3. Светодиоды диаметром 5 мм
АЛ307 К,Ж,З   10 2-2,4 0,9-6 светодиод АЛ307, характеристики
КИПД21, КИПД78 К,Ж,З   10-20 2-2,4 1-200 
КИПД21*, КИПД65 К,Ж,З яркие 10-20 2-2,4 50-5000  яркие светодиоды серии КИПД65
КИПД21, КИПД65 Б,С,З   сверх
яркие
20  4 50-4000 сверхяркие светодиоды диаметром 5 мм, белые светодиоды
КИПД40, КИПД85 Б,С,К,Ж,З   сверх
яркие
20  2,2-3,5 300-15000 сверхяркие светодиоды КИПД40 и КИПД85, отечественные белые светодиоды
КИПД88 Б,С,К,Ж,З укоро
ченн
20 3-4 50-1500  белые укороченные светодиоды
КИПД18 К/Ж, К/З   двуцв
3выв
10  2,4 1-100 двуцветные светодиоды диаметром 5 мм
КИПД45 К/Ж, К/З   двуцв
2выв
10  2,4 1-50 двуцветные светодиоды диаметром 5 мм

4. Светодиоды диаметром 10 мм
КИПД35 Ж   20  2,4 1-150
КИПД35* К,Ж,З   яркие 20  2-2,4 50-4000 яркие светодиоды диаметром 10 мм
КИПД35** Б,С,З   сверх
яркие
20  4 100-4000 белые, синие и зеленые сверхяркие светодиоды диаметром 10 мм
КИПМ15 Б,С,К,Ж,З   сверх
яркий
20  2,2-3,5 100-15000 белые сверхяркие светодиоды диаметром 10 мм
КИПМ45 К,Ж сверх
яркий
20 2,3  500-7000 красные сверхяркие светодиоды диаметром 10 мм
КИПД26  К/З   двуцв
3выв
     

5. Светодиоды диаметром 20 мм
КИПМ20 С,К,Ж,З яркие 20 (2,5-4,5)*n 10-3000 яркие светодиоды диаметром 20 мм
КИПМ44 Б яркие 20  4,5-13,5 200-2500 яркие светодиоды диаметром 20 мм

6. Светодиоды на 12В, 24В.
КИПМ32 К,Ж,З d=3мм ? 12 10-200 светодиоды 12 вольт, диаметр 3 мм
КИПД69 К,Ж,З d=3мм 13 12 5-400 светодиоды 12 вольт диаметром 3 мм
КИПД70 К,Ж,З d=5мм 18 12 5-400 светодиоды 12 вольт диаметром 5 мм
КИПД134 К,Ж,З d=10мм 18 12 5-2000 светодиоды 12 вольт диаметром 10 мм
КИПД87 К,Ж,З овальн ? 24 10-300 светодиоды 24 вольта со встроенным резистором
КИПД91 К,Ж,З овальн ? 12 10-500

7. Светодиоды для автомобилей.
Отечественные лампы на светодиодах для авто
ЛПО-14 Б,К 24свето
диода
160 12,24 отечественные светодиоды для стоп-сигналов и габаритов автомобиля (отечественная светодиодная лампа)
Импортные лампы на светодиодах для авто
Применение светодиодов в авто (наглядная схема):
Для поворотников :    
пр-ва BIG SUN   сводный каталог в pdf , ссылки на страницы с подробными pdf светодиоды для поворотников авто
Для противотуманных фар :    
пр-ва BIG SUN      
Для стоп-сигналов и габаритов:
   тип 1156 — с одиночным контактом,
   тип 1157 — с двумя контактами и двумя интенсивностями свечения
GNL-1156/1157 К,Ж 19свето
диодов
25/80 12 6500 светодиоды для стоп-сигналов и габаритов автомобиля
1156/1157-24LED Б,К,Ж 24св 24-80 12 66 Lm светодиоды для стоп-сигналов и габаритов авто
GNL-1156/1157C К,Ж 25св 25/80 12 6500 светодиоды для габаритов и стоп-сигналов авто
GNL-3156/3157 К,Ж 19св 25/80 12 6500 светодиоды для авто
L-ALXXDA12R Б,С,К,Ж,З 12св 80 12 22 Lm светодиоды в стоп-сигналы авто
L-ALXXDA13R Б,С,К,Ж,З 13св 110 12 32 Lm светодиоды для стоп-сигналов и габаритов авто
L-ALXXDA36R Б,С,К,Ж,З 36св 180 12 47 Lm светодиоды для автомобилей
пр-ва BIG SUN   краткий каталог в pdf, ссылки на страницы с подробными pdf
Для приборного щитка, индикаторов:  
GNL-T2 Б,С,К,Ж,З     6/12/24   светодиоды для приборного щитка авто
GNL-T5 Б,С,К,Ж,З     6/12/24  
GNL-E10 Б,С,К,Ж,З     6/12  
GNL-T10 Б,С,К,Ж,З     6/12  
серия 194 (T10) Б,С,К,Ж,З     12/24  
GNL-8W Б,С,К,Ж,З   20 12 390
GNL-BP Б,С,К,Ж,З     6/12/24  
пр-ва  BIG SUN   краткий каталог в pdf, ссылки на страницы с подробными pdf
Аксиальные:  
L-ALXXDA6P Б,С,К,Ж,З   80 12   светодиоды для освещения салона авто
пр-ва  BIG SUN    
 
             
Обозначение цвета:
Б- белый светодиод, К- красный светодиод, Ж- желтый или оранжевый светодиод, З- зеленый светодиод, С- синий светодиод
На главную
 

Как подключить светодиод к 12 вольтам, светодиоды 12 вольт


Как подключить светодиод к 12 вольтам? Также просто, как и к 9-ти. Подключение светодиодов к источникам питания производится через ограничивающий резистор. Вся проблема и состоит в правильном расчёте сопротивления для светодиода.

Светодиоды 12 вольт

При подключении светодиода к 12 вольтам вначале выясняем, что за светодиод нам надо подключить. Как правило, у обычных светодиодов падение напряжения на них составляет 2 вольта (у синих и белых по 4 вольта). Также надо знать рабочий ток светодиода. Это, как правило, 10 или 20 мА. Мы будем считать, что у нас красный светодиод, требующий 2 вольта питания и ток 20 мА.

При падении напряжения на светодиоде 2 вольта при 12 вольт-м питании у нас остаётся 10 вольт, которые нам надо погасить резистором. Надо рассчитать его сопротивление.

R = U / I

Получаем 10 / 0.02 = 500 ом. Находим ближайшее большее значение номинала резистора по ряду Е24 (самый распространённый) — 510 ом. Это ещё не всё. Для надёжной работы этой схемы необходимо рассчитать мощность резистора. Мощность — это напряжение, умноженное на ток.

P = U * I

Т.е. напряжение, падающее на резисторе (10 В) умножаем на ток, текущий через него (0.02 А) и получаем 10 * 0.02 = 0.2 Вт или 200 мВт. Стандартный больший номинал резисторов — 0.25 Вт. Всё.

Если мы, к примеру, захотим подключить два светодиода к 12 вольтам, то всё почти также.

Разница будет только в том, что на двух светодиодах будет падать не 2, а уже 2 * 2 = 4 вольта. Т.о. на резистор останется 12 -4 = 8 вольт. Дальше всё также. Сопротивление резистора R = 8 / 0.02 = 400 ом. Ближайшее большее значение по Е24 — 430 ом. Мощность 8 * 0.02 = 0.16 Вт. Ближайшее большее значение такое же, как и в предыдущем примере — 0.25 Вт. Всё просто. Кстати, где поставить резистор, не имеет никакого значения. Со стороны анода, или катода, или, в случае с несколькими светодиодами, между ними.
И не светите яркими светодиодами в глаза. Это опасно.

СВЕТОДИОД 5 ВТ

   Наконец пришёл долгожданный заказ китайской светодиодной продукции, и я могу провести серию экспериментов с различными LED приборами. Сегодня мы рассмотрим мощный светодиод на 5 вт. Модель не была точно указана, прото написано 5W LED Emitter on Star. Цена на момент покупки составляла 4 доллара.


   Первое, что обращает на себя внимание — это нестандартное напряжение питания. Даже более мощные Cree питаются обычными для светодиода тремя вольтами. Здесь же среднее напряжение составляет 6 вольт. Хорошо это или плохо? Думаю хорошо. Ведь данный светодиод идеально подходит для подключения его к 6В аккумулятору мотоцикла или если соединить последовательно два таких светодиода — к 12В бортсети авто.


   Конечно потребуется и токоограничительный резистор, но его сопротивление будет всего несколько Ом при мощности 1 ватт. А представьте сколько бы пришлось гасить лишнего напряжения для 3-х вольтовых мощных светодиодов!


   Ещё одна интересная особенность: он способен давать яркий свет уже при токе пару миллиампер. Проводил визуальное сравнение данного светодиода с обычным 5-ти миллиметровым — выигрыш очевиден. На следующих двух фото показана яркость обычного и нового LED прибора при одинаковом токе.


   Это говорит о том, что КПД нового LED прибора значительно выше, и на единицу потребляемой мощности такой светодиод даёт бОльшую яркость света.


   А в каких пределах можно изменять питающее напряжение этого светодиода 5 вт? Снимем и занесём в таблицу вольт-амперную характеристику. 


   Таблица зависимости тока от напряжения светодиода:
 Напряжение питания
4,8В
5,1В
5,5В
5,6В
5,8В
6,4В
  Ток светодиода
1ма
10ма
50ма
100мА
200мА
500мА

   В общем очень интересная картина. Мы привыкли, что для светодиодов отклонение всего в пару десятых долей вольта не допустимо. Но у этой модели возможно изменение входного питающего напряжения почти два вольта! Значит отпадает необходимость в специальных дорогостоящих преобразователях — стабилизаторах тока источника питания. Хватит и простого резистора.


   Несмотря на то, что светодиод предназначен для установки на радиатор охлаждения (всё-таки 5 ватт), до мощности пол ватта нагрев незначителен. Но если из этого LED прибора надо выжать все 5 вт — всё-же прикрутите к нему толстую пластину алюминия где-то со спичечный коробок.


   Представляется интересным использовать данный 5-ти ваттный светодиод в мощном фонарике с шестивольтовой батареей, но об этом будет рассказано в следующих материалах.

   Форум по светодиодам

   Форум по обсуждению материала СВЕТОДИОД 5 ВТ



Все о светодиодах.

Что такое светодиод?

Светодиоды образуют неотъемлемую часть в современной электроники, простые показатели для оптических коммуникационных устройств. Светоизлучающие диоды используют свойства р-п перехода и испускают фотоны, когда ток в прямом направлении. Светодиоды специально излучают свет, когда потенциалы приложены к аноду и катоду.

История светодиодов начинается с 1907 года, когда капитан Генри Джозефа наблюдал особенности электро-люминесценции карбида кремния. Первый светодиод был разработан в 1962 году. Он был разработан Холоньяк, работал в General Electric (GE). Это был GaAsP устройства. Первая коммерческая версия светодиодов пришли на рынок в 1960-х годов.

Изготовление светодиодной технологии произвела бум в 1970-е годы с введением арсенида галлия алюминия (GaAlAs). Эти светодиоды высокой яркости и во много раз ярче, чем старая рассеянного типа. Синие и белые светодиоды были введены в 1990 году, в котором используется индия нитрида галлия (InGaN) в качестве полупроводника. Белый светодиод содержит неорганический фосфор. Когда голубой свет внутри светодиода попадает на люминофор, он излучает белый свет.

Что делает светодиод идеальным?

Светодиоды широко используются в электронных схемах из-за его преимущества по сравнению с лампами. Некоторые важные особенностями являются:

  • Светодиоды заключены в пластик, так что они могут выдерживать механические удары.
  • В отличие от ламп, светодиоды не выделяют тепло и потери мощности при нагреве практически отсутствует.
  • Светодиоды требуют очень низкий ток и напряжений обычно 20 мА при 1,8 вольта. Так что это идеально в схемах с батарейками.

Что находится внутри светодиода?

Внутри корпуса LED, есть две клеммы связаны маленький чип изготовлен из галлия соединения. Этот материал обладает свойством излучения фотонов при переходе P-N смещен в прямом. Различные цвета создаются выбиванием основного материала из другого веществама.

Внутри светодиода

Светодиодная технология

Яркость является важным аспектом LED. Глаз человека имеет максимальную чувствительность к свету около 550 нм в области желто — зеленой части видимого спектра. Именно поэтому зеленый светодиод излучается ярче, чем красный светодиод, хотя оба используют тот же ток. Важные параметры светодиодов являются:

  • Световой поток
    Указывает на энергии света, исходящего от светодиодов.  Он измеряется в Люмен (лм) или Милли просвет (MLM)
  • Световая интенсивность
    светового потока, охватывающий большую площадь является силой света.Он определяется как Кандела (кд) или милли Кандела (MCD) Яркость светодиода напрямую связана с его силой света.
  • Светоотдача
    Это испускаемых относительной световой энергии к потребляемой мощности.Она измеряется в терминах люмен на ватт (лм Вт).

Прямой ток, прямое напряжение, угол обзора и скорость реагирования это факторы, влияющие на яркость и эффективность светодиодов. Прямой ток (I) является ток, протекающий через светодиод, когда он смещен в прямом направлении и он должен быть ограничен от 10 до 30 миллиампер, если выше то светодиоды будут уничтожены.

Угол обзора составляет от — угол оси, при котором световая интенсивность падения до половины осевого значения. Вот почему индикатор показывает больше яркости в полном объеме состоянии. Высокие яркие светодиоды имеют узкий угол обзора, так что свет фокусируется в пучок.  Рабочее напряжение (V) является падение напряжения на светодиоде. Падение напряжения в диапазоне от 1,8 В до 2,6 вольт для обычных светодиодов, но в голубой и белый он будет идти до 5 вольт. Скорость отклика представляет, как быстро светодиод включается и выключается. Это очень важный фактор, если светодиоды используются в системах связи.

Требуется ли балластный резистор?

Светодиоды всегда подключены к источнику питания через резистор. Этот резистор называют «балластный резистор», которая защищает диод от повреждений, вызванных избыточным током. Он регулирует прямой тока на светодиод для безопасного предела и защищает ее от жжения.

Номинал резистора определяет прямой тока и, следовательно, яркость светодиодов. Простое уравнение Vs — Vf — используется для выбора резистора. Vs представляет входное напряжения цепи, Vf прямое падение напряжения светодиода(ов) при допустимом токе через светодиод. Полученное значение будет в Омах. Лучше ограничить ток до безопасного предела 20 мА.

Приведенная ниже таблица показывает прямое падение напряжения на светодиоде.

Красный Оранжевый Желтый Зеленый Синий Белый
1,8 В 2 V 2,1 В 2,2 В 3,6 В 3,6 В

Через типичный светодиод может пройти 30 -40 мА безопасный ток через него .Номинальный ток, чтобы дать достаточную яркость, стандартный красный светодиод 20 мА. Но это может быть 40 мА для синего и белого светодиода. Ограничение тока балластным резистором защищает диод от избыточного тока, протекающего через него. Значение балластного резистора должны быть тщательно отобраны, чтобы предотвратить повреждение светодиодов, а также получить достаточную яркость при токе 20 мА. Следующее уравнение объясняет, как выбирать балластный резистор.

R = V / I

Где R — является значение сопротивления в Ом, V — является входное напряжение в цепи, и I — это допустимый ток через светодиод в амперах. Для типичного красного светодиода, прямое падение напряжения составляет 1,8 вольта. Таким образом, если напряжение питания 12 В (Vs), падение напряжения на светодиод 1,8 В (V) и допустимый ток составляет 20 мА (Если), то значение балластного резистора будет

Vs — Vf / Если = 12 — 1,8 / 20 мА = 10,2 / 0,02 = 510 Ом.

Но если 510 Ом резистор не доступен то можно подобрать ближайший, например 470 Ом резистор может быть использован даже если ток через светодиод слегка увеличивается. Но рекомендуется использовать 1 K резистор для увеличения срока службы светодиодов, хотя там будет небольшое снижение яркости.

Ниже готова арифметические для выбора ограничительного резистора для различных версий светодиодов при различных напряжениях.

 

С добавлением других цветов

Светодиод, который может дать разные цвета полезно в некоторых приложениях. Например, светодиоды могут указывать на все системы OK, когда он становится зеленой, и неисправный, когда он становится красной. Светодиоды, которые могут производить два цвета называются Bicolour (Биколор) светодиодов.

Двухцветный светодиодный охватывает два светодиода (обычно красный и зеленый) в общем пакете. Два кристалла установлены на двух клеммах. Двухцветный светодиодный дает красный цвет, если ток проходит в одном направлении и становится зеленым, когда направление тока меняется на противоположное.

Триколор и многоцветные светодиоды , также доступны, которые имеют два или более кристаллов, заключенных в общий корпус. Трехцветный светодиодный имеет два анода для красного и зеленого кристалла и общим катодом. Таким образом, он излучает красный и зеленый цвета в зависимости от анода, в котором имеется ток. Если оба анода подключены, то светодиоды испускают свет и получается желтый цвет. Общий анод и отдельные светодиоды типа катода, также имеются.

Двухцветный индикатор светится разными цветами , начиная от зеленого через желтый, оранжевый и красный основной на ток, протекающий через их аноды, выбрав подходящий резистор для ограничения тока анода. Многоцветные светодиоды содержат более двух чипов, обычно красного, зеленого и синего чипы-в одном корпусе. Мигание разными цветами светодиодов, теперь доступны с двумя выводами. Это дает радугу цвета, которые являются весьма привлекательным.

Инфракрасный диод — источник Невидимого света

ИК диоды широко используются в удаленном управлении (пульт ДУ). Инфракрасные диоды на самом деле испускают нормальный свет с определенным цветом, который не чувствителен к человеческим глазом, потому что его длина волны 950 нм, ниже видимого спектра. Многие источники, такие как солнце, лампы, даже человеческое тело испускает инфракрасные лучи. Поэтому необходимо, чтобы модулировать излучение от ИК-диода, чтобы использовать его в электронном приложении, чтобы предотвратить ложное срабатывание. Модуляции делает сигнал от ИК-светодиода значительно выше чем шум. Инфракрасные диоды есть в корпусе, которые являются непрозрачным для видимого света, но прозрачна для инфракрасного. ИК-светодиоды широко используются в системах управления.

Инфракрасные диоды

Фотодиод — Он может увидеть свет

Фотодиод генерирует ток, когда его р-п перехода получает фотоны видимого или инфракрасного света. Основная работа фотодиода зависит от поглощения фотонов в полупроводниковом материале. Фото-генерируемых носителей разделены электрическим полем, и в результате фототок пропорционален падающему свету. Скорость, с которой носители движутся в области обеднения связана с силой электрического поля по всему региону и подвижность носителей.

Фотон, который поглощается полупроводником в области обеднения приведет к образованию электронно-дырочной проводимости. Дырки и электроны будут транспортироваться под действием электрического поля к краям области обеднения. После носителей покидают область истощения они идут к клеммам фотодиода, чтобы сформировать фото-ток во внешней цепи. Время отклика фотодиода, как правило, 250 наносекунд .

Фотодиоды

Лазерные диоды

Лазерный диод похож на обычные прозрачные светодиодные, но производит Laserwith высокой интенсивности. В лазерном луче число атомов вибрируют в такой цикле, что всё испускаемое излучение одной длины волны в фазе друг с другом. Лазерный свет является монохроматическим и проходит в виде узкого пучка. Луч типичных лазерных диодов составляет 4 мм х 0,6 мм, которая расширяется только до 120 мм на расстоянии 15 метров.

Лазерный диод может включаться и выключаться на более высоких частотах даже выше, чем 1 ГГц. Так что это весьма полезно в телекоммуникационных системах.Поскольку лазер генерирует тепло на поражение тканей тела, он используется в хирургии, чтобы исцелить поражения в очень чувствительных частей, как сетчатки, головного мозга и т.д. лазерные диоды являются важными компонентами в проигрывателях компакт-дисков, чтобы получить данные, записанные в компакт-дисках.

Лазерные Диоды

запчасти для бытовой техники, техники для кухни и дома на OLX.ua Украина

Запорожье, Александровский Сегодня 08:31

Кабель 32G0,5

Электроника » Аксессуары и комплектующие

Запорожье, Коммунарский Сегодня 08:30

Киев, Дарницкий Сегодня 08:29

Балта Сегодня 08:26

Киев, Оболонский Сегодня 08:25

Кривой Рог, Центрально-Городской Сегодня 08:24

Фастов Сегодня 08:24

Кривой Рог, Центрально-Городской Сегодня 08:22

Крыжановка Сегодня 08:20

характеристики, маркировка и виды. Самодельный фонарик на светодиоде cree

Со времен изобретения электрического освещения учеными создавались все более экономичные источники. Но настоящим прорывом в этой области стало изобретение светодиодов, которые не уступают по силе светового потока предшественникам, однако расходуют во много раз меньше электроэнергии. Их созданию, начиная от первого индикаторного элемента и заканчивая ярчайшим на сегодня диодом «Cree», предшествовало огромное количество работы. Сегодня мы попробуем разобрать различные характеристики светодиодов, узнаем, как эволюционировали эти элементы и как их классифицируют.

Читайте в статье:

Принцип работы и устройство световых диодов

Светодиоды отличает от привычных осветительных приборов отсутствие в нем нити накала, хрупкой колбы и газа в ней. Это принципиально отличный от них элемент. Говоря научным языком, свечение создается за счет наличия в нем материалов р- и n-типа. Первые накапливают положительный заряд, а вторые – отрицательный. Материалы р-типа накапливают в себе электроны, в то время, как в n-типе образуются дырки (места, где электроны отсутствуют). В момент появления на контактах электрического заряда они устремляются к р-n-переходу, где каждый электрон инжектируется именно в р-тип. Со стороны обратного, отрицательного контакта n-типа в результате подобного движения и возникает свечение. Оно обусловлено выделением фотонов. При этом не все фотоны излучают видимый человеческим глазом свет. Сила, которая заставляет двигаться электроны, называется током светодиода.

Эта информация ни к чему обычному обывателю. Достаточно знать, что светодиод имеет прочный корпус и контакты, которых может быть от 2-х до 4-х, а также то, что каждый светодиод имеет свое номинальное напряжение, необходимое для свечения.


Полезно знать! Подключение производится всегда в одинаковом порядке. Это значит, что если к контакту «-» на элементе подключить «+», то свечения не будет – материалы р-типа просто не смогут зарядиться, а значит не будет и движения к переходу.

Классификация светодиодов по их области применения

Такие элементы могут быть индикаторными и осветительными. Первые были изобретены раньше вторых, при этом они уже давно используются в радиоэлектронике. А вот с появлением первого осветительного светодиода начался настоящий прорыв в электротехнике. Спрос на осветительные приборы подобного типа неуклонно растет. Но и прогресс не стоит на месте – изобретаются и внедряются в производство все новые виды, которые становятся все ярче, не потребляя при этом больше энергии. Разберем более подробно, какими бывают светодиоды.

Индикаторные светодиоды: немного истории

Первый такой светодиод красного цвета был создан в середине ХХ века. Хотя он имел низкую энергоэффективность и излучал тусклое свечение, направление оказалось перспективным и разработки в этой обрасти продолжились. В 70-х годах появляются зеленые и желтые элементы, а работы по их усовершенствованию не прекращаются. К 90-му году сила их светового потока достигает 1 Люмена.


1993 год ознаменован появлением в Японии первого синего светодиода, который был намного ярче предшественников. Это означало, что теперь, совмещая три цвета (которые и составляют все оттенки радуги), можно получить любой. В начале 2000-х сила светового потока уже достигает 100 Люмен. В наше время светодиоды не перестают совершенствоваться, наращивая яркость без увеличения потребляемой мощности.

Использование светодиодов в бытовом и промышленном освещении

Сейчас подобные элементы используются во всех отраслях, будь то машино- или автомобилестроение, освещение производственных цехов, улиц или квартир. Если взять последние разработки, то можно сказать, что даже характеристики светодиодов для фонариков порой не уступают старым галогеновым лампам на 220 В. Попробуем привести один пример. Если взять характеристики светодиода 3 Вт, то они будут сопоставимы с данными лампы накаливания с потреблением 20-25 Вт. Получается экономия электроэнергии почти в 10 раз, что при ежедневном постоянном использовании в квартире дает весьма существенную выгоду.


Чем хороши светодиоды и есть ли в них минусы

О положительных качествах световых диодов можно сказать многое. Основными из них можно назвать:

Что же касается отрицательных сторон, то их всего две:

  • Работают только с постоянным напряжением;
  • Вытекает из первого – высокая стоимость ламп на их основе по причине необходимости использования (электронного стабилизирующего блока).

Каковы основные характеристики светодиодов?

При выборе таких элементов для той или иной цели, каждый обращает внимание на их технические данные. Основное, на что следует обратить внимание, приобретая приборы на их основе:

  • ток потребления;
  • номинальное напряжение;
  • потребляемая мощность;
  • температура цвета;
  • сила светового потока.

Это то, что мы можем увидеть на маркировке . На самом же деле, характеристик намного больше. О них сейчас и поговорим.

Ток потребления светодиода – что это такое

Ток потребления светодиода равен 0.02 А. Но это относится лишь к элементам с одним кристаллом. Существуют и более мощные световые диоды, в составе которых может быть 2, 3 и даже 4 кристалла. В этом случае ток потребления будет увеличиваться, кратно числу чипов. Именно этот параметр и диктует необходимость подбора резистора, который впаивается на вводе. В этом случае сопротивление светодиода не дает высокому току мгновенно сжечь LED элемент. Это может произойти по причине высокого тока сети.


Номинальное напряжение

Напряжение светодиода имеет прямую зависимость от его цвета. Это происходит по причине разности материалов для их изготовления. Рассмотрим эту зависимость.

Цвет светодиода Материал Прямое напряжение при 20 мА
Типовое значение (В) Диапазон (В)
ИК GaAs, GaAlAs 1,2 1,1-1,6
Красный GaAsP, GaP, AlInGaP 2,0 1,5-2,6
Оранжевый GaAsP, GaP, AlGaInP 2,0 1,7-2,8
Желтый GaAsP, AlInGaP, GaP 2,0 1,7-2,5
Зеленый GaP, InGaN 2,2 1,7-4,0
Голубой ZnSe, InGaN 3,6 3,2-4,5
Белый Синий/УФ диод с люминофором 3,6 2,7-4,3

Сопротивление световых диодов

Сам по себе один и тот же светодиод может иметь различное сопротивление. Меняется оно в зависимости от включения в цепь. В одну сторону – около 1 кОм, в другую – несколько МОм. Но здесь есть свой нюанс. Сопротивление светодиода нелинейно. Это значит, что оно может изменяться в зависимости от подаваемого на него напряжения. Чем выше напряжение, тем ниже будет сопротивление.


Светоотдача и угол свечения

Угол светового потока светодиодов может различаться, в зависимости от их формы и материала изготовления. Он не может превышать 120 0 . По этой причине, если требуется большее рассеивание, применяют специальные отражатели и линзы. Это качество «направленного света» и способствует наибольшей силе светового потока, которая может достигать 300-350 Лм у одного светодиода на 3 Вт.

Мощность светодиодных ламп

Мощность светодиода – величина сугубо индивидуальная. Она может варьироваться в диапазоне от 0.5 до 3 Вт. Определить ее можно по закону Ома P = I × U , где I – сила тока, а U – напряжение светодиода.

Мощность – довольно важный показатель. Особенно когда необходимо рассчитать какой необходим для того или иного количества элементов.

Цветовая температура

Этот параметр схож с другими лампами. Наиболее приближены то температурному спектру к светодиодным люминесцентные лампы. Измеряется цветовая температура в К (Кельвин). Свечение может быть теплым (2700-3000К), нейтральным (3500-4000К) или холодным (5700-7000К). На самом деле оттенков много больше, здесь указаны основные.


Размер чипа LED элемента

Этот параметр самостоятельно измерить при покупке не удастся и сейчас уважаемому читателю станет понятно почему. Самые распространенные размеры – это 45х45 mil и 30х30 mil (соответствуют 1 Вт), 24х40 mil (0.75 Вт) и 24х24 mil (0.5 Вт). Если перевести в более привычную систему измерений, то 30х30 mil будут равны 0.762х0.762мм.

Чипов (кристаллов) в одном светодиоде может быть много. Если элемент не имеет слоя люминофора (RGB – цветной), то количество кристаллов можно подсчитать.

Важно! Не стоит приобретать очень дешевые светодиоды китайского производства. Они могут оказаться не только низкого качества, но и характеристики их чаще всего завышены.


Что такое SMD светодиоды: их характеристики и отличие от обычных

Четкая расшифровка этой аббревиатуры выглядит как Surface Mount Devices, что в буквальном переводе означает «монтируемый на поверхности». Чтобы было понятнее, можно вспомнить, что обычные световые диоды цилиндрической формы на ножках утапливаются ими в плату и припаиваются с другой стороны. В отличие от них SMD-компоненты фиксируются лапками с той же стороны, где находятся и сами. Такой монтаж дает возможность создания двусторонних печатных плат.

Такие светодиоды намного ярче и компактнее обычных и являются элементами нового поколения. Их габариты указываются в маркировке. Но не стоит путать размер SMD светодиода и кристалла (чипа) которых в составе компонента может быть множество. Разберем несколько таких световых диодов.


Параметры LED SMD2835: размеры и характеристики

Многие начинающие мастера путают маркировку SMD2835 с SMD3528. С одной стороны они должны быть одинаковы, ведь маркировка указывает, что эти светодиоды имеют размер 2.8х3.5 мм и 3.5 на 2.8 мм, что одно и то же. Однако это заблуждение. Технические характеристики светодиода SMD2835 намного выше, при этом он имеет толщину всего 0.7 мм против 2 мм у SMD3528. Рассмотрим данные SMD2835 с различной мощностью:

Параметр Китайский 2835 2835 0,2W 2835 0,5W 2835 1W
Сила светового потока, Лм 8 20 50 100
Потребляемая мощность, Вт 0,09 0,2 0,5 1
Температура, в градусах С +60 +80 +80 +110
Ток потребления, мА 25 60 150 300
Напряжение, В 3,2

Как можно понять, технические характеристики SMD2835 могут быть довольно разнообразны. Все зависит от количества и качества кристаллов.

Характеристики светодиода 5050: более габаритный SMD-компонент

Довольно удивительно, что при больших габаритах этот светодиод имеет меньшую силу светового потока, чем предыдущий вариант – всего 18-20 Лм. Причиной этому малое количество кристаллов – обычно их всего два. Наиболее распространенное применение такие элементы нашли в светодиодных лентах. Плотность из в полосе обычно составляет 60 шт/м, что в общей сложности дает около 900 Лм/м. Достоинство их в этом случае в том, что лента дает равномерный спокойный свет. При этом угол ее освещения максимальный и равен 120 0 .


Выпускаются такие элементы с белым свечением (холодного или теплого оттенка), одноцветными (красный, синий или зеленый), трехцветными (RGB), а так же четырехцветными (RGBW).

Характеристики светодиодов SMD5730

По сравнению с этим компонентом, предыдущие уже считаются устаревшими. Их уже можно назвать даже сверх яркими светодиодами. 3 вольта, которые питают и 5050, и 2835 выдают здесь до 50 Лм при 0.5 Вт. Технические характеристики SMD5730 на порядок выше, а значит их необходимо рассмотреть.

И все-таки это не самый яркий из SMD-компонентов светодиод. Сравнительно недавно на российском рынке появились элементы, которые в прямом смысле «заткнули за пояс» все остальные. О них сейчас и пойдет речь.


Светодиоды «Cree»: характеристики и технические данные

На сегодняшний день аналогов продукции фирмы Cree не существует. Характеристики сверх ярких светодиодов их производства действительно поражают. Если предыдущие элементы могли похвастаться силой светового потока лишь в 50 Лм с одного кристалла, то, к примеру, характеристики светодиода XHP35 от «Cree» говорят о 1300-1500 Лм так же от одного чипа. Но и мощность их больше – она составляет 13 Вт.

Если обобщить характеристики различных модификаций и моделей светодиодов этой марки, то можно увидеть следующее:

Сила светового потока SMD LED «Cree» называется бином, который в обязательном порядке проставляется на упаковке. В последнее время появилось очень много подделок под эту марку, в основном китайского производства. При покупке их сложно отличить, а вот уже через месяц использования их свет тускнеет и они перестают отличаться от других. При довольно высокой стоимости такое приобретение станет довольно неприятным сюрпризом.


Предлагаем Вам небольшое видео на эту тему:

Проверка светодиода мультиметром – как ее выполнить

Самым простым и доступным способом является «прозвонка». На мультиметрах есть отдельное положение переключателя, специально для диодов. Переключив прибор в нужную позицию, прикасаемся щупами к ножкам светодиода. Если на дисплее высветилась цифра «1», следует поменять полярность. В этом положении зуммер мультиметра должен издавать звуковой сигнал, а светодиод светиться. Если подобного не произошло, значит, он вышел из строя. Если же световой диод исправен, но при впайке его в схему не работает, этому может быть две причины – неправильное его расположение или выход из строя резистора (у современных SMD-компонентов он уже встроен, что будет ясно в процессе «прозвонки»).


Цветовая маркировка световых диодов

Общепринятой мировой маркировки подобных изделий не существует, каждый производитель обозначает цвет так, как ему это удобно. В России применяют цветовую маркировку светодиодов, но ею мало кто пользуется, потому, как список элементов с буквенными обозначениями довольно внушителен и запоминать его вряд ли кому-то захочется. Наиболее распространенно буквенное обозначение, которое многие и считают общепринятым. Но такая маркировка чаще встречается не на мощных элементах, а на светодиодных лентах.


Расшифровка кода маркировки светодиодной ленты

Для того, чтобы понять, как маркируется лента, нужно обратить внимание на таблицу:

Позиция в коде Назначение Обозначения Расшифровка обозначения
1 Источник света LED Светодиод
2 Цвет свечения R Красный
G Зеленый
B Синий
RGB Любой
CW Белый
3 Способ монтажа SMD Surface Mounted Device (Устройство, монтируемое на поверхность)
4 Размер чипа 3028 3,0 х 2,8 мм
3528 3,5 х 2,8 мм
2835 2,8 х 3,5 мм
5050 5,0 х 5,0 мм
5 Количество светодиодов на метр длины 30
60
120
6 Степень защиты: IP International Protection
7 От проникновения твердых предметов 0-6 Согласно ГОСТ 14254-96 (стандарт МЭК 529-89) «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)»
8 От проникновения жидкости 0-6

Для примера возьмем конкретную маркировку LED CW SMD5050/60 IP68. Из нее можно понять, что перед нами светодиодная лента белого цвета для поверхностного монтажа. Элементы, установленные на ней, имеют размер 5х5мм, в количестве 60 шт/м. Степень защиты позволяет ей длительное время работать под водой.


Что можно сделать из светодиодов своими руками?

Это вопрос очень интересный. И если отвечать на него развернуто, то на это уйдет очень много времени. Наиболее частое применение световых диодов – это подсветка подвесных и натяжных потолков, рабочей зоны на кухне или даже клавиатуры компьютера.

Мнение эксперта

Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО «АСП Северо-Запад»

Спросить у специалиста

“Для работы таких элементов необходим стабилизатор питания или контроллер. Его можно взять даже со старой китайской гирлянды. Многие «умельцы» пишут, что достаточно обычного понижающего трансформатора, но это не так. В этом случае диоды будут моргать.”


Стабилизатор тока – какую функцию он выполняет

Стабилизатор для светодиодов – это источник питания, который понижает напряжение и выравнивает ток. Другими словами, создает условия для нормальной работы элементов. При этом он защищает от повышения или падения напряжения на светодиодах. Существуют стабилизаторы, которые могут не только регулировать напряжение, обеспечивая плавное затухание световых элементов, но и управлять режимами цвета или мерцания. Они называются контроллерами. Подобные устройства можно увидеть на гирляндах. Так же они продаются в магазинах электротехники для коммутации с RGB-лентами. Такие контроллеры оснащаются пультами дистанционного управления.

Схема такого устройства не сложна, и при желании простейший стабилизатор можно изготовить и своими руками. Для этого понадобятся лишь небольшие знания в радиоэлектронике и умение держать в руках паяльник.


Дневные ходовые огни на автомобиль

Применение световых диодов в автомобильной промышленности довольно распространено. К примеру, ДХО изготавливаются исключительно с их помощью. Но если авто не оснащено ходовыми огнями, то их приобретение может ударить по карману. Многие автолюбители обходятся дешевой светодиодной лентой, но это не очень удачная мысль. Особенно, если сила ее светового потока невелика. Неплохим выходом может стать приобретение самоклеящейся ленты на диодах «Cree».

Вполне можно сделать ДХО и при помощи уже вышедших из строя, поместив внутрь старых корпусов новые, мощные диоды.

Важно! Дневные ходовые огни созданы именно для того, чтобы авто было заметно днем, а не ночью. Нет смысла проверять, как они будут светить, в темное время суток. ДХО должны быть заметны при свете солнца.


Мигающие светодиоды – для чего это нужно?

Неплохим вариантом использования подобных элементов станет рекламное табло. Но если оно будет статично светиться, то это не привлечет должного внимания. Основной задачей является сборка и спайка щита – для этого нужны некоторые навыки, приобрести которые несложно. После сборки можно вмонтировать контроллер от той же гирлянды. В результате получается мигающая реклама, которая явно привлечет внимание.

Цветомузыка на световых диодах – сложно ли ее сделать

Это работа уже не для новичков. Для того, чтобы собрать полноценную цветомузыку своими руками нужен не только точный расчет элементов, но и знания радиоэлектроники. Но все же простейший ее вариант вполне по силам каждому.


В магазинах радиоэлектроники всегда можно найти датчик звука, да и во многих современных выключателях он есть (свет по хлопку). Если у Вас есть светодиодная лента и стабилизатор, то пустив с блока питания «+» на полосу через подобную хлопушку можно добиться желаемого результата.

Индикатор напряжения: что делать, если он перегорел

Современные индикаторные отвертки состоят как раз из светового диода и сопротивлений с изолятором. Чаще всего это эбонитовая вставка. При перегорании элемента внутри его вполне можно заменить на новый. А цвет уже будет выбирать сам умелец.


Еще один из вариантов – это изготовление прозвонки цепи. Для этого понадобится 2 пальчиковых батарейки, провода и световой диод. Соединив элементы питания последовательно, одну их ножек элемента припаиваем к плюсу батареи. Провода будут идти от другой ножки и от минуса батареи. В итоге при замыкании диод засветится (если полярность не перепутать).

Схемы подключения светодиодов – как все правильно выполнить

Подобные элементы можно подключить двумя способами – последовательно и параллельно. При этом нельзя забывать, что световой диод должен быть расположен правильно. В противном случае схема работать не будет. В обычных элементах с цилиндрической формой это можно определить так: на катоде (-) виден флажок, он немного крупнее анода (+).


Как рассчитать сопротивление светодиода

Расчет сопротивления светового диода очень важен. Иначе элемент просто сгорит, не выдержав величины тока сети.

Сделать это можно по формуле:

R = (VS – VL ) / I , где

  • VS – напряжение питания;
  • VL – номинальное напряжение для светодиода;
  • I – ток светодиода (обычно это 0.02 А, что равно 20 мА).

При желании возможно все. Схема довольно проста – используем блок питания от сломанного мобильного телефона или любой другой. Главное, чтобы в нем был выпрямитель. Важно не переусердствовать с нагрузкой (с численностью диодов), иначе есть риск сжечь блок питания. Стандартное зарядное устройство вполне выдержит 6-12 элементов. Можно смонтировать цветную подсветку для клавиатуры компьютера, взяв по 2 синих, белых, красных, зеленых и желтых элемента. Получается довольно красиво.

Полезная информация! Напряжение, которое выдает блок питания равно 3.7 В. Это значит, что диоды нужно соединить последовательно скоммутированными парами параллельно.

Параллельное и последовательное соединение: как они выполняются

По законам физики и электротехники при параллельном соединении напряжение распределяется равномерно по всем потребителям, оставаясь неизменным на каждом из них. При последовательном монтаже поток делится и на каждом из потребителей оно становится кратным их количеству. Иными словами если взять 8 световых диодов, соединенных последовательно, они будут нормально работать от 12 В. Если же из подключить параллельно – они сгорят.


Подключение световых диодов на 12 В как самый оптимальный вариант

Любая светодиодная лента рассчитана на подключение к стабилизатору, выдающему 12 или 24 В. На сегодняшний день на прилавках российских магазинов представлен огромный ассортимент изделий различных производителей с этими параметрами. Но все же преобладают ленты и контроллеры именно 12 В. Это напряжение более безопасно для человека, да и стоимость таких приборов более низка. О самостоятельном подключении к сети 12 В говорилось чуть выше, ну а с подключением к контроллеру проблем возникнуть не должно – к ним прилагается схема, с которой разберется даже школьник.


В заключение

Популярность, которую набирают световые диоды, не может не радовать. Ведь это заставляет прогресс двигаться вперед. И кто знает, быть может, уже в ближайшее время появятся новые светодиоды, которые будут на порядок выше по характеристикам, чем существующие сейчас.

Надеемся, наша статья была полезна уважаемому читателю. При возникновении вопросов по теме просим задавать их в обсуждениях. Наша команда всегда готова на них ответить. Пишите, делитесь опытом, ведь он может кому-то помочь.

Видео: как правильно подключить светодиод

При приобретении либо сборке новых светодиодных фонариков непременно следует обратить внимание на используемый светодиод. Если фонарь вы приобретаете только для подсветки темной улицы, то тут выбор огромный – выбираем любой с ярким светодиодом белого свечения. Но если вы хотите купить портативное осветительное устройство с характеристиками под более сложные задачи, тут важным моментом является выбор соответствующего светового потока, то есть способность прибора освещать большое пространство с помощью мощного луча.

Главные характеристики

Светодиоды отвечают за качество света, которое излучает фонарь. Стабильность освещения зависит от множества характеристик, среди которых – ток потребления, поток света и цветовая температура. Среди законодателей моды стоит отметить фирму Cree, в ее ассортименте можно обнаружить очень яркие светодиоды для фонарей.

Современные карманные модели создаются на единственном светодиоде, мощность которого достигает 1, 2, либо 3 Вт. Указанные электрические характеристики – это свойства различных моделей светодиода от известных марок. Интенсивность световых лучей или световой поток – это показатель, который зависит от типа светодиода и компании-изготовителя. Фирма-производитель также указывает в характеристиках количество люмен.

Этот показатель напрямую соотносится с цветовой температурой света. Светоизлучающие диоды могут излучать световой поток, достигающий 200 люмен на 1 ватт, и производятся сегодня с разной температурой для свечения: тепло-желтоватый или холодно-белый.

В фонарях с теплым белым оттенком излучение является приятным для человеческого глаза, однако они светят менее ярко. Свет с нейтральной температурой цвета эффективным образом дает возможность рассмотреть наиболее маленькие элементы. Холодно-белое освещение обычно свойственно для моделей с огромной дальностью светового луча, однако при длительной работе может раздражать глаза.

Если температура достигает примерно 50 °C, то срок эксплуатации кристалла может быть до 200 000 часов, однако это не оправдывается с экономической точки зрения. По этой причине многие компании выпускают продукцию, которая способна выдержать рабочую температуру до 85 °C, при этом удается сэкономить на охлаждении. Из-за превышения отметки в 150 °C техника может вовсе выйти из строя.

Индекс цветопередачи является качественным показателем, который характеризует свойство светодиода освещать пространство, при этом нет искажения настоящего оттенка. Светодиоды для фонариков с характеристикой источника цветопередачи в 75 CRI и более – это хороший вариант. Важный элемент светодиода – это линза, благодаря которой задается угол рассеивания световых потоков, то есть определяется дальность свечения луча.

В любой технической характеристике светодиода непременно отмечается угол излучения. Для любой из моделей данная характеристика считается индивидуальной и обычно варьируется в диапазоне от 20 до 240 градусов. У мощных светодиодов для фонарей угол достигает примерно 120 °C, и в основном в комплектацию входит отражатель и дополнительная линза.

Хотя на сегодняшний день можно наблюдать сильный скачок в производстве мощных светодиодов, состоящих из множества кристаллов, мировые марки все еще выпускают светодиоды с меньшей мощностью. Производятся они в небольшом корпусе, который не превышает 10 мм в ширину. При сравнительном анализе можно заметить, что один такой мощный кристалл имеет менее надежную схему и угол рассеивания, чем одновременно пара подобных элементов в единственном корпусе.

Не лишним будет напомнить о четырехвыводных светодиодах «SuperFlux», так называемой «пиранье». У этих светодиодов для фонариков улучшенные технические характеристики. Светодиод «пиранья» обладает следующими основными преимуществами:

  1. равномерным образом распределяется поток света;
  2. не нужно отводить тепло;
  3. более низкая цена.

Типы светодиодов

На сегодняшний день на рынке доступно множество фонарей с улучшенными свойствами. Самыми востребованными считаются светодиоды от фирмы Cree Inc.: XR-E, XP-E, XP-G, XM-L. Сегодня популярны также новейшие XP-E2, XP-G2, XM-L2 — их в основном применяют в некрупных фонарях. А вот, к примеру, светодиоды Cree MT-G2 и MK-R от фирмы Luminus получили широкое применение в огромных моделях поисковых фонарей, которые могут работать одновременно от пары аккумуляторов.

К тому же светодиоды принято различать по яркости — существует специальный код, благодаря которому можно сортировать светодиоды по этому параметру.

При сравнении одних диодов с другими стоит обратить внимание на их габариты, а вернее, на участок светоизлучающих кристаллов. Если участок такого кристалла небольшой, значит, легче сосредоточить его свет в узенький луч. Если же хотите от светодиодов XM-L получать неширокий луч, то необходимо будет применять очень большой отражатель, что отрицательно влияет на массу и габариты корпуса. А вот с небольшими отражателями на подобном светодиоде выйдет довольно эффективный карманный фонарик.

Область применения светодиодов

В основном потребители при подборе фонарей выбирают модели с максимальным лучом свечения, но во многих случаях им такой вариант не нужен. Во многих случаях подобный инвентарь применяется для того, чтобы осветить близлежащую местность либо объект, который находится на удалении не больше 10 000 м. Дальнобойный фонарик светит на 100 м, хотя во многих случаях довольно узким лучом, плохо освещающим окружающий участок. В итоге при освещении подобными осветительными приборами удаленного объекта пользователь не заметит те объекты, которые располагаются в непосредственной близости от него.

Рассмотрим сравнение тональности света, который дают светодиоды: теплый, нейтральный и холодный. При подборе соответствующей температуры света фонарика необходимо принимать во внимание следующие важные моменты: светодиоды с теплым свечением могут минимально искажать цвет освещаемых объектов, однако у них меньшая яркость, чем у светодиодов нейтрального спектра.

При выборе мощного поискового либо тактического фонаря, где важным моментом является яркость прибора, рекомендуется подбирать светодиод с холодным спектром света. Если же фонарик необходим для быта, туристических целей или для применения в налобной модели, то тут важное значение имеет грамотная цветопередача, а значит, светодиоды с теплым светом окажутся более выигрышными. Нейтральный же светодиод является золотой серединой по всем характеристикам.

Не принимая во внимание самые дешевые фонари, у которых есть лишь одна-единственная кнопка, у многих фонарей имеется пара режимов работы, среди которых режимы «стробоскоп» и «SOS». У небрендовой модели есть следующие варианты работы: самый высокий показатель мощности, средняя мощность и «стробоскоп». К тому же средняя мощность в основном равняется 50% самой высокой яркости света, а самая низкая – 10%.

Брендовые модели имеют более сложное строение. Тут управлять режимом работы вы можете с помощью кнопки, вращения «головки», поворотами магнитных колец и сочетанием всего перечисленного выше.

Cверхмощный налобный фонарь Boruit. Для освещения на рыбалке, на охоте и в хозяйственных работах.

При выборе или сборке нового светодиодного фонарика обязательно нужно уделить внимание используемому светодиоду. Если единственная задача будущего фонарика – это подсветка тёмного подъезда, то с этой задачей справится практически любой яркий светодиод белого свечения. Другое дело – желание заполучить портативный осветительный прибор с параметрами под более сложную задачу. В этом случае особое значение имеет световой поток, то есть способность фонаря выдать достаточно мощный луч и осветить широкую площадь пространства.

Светодиоды каких брендов находятся на топовых позициях, и какими характеристиками обладают их светоизлучающие диоды, применяемые в фонариках?

Основные характеристики

За качество света, излучаемого фонарем, отвечает светодиод, который можно без преувеличения назвать сердцем устройства. Стабильность сердечного ритма фонаря зависит от многих параметров, основными из которых являются ток потребления, световой поток и цветовая температура. Законодателем моды принято считать компанию Cree, которая выпускает широкую линейку сверхъярких и мощных светодиодов, в том числе и для фонариков. Современные карманные фонарики проектируют на одном светодиоде мощностью 1, 2, или 3 Вт. В одноваттном исполнении значение прямого тока составляет около 350 мА с падением напряжения 2,8-2,9 В.

Ток и напряжение двухваттного светодиода составляет около 700 мА и 3,0 В соответственно, а аналогичный кристалл в 3 Вт потребляет примерно 1000 мА и 3,2 В. Приведенные электрические показатели характерны для моделей светодиодов ведущих мировых брендов.

Интенсивность излучения, которую еще называют световым потоком, зависит от производителя и семейства светодиода. Паспортное значение светового потока мощных светодиодов принято замерять на максимально допустимом рабочем токе. Компания-изготовитель фирменных фонарей вместе с типом установленного светодиода, указывает количество выдаваемых изделием люмен.

К сожалению, часто на упаковке фонарика указываются завышенные характеристики, в том числе и световой поток. Причина этого проста — любой производитель хочет реализовать как можно больше товара.

Световой поток неразрывно связан с света. Современный светоизлучающие диоды способны излучать световой поток до 200 люмен на 1 ватт и могут производиться с любой температурой свечения: от желтовато теплого до холодного белого. Фонари с тёплым белым цветом излучения (T≤3500°K) наиболее приятны для глаза, но менее яркие. Освещение с нейтральной цветовой температурой(T=4000-5500°K) более эффективно позволяет рассматривать мелкие детали. Холодно-белый луч (T≥6500°K) в мощных фонарях с большой дальностью освещения, но в течение длительной работы раздражает зрение.
В связи с невозможностью проведения точных расчетов, продолжительность жизни светодиодов рассчитывают методом экстраполяции. При температуре 25-50 °C их срок службы кристалла может превысить 200 тыс. ч., но это не оправдано экономически. Поэтому производители допускают повышение рабочей температуры до 85°C, экономя, таким образом, на охлаждении. Превышение порога в 150°C приводит к необратимым процессам выгорания кристалла и потере яркости.

Индекс цветопередачи (CRI) – качественный показатель, характеризующий способность светодиода освещать предметы без искажения их реального цвета. Для светодиодных источников освещения, в том числе и фонариков, показатель цветопередачи в 75 CRI и выше считается хорошим.

Важным элементом светодиода является линза. Она задаёт угол рассеивания светового потока, а значит, определяет дальность луча. В технических характеристиках светодиодов обязательно указывают значение угла излучения. Для каждой модели этот параметр индивидуален и может варьироваться от 20 до 240 градусов. Мощные светодиоды для фонариков имеют угол 90-120° и, как правило, комплектуются отражателем с дополнительной линзой в корпусе.

Несмотря на резкий скачок в развитии мощных многокристальных светодиодов, мировые лидеры продолжают выпуск менее мощные светодиоды. Выпускаются они в корпусах небольшого размера, не превышающего 10 мм в ширине или диаметре. Типовое значение тока таких светоизлучающих диодов не превышает 70 мА, а световой поток – 50 лм. Мощные фонарики на их основе постепенно исчезают с прилавков магазинов, ввиду худших технических характеристик и необходимости последовательно-параллельного подключения для повышения яркости. В сравнении с одним мощным кристаллом надёжность схемы и угол рассеивания нескольких таких элементов в одном корпусе намного хуже.

Отдельно стоит отметить четырёхвыводные светодиоды в корпусе P4 «SuperFlux» или «Пиранья», которые имеют улучшенные технические характеристики. У светодиодов «Пиранья» есть два важных преимущества, благодаря которым они востребованы:

  • более равномерно распределяют световой поток;
  • не нуждаются в отводе тепла;
  • имеют низкую себестоимость.

5 крупнейших производителей

Переносной фонарик должен быть не только эргономичным, но и оснащенным надёжным светодиодным источником с высоким рабочим ресурсом без потери яркости. Чтобы не ошибиться с выбором, предпочтение следует отдавать производителям светодиодной продукции мирового уровня.

Подразделение японской компании Nichia долгое время удерживало лидирующие позиции в производстве светодиодов всех типов. Из-за высокой стоимости продукции и усиливающейся конкуренции со стороны Китая и Тайваня сегодня встретить их светодиоды в фонарях европейского рынка удается все реже. Однако, Nichia необходима миру, как двигатель прогресса. Ведь разработки японских компаний берут за основу их китайские и тайваньские коллеги.
Мощные светодиоды для фонариков от всемирно известной компании Cree удерживают первенство не только на американском континенте. Выгодно выделяясь меньшей себестоимостью и высоким качеством, светодиоды от Cree доступны всем желающим европейского континента. Аккумуляторный фонарь на мощном кристалле от американского бренда – это надёжный друг в походе, ночной рыбалке и пр.
Philips Lumileds – европейский производитель светоизлучающих диодов широкого спектра. Компания достигла определённого прогресса в построении систем наружного освещения функционального и архитектурного значения. Разработчики Philips Lumileds осуществляют комплексный подход в построении светодиодных систем, учитывая их дизайн, степень защиты и удобство пользования.
Хорошо известная в России южнокорейская корпорация Samsung своевременно профинансировала своё подразделение по поиску новых светодиодных решений и теперь имеет полный цикл производства излучающих диодов. Samsung не ограничивается выпуском LED подсветки для собственных дисплеев. Их успехи распространились и на другие сегменты рынка: светодиоды большой мощности (в том числе и для фонарей), ультраяркие элементы для вспышки, а также модули внутреннего и внешнего освещения.
Osram Opto Semiconductors прославилась отличными характеристиками светодиодов из серии Duris, которые выгодно отличаются высокой светоотдачей и индексом цветопередачи. Немецкая компания сделала ставку на внедрение светодиодных технологий в промышленные отрасли, ориентируясь на выпуск готовых специализированных ламп и светильников. В лабораториях Osram улучшают показатели светоизлучающих диодов не только видимого спектра, но и делают открытия в ИК, УФ и лазерном направлении.

Доклады научных работников вместе с новостями о развитии искусственного освещения свидетельствуют о продолжающейся здоровой конкуренции между крупными корпорациями. Положительные тенденции развития светодиодных технологий мы видим в постоянно обновляемом модельном ряде фонарей, удивляющих своим дальнобойным лучом, высокой степенью защиты, способностью зарядки от солнечной энергии и прочими ноу-хау.

Читайте так же

Современный рынок осветительных устройств предлагает огромный выбор световых приборов, имеющих узкие углы рассеяния и большую дальность действия. Это прожекторы общего назначения, прожекторы для транспорта, театральных сцен, студий, строительных площадок, аэродромов и многие другие. К таким световым приборам относятся и мощные аккумуляторные фонари.

При выборе наиболее подходящего, современного и эффективного фонаря вы сразу же можете прийти в замешательство, так как при всем разнообразии их конструкций, типах используемых источников света, дальности действия и угла рассеяния луча и других параметров, трудно моментально остановиться на конкретной модели.

В данной статье мы попытаемся разобраться с наиболее важными техническими особенностями фонарей, влияющими на правильность их выбора.

Предназначение мощных фонарей

Мощные фонари предназначены для эксплуатации в сложных условиях, где необходим стабильный, яркий световой поток, поддержание которого, обеспечивается на протяжении длительного времени. Чаще всего их используют в своей работе спасательные службы, работники МВД, спелеологи и туристы. Типичными представителями этого класса осветительных приборов являются поисковые или тактические фонари. Мощными бывают также подствольные фонари, крепящиеся под ствол оружия при помощи специальных креплений, кемпинговые или , имеющие большую длительность работы, налобные или головные фонари, крепление которых позволяет крепить их на голову. Поэтому при выборе мощного фонаря всегда нужно обращать внимание, для каких целей он предназначен.

Особые условия, в которых обычно используются мощные фонари, диктуют и особые требования к их конструкции и световым характеристикам. А именно:

  • ударостойкость и влагозащищенность корпуса;
  • наличие в фонарях материалов с высокой теплопроводностью, обеспечивающих эффективный отвод тепла от источника света;
  • емкость аккумуляторной батареи, значение которой непосредственно влияет на длительность работы фонаря и стабильность его светового потока;
  • универсальность конструкции контейнера для установки аккумуляторных батарей;
  • возможность регулировки угла рассеяния светового потока;
  • надежность специальных креплений, эффективность противоскользящих вставок или насечек на рукоятке фонаря, наличие ремня для носки фонаря на плече и других нюансов.

Материал корпуса и конструкции рукоятки

Раз уж так сложилось, что поисковые фонари являются наиболее востребованными на рынке, то в качестве примера будем знакомиться именно с ними.

Для изготовления корпуса современных мощных поисковых фонарей зачастую используется анодированный дюралюминий, легкий, прочный и коррозионностойкий, на внешнюю поверхность которого наносится либо антискользящее полиуретановое напыление, стойкое к царапинам и ударам, либо продольные, поперечные и диагональные насечки. Корпус таких фонарей в основной своей массе изготовляются в виде трубки, выполняющей одновременно две функции — рукоятки и контейнера для аккумуляторных батарей. Но бывают фонари с выносной рукояткой. Примеры корпусов и рукояток можно посмотреть на изображениях представленных ниже.

На изображениях также хорошо видны ребра радиатора, увеличивающие эффективность отвода тепла исходящего от источника света. Ребра выполнены путем проточки массы металла корпуса ближе к оптической части фонаря.

Влагозащищенность

Фонари имеют разные степени защиты от попадания внутрь их корпуса посторонних предметов и влаги. Так как все фонари имеют минимальную защиту способную задерживать частицы пыли, но не способны работать при длительном попадании на них капель и брызг воды, их условно можно поделить на две группы, фонари невлагостойкие и влагостойкие. По системе классификации степеней защиты (IP — Ingress Protection Rating) не влагостойким можно присвоить значение IP50, то есть пылезащищенные и влагопроницаемые. Корпуса влагостойких фонарей, как правило, выпускаются с возможностью погружения всех фонарей под воду. Поэтому их степень защиты начинается с IP67 и заканчивается IP69. Иногда цифра, обозначающая от проникновение посторонних предметов, опускается и вместо первой цифры ставится буква «Х» (IPХ7 — IPХ9).

Расшифруем значение цифр 7 — 9. Цифра 7 обозначает возможность кратковременного погружения фонаря на глубину до 1 метра. Цифра 8 обозначает возможность длительного погружения фонаря на глубину более 1 метра. Цифра 9 обозначает возможность длительного погружения фонаря на очень большую глубину, где присутствует большое давление жидкости.

Источники света

Источник света это, пожалуй, самый важный элемент, характеризующий потребительские и эксплуатационные параметры фонарей. Обычные лампы накаливания уходят в прошлое и в современных мощных фонарях уже не применяются. В качестве источников света в современных мощных фонарях используются галогеновые лампы накаливания, газоразрядные ксеноновые лампы (HID) и светодиоды (LED).

Галогеновые лампы

Это усовершенствованная разновидность ламп накаливания и говорить об их преимуществах можно только в сравнении с традиционными вариантами. Заполнение колбы лампы накаливания галогеновыми добавками позволило поднять ее световую отдачу, при той же мощности и продлить срок ее службы в два раза (до 2000 часов) за счет уменьшения выгорания вольфрама.

Лампы имеют среднюю светоотдачу 22 Лм/Вт. Это почти в два раза выше, чем у обычной лампы накаливания, но все же это очень мало, если учитывать, что лампа должна работать в переносном фонаре и источник энергии имеет ограниченный ресурс. Лампы очень чувствительны к частым включениям, при которых они в основном и перегорают.

Как и обычные лампы накаливания, уходят в прошлое, ведь им трудно конкурировать с долговечными и энергоэффективными светодиодными и ксеноновыми источниками света.

Ксеноновые лампы

Характерной особенностью ксеноновых ламп является то, что электрический разряд лампы происходит в инертном газе ксеноне, при высоком давлении и больших плотностях тока. По этой причине лампы имеют очень высокую яркость и видимый спектр излучения близкий к солнечному свету с цветовой температурой 6100 — 6300 К.

Ксеноновые лампы имеют высокое напряжение зажигания и поэтому требуют применения специальных зажигающих устройств. После розжига, лампы разгораются приблизительно в течение 15 секунд.

Ксеноновые лампы очень чувствительны к изменению напряжения питания. При изменении питающего напряжения на ± 5 %, мощность лампы изменяется на ±20 %. По этой причине при применении ламп такого типа приходится применять стабилизирующие устройства, поддерживающие напряжение, по мере разряда батареи питания, на одном уровне.

Светоотдача ксеноновой лампы составляет от 80 до 100 Лм/Вт. Ксеноновый разряд имеет самую высокую яркость. По теоретическим оценкам его максимальная яркость может достигать 2000 МКд/м².

Яркий, мощный световой поток дневного спектра позволяет равномерно освещать большую площадь, что делает такие фонари незаменимым инструментом при поисковых работах в местах аварий, в условиях сильной запыленности и загазованности в шахтах, глубоких колодцах и пещерах. Свет ксенонового фонаря заметен даже днем на большом расстоянии, что очень актуально при спасательных работах в горах и тайге.

Этот тип источника света уверенно вытесняет лампы накаливания и газоразрядные лампы из современных моделей фонарей. Такой факт легко объясняется следующими преимуществами светодиодов:

  • светодиод, в отличие от ксеноновой лампы, безынерционен и при подаче на него питающего напряжения он моментально выходит на номинальный режим свечения, также как у галогеновой лампы;
  • температура нагрева светодиода намного меньше температуры нагрева галогеновой и ксеноновой ламп;
  • так как при свечении светодиода энергии на нагрев тратится меньше то светодиоды, на сегодняшний день, имеют самый высокий КПД — до 45 %. К сравнению, галогеновая лампа имеет КПД равный около 5 %, ксеноновая лампа — до 30 %;
  • максимальная светоотдача светодиодов, используемых в промышленном производстве, составляет 120 Лм/Вт. Средняя светоотдача светодиодов применяемых в аккумуляторных фонарях — 80 — 95 Лм/Вт, то есть соизмерима со светоотдачей ксеноновых ламп.

Светораспределение

Мощные фонари можно классифицировать как по типу источника света, так и по направленности светового потока. Говоря о направленности светового потока можно выделить две разновидности мощных фонарей, это:

  • фонари-прожекторы. Луч света таких фонарей имеет широкий фронт и способен освещать объекты, расположенные на достаточно большом удалении, более пятисот метров;
  • дальнобойные фонари. Луч света таких фонарей имеет очень узкую направленность так, что на освещаемом объекте проецируется одно яркое пятно, но зато дальность действия такого луча достигает значения полутора километров. Для сведения: дальнобойность фонаря определяется расстоянием, на котором уровень освещенности эквивалентен силе света полной луны, который принят равным 0,25 люкс и является оптимальной для безопасного перемещения.

Фонари-прожекторы наиболее эффективны на ближней и средней дистанции до пятисот метров. Их важнейшей характеристикой является не дальность действия, а яркость светового потока на максимальной площади без глубокой тени. Это обеспечивается благодаря особой конструкции отражателей. Фонари-прожекторы являются идеальным вариантом для активного отдыха, охоты и рыбалки.

Совсем другое назначение у дальнобойных фонарей. Дальнобойными фонарями пользуются спелеологи, поисковики, шахтеры.

К дальнобойным обычно относят фонари с дальностью освещения от 500 метров. Это также обеспечивается конструкцией отражателей и оптики, позволяющих фокусировать пучок света. Здесь важно не рассеивание света, а его концентрация в одной точке, формирование яркого светового пятна.

Очень часто функции фонарей-прожекторов и дальнобойных фонарей совмещают в одном фонаре. Конструктивно такие фонари имеют подвижные (в осевом направлении) рассеиватель и линзу, установленную на выходном отверстии. Регулируя их, добиваются создания светового пятна нужного диаметра. При регулировке изменяются угол перераспределения света и фокусное расстояние между лампой (светодиодом) и освещаемым объектом.

Аккумуляторные батареи

Мощные фонарики на светодиодах поискового типа для питания в основном используют два типа сменных аккумуляторных батарей, это 26650 и 18650, с выходным напряжением 3,7 В. Такие аккумуляторные батарей производятся многими фирмами, имеют разную стоимость, заявленные значения емкости, время разряда и заряда. Аккумуляторы данных типов находят широкое применение не только для питания фонарей, но и, например, для изготовления батарей питания ноутбуков. Поэтому с приобретением таких аккумуляторов сложностей возникнуть не должно.

В разные модели фонарей устанавливается разное количество аккумуляторов. В основном это 2, 3 элемента. Существует большое количество моделей фонарей имеющих универсальный контейнер, предназначенный для установки 1, 2 или 3 элементов, путем добавления в рукоятку специальной вставки, прилагаемой к фонарю.

Так как аккумуляторы 18650 и 26650 имеют одинаковую длину, 65 мм, то в некоторых моделях фонарей допускается использование аккумуляторов того и другого типа. Для того чтобы элементы 18650 не «болтались» внутри контейнера, к фонарю прилагается переходная пластиковая втулка.

В небольших фонарях возможна установка 1-го элемента. Бывает, что вместо 1-го элемента 18650 используют 2 элемента CR123A.

Более мощные светодиодные фонари на аккумуляторах могут комплектоваться элементами типа D, имеющие емкость 10000 мА×ч и напряжение 1,2 В.

В общем, при выборе фонаря нужно обязательно интересоваться какие элементы питания в них используются, и чем они могут быть заменены. Для оценки возможности такой замены смотрите таблицы типоразмеров гальванических элементов.

Если вы определитесь с моделью поискового фонаря, помните, что для его успешной, надежной и долгой работы нужны качественные аккумуляторы. Думаю, что если вы собираетесь потратить на фонарь значительную сумму денежных средств, не стоит экономить на самом важном его элементе.

В случае с фонарями, работающими с ксеноновой лампой, с точки зрения выбора питающего элемента все намного проще. Все фонари снабжаются собственными аккумуляторами, которые поставляются с фонарем. Поэтому при выборе фонаря думать не о чем не нужно. Однако если смотреть на это с точки зрения эксплуатации, то со временем могут возникнуть проблемы с их заменой.

Хотя есть и исключения. Например, фонарь, представленный на фото ниже, работает от четырех аккумуляторов типа 18650.

Режимы работы

Режимы работы фонарей с ксеноновой лампой, ввиду инерционности включения лампы и ограниченного числа циклов ее включений-отключений, как правило, имеют три режима работы, а именно это режимы при которых лампа работает при разных мощностях. В каждом фонаре предусматривается режим работы на минимальной мощности, при которой лампа светится стабильно, режим работы при номинальной мощности и форсированный режим, при котором создается максимальная яркость свечения. При работе на последнем режиме, емкость аккумулятора естественно расходуется очень быстро.

Мощный фонарь светодиодный аккумуляторный кроме перечисленных режимов работы ксеноновых фонарей имеет два дополнительных режима работы, это:

  • стробоскопический режим. Данный режим предназначен для самообороны от нападающего противника, путем его дезориентации в пространстве очень яркими и частыми световыми импульсами;
  • режим SOS или маяк, для привлечения к вам внимания посторонних людей.

Подведя итог можно сделать вывод, что мощные фонари с галогеновой лампой накаливания отошли на второй план. Лидерство делят фонари с ксеноновой лампой и фонари со светодиодами. Однако светодиодные мощные фонари обладают соизмеримыми с фонарями, оборудованными ксеноновыми лампами характеристиками, и, поэтому находят все большее применение.

Ну и напоследок, предлагаем вам посмотреть видео обзор двух переносных мощных аккумуляторных светодиодных фонарей китайского и немецкого производства.

Рассмотрим светодиодную продукцию, начиная от старых 5-мм, до сверхъярких мощных светодиодов мощность которых доходит до 10 Вт.

Чтобы выбрать «правильный» фонарик для своих нужд, нужно разобраться в том какие бывают светодиоды для фонариков и их характеристики.

Какие диоды используются в фонариках?

Мощные светодиодные фонари начались с устройств с матрицей 5-мм.

LED фонари в совершенно разных исполнениях, от карманных до кемпинговых, получили широчайшее распространение в середине 2000-х. Их цена заметно снизилась, а яркость и долгий срок службы от одного заряда батареек сыграли свою роль.

5-ти миллиметровые белые сверхъяркие светодиоды потребляют от 20 до 50 мА тока, при падении напряжения 3.2-3.4 вольта. Сила света – 800 мкд.

Очень хорошо показывают себя в миниатюрных фонариках-брелках. Маленький размер позволяет носить такой фонарик с собой. Питаются они либо от «мини-пальчиковых» батареек, либо от нескольких круглых «таблеток». Часто используются в зажигалках с фонариком.

Вот какие светодиоды в китайских фонариках устанавливаются уже много лет, но их век постепенно истекает.

В поисковых фонарях при большом размере отражателя есть возможность смонтировать десятки таких диодов, но такие решения постепенно отходят на второй план, а выбор покупателей падает в пользу на фонарей на мощных светодиодах типа Cree.


Поисковый фонарь на 5мм светодиодах

Такие фонари работают от батареек типа АА, ААА или аккумуляторов. Стоят недорого и проигрывают как в яркости, так и в качестве современным фонарям на более мощных кристаллах, но об этом ниже.

В дальнейшем развитии фонарей производители перебрали множество вариантов, но рынок качественной продукции занимают фонари с мощными матрицами или дискретными светодиодами.

Какие светодиоды используют в мощных фонариках?

Под мощными фонарями подразумеваются современные фонари различных типов начиная от тех, что размером с палец, заканчивая огромными поисковыми фонарями.

В такой продукции в 2017 году актуальна марка Cree. Это название американской компании. Её продукция считается одной из наиболее передовых в области светодиодной техники. Альтернативой являются LED от производителя Luminus.

Такие вещи значительно превосходят светодиоды с китайских фонариков.

Какие светодиоды Cree в фонариках устанавливаются наиболее часто?

Модели носят название состоящие из трёх четырёх символов, разделённых дефисом. Так диоды Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Модели XP-E2, G2 чаще всего используются для небольших фонариков, а XM-L и L2 – очень универсальные.

Их используют, начиная от т.н. EDC фонарей (для повседневного ношения) – это маленькие фонари размером меньше ладони, до серьёзных поисковых фонарей большого размера.

Давайте рассмотрим характеристики мощных светодиодов для фонариков.

Название Cree XM-L T6 Cree XM-L2 Cree XP-G2 Cree XR-E
Фото
U, В 2,9 2,85 2,8 3,3
I, мА 700 700 350 350
P, Вт 2 2 1 1
Рабочая температура, °C
Световой поток, Лм 280 320 145 100
Угол свечения, ° 125 125 115 90
Индекс цветопередачи, Ra 80-90 70-90 80-90 70-90

Главная характеристика светодиодов для фонарей – это световой поток. От неё зависит яркость вашего фонаря и количество света, которое может дать источник. Разные светодиоды, потребляя одинаковое количество энергии, могут существенно отличаться по яркости.

Рассмотрим характеристики светодиодов в больших фонариках, прожекторного типа:

Название
Фото
U, В 5,7; 8,55; 34,2; 6; 12; 3,6 3,5
I, мА 1100; 735; 185; 2500; 1250 5000 9000…13500
P, Вт 6,3 8,5 18 20…40
Рабочая температура, °C
Световой поток, Лм 440 510 1250 2000…2500
Угол свечения, ° 115 120 100 90
Индекс цветопередачи, Ra 70-90 80-90 80-90

Продавцы часто указывают не полное название диода, его типа и характеристики, а сокращенную, несколько иную цифробуквенную маркировку:

  • Для XM-L: T5; T6; U2;
  • XP-G: R4; R5; S2;
  • XP-E: Q5; R2; R;
  • для XR-E: P4; Q3; Q5; R.

Фонарь может так и называться, «Фонарь EDC T6», информации в такой краткости более чем достаточно.

Ремонт фонариков

К сожалению цена таких фонариков довольно большая, как и самих диодов. И не всегда есть возможность приобрести новый фонарь, в случае поломки. Давайте разберемся как поменять светодиод в фонарике.

Для ремонта фонарика необходим минимальный набор инструментов:

  • Паяльник;
  • флюс;
  • припой;
  • отвёртка;
  • мультиметр.

Чтобы добраться до источника света нужно отвинтить головную часть фонаря, она обычно закреплена на резьбовом соединении.

В режиме проверки диодов или измерения сопротивления проверьте исправность светодиода. Для этого прикоснитесь щупами черным и красным к выводам светодиода, сначала в одном положении, а затем поменяйте местами красный и черный.

Если диод исправен – то в одном из положений будет низкое сопротивление, а в другом – высокое. Таким образом вы определяете, что диод исправен и проводит ток только в одном направлении. Во время проверки диод может излучать слабый свет.

В противном случае в обеих положениях будет короткое замыкание или высокое сопротивление (обрыв). Тогда нужна замена диода в фонаре.

Теперь нужно выпаять светодиод из фонаря и, соблюдая полярность, впаять новый. Будьте внимательны при выборе светодиода, учтите его потребление тока и напряжение, на которое тот рассчитан.

Если вы будете пренебрегать этими параметрами – в лучшем случае фонарик будет быстро садиться, в худшем – драйвер выйдет из строя.

Драйвер – это устройства для питания светодиода стабилизированным током от разных источников. Промышленно изготавливаются драйвера для питания от сети 220 вольт, от автомобильной электросети – 12-14.7 вольт, от Li-ion аккумуляторов, например, типоразмера 18650. Драйвером оборудовано большинство мощных фонарей.

Увеличиваем мощность фонаря

Если вас не устраивает яркость вашего фонаря или вы разобрались как заменить светодиод в фонарике и захотели его модернизировать, прежде чем покупать сверхмощные модели изучите основные принципы работы LED и ограничения в их эксплуатации.

Диодные матрицы не любят перегрева – это главный постулат! А замена светодиода в фонарике на более мощный может привести к такой ситуации. Обратите внимание на модели, в которые устанавливаются более мощные диоды и сравните со своей, если они подобны по размерам и конструктиву – меняйте.

Если ваш фонарь меньше — потребуется дополнительное охлаждение. Подробнее о изготовлении радиаторов своими руками мы писали .

Если вы попытаетесь установить в миниатюрный фонарик-брелок такой гигант, как Сree MK-R, он у вас быстро выйдет из строя от перегрева и это будут зря потраченные средства. Незначительное повышение мощности (на пару ватт) допустимо без модернизации самого фонарика.

В остальном процесс замены марки светодиода в фонарике на более мощную – описан выше.

Фонари Police


LED фонарик Police с шокером

Такие фонари ярко светят и могут выступать в роли средства самообороны. Однако и в них случаются проблемы со светодиодами.

Как заменить светодиод в фонарике Police

Широкий модельный ряд очень трудно охватить в рамках одной статьи, но можно дать общие рекомендации по ремонту.

  1. При ремонте фонаря с электрошокером будьте аккуратны, желательно используйте резиновые перчатки, чтобы избежать удара током.
  2. Фонари с пылевлагозащитой собраны на большом количестве винтов. Они отличаются по длине, поэтому делайте пометки откуда вы выкрутили тот или иной винт.
  3. Оптическая система фонарика Police позволяет регулировать диаметр светового пятна. При разборке на корпусе сделайте отметки в каком положении стояли детали перед снятием, иначе будет трудно поставить блок с линзой обратно.

Замена светодиода, блока преобразователя напряжения, драйвера, аккумулятора возможна с применением стандартного набора для пайки.

Какие светодиоды стоят в китайских фонариках?

Многие товары сейчас покупаются на aliexpress, где можно найти как оригинальную продукцию, так и китайские копии, которые не соответствуют заявленному описанию. Цена за такие приборы бывает сопоставимой с ценой на оригинал.

В фонарике, где заявлен светодиод Cree, его может на самом деле не быть, в лучшем случае будет стоять диод откровенно другого типа, в худшем такой, который внешне будет трудно отличим от оригинала.

Что это может за собой повлечь? Дешевые светодиоды выполняются в низкотехнологичных условиях и не выдают заявленной мощности. Имеют низкий КПД, от того у них усиленный нагрев корпуса и кристалла. Как уже было сказано, что перегрев – самый злой враг для Led приборов.

Так происходит потому, что при нагревании через полупроводник увеличивается ток, вследствие чего нагрев становится еще сильнее, мощности выделяется еще более, лавинообразно это приводит к пробою или обрыву светодиода.

Если постараться и потратить время на поиск информации, можно определить оригинальность продукции.


Сравните оригинал и подделку cree

LatticeBright – это китайский производитель светодиодов, который делает продукцию очень похожей на Cree, наверное это совпадение дизайнерской мысли (сарказм).


Сравнение китайской копии и оригинала Cree

На подложках эти клоны выглядят следующим образом. Можно заметить разнообразие форм подложек для светодиодов, производимое в китае.


Определение подделки по подложке для LED

Подделки изготавливаются довольно умело, многие продавцы не указывают об этом «бренде» в описании товара и о том, где произведены светодиоды для фонарей. Качество таких диодов не самое худшее среди китайского барахла, но и далеко от оригинала.

Установка светодиода вместо лампы накаливания

У многих в старых вещах пылятся коногонки или фонари на лампе накаливания и вы можете легко сделать его светодиодным. Для этого есть либо готовые решения, либо самодельные.

С помощью разбитой лампочки и светодиодов, если добавить немного смекалки и припоя, можно сделать отличную замену.

Железный бочонок в данном случае нужен для улучшения отвода тепла от LED. Далее нужно припаять все детали друг к другу и закрепить клеем.

При сборке будьте аккуратны – избегайте замыкания выводов, в этом поможет термоклей или термоусадочная трубка. Центральный контакт лампы нужно распаять – образуется отверстие. Продеть через него вывод резистора.

Дальше нужно припаять свободный вывод светодиода к цоколю, а резистора к центральному контакту. Для напряжения 12 вольт нужен резистор 500 Ом, а для напряжения в 5 В – 50-100 Ом, для питания от Li-ion 3.7В аккумулятора – 10-25Ом.


Как сделать из лампы накаливания светодиодную

Подобрать светодиод для фонарика гораздо сложнее чем его заменить. Нужно учитывать массу параметров: от яркости и угла рассеивания, до нагрева корпуса.

Кроме того, нельзя забывать об источнике питания для диодов. Если вы освоите все описанное выше – ваши приборы будут светить долго и качественно!

LED — Super Bright White — COM-00531

Sorta, свежий щелочной AA должен иметь напряжение 1,5 В (Ni-mh аккумуляторы — 1,2 В, но сейчас это не важно). Таким образом, два AA будут иметь 3 вольта, и этого, вероятно, будет достаточно, чтобы включить его, хотя заявленный минимум составляет 3,2, он будет немного тусклее. Если AA имеет емкость 2000 мА (у них часто бывает больше, и не путайте мое использование слова «емкость» с емкостью, что является совершенно другой проблемой), то он может выдавать 2000 мА всего , прежде чем он умрет. .Однако аккумулятор может обеспечивать ток более 2000 мА. Когда мы измеряем ток, мы измеряем, сколько электричества проходит через средний в час . Итак, если мы потребляем от нашей батареи 2000 мА, этого хватило бы на 1 час. Однако, если мы потребляем 4000 мА от нашей батареи, мы могли бы сделать это только в течение 30 минут. Точно так же мы могли потреблять 1 мА, и этого хватило бы на 2000 часов.

Когда мы используем две батареи, у нас есть выбор: подключить их параллельно или последовательно. Теперь наша батарея AA будет иметь верхний предел того, сколько мА мы можем потреблять от нее за один раз, скажем, 6000 мА.Если мы подключим их последовательно (подключим + одной батареи к — другой и будем использовать их как одну батарею), этот предел все равно будет 6000 мА. Но напряжение выросло с 1,5 В до 3 В, а общая емкость мА также увеличилась с 2000 мА до 4000 мА. Итак, теперь, если мы потребляем 2000 мА от двух наших аккумуляторных ячеек, этого хватит на 2 часа.

Если мы подключим их параллельно, мы соединим + обеих батарей друг с другом, а — друг с другом. Затем, чтобы использовать нашу ячейку, мы используем соединения между батареями.В этой настройке напряжение остается на уровне 1,5 В, а общая емкость все еще составляет 4000 мА, но наш верхний предел поднялся до 12000 мА (6000 от одной батареи и 6000 от другой).

Так как нам нужно 3В, будем подключать наши батареи серийно. Заявленный максимальный ток для этих светодиодов составляет 20 мА, это намного важнее, чем напряжение, потому что светодиоды обладают интересным свойством, заключающимся в том, что они пропускают через себя любой ток (весь верхний предел), даже если он его разрушает, поэтому мы должен внешне ограничивать ток.

Для ограничения тока мы используем сопротивление и закон Ома: V = IR. Это довольно просто, как только вы освоитесь. V означает напряжение, I — ток (в амперах), а R — сопротивление. Когда мы хотим ограничить ток, мы вводим наше напряжение и целевой ток, и это дает нам сопротивление, необходимое для получения этого тока.

  В = ИК
3 = (0,02) R
R = 150
  

Единица измерения сопротивления — Ом, поэтому наш ответ — 150 Ом. Затем, чтобы ограничить ток до ровно 20 мА, мы используем резистор на 150 Ом.Теперь значения резисторов довольно стандартизированы, и вам будет сложно найти 150 Ом. Слишком большой ток убьет светодиод, поэтому лучше использовать резистор с более высоким сопротивлением, чем с более низким, поэтому резистор на 200 Ом будет хорошим началом (он все равно будет очень ярким).

Отключить один светодиод от батареи легко, а вот запустить больше — немного сложнее. У светодиодов есть еще одно интересное свойство, называемое падением напряжения. Если Vdrop составляет 2 В, все это означает, что напряжение упадет на 2 В на стороне заземления светодиода.В нашей настройке при Vdrop, равном 2, для любых других светодиодов останется только 1 В, чего недостаточно. Поэтому мы должны соединить их параллельно. Параллельно мы подключаем каждый светодиод с собственным резистором к нашей батарее 3 В, при этом полностью независимы от других светодиодов . В этой настройке каждый светодиод получает 3 В и потребляет 20 мА от батареи. Таким образом, 10 светодиодов, включенных параллельно, с резистором на 200 Ом будут потреблять 15 мА каждый, всего 150, от нашей аккумуляторной батареи 3 В. Поскольку наша батарея имеет емкость 4000 мА, этого хватит на 26.6 часов (конечно, щелочные батарейки разряжаются по мере их разряда, так что нам придется немного уменьшить)

Надеюсь, это все объясняет! 🙂

Прямое напряжение различных светодиодов

Светодиоды (светоизлучающие диоды) имеют много преимуществ перед другими типами освещения. Они ударопрочные и довольно прочные. Они очень эффективны по сравнению с другими технологиями освещения.

Прямое напряжение

Одним из номинальных значений, на которые следует обратить внимание при планировании использования светодиода, является прямое напряжение (В F ).V F — это напряжение, которое используется светодиодом или падает, когда ток движется в соответствующем направлении, вперед. Для включения светодиода должно быть соблюдено номинальное прямое напряжение, которое зависит от цвета светодиода. Причина этого в том, что для получения разных цветов в полупроводниковой части светодиода используются разные материалы.

Сверхяркий красный светодиод Kingbright (APT2012SRCPRV)

Цвета и материалы светодиода

Возможность генерировать разные цвета — это характеристика, которую мы учитываем при использовании светодиода, поскольку ее можно использовать для индикации состояния цепи.Иногда мы используем зеленые светодиоды, чтобы указать, что цепь находится в хорошем состоянии, или красные светодиоды, чтобы указать, что есть проблема. Светодиоды могут быть красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, белого или фиолетового цвета, и этот цвет определяется используемыми в нем полупроводниковыми материалами. Если у вас есть светодиод RGB, в котором красный, зеленый и синий светодиоды расположены очень близко друг к другу, вы даже можете создать практически любой цвет в спектре.

Красный, зеленый и синий светодиоды

Способ определения цвета отдельных светодиодов — это энергия, которую электрон теряет, когда электрон перемещается с одной стороны светодиода на другую.Количество энергии, излучаемой электронами в виде света, определяется материалами светодиода. Генерируемый фотон будет иметь характерную длину волны, и производители выбрали материалы для получения желаемых цветов. Ознакомьтесь с этой таблицей с диапазоном цветов и их длинами волн, материалами и светодиодом V F , он также находится в разделе ссылок здесь, на CircuitBread.com.

Цвет светодиода и прямое напряжение на основе материала

Быстрый способ проверить светодиоды, чтобы определить V F и цвет (если это еще не очевидно), — это использовать цифровой мультиметр (DMM), который всегда должен иметь под рукой.Большинство цифровых мультиметров могут управлять большинством светодиодов, однако есть некоторые цифровые мультиметры, которые не обеспечивают напряжение или ток, необходимые для включения светодиода. Другая причина, по которой тест может не сработать, заключается в том, что для вашего светодиода требуется высокий ток (по сравнению со стандартными светодиодами) или падение напряжения больше, чем может подавать цифровой мультиметр. Вы должны обнаружить, что красные, зеленые или желтые светодиоды имеют относительно низкое прямое напряжение в диапазоне 1,6–2,2 В. Однако синие и белые светодиоды могут начать проводить от 2,5-4 В.

В очень многих проектах и ​​продуктах используются светодиоды, и важно знать напряжение и ток, необходимые при их использовании.Ознакомьтесь с требованиями к V F в техническом описании ваших светодиодов, пока вы планируете, как их подключить, и вы будете счастливы увидеть, как светодиоды разных цветов могут улучшить ваш проект.

Источник изображений:

Сверхъяркая светодиодная лампа — Electronics For You

Эта сверхяркая светодиодная лампа белого цвета работает от сети переменного тока 230 В с минимальным энергопотреблением. Его можно использовать для освещения VU-метров, КСВ-метров и т. Д. Сверхъяркие светодиоды, доступные на рынке, стоят от 8 до 15 рупий.Эти светодиоды излучают яркий белый свет 1000-6000 мКд, как сварочная дуга, и работают от 3 В, 10 мА. Их максимальное напряжение составляет 3,6 вольт, а сила тока — 25 мА. При обращении со светодиодами следует соблюдать антистатические меры предосторожности.

Рис.1: Схема сверхъяркой светодиодной лампы белого цвета

Светодиоды в прозрачном пластиковом корпусе излучают точечный свет, а светодиоды рассеянного типа имеют широкоугольную диаграмму направленности. В этой схеме (рис. 1) используется емкостное реактивное сопротивление для ограничения тока, протекающего через светодиоды при приложении к цепи сетевого напряжения.Если мы используем только последовательный резистор для ограничения тока при работе от сети, сам ограничивающий резистор будет рассеивать от 2 до 3 Вт мощности, в то время как мощность не рассеивается в конденсаторе. Емкость конденсатора рассчитывается с использованием следующих соотношений:

 XC = 1 / (2fC) Ом ————— (а)
XC = VRMS / I Ом ———— (b) 

где XC — емкостное реактивное сопротивление в омах, C — емкость в фарадах, I — ток через светодиод в амперах, f — частота сети в Гц, а Vrms — входное напряжение сети.

Последовательный резистор на 100 Ом, 2 Вт предотвращает сильный «пусковой» ток во время переходных процессов. MOV на входе предотвращает скачки или скачки напряжения, защищая цепь. Резистор мощностью 390 кОм, ½ Вт действует как дренажный канал, обеспечивая путь разряда конденсатора Cx при отключении питания от сети. Стабилитрон в выходной секции предотвращает появление избыточных уровней обратного напряжения на светодиодах во время отрицательных полупериодов. Во время положительного полупериода напряжение на светодиодах ограничивается напряжением стабилитрона.

Рис. 2: Комбинация из 16 светодиодов

Последовательный резистор на 100 Ом, 2 Вт предотвращает сильный «пусковой» ток во время переходных процессов. MOV на входе предотвращает скачки или скачки напряжения, защищая цепь. Резистор мощностью 390 кОм, ½ Вт действует как дренажный канал, обеспечивая путь разряда конденсатора Cx при отключении питания от сети. Стабилитрон в выходной секции предотвращает появление избыточных уровней обратного напряжения на светодиодах во время отрицательных полупериодов. Во время положительного полупериода напряжение на светодиодах ограничивается напряжением стабилитрона.

Рис.3: Комбинация из 46 светодиодов

Используйте конденсаторы переменного тока для Cx. Конденсатор фильтра C1 на выходе обеспечивает немерцающий свет. Схема может быть заключена в круглый корпус КЛЛ и, таким образом, может быть подключена непосредственно к патрону лампы переменного тока. Последовательная комбинация из 16 светодиодов (рис. 2) дает яркость (люкс), эквивалентную лампе мощностью 12 Вт. Но если у вас есть две последовательные комбинации из 23 светодиодов, включенных параллельно (всего 46 светодиодов, как показано на рис. 3), это дает свет, равный лампе мощностью 35 Вт. 15 светодиодов подходят для света настольной лампы.Диод D1 (1N4007) и конденсатор C1 действуют как выпрямляющие и сглаживающие элементы, подающие постоянное напряжение на ряд светодиодов. Для ряда из 16 светодиодов используйте Cx 0,22 мкФ, 630 В; С1 22 мкФ, 100В; и стабилитрон 48В, 1Вт. Аналогично, для комбинации из 23 + 23 светодиодов используйте Cx 0,47 мФ, 630 В; C1 33 мкФ, 150В; и стабилитрон 69В, 1Вт.


12Volt 1.5Watt 3 SMD5730 Суперяркие светодиоды Квадратные вывески с постоянным током Линейные одноцветные светодиодные модульные гирлянды для освещения букв канала

SuperLightingLED.com гордится качеством; Мы гарантируем наши светодиодные фонари и 24 месяца гарантии, любые проблемы с качеством, бесплатная замена отправлена.

Мы используем только лучшие компоненты во всех наших осветительных решениях, работая с заводами, которые имеют сертификаты ROHS и CE. У нас есть строгий контроль качества, все светодиодные фонари проверены на возраст и проходят как минимум 2 проверки качества, прежде чем они будут выпущены.

На рынке есть много светодиодных светильников, которые не соответствуют этим стандартам, но мы гарантируем все светодиодные светильники, продаваемые SuperLightingLED.com сделаны так, чтобы прослужить долгую жизнь светодиодной лампе.

2. Что такое светодиод?

Светоизлучающий диод (LED) — это устройство, состоящее из полупроводника, который излучает световую энергию, когда через него проходит электрический ток. Светодиоды можно использовать в широком спектре осветительных приборов. Прогнозируется, что светодиодные фонари — это будущее энергоэффективного домашнего освещения.

3. Как долго служат светодиодные фонари?

Светодиодные лампы имеют гораздо более длительный срок службы по сравнению со стандартными галогенными светодиодными лампами.Фактически светодиодные фонари служат до 50000 часов — это более 5 лет непрерывной работы! Когда вы устанавливаете новые светодиодные фонари, возможно, вам больше никогда не придется заменять светодиодные фонари.

4. Обеспечивают ли светодиодные светильники высококачественное освещение?

Короткий ответ — ДА! Мы гордимся качеством и светоотдачей всех наших светодиодных фонарей, просто выбирая между теплым или холодным белым. Вы точно не будете разочарованы качеством освещения!

5.Рентабельны ли светодиодные фонари?

Светодиодные фонари Светодиодные фонари обладают высокой энергоэффективностью, что приводит к значительной экономии электроэнергии в течение срока службы лампы. Затраты на электроэнергию растут. Средний счет на домашнее освещение в Великобритании составляет около 300 фунтов стерлингов в год. Замените существующие галогенные светодиодные лампы на светодиодные, и вы сможете сократить расходы на освещение до 90%. Это средняя экономия более 270 фунтов стерлингов в год!

6. Зачем мне нужен светодиодный трансформатор?

Вам может понадобиться только трансформатор, если вы покупаете светодиодные лампы 12 В, все 240 светодиодных ламп не требуют трансформатора, светодиодные лампы 12 В — MR16, G4 и MR11.

Стандартные электронные трансформаторы могут вызвать мерцание некоторых типов светодиодных ламп, что приведет к необратимому долгосрочному повреждению самой светодиодной лампы. Эта проблема наиболее очевидна в светодиодных лампах MR16 12 В, где стандартный трансформатор не обеспечивает плавного протекания тока, вызывая проблемы с мерцанием. Чтобы избежать повреждения ваших новых светодиодных фонарей, всегда лучше использовать драйверы / трансформаторы светодиодов.

7. Можно ли использовать светодиодные фонари с диммерами?

Да.Некоторые типы светодиодных фонарей регулируются.

8. Каковы лучшие характеристики светодиодных фонарей?

Короче говоря, светодиодные фонари — это будущее домашнего и офисного освещения с рядом замечательных функций, в том числе:

9. Мой диммер не работает с моими светодиодными лампами?

Ваши светодиодные фонари Светодиодные фонари могут не регулироваться яркостью. Не все светодиодные фонари Светодиодные фонари имеют возможность затемнения, поэтому вы должны убедиться, что ваши светодиодные фонари имеют регулируемую яркость.

Убедитесь, что у вас есть светорегулятор, совместимый со светодиодами. Стандартные бытовые диммерные переключатели не работают со светодиодной подсветкой. Светодиодные фонари с регулируемой яркостью будут эффективно работать только с переключателем светорегулятора.


10. Что такое SMD?

SMD или поверхностные диоды — это новое поколение светодиодного освещения. Большинство наших светодиодных фонарей содержат SMD, которые в три раза ярче, чем старые светодиоды, и доступны в теплом и холодном белом цвете. Светодиодные лампы с SMD излучают высококачественный свет того же цвета, что и обычные домашние светодиодные лампы.


11. Каковы преимущества использования светодиодного освещения?

Светодиодные лампы Светодиодные фонари имеют много преимуществ по сравнению со стандартными галогенными лампами или лампами накаливания, в том числе:

Чрезвычайно энергоэффективный — 80% потребляемой электроэнергии преобразуется в световую энергию

Наиболее экологичное решение для освещения

Огромное сокращение на счетах за электроэнергию

Срок службы намного дольше, чем у галогенных светодиодных ламп

Работа при низких температурах

Направленный свет

Низкопрофильный и компактный размер

Устойчивость к поломке и вибрации

На срок службы не влияет быстрое переключение

Мгновенное включение с нет времени прогрева

нет инфракрасного или УФ излучения


12.Мои светодиодные фонари не включаются?

Это могло произойти по разным причинам. Чтобы определить, получили ли вы неисправные лампы:

Пожалуйста, убедитесь, что свет получает питание от переключателя / регулятора освещенности

Пожалуйста, проверьте, надежно ли светодиодные фонари вставлены в фитинг

Пожалуйста, разместите светодиодные фонари в альтернативный вариант в той же схеме


13. Подходит ли светодиодное освещение к моим старым осветительным приборам?

Да.Все наши светодиодные фонари идеально подходят для замены ваших старых галогенов, если иное не указано в описании продукта.


14. Нужно ли мне заменять фурнитуру для использования светодиодного освещения?

Нет. Большинство наших светодиодных фонарей предназначены для модернизации. Это означает, что светодиодные светильники Светодиодные лампы подходят для существующих осветительных приборов. Перед покупкой проверьте информацию о наших продуктах на выбранной вами лампе.


15.Какой цвет лучше всего подходит для использования в помещении?

Выбор цвета зависит от личных предпочтений. Самый популярный цвет для внутреннего светодиодного освещения — теплый белый, так как он наиболее близок к цвету, излучаемому традиционными галогенными прожекторами. Наши светодиодные фонари излучают высококачественный свет того же цвета, что и обычные домашние светодиодные фонари.


16. Какой цвет лучше всего подходит для использования вне помещений?

Выбор цвета зависит от личных предпочтений.Самый популярный цвет для внутреннего светодиодного освещения — холодный белый, так как он дает четкий яркий свет, который идеально подходит для освещения открытых пространств.


17. Могу ли я использовать светодиоды в цепи 12 В?

Да.


18. Что лучше для светодиодных фонарей, цепи низкого напряжения или сети?

Они оба так же хороши.


19. Как я могу максимально сэкономить на счете за электроэнергию?

Лучший способ максимально сэкономить на счетах за электроэнергию — это установить светодиодные фонари по всему дому и / или офису.Замена традиционных форм галогенного освещения и освещения лампами накаливания на светодиодные может сократить расходы на освещение до 90%.


20. Зачем мне менять диммер?

Минимальная мощность диммерного переключателя слишком высока, обычно большинство диммерных переключателей имеют мощность 60 Вт, что слишком много для работы со светодиодными лампами с регулируемой яркостью. Вот почему вам нужен диммерный переключатель, совместимый со светодиодами, для использования со светодиодными лампами с регулируемой яркостью.


21. Какая фурнитура должна быть установлена ​​в моей ванной комнате?

Любая арматура, устанавливаемая в ванной / влажной / душевой, должна быть не только огнестойкой, но также водонепроницаемой и иметь соответствующий сертификат IP65 или выше, чтобы соответствовать соответствующим строительным нормам для ванных комнат.


22. Что означает IP65?

Степень защиты IP или степени защиты от проникновения электрического продукта — это ориентир, который используется для определения прочности корпуса, окружающего электрические компоненты.

В случае светодиодных фонарей Светодиодный светильник IP-рейтинг измеряет устойчивость к воздействию частиц пыли и уровень защиты от воды или жидкостей. IP65 означает, что светодиодная лампа полностью защищена от пыли и может выдерживать струи воды под низким давлением со всех сторон — с приемлемым ограниченным проникновением.


23. Что означает IP67?

Степень защиты IP или степени защиты от проникновения электрического продукта — это ориентир, который используется для определения прочности корпуса, окружающего электрические компоненты.

В случае светодиодных фонарей Светодиодный светильник IP-рейтинг измеряет устойчивость к воздействию частиц пыли и уровень защиты от воды или жидкостей. IP67 означает, что светодиодная лампа полностью защищена от пыли и от погружения в воду на глубину 6-39 дюймов.


24. Обязательно ли иметь огнестойкую арматуру?

Потолки являются важным барьером, который помогает предотвратить распространение огня и шума между этажами здания.Установка встраиваемых даунлайтов пробивает этот барьер и может снизить эффективность этого барьера безопасности.
Установка потолочных светильников с огнестойкостью помогает защитить ваше помещение от воздействия огня и шумового загрязнения, а также способствует соблюдению новых строительных норм, регулирующих установку даунлайтов. Сделанные из вспучивающихся материалов, даунлайты с классом огнестойкости герметизируют зазор между потолком и арматурой, обеспечивая до 90 минут защиты от распространения огня в пустые пространства на потолке / чердаке.Даунлайты с огнестойкостью дороже, чем даунлайты без огнестойкости. Однако худшее решение, которое вы можете принять, — это покупать более дешевые модели, которые выглядят точно так же, только для того, чтобы узнать от электрика, устанавливающего их, что строительные нормы требуют для этой ситуации даунлайты с огнестойкостью.


25. Насколько сильно нагреваются светодиодные лампы?

Светодиодные лампы работают значительно холоднее, чем другие типы освещения, такие как галогенные или компактные люминесцентные лампы, но они нагреваются, но тепло рассеивается металлическими радиаторами, которые отводят тепло от самого источника света.Хранение их в прохладном состоянии помогает продлить срок службы светодиодных фонарей.


26. В чем разница между теплым белым, чистым белым и холодным белым?

При выборе белого светодиодного освещения вы можете подумать, что это будет очень простой выбор, поскольку есть только один вариант… белый? Неправильный; на самом деле есть разные оттенки белого на выбор. Три основных оттенка белого цвета: теплый белый (также известный как мягкий белый) — теплый белый не означает, что он теплый на ощупь, теплый — это оттенок белого, в котором загорается светодиод.Теплый белый цвет имеет тенденцию быть слегка желто-коричневым, как и ваши стандартные галогенные лампы. Теплый белый цвет обычно создает ощущение тепла и домашнего уюта. Технические характеристики теплого белого: от 2700k до 3200k (ниже — теплее). Pure White (также известный как дневной белый, коммерческий белый, ярко-белый) — это наиболее близкое сходство с дневным белым, он, как правило, не имеет желтого ( теплый) или голубой (холодный) оттенок к нему. Это используется в коммерческих приложениях, а также для выделения областей; он обычно ярче, чем теплый белый.По шкале Кельвина чистый белый будет иметь значение от 4500k до 6000k (ниже — теплее). Холодный белый — этот белый цвет используется меньше всего из трех, поскольку он обычно слишком «холодный» (синий оттенок) для коммерческого и общего использования. Однако это самый яркий белый цвет, и его можно использовать для выделения областей. Он по-прежнему выглядит очень белым, а синий оттенок очень слабый. Это замечательно для создания ощущения прохлады и свежести. По шкале Кельвина это будет 6500 тыс. +;


27. Почему светодиодные фонари считаются зеленой технологией?

Светодиодные фонари — единственное действительно экологичное решение для освещения.В отличие от традиционных форм освещения, где большая часть электроэнергии выделяется в виде тепла, светодиодные фонари работают с эффективностью около 80%. Это означает, что светодиодные лампы преобразуют 80% своей электроэнергии в световую энергию с очень небольшим количеством тепла, по сравнению с лампой накаливания, которая превращает только 20% используемого электричества в световую энергию.


28. Какой драйвер мне понадобится?

Определить, какой трансформатор вам нужен, довольно просто.Вы берете количество светодиодной ленты в метрах и умножаете ее на мощность светодиодной ленты на метр. Например, 7 м светодиодной ленты 4,8 Вт: 7 x 4,8 Вт = 33,6 Вт. Следовательно, вам потребуется трансформатор на 60 Вт.


29. Можно ли затемнить белую светодиодную ленту?

Светодиодная лента может регулироваться яркостью различными способами. 1 вариант с нашими диммируемыми трансформаторами: они доступны в вариантах 12 В / 24 В, 30 Вт и 100 Вт. Затем они могут быть затемнены с помощью стандартного настенного диммера Triac (стандарт в домашних условиях).У нас также есть приемники с регулируемой яркостью симистора; они проходят между трансформатором и светодиодной лентой. Они работают как с версиями на 12 В, так и на 24 В и идеально подходят для более крупных проектов, в которых используются более мощные трансформаторы, такие как 320 Вт. Другой вариант — наши приемники 0–10 В, они могут использоваться как для версий на 12 В, так и на 24 В. Они проходят между трансформатором и светодиодной лентой и могут быть подключены к таким системам, как Lutron. У нас также есть возможность затемнения через DMX. У нас есть приемники DMX для работы с пультами и системами DMX, чтобы вы могли при необходимости полностью регулировать яркость.Опять же, они проходят между трансформаторами и светодиодной лентой и могут быть соединены вместе для одновременного затемнения всех приемников.


30. Как температура окружающей среды влияет на характеристики светодиодных фонарей?

На характеристики светодиодных фонарей могут отрицательно повлиять резкие изменения температуры окружающей среды или работа светодиодных фонарей за пределами рекомендуемого диапазона температур. Светодиодные фонари проходят испытания при температуре окружающей среды 25 градусов Цельсия, что подходит для большинства домашних условий.

Однако в более сложных условиях, с экстремальными уровнями жарких или холодных условий окружающей среды, может наблюдаться снижение уровня освещенности вместе с неблагоприятным влиянием на срок службы лампы. Вот почему существуют специально разработанные светодиодные фонари для использования в опасных и экстремальных условиях.


31. Как часто мне нужно будет заменять светодиодные фонари?

Светодиодные фонари имеют срок службы более 50000 часов непрерывной работы.Это означает, что если вы замените существующие галогенные светодиодные фонари на новые / новые, возможно, вам больше никогда не придется заменять светодиодные фонари!


32. Сколько длится 50000 часов?

Светодиодные светильники имеют срок эксплуатации более 50000 часов, что соответствует:

5,7 лет (24 часа в день)
7,4 года (18 часов в день)
11,4 года (12 часов в день)
17,1 года (8 часов в день)


33.Как подключить светодиодную ленту?

Для этого типа светодиодной ленты вам понадобится только трансформатор, чтобы заставить ее работать. Вы подключаете двухжильный пусковой провод, выходящий с одного конца. Затем он подключается к трансформатору, красный провод подключается к +, а черный провод подключается к -. Двухжильные кабели можно удлинить по мере необходимости, чтобы можно было установить трансформатор на нужное расстояние.


34. Содержат ли внутри светодиодные лампы какие-либо токсичные материалы?

№Светодиодные лампы относятся к технологии твердотельного освещения и не содержат вредных материалов, в отличие от некоторых других типов домашнего освещения, которые содержат токсичные вещества, такие как ртуть.


35. Какая мощность мне нужна?

Выбор требуемой мощности зависит от того, в каком приложении вы устанавливаете светодиодную ленту. 5 Вт и 10 Вт идеально подходят для использования в качестве основного освещения. Освещение для выделения участков в качестве вторичного освещения.Идеально подходит для навесов, вывесок с ниспадающими потолками и т. Д. Для создания эффекта гладкого ореола. Для этих приложений мощность 10 Вт будет предпочтительнее, чем 5 Вт, если имеется большое количество окружающего освещения. Светильники мощностью 15 Вт и 20 Вт идеально подходят для использования в качестве общего освещения или в качестве основного освещения для площадей, превышающих перекрытия и т.д. Светодиодное освещение Светодиодное освещение включается сразу или его нужно прогреть?

Светодиодные индикаторы горят мгновенно, что означает, что им не требуется время для разогрева.Кроме того, светодиодные фонари не испускают потенциально вредных инфракрасных или ультрафиолетовых излучений.


37. Снижается ли уровень излучаемого света в течение срока службы светодиодных фонарей?

Да. Уровень освещения действительно уменьшается в течение срока службы светодиодных фонарей. Однако из-за их чрезвычайно длительного жизненного цикла это практически незаметно.


38. Когда мне нужно использовать термоусадочную пленку IP67?

IP67 Термоусаживаемый тип требуется в областях, где требуется водонепроницаемость.Например, ванные комнаты, кухни и экстерьер. Термоусадочная версия водонепроницаема, но ее нельзя погружать, например, в пруд. Термоусадочная пленка IP67 — это защитное покрытие поверх светодиодной ленты, которое позволяет легко протирать, очищать и т. Д.


39. Верно ли, что светодиодные лампы энергоэффективны?

Да. Светодиодные лампы работают с КПД около 80%, по сравнению с лампой накаливания, КПД которой составляет всего 20%. Это означает, что светодиодные фонари преобразуют 80% своей электроэнергии в световую энергию.Светодиодные фонари — единственное действительно экологичное решение для освещения.


40. Как создать нестандартную длину? Могу я разрезать ленту?

Все светодиодные ленты режутся. Каждую из них можно разрезать в разных точках: 50 мм, 100 мм, 150 мм или 200 мм, в зависимости от имеющейся у вас версии мощности. Мы можем либо отрезать нужную длину по вашему желанию, либо вы можете сделать это сами. После того, как вы отрежете до нужной длины, чтобы присоединить его к трансформатору или другой детали, вам понадобится паять, а если нет, мы также поставляем 2 типа зажимов.Один из типов — это зажим стартового провода, который присоединяется к обрезку и имеет кабель, выходящий из него. Другой зажим представляет собой «зажим с лентой на ленту», этот зажим соединяет 2 части вместе.

В чем разница между светодиодами 3528 и 5050 | SMD 5050 SMD 3528

Вот простое для понимания сравнение количества и размеров светодиодных чипов.

Различные числа соответствуют различным физическим размерам микросхемы. Числа 5050, 3528, 2835 и т. Д. Соответствуют размеру микросхемы в миллиметрах.Некоторые светодиоды ярче других, а некоторые излучают больше света на ватт.

Светодиодный чип, который вам понадобится, будет зависеть от вашего проекта. Читайте ниже для получения дополнительной информации.

Прежде чем начать, вы новичок в светодиодах? Несколько ресурсов:

Инструмент для выбора светодиодной ленты — Найдите идеальную ленту для вашего проекта.

Что такое светодиодные ленты и на что они способны?

Примеры и идеи светодиодных лент

Светодиодные ленты

могут изготавливаться с использованием различных светодиодных чипов.Цифры, которые вы видите, например, 3528 и 5050, относятся к размеру микросхемы. Полоски старого стиля, которые были популярны в течение нескольких лет, имеют размеры, указанные выше. В настоящее время на рынке есть еще более мелкие и более эффективные светодиодные чипы размером 2835, 3014, 5630 и 3020. Каждый из них имеет преимущества при правильном использовании. Ни одна «одна» микросхема не может управлять ими всеми.

Итак, в чем разница между светодиодами SMD 5050 и 3528 и зачем вам это нужно?

SMD 5050 Светодиодная гибкая лента

Проще говоря, эти светодиодные микросхемы называются SMD 5050, потому что размеры микросхем составляют 5.0 мм x 5,0 мм . Они имеют 3 светодиода в одном корпусе (иногда называемые трехчиповыми) и намного ярче, чем отдельные светодиодные чипы 3528.

Примеры светодиодных лент 5050:


Они используются, когда вам нужно небольшое освещение для области вашего проекта и особенно световые индикаторы RGB с изменяющимся цветом. Теоретически, сравнивая такое же количество микросхем, светодиоды SMD 5050 могут обеспечивать светоотдачу в 3 раза больше, чем у полосок 3528 , , и поэтому светодиод 5050 хорошо подходит для освещения областей, которые могут быть подвержены сильному окружающему освещению.Однако, поскольку они больше по размеру, их не так много, что вы можете поместиться на печатную плату. При таком использовании 5050-х годов есть некоторые ограничения яркости.

Хотя они выделяют больше тепла, чем более мелкие чипы, оно все же значительно ниже, чем другие варианты освещения. Для этих типов светодиодов требуется более толстая печатная плата, чтобы отводить тепло от микросхем.

Светодиоды 5050 отличаются от светодиодов 3528 тем, что светодиоды 5050 могут объединять три разных чипа внутри корпуса, а светодиоды создают миллионы цветовых вариаций .

Хотя микросхему 5050 можно использовать в одноцветных приложениях, мы обнаружили, что светодиоды 5050 лучше подходят для RGB, а светодиоды 3528 SMD с высокой плотностью лучше подходят для одноцветных приложений.

SMD 3528 Светодиодная лента

Называются они SMD3528, потому что размер микросхемы составляет 3,5 мм * 2,8 мм. Эти светодиодные чипы (один светодиод на чип) яркие, но не такие яркие, как 5050, расположенные рядом.Однако при использовании в большем количестве может быть ярче, чем сопоставимая полоса 5050.

Эти светильники отлично подходят для подсветки телевизоров, цветных брызг на стенах, акцентного освещения для карнизов и картин, под столами и шкафами, барами и т. Д.

Светодиоды

3528 могут быть наиболее экономичными, но они не будут такими яркими по сравнению с чипом 5050 по отдельности, но когда их 600 на катушке, они могут быть ярче, чем полоска 5050.

Совет по покупке: при сравнении светодиодных лент разных компаний, если в обеих конкурирующих полосах используются одни и те же микросхемы, посмотрите, сколько светодиодов находится на полосе, и посмотрите, какой световой поток определяет яркость.

Обратите внимание на количество светодиодов на фут или метр. При поиске яркой светодиодной ленты обязательно сравнивайте яблоки с яблоками, поскольку не все светодиодные ленты сделаны одинаково.

Смотрите : видео на YouTube, показывающее, как наши светодиодные ленты 3528 поставляются с 600 светодиодами на катушку вместо 300



3528 Светодиоды в различных светотехнических проектах

Другие размеры: 3020 светодиодных чипов и 3014 светодиодов с высокой яркостью Светодиодные ленты с

Серия UltraBright входит в число самых ярких светодиодных лент в мире!


3020 Светодиодные чипы SMD

3014 светодиодных чипов

Хотя светодиоды SMD 5050 и 3528 были самыми популярными на рынке ленточных светильников, рынок светодиодов быстро изменился за последние несколько лет.

Сегодня доступно множество светодиодных чипов, которые на ярче, и более эффективны. Микросхемы 3020 SMD LED в нашей серии High CRI UltraBright и микросхемы 3014 SMD LED в наших светодиодных ленточных светильниках Architectural Ultra Bright и Design Series Ultra Bright меньше по размеру и более эффективны, чем их предшественники. Поскольку размеры светодиодов намного меньше, мы смогли разместить их намного больше на ленточных светильниках, создав таким образом ослепляюще яркие светодиодные ленты.Наши промышленные светодиодные ленты используют новый усовершенствованный чип 2835 .

Итак, что все это значит?

Что выбрать: 5050, 3528, 3020, 3014 или какой-нибудь другой размер, о котором я никогда не слышал?

Размер микросхемы и количество необходимых микросхем зависят от того, для чего будут использоваться светодиодные ленты.Мы можем помочь вам разработать ваш проект и выбрать необходимую полосу и чип бесплатно!

Рекомендуем сделать обзор вашего проекта и задать несколько основных вопросов.

Для начала определитесь, для чего вы хотите / для чего вам нужно освещение.

    1. Посмотреть наше руководство по покупке
    2. Что это за проект? Вам нужно акцентное освещение, основное рабочее освещение, изменение цвета, освещение витрины, уличное освещение и т. Д.?
    3. Возможность диммирования или отсутствия диммирования?
    4. Какой цвет вам нужен?
    5. Вам нужен очень высокий индекс цветопередачи?
    6. Какая яркость нужна?
    7. Вам нужна гидроизоляция?

При покупке светодиодов обратите внимание и сравните следующее:

    1. Посмотрите, сколько светодиодов на катушке или на фут и общий люмен (яркость) светодиодной ленты
    2. Обратите внимание на CRI (индекс цветопередачи) — наш CRI находится в диапазоне от 80 до 95.
    3. Сколько ватт потребляет полоска?
    4. Внесены в список безопасности UL или ETL?
    5. Диммируются ли они?
    6. Сколько унций меди они используют в своей печатной плате для отвода тепла? (мы используем 2-4 унции)
    7. Какие типы светодиодных чипов используются?
    8. Как размещены светодиоды? (Вы будете получать один и тот же цвет при каждом заказе?) * Не решайтесь покупать, если поставщик не предлагает эту информацию, поскольку это важные характеристики, которые необходимо знать при покупке качественного продукта.

Светодиодная лента 101: Отличные и информативные вводные страницы:

1. Что такое светодиодные ленты и на что они способны?

2. Что мне нужно знать, прежде чем я выберу светодиодную ленту?

3. Примеры и идеи светодиодных лент

4. Сравнительная таблица светодиодных лент

5. Как Flexfire LEDs производит светодиодные ленты высочайшего качества?

Есть вопросы? Наши специалисты по дизайну готовы помочь вам с любым вопросом!

Исследование эффективности светодиодов с помощью мультифизического моделирования

Яркие светоизлучающие диоды (светодиоды) совершают революцию в индустрии освещения, и, в частности, синие светодиоды открывают новую эру широко распространенного эффективного светодиодного освещения.Важность синих светодиодов была отмечена Нобелевской премией по физике этого года, которая была присуждена изобретателям. Но поскольку яркие светодиоды питаются более высокими токами, они страдают от снижения эффективности — явление, известное как LED drop . Используя мультифизическое моделирование, мы можем исследовать и понять механизмы, лежащие в основе эффективности светодиодов.

Эффективные ярко-белые светодиоды

Светодиоды (LED) невероятно эффективны по сравнению с традиционной технологией освещения.Светодиоды обычно требуют от 10 до 20% мощности, необходимой для работы эквивалентной лампы накаливания, и имеют срок службы более чем в 25 раз дольше.

Светодиоды против традиционных лампочек
Светодиоды

достигают своих значительно улучшенных характеристик, работая совершенно иначе, чем традиционные лампы с проволочной нитью. Светодиоды — это полупроводниковые устройства, которые излучают свет, когда электроны в зоне проводимости переходят через запрещенную зону посредством излучательной рекомбинации с дырками в валентной зоне.При нормальной работе в этом процессе выделяется очень мало тепла, что позволяет преобразовать большую часть движущей энергии в свет.

Лампы накаливания основаны на резистивном нагреве нити накала, которая излучает свет, когда становится достаточно горячим для свечения. При этом используется много энергии только для нагрева нити, и лишь небольшая часть выходной энергии идет на производство света. Высокая температура также приводит к сокращению срока службы, поскольку перегоревшие нити почти всегда являются причиной выхода из строя ламп накаливания.

Почему цвет имеет значение для светодиодов

В отличие от ламп накаливания, светодиоды излучают свет в очень узком диапазоне длин волн, что приводит к жалобам на «неестественное» качество света, производимого ранними светодиодными лампами.

Красные, зеленые и желтые светодиоды существуют уже несколько десятилетий, но именно изобретение синего светодиода сделало возможным яркое белое эффективное светодиодное освещение, которое стало реальностью. Синие светодиоды значительно улучшают яркость и спектральное качество излучения светодиодов.Какая разница в цвете?

Что ж, синие светодиоды так важны, потому что синие фотоны находятся в верхней части диапазона энергии, который может быть обнаружен человеческим глазом. Это позволяет использовать синие фотоны для стимулирования более широкого излучения слоев люминофора вокруг корпуса светодиода, что приводит к излучению ряда фотонов с более низкой энергией. Это, в свою очередь, создает более широкий спектр излучения, который люди часто называют «более теплым».

В качестве альтернативы синие светодиоды можно комбинировать с красными и зелеными светодиодами, и их относительная яркость может быть сбалансирована для создания любого желаемого оттенка.Это открывает перспективу настраиваемых источников света, яркость и цвет которых можно варьировать. Действительно, эта идея произвела революцию в индустрии освещения. Гонка продолжается, чтобы разрабатывать новые эффективные и настраиваемые осветительные приборы.

Моделирование синих светодиодов с помощью мультифизического моделирования

Хотя светодиоды предлагают значительное повышение эффективности по сравнению с предыдущими технологиями освещения, все же есть некоторые научные и инженерные проблемы, которые необходимо преодолеть.

Нежелательный эффект: LED Droop

В частности, эффективность светодиодов снижается с увеличением плотности тока возбуждения, что приводит к спаду светодиодов.Это означает, что для поддержания эффективного производства света светодиоды должны работать при очень малых токах. Из-за эффекта падения светодиода мы должны либо увеличить площадь светодиодного устройства, либо добавить больше светодиодов в лампу, чтобы увеличить яркость без ущерба для эффективности.

Если мы сможем устранить провисание светодиодов, светодиоды можно было бы сделать намного ярче, просто подавая на них большие токи. Это также снизило бы финансовые расходы и воздействие на окружающую среду производства светодиодных ламп. Причина спада светодиода — предмет многих текущих исследований.Один из способов разобраться в проблеме — использовать мультифизическое моделирование для исследования возможных механизмов, которые могут быть ответственны за эффект.

Пример мультифизического моделирования

В качестве примера рассмотрим первый высокоэффективный синий светодиод, за который была присуждена Нобелевская премия по физике 2014 года.

Большая ширина запрещенной зоны, необходимая для излучения голубых фотонов, достигается с использованием материалов на основе нитрида галлия. В частности, использовалось устройство с двойной гетероструктурой InGaN / AlGaN, в котором слой материала InGaN с более низкой запрещенной зоной зажат между AlGaN с большей шириной запрещенной зоны.Устройство легировано в виде p-i-n-диода со светоизлучающим слоем InGaN в центре внутренней области.


Геометрия и легирование устройства с синим светодиодом. Слева: изображение слоистой структуры устройства. В легированном n-легированном слое протравливается канавка, позволяющая разместить n-контакт, а на поверхность наносится p-контакт. Вверху справа: геометрия модели представляет собой одномерное поперечное сечение активной двойной гетероструктуры устройства. Внизу справа: отмеченная концентрация легирующей примеси по всему устройству показывает, что светоизлучающий слой InGaN находится во внутренней области структуры p-i-n диода.

Конструкция с двойной гетероструктурой помогает максимизировать эффективность светодиодного устройства. Нижний запрещенный слой InGaN образует потенциальную яму, которая захватывает электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне. В состоянии равновесия, когда напряжение не подается, встроенный потенциал на p-i-n-переходе создает потенциальный барьер, препятствующий протеканию тока. Применение прямого смещения уменьшает высоту барьера и позволяет носителям занимать потенциальную яму в слое InGaN.

Это можно увидеть, построив энергетическую диаграмму для устройства при двух различных приложенных напряжениях, как показано ниже:

Диаграммы уровней энергии светодиода с двойной гетероструктурой. Слева: нулевое смещение. Справа: предвзятость. Слой InGaN, размер которого составляет 0,15 ≤ x ≤ 0,155 мкм, создает потенциальную яму как в зоне проводимости, так и в валентной зоне. Потенциальный барьер между сторонами n-типа и p-типа устройства уменьшается за счет приложения прямого смещения. Зона проводимости и валентная зона обозначены полу.Ec и semi.Ev соответственно, а электронный и дырочный квазиуровни Ферми обозначены semi.Efn и semi.Efp.

Помимо уменьшения потенциального барьера на устройстве, прямое смещение также влияет на квазиуровни Ферми. Это имеет важные последствия для плотности носителей во всем устройстве. При нулевом смещении квазиуровни Ферми находятся далеко от краев зоны, что приводит к низкой заселенности носителей заряда в потенциальной яме InGaN. При прямом смещении квазиуровни Ферми перекрывают зону проводимости и валентную зону в потенциальной яме, что приводит к высокой концентрации как электронов, так и дырок в слое InGaN.Эти эффекты можно увидеть на следующих двух графиках, показывающих концентрацию носителей.

Для рекомбинации электрон и дырка должны находиться в одной и той же координате x , поэтому потенциальная яма локализует излучение внутри слоя InGaN. Поскольку желаемая длина волны излучается только материалом InGaN, а локализация излучения увеличивает долю рекомбинации, происходящей внутри слоя InGaN, эффективность светодиода увеличивается.

Концентрации носителей по всему устройству.Слева: нулевое смещение. Справа: предвзятость. В обоих случаях потенциальная яма InGaN захватывает электроны и дырки. Однако плотности носителей в потенциальной яме резко увеличиваются за счет применения прямого смещения.

Спектр излучения материала InGaN может быть рассчитан по динамике носителей заряда в этой области с использованием приближения параболической зоны и модели прямого запрещенного перехода. Пиковая длина волны в спектре излучения зависит от состава сплава In x Ga (1-x) N, поскольку он контролирует ширину запрещенной зоны материала.В нашем случае ширина запрещенной зоны материала InGaN была установлена ​​так, чтобы гарантировать эмиссию между 430 и 450 нм, что находится в синем диапазоне видимого спектра. Ниже вы можете увидеть результирующий спектр, рассчитанный, когда устройство работает с управляющим током 10 мА.

Обратите внимание, что отсутствие примесей материала и других эффектов уширения приводит к резкому обрыву излучения на длине волны, соответствующей запрещенной энергии.


Расчетный спектр электролюминесценции от центра слоя InGaN.

Оптимизация эффективности светового потока светодиодов

Мы можем визуализировать эффекты спада светодиода, построив график общей скорости излучения фотонов из слоя InGaN как функции управляющего тока. Первоначально общий уровень выбросов увеличивается почти линейно с током. Однако после нескольких десятков мА он изгибается, следуя очень сублинейной скорости роста.

Сублинейное увеличение общей скорости излучения в зависимости от управляющего тока характерно для спада светодиода.

Мы оцениваем эффективность светодиода, рассматривая отношение полной скорости излучения фотонов, проинтегрированной по слою InGaN, к скорости инжекции носителей. Это позволяет нам рассчитать внутреннюю квантовую эффективность , которая дает вероятность того, что инжектированный носитель будет излучательно рекомбинировать в светоизлучающей области InGaN. Поскольку площадь поперечного сечения устройства с двойной гетероструктурой может варьироваться, полезно рассматривать внутреннюю квантовую эффективность как функцию плотности тока, как показано на диаграмме выше.

Имеется четкий пик эффективности при плотностях тока около 30 А · см -2 , который можно объяснить, рассматривая динамику носителей. При очень малых токах возбуждения квазиуровни Ферми не перекрываются краями зон, и потенциальная яма преимущественно не занята носителями. Напротив, при плотностях тока выше ~ 100 А · см -2 плотность носителей в потенциальной яме очень высока, и другие взаимодействия носителей с носителями могут уменьшить долю, которая излучательно рекомбинирует.

В дополнение к взаимодействиям носитель-носитель, уменьшающим долю ограниченных носителей, которые излучательно рекомбинируют, возможно, что более высокие скорости инжекции носителей, связанные с увеличенными плотностями тока, уменьшают долю носителей, заключенных в потенциальной яме InGaN до рекомбинации. Кроме того, джоулев нагрев увеличенными токами может снизить эффективность, поскольку энергия электронов, которая идет на нагрев устройства, не может использоваться для производства света. Однако эффекты уменьшения вероятности удержания носителей и нагрева не включены в это моделирование.

Хотя точные механизмы, участвующие в спаде светодиода, до конца не изучены, наше мультифизическое моделирование сосредоточено на эффектах безызлучательных механизмов распада. Эти механизмы могут снизить эффективность за счет уменьшения доли событий рекомбинации, которые испускают фотоны. Эффекты взаимодействия носитель-носитель включены с использованием модели оже-рекомбинации, а эффекты примесного рассеяния включены с использованием модели рекомбинации с помощью ловушек. На снимке экрана ниже показаны эти две нерадиационные функции, включенные в дерево Построителя моделей вместе с функцией оптических переходов, которая вычисляет интенсивность излучения с использованием модели прямого запрещенного перехода.


Снимок экрана дерева построителя моделей COMSOL, на котором показаны включенные механизмы рекомбинации.

Оже-рекомбинация, которая требует взаимодействия носитель-носитель в каждой полосе, имеет наиболее значительное влияние на эффективность излучения. Скорость оже-рекомбинации пропорциональна кубу плотности носителей, тогда как скорость прямой излучательной рекомбинации пропорциональна квадрату плотности носителей. Это означает, что по мере увеличения плотности носителей относительная скорость оже-рекомбинации увеличивается, уменьшая долю носителей, которые рекомбинируют с испусканием фотона.Таким образом, КПД снижается.


ВАХ прибора. Синяя линия показывает данные, полученные в результате исследования напряжения, в котором граничные условия напряжения были применены к контактам и был рассчитан результирующий ток. Зеленые маркеры показывают данные, полученные в результате исследования с использованием тока, в котором ток был зафиксирован на p-контакте, и было рассчитано результирующее напряжение. Желтый кружок указывает текущий диапазон, который соответствует пику внутренней квантовой эффективности.

Устройство смоделировано с поперечными размерами 200 на 200 мкм. Пик внутренней квантовой эффективности соответствует 10-30 мА управляющего тока, что типично для светодиодов такого размера. Рассмотрение вольт-амперной характеристики устройства, показанного на рисунке выше, позволяет наглядно визуализировать последствия спада светодиода. Устройство демонстрирует типичное поведение диода с напряжением включения около 3,3 В. Синяя линия и зеленые маркеры показывают результаты, рассчитанные на основе моделирования, управляемого напряжением и управляемым током, соответственно.Желтый кружок указывает диапазон токов, в котором светодиод может работать эффективно.

Из-за спада светодиода светодиод может работать при токах, близких к напряжению включения диода. Это означает, что для увеличения общей скорости излучения фотонов без ущерба для эффективности мы должны увеличить площадь устройства. Устранение или смягчение спада светодиода позволило бы увеличить яркость светодиода, просто управляя им большим током, без снижения эффективности.Поскольку для заданного светового потока потребуется меньше полупроводникового материала, это снизит стоимость и воздействие на окружающую среду светодиодных осветительных приборов.

Выводы и дополнительная литература

Используя возможности мультифизического моделирования, мы исследовали характеристики излучения и идеальный рабочий диапазон светодиодного устройства. Мы увидели важность механизмов безызлучательной рекомбинации и их вклад в спад светодиода в результатах нашей модели. В сочетании с экспериментальными результатами для проверки того, какие процессы необходимо включить, и относительной важности каждого возможного механизма снижения эффективности, моделирование может быть важным инструментом в расширении деятельности по разработке продукта.

Как управлять многими светодиодами / мощными светодиодами с помощью GPIO | Руководство для начинающих

Подключение светодиода к контакту GPIO можно выполнить, и это часто делается. Но это будет работать только в том случае, если на светодиодах прямое падение напряжения менее 5 В (или 3,3 В с некоторым GPIO (некоторые даже до 1,1 В!)). GPIO часто ограничиваются примерно 20 мА, и, например, для Arduino Mega некоторые шины GPIO могут выдавать максимум 100 мА, так что одновременно будет гореть только 5 светодиодов. Более того, если каждый светодиод занимает один GPIO, вы ограничены количеством GPIO, которое у вас есть, и часто не многие контакты имеют возможность PWM, поэтому вы даже не можете их затемнить.

В этом проекте будут рассмотрены различные способы управления светодиодами, их относительные достоинства, а также конструктивные особенности.

Стандартный метод управления светодиодами с низким энергопотреблением (часто используемый только для отладки) может быть подключен напрямую к GPIO, как показано ниже.

Эти светодиоды очень дешевы и по большей части не такие яркие. Они не предназначены для чего-то большего, кроме включения или выключения, просто для индикации чего-либо, например, индикатора питания или активности.

Чтобы правильно выбрать резистор (R1 и R? На схеме), вам необходимо знать:

  • Напряжение контактов GPIO (обычно 5 В для Arduino и 3,3 В для Raspberry Pi)
  • Прямое падение напряжения светодиода (1,8 — 3,3 В для маломощных)
  • Ток светодиода (около 20 мА для маломощного)

Затем вы можете использовать V = IR, чтобы найти значение R1, которое получается равным:

R1 = (напряжение GPIO — прямое падение напряжения) / (ток светодиода)

Безопасная ставка обычно составляет 330 -> 500 Ом.2, чтобы резистор не перегревался. При 20 мА и резисторе 500 Ом вам понадобится резистор 200 мВт, но стандартный резистор в сквозном отверстии составляет 0,25-0,5 Вт, так что это нормально, если у вас нет нескольких светодиодов

Светодиоды высокой мощности могут иметь диапазон от 3 Вт до 500 Вт (более 10 Вт очень яркие, и их следует использовать с осторожностью, чтобы не повредить глаза). В светодиодах высокой мощности также часто используется напряжение, намного превышающее 5 В, которые Arduino использует при гораздо более высоких токах. Многие светодиоды мощностью 10 Вт работают от 12 В, и почти все светодиоды мощностью 100 Вт работают от 30 В или более, используя несколько ампер, поэтому запуск от GPIO не имеет большого значения.

Решением этой проблемы является МОП-транзистор логического уровня. Вы можете использовать BJT, но, на мой взгляд, MOSFET лучше, так что это то, что будет использоваться в этом руководстве. Вам также понадобится внешний источник питания для светодиода и, возможно, резистор, как описано в шаге 1, но это зависит от вашего драйвера (мы коснемся этого позже).

MOSFET

выпускается в двух вариантах: N-MOS и P-MOS. Из-за того, как они сделаны, N-MOS имеют более низкое сопротивление в открытом состоянии и, следовательно, более низкие потери в открытом состоянии, их также очень легко управлять с Arduino, если вы выберете устройство логического уровня, поэтому мы будем рассматривать только N -MOS, но не стесняйтесь читать о вождении P-MOS и других устройствах с высоким приводом.

Базовая схема схемы приведена ниже, где R2 выступает в качестве дополнительного понижающего резистора, поэтому светодиод не будет светиться, если GPIO перейдет на высокоимпедансный вход:

Как видите, это действительно довольно просто, сложность этой конструкции состоит в том, чтобы узнать, какой MOSFET выбрать. Есть тысячи и тысячи полевых МОП-транзисторов на выбор, но поскольку то, что мы делаем, очень простое и не высокочастотное, вы можете сузить его, выполнив поиск полевого МОП-транзистора на RS и уточнив результаты следующим образом

  • Выбрать приспособление для прохода через отверстие
  • Выберите тип N
  • Найдите низкое сопротивление в открытом состоянии (менее 0.2 и убедитесь, что полевой МОП-транзистор может рассеивать выделяемое им тепло. В противном случае вам может понадобиться радиатор на MOSFET.

    Светодиоды

    — это устройство, управляемое током, а не напряжением, как некоторые думают. При выборе источника питания для светодиода у вас есть несколько вариантов. С маломощными вещами все будет в порядке, если вы будете использовать стандартные шины 5 В / 3,3 В на устройстве с токоограничивающим резистором, как показано в шаге 1. Источник питания для этого имеет постоянное напряжение, что означает, что он пытается поддерживать напряжение на уровне постоянный уровень и текущие изменения.Для светодиода высокой мощности использование этого метода может стать очень неэффективным, и яркость светодиода будет меняться по мере нагрева, так как значение резистора будет изменяться по мере того, как он нагревается.

    Решением этой проблемы является стабилизатор постоянного напряжения постоянного тока (их легко найти и часто называют просто драйверами светодиодов). Эти устройства часто могут повышать или понижать входное напряжение в зависимости от того, что нужно светодиоду, но, что наиболее важно, они будут снижать свою выходную мощность, чтобы не превышать установленный вами предел тока.Это означает, что, когда вы включаете его, драйвер будет регулировать светодиод при постоянном напряжении, а затем, когда он нагревается и потребляет все больше и больше тока, как только он достигает порога (скажем, 2 А), он понижает напряжение, чтобы поддерживать максимум. 2А, что намного лучше для исправности светодиода.

    Что делать, если у вас недостаточно GPIO? Arduino Uno позволяет использовать до 20 контактов GPIO, поэтому у вас может быть 20 светодиодов, если вы использовали предыдущие концепции, но тогда у вас нет места для чего-либо еще, а что, если вам нужно еще более 20 светодиодов?

    Одно из решений — подключить светодиоды в матричную схему, как показано ниже:

    Использует только 8 GPIO, но позволяет управлять 16 светодиодами, но увеличивает масштаб, т.е.e использование 16 gpio дает 64 светодиода, которыми вы можете управлять. Единственным недостатком является то, что вы должны управлять им столбец за столбцом (или строка за строкой), так что вы действительно можете управлять только 4 светодиодами за раз, но если вы переключаетесь между ними достаточно быстро, вы не можете видеть это человеком. глаз.

    То, как это работает, например, если вы хотите, чтобы светодиоды в четвертом столбце и третьей строке вниз (D12) были включены, вы должны потянуть GPIO 8 на низкий уровень и GPIO 3 на высокий уровень, что, в свою очередь, только включит светодиод. в четвертом столбце и в третьем ряду вниз.Однако вам нужно будет подтянуть GPIO 1, 2 и 4 к низкому уровню и GPIO 5, 6 и 7 к высокому уровню, чтобы включить только светодиод D12.

    Этот метод полезен для быстрого и дешевого способа включения светодиодов, но без внешнего драйвера (о котором будет сказано ниже) может наблюдаться заметное мерцание, что часто приводит к более сложным результатам.

    Еще один способ управлять большим количеством светодиодов — использовать что-то вроде микросхемы PCA9685, которая использует I2C, чтобы дать вам до 16 дополнительных выходов PWM.Вы также можете иметь несколько из них на I2C, если вам нужно больше, но это может ограничить скорость передачи данных. Эти модули PCA9685 часто продаются как сервоприводы, но они работают в режиме от 0 до 1, поэтому вы можете легко использовать их в качестве драйверов светодиодов.

    PCA9685, однако, имеет ограничение в 25 мА, что означает, что вы застряли со светодиодами с низким энергопотреблением, хотя вы все равно можете подключить выход к полевому МОП-транзистору и управлять светодиодами с более высокой мощностью, но довольно редко вам нужно использовать так много светодиодов с высокой мощностью. питаемые светодиоды.

    Схема PCA9685 показана ниже, с дополнительными перемычками на A0-A5 для выбора адреса I2C.C1 действует как зарядный пул, поэтому светодиоды могут найти ток для быстрого включения, а C2 действует как развязывающий конденсатор для снижения шума, и его следует размещать как можно ближе к ИС.

    Существует множество светодиодных драйверов, многие из которых используют различные типы интерфейсов, такие как последовательный или SPI, но посмотрите вокруг и посмотрите, что вы можете найти. Любой драйвер, который использует интерфейс, а не просто драйвер, означает, что вы можете сохранить много GPIO, а также снижает сложность, поскольку вам не нужно беспокоиться о программировании пошагового перехода по строкам и столбцам, как то, что было бы необходимо на шаге 4. .

    Иногда вам нужно управлять целым набором светодиодов, поэтому вы можете использовать адресуемые светодиоды, такие как WS2812 (обычно используемый адресный светодиод).

    Они часто бывают полосами или панелями, но их можно найти как отдельные светодиоды на плате, например, этот

    Они работают, обеспечивая светодиоды 5 В (иногда 12 В) и GND, а затем вывод данных. Вывод данных — это одиночный провод, который подключен к выводу GPIO на Arduino. Данные передаются битом на вход данных светодиода, а затем данные снова выводятся на следующий светодиод через выходной контакт светодиода.Данные отправляются таким образом, что каждый светодиод будет получать данные о своем цвете и яркости, чтобы вы могли указать такие вещи, как 3-й светодиод в строке зеленым, а 4-й — оранжевым. Эти светодиоды можно менять на частоте 800 Гц (ограничено тем, сколько вы вставляете в цепочку), и это означает, что вам нужен только один вывод на Arduino.

    Со всем этим можно справиться с помощью библиотек, подобных библиотеке Adafruit_NeoPixel, что означает, что вам нужно только указать цвет и яркость, а все остальное она сделает.Такие светодиоды использовались в нашем аркадном проекте, который можно найти здесь.

    Мы надеемся, что этот список опций даст вам некоторое представление о том, как лучше управлять светодиодами. Это не полный список вариантов, но он дает вам представление о некоторых из самых простых вариантов. Возможно, вам потребуется больше узнать о том, как лучше реализовать свою идею в конкретном приложении, но у вас должно быть хорошее представление о том, что вам может понадобиться.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *