Характеристики світлодіодів: споживання струму, напруга, потужність і світловіддача
Характеристики світлодіодів: споживання струму, напруга, потужність і світловіддача
Часи, коли світлодіоди використовували тільки в якості індикаторів включення приладів, давно пройшли. Сучасні світлодіодні прилади можуть повністю взаимозаменить лампи розжарювання в побутових, промислових і вуличних світильниках. Цьому сприяють різні характеристики світлодіодів, знаючи які можна правильно підібрати LED-аналог. Використання світлодіодів, враховуючи їх основні параметри, відкриває велику кількість можливостей в сфері освітлення.
Основою світлодіода є штучний напівпровідниковий кристалик
Які бувають світлодіоди
Світлодіод (позначається СД, СІД, LED в англ.) являє собою прилад, в основі якого лежить штучний напівпровідниковий кристалик. При пропусканні через нього електроструму створюється явище випускання фотонів, що призводить до світінням. Дане світіння має дуже вузький діапазон спектру, і колір його знаходиться в залежності від матеріалу напівпровідника.
Світлодіоди цілком можуть замінити звичайні лампи розжарювання
Світлодіоди з червоним і жовтим світінням виробляють з неорганічних напівпровідникових матеріалів на базі арсеніду галію, зелені і сині виготовляють на основі індію, галію-нітриду. Щоб збільшити яскравість світлового потоку використовують різні присадки або застосовують метод багатошаровості, коли шар чистого нітриду алюмінію розміщують між напівпровідниками. В результаті утворення в одному кришталиках декількох електронно-діркових (p-n) переходів, яскравість його світіння зростає.
Розрізняють два типу світлодіодів для індикації та освітлення. Перші використовують для індикації включення в мережу різних приладів, а також як джерела декоративної підсвітки. Вони являють собою кольорові діоди, поміщені в просвечивающийся корпус, кожен з них має чотири виводу. Прилади, що випромінюють інфрачервоне світло, використовують у пристроях для віддаленого керування приладами (пульт ДУ).
В області освітлення використовують світлодіоди, що випромінюють біле світло. За кольором розрізняють світлодіоди з холодним білим, нейтральним білим і теплим білим свіченням. Існує класифікація застосовуються для освітлення світлодіодів за способом монтажу. Маркування світлодіоди SMD означає, що прилад складається з алюмінієвої або мідної підкладки, на якій розміщений кристалик діода. Сама підкладка розташовується в корпусі, контакти якого з’єднані з контактами світлодіода.
Застосування світлодіодного підсвічування в інтер’єрі кухні
Інший тип світлодіодів позначається OCB. У такому приладі на одній платі розміщується безліч кристалів, покритих люмінофором. Завдяки такій конструкції досягається велика яскравість світіння. Таку технологію використовують при виробництві світлодіодних ламп з великим світловим потоком на відносно малій площі. У свою чергу це робить виробництво світлодіодних ламп найбільш доступним та недорогим.
Зверніть увагу! Порівнюючи лампи на SMD і COB світлодіодах можна відзначити, що перші піддаються ремонту шляхом заміни вийшов з ладу світлодіода. Якщо не працює лампа на COB світлодіодах, доведеться змінювати всю плату з діодами.
Характеристики світлодіодів
Вибираючи для освітлення відповідну світлодіодну лампу, слід враховувати параметри світлодіодів. До них відносять напруга живлення, потужність, робочий струм, ефективність (світловіддача), температуру світіння (колір), кут випромінювання, розміри, термін деградації. Знаючи основні параметри, можна буде без праці вибрати прилади для отримання того або іншого результату освітленості.
LED-технології використовуються в оформленні табло аеропортів і вокзалів
Величина струму споживання світлодіода
Як правило, для звичайних світлодіодів передбачена сила струму величиною 0,02 А. Однак бувають світлодіоди, розраховані на 0,08 А. До таких світлодіодів відносять більш потужні прилади, пристрої яких задіяні чотири кристала. Вони розташовуються в одному корпусі. Так як кожен з кристалів споживає по 0,02 А, в сумі один прилад буде споживати 0,08 А.
Стабільність роботи світлодіодних приладів залежить від величини струму. Навіть незначне збільшення сили струму сприяє зниженню інтенсивності випромінювання (старіння) кристала і збільшення колірної температури. Це в кінцевому результаті призводить до того, що світлодіоди починають кидати синім кольором і передчасно виходять з ладу. А якщо показник сили струму збільшується істотно, світлодіод відразу перегорає.
Щоб обмежити струм, в конструкціях LED-ламп і світильників передбачені стабілізатори струму для світлодіодів (драйвери). Вони перетворюють струм, доводячи його до потрібної світлодіодам величини. У випадку, коли потрібно підключити окремий світлодіод до мережі, потрібно використовувати струмообмежувальні резистори. Розрахунок опору резистора для світлодіода виконують з урахуванням його конкретних характеристик.
Корисна порада! Щоб правильно підібрати резистор, можна скористатися калькулятором розрахунку резистора для світлодіода, розміщеним у мережі інтернет.
Світлодіодна гірлянда може використовуватися в якості декору приміщення
Напруга світлодіодів
Як дізнатися напруга світлодіодів? Справа в тому, що параметри напруги живлення як такого у світлодіодів немає. Замість цього використовується характеристика падіння напруги на світлодіоді, що означає величину напруги на виході світлодіода при проходженні через нього номінального струму. Значення напруги, вказане на упаковці, відображає як раз падіння напруги. Знаючи цю величину, можна визначити час, що залишився на кристалі напруга. Саме це значення береться до уваги при розрахунках.
Враховуючи застосування різних напівпровідників для світлодіодів, напруга у кожного з них може бути різним. Як дізнатися, на скільки Вольт світлодіод? Можна визначити за кольором світіння приладів. Наприклад, для синіх, зелених і білих кристалів напруга становить близько 3В, для жовтих і червоних – від 1,8 до 2,4 Ст.
При використанні паралельного підключення світлодіодів ідентичного номіналу з величиною напруги в 2В можна зіткнутися з наступним: в результаті розкиду параметрів одні випромінюючі діоди вийдуть з ладу (згорять), а інші будуть дуже слабко світитися. Це відбудеться через те, що при збільшенні напруги навіть на 0,1 В спостерігається збільшення сили струму, що проходить через світлодіод, в 1,5 рази. Тому так важливо стежити, щоб струм відповідав номіналом світлодіода.
100Вт лампи розжарювання еквівалентно 12-12,5 Вт LED-світильники
Світловіддача, кут світіння і потужність світлодіодів
Порівняння світлового потоку діодів з іншими джерелами світла проводять, враховуючи силу видаваного ними випромінювання. Прилади розміром близько 5 мм в діаметрі дають від 1 до 5 лм світла. У той час як світловий потік лампи розжарювання в 100Вт становить 1000 лм. Але при зіставленні необхідно враховувати, що у звичайної лампи світло розсіяний, а у світлодіода – спрямований. Тому необхідно брати до уваги кут розсіювання світлодіодів.
Кут розсіювання різних світлодіодів може становити від 20 до 120 градусів. При освітленні світлодіоди дають більш яскраве світло по центру і знижують освітленість до країв кута розсіювання. Таким чином, світлодіоди краще освітлюють конкретний простір, використовуючи при цьому менше потужності. Однак якщо потрібно збільшити площу освітленості, в конструкції світильника використовують розсіюючі лінзи.
Як визначити потужність світлодіодів? Щоб визначити потужність світлодіодної лампи, що вимагається для заміни лампи розжарювання, необхідно застосовувати коефіцієнт, що дорівнює 8. Так, замінити звичайну лампу потужністю 100Вт можна світлодіодним пристроєм потужністю не менше 12,5 Вт (100Вт/8). Для зручності можна скористатися даними таблиці відповідності потужності ламп розжарювання і LED-джерел світла:
Потужність лампи розжарювання, ВтСоответствующая потужність світлодіодного світильника, Вт10012-12,57510607,5-8405253
При використанні світлодіодів для освітлення дуже важливий показник ефективності, що визначається відношенням світлового потоку (лм) до потужності (Вт). Зіставляючи ці параметри в різних джерел світла, отримуємо, що ефективність лампи розжарювання становить 10-12 лм/Вт, люмінесцентної – 35-40 лм/Вт, led – 130-140 лм/Вт.
Колірна температура LED-джерел
Одним з важливих параметрів світлодіодних джерел є температура світіння. Одиниці виміру цієї величини – градуси Кельвіна (К). Слід зазначити, що всі джерела світла по температурі світіння поділяють на три класи, серед яких теплий білий має колірну температуру менше 3300 До, денний білий – від 3300 до 5300 До і холодний білий понад 5300 К.
Зверніть увагу! Комфортне сприйняття людським оком світлодіодного випромінювання безпосередньо залежить від колірної температури LED-джерела.
Колірна температура зазвичай зазначається на маркуванні світлодіодних ламп. Вона позначається чотиризначним числом і буквою К. Вибір LED-ламп з певною кольоровою температурою безпосередньо залежить від особливостей її застосування для освітлення. Запропонована нижче таблиця відображає варіанти використання світлодіодних джерел з різною температурою світіння:
Колір світіння светодиодовЦветовая температура, КВарианты використання в освещенииБелыйТеплый2700-3500Освещение побутових і офісних приміщень найбільш відповідний аналог лампи накаливанияНейтральный (денної)3500-5300Отличная перенесення кольорів таких ламп дозволяє застосовувати їх для освітлення робочих місць на производствеХолодныйсвыше 5300Используется в основному для освітлення вулиць, а також застосовується в пристрої ручних фонарейКрасный1800Как джерело декоративної та фіто-подсветкиЗеленый—Підсвічування поверхонь в інтер’єрі, фіто-подсветкаЖелтый3300Световое оформлення интерьеровСиний7500Подсветка поверхонь в інтер’єрі, фіто-підсвічування
Хвильова природа кольору дозволяє висловити колірну температуру світлодіодів, використовуючи довжину хвилі. Маркування деяких світлодіодних приладів відображає колірну температуру саме у вигляді інтервалу різних довжин хвиль. Довжина хвилі має позначення λ і вимірюється в нанометрах (нм).
Типорозміри SMD світлодіодів та їх характеристики
Враховуючи розмір SMD світлодіодів, прилади класифікуються в групи з різними характеристиками. Найбільш популярні світлодіоди з типорозмірами 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 і 5630. Характеристики SMD світлодіодів залежно від розмірів різняться. Так, різні типи SMD світлодіоди відрізняються по яскравості, колірної температури, потужності. У маркуванні світлодіодів перші дві цифри показують довжину і ширину приладу.
Світлодіоди SMD 5630 на LED-стрічці
Основні параметри світлодіодів SMD 2835
До основним характеристикам SMD світлодіодів 2835 відносять збільшену площу випромінювання. У порівнянні з приладом SMD 3528, який має круглу робочу поверхню, площа випромінювання SMD 2835 має прямокутну форму, що сприяє більшій світловіддачі при меншій висоті елемента (близько 0,8 мм). Світловий потік такого приладу становить 50 лм.
Корпус світлодіодів SMD 2835 виконаний з термостійкого полімеру і може витримувати температуру до 240°С. Слід зазначити, що деградація випромінювання в цих елементах складає менше 5% протягом 3000 годин функціонування. Крім того, прилад має досить низьке теплове опір переходу кристал-підкладка (4 С/Вт). Робочий струм при максимальному значенні – 0,18 А, температура кристала – 130°С.
За кольором світіння виділяють теплий білий з температурою світіння 4000 К, денний білий – 4800 До, чистий білий – від 5000 до 5800 До і холодний білий з колірною температурою 6500-7500 К. Варто відзначити, що максимальна величина світлового потоку у приладів з холодним білим світлом, мінімальна – у світлодіодів теплого білого кольору. У конструкції приладу збільшені контактні площадки, що сприяє кращому відведенню тепла.
Корисна порада! Світлодіоди SMD 2835 можуть бути використані для будь-якого типу монтажу.
Розміри світлодіоди SMD 2835
Характеристики світлодіодів SMD 5050
У конструкції корпуса SMD 5050 розміщені три однотипних світлодіода. LED джерела синього, червоного і зеленого кольору мають технічні характеристики, аналогічні кристалам SMD 3528. Значення робочого струму кожного з трьох світлодіодів складає 0,02 А, отже сумарна величина струму всього приладу 0,06 А. Для того, щоб світлодіоди не вийшли з ладу, рекомендується не перевищувати цю величину.
LED прилади SMD 5050 мають пряме напруга величиною 3-3,3 В і світловіддачу (мережевий потік) 18-21 лм. Потужність одного світлодіода складається з трьох величин потужності кожного кристала (0,7 Вт) і становить 0,21 Вт. Колір світіння, що випускається приладами, може бути білим у всіх відтінках, зеленим, синім, жовтим і багатобарвним.
Близьке розташування світлодіодів різних кольорів в одному корпусі SMD 5050 дозволило реалізувати багатобарвні світлодіоди з окремим управлінням кожним кольором. Для регулювання світильників з використанням світлодіодів SMD 5050 використовують контролери, завдяки чому колір світіння можна плавно змінювати від одного до іншого через задану кількість часу. Зазвичай такі прилади мають кілька режимів управління і можуть регулювати яскравість світіння світлодіодів.
Розміри світлодіоди SMD 5050
Типові характеристики світлодіоди SMD 5730
Світлодіоди SMD 5730 – сучасні представники LED-приладів, корпус яких має геометричні розміри 5,7х3 мм. Вони відносяться до сверхярким світлодіодам, характеристики яких стабільні і якісно відрізняються від параметрів попередників. Виготовлені з застосуванням нових матеріалів, ці світлодіоди відрізняються підвищеною потужністю і високоефективним світловим потоком. Крім того, вони можуть працювати в умовах підвищеної вологості, стійкі до перепадів температур і вібрації, мають тривалий термін служби.
Існує два різновиди приладів: SMD 5730-0,5 з потужністю 0,5 Вт і SMD 5730-1 з потужністю 1Вт. Відмінною особливістю приладів є можливість їх функціонування на імпульсному струмі. Величина номінального струму SMD 5730-0,5 становить 0,15 А, при імпульсної роботи прилад може витримувати силу струму до 0,18 А. Даний тип світлодіодів забезпечує світловий потік до 45 лм.
Світлодіоди SMD 5730-1 працюють на постійному струмі 0,35 А при імпульсному режимі – до 0,8 А. Ефективність світловіддачі такого приладу може скласти до 110 лм. Завдяки термостойкому полімеру, корпус приладу витримує температуру до 250°С. Кут розсіювання обох типів SMD 5730 дорівнює 120 градусам. Ступінь деградації світлового потоку складає менше 1% при роботі протягом 3000 годин.
Розміри світлодіоди SMD 5730
Характеристики світлодіодів Cree
Компанія Cree (США) займається розробкою і випуском яскравих і найбільш потужних світлодіодів. Одна з груп світлодіодів Cree представлена серією приладів Xlamp, які діляться на однокристальні і багатокристальні. Однією з особливостей однокристальних джерел є розподіл випромінювання по краях приладу. Це інновація дозволила випускати світильники з великим кутом світіння, використовуючи мінімальну кількість кристалів.
У серії LED-джерел XQ-E High Intensity кут світіння становить від 100 до 145 градусів. Маючи невеликі геометричні розміри 1,6х1,6 мм, потужність надяскравих світлодіодів – 3 Вольта, а світловий потік – 330 лм. Це одна з новітніх розробок компанії Cree. Всі світлодіоди, конструкція яких розроблена на базі одного кристала, мають якісну передачу кольору в межах CRE 70-90.
Стаття по темі:
Компанія Cree випустила кілька варіантів многокристальных LED-приладів з новітніми типами живлення від 6 до 72 Вольт. Багатокристальні світлодіоди діляться на три групи, в які входять прилади з високою напругою, потужністю до 4Вт і вище 4Вт. У джерелах до 4Вт зібрані 6 кристалів в корпусі типу MX і ML. Кут розсіювання складає 120 градусів. Купити світлодіоди Cree такого типу можна з білим теплим і холодним кольором світіння.
Корисна порада! Незважаючи на високу надійність і якість світла, купити потужні світлодіоди серії MX і ML можна по відносно невеликій ціні.
В групу понад 4Вт входять світлодіоди з декількох кристалів. Найбільш габаритними в групі є прилади потужністю 25Вт, представлені серією MT-G. Новинка компанії – світлодіоди моделі XHP. Один з великих LED-приладів має корпус 7х7 мм, потужність 12Вт, світловіддача 1710 лм. Світлодіоди з високою напругою живлення об’єднують в собі невеликі габарити і високу світловіддачу.
LED-лампи серії XQ-E High Intensity виробника Cree (США)
Схеми підключення світлодіодів
Існують певні правила підключення світлодіодів. Беручи до уваги, що проходить через прилад струм рухається тільки в одному напрямку, для тривалого і стабільного функціонування LED-приладів важливо враховувати не тільки певну напругу, але і оптимальну величину струму.
Схема підключення світлодіода до мережі 220В
Залежно від джерела живлення, розрізняють два види схем підключення світлодіодів до 220В. В одному з випадків використовується драйвер з обмеженим струмом, у другому – спеціальний блок живлення, що стабілізує напругу. Перший варіант враховує використання спеціального джерела з певною силою струму. Резистор в даній схемі не потрібно, а кількість підключаються світлодіодів обмежується потужністю драйвера.
Для позначення світлодіодів на схемі використовуються піктограми двох видів. Над кожним їх схематичним зображенням знаходяться дві невеликі паралельні стрілки, спрямовані вгору. Вони символізують яскраве світіння LED-приладу. Перед тим як підключити світлодіод до 220В використовуючи блок живлення, необхідно в схему включити резистор. Якщо ця умова не виконати, це призведе до того, що робочий ресурс світлодіода істотно скоротиться або він просто вийде з ладу.
Схема підключення світлодіодів до мережі 220В з використанням гасить конденсатора С1
Якщо при підключенні використовувати блок живлення, стабільним у схемі буде лише напруга. Враховуючи незначне внутрішнє опір LED-приладу, включення його без обмежувача струму призведе до згорання приладу. Саме тому в схему включення світлодіода вводять відповідний резистор. Слід зазначити, що резистори бувають з різним номіналом, тому їх слід правильно розраховувати.
Корисна порада! Негативним моментом схем включення світлодіода в мережу 220 Вольт з використанням резистора стає розсіювання великої потужності, коли потрібно підключити навантаження з підвищеним споживанням струму. В цьому випадку резистор замінюють гасить конденсатором.
Як розрахувати опір для світлодіода
При розрахунку опору для світлодіода керуються формулою:
U = IхR,
де U – напруга, I – сила струму, R – опір (закон Ома). Припустимо, необхідно підключити світлодіод з такими параметрами: 3В – напруга і 0,02 А – сила струму. Щоб при підключенні світлодіода до 5 Вольтів на блоці живлення він не вийшов з ладу, треба прибрати зайві 2В (5-3 = 2В). Для цього необхідно включити в схему резистор з певним опором, яке розраховується з допомогою закону Ома:
R = U/I.
Резистори з різними значеннями опору
Таким чином, ставлення 2В до 0,02 А складе 100 Ом, тобто саме такий необхідний резистор.
Дуже часто буває, що враховуючи параметри світлодіодів, опір резистора має нестандартне для приладу значення. Такі обмежувачі струму можна відшукати в точках продажу, наприклад, 128 або 112,8 Ом. Тоді слід використовувати резистори, опір яких має найближче більше значення в порівнянні з розрахунковим. При цьому світлодіоди будуть функціонувати не в повну силу, а лише на 90-97%, але це буде непомітно для ока і позитивно впливає на ресурс приладу.
В інтернеті представлено безліч варіантів калькуляторів розрахунків світлодіодів. Вони враховують основні параметри: падіння напруги, номінальний струм, напруга на виході, кількість приладів в ланцюзі. Задавши в поле форми параметри LED-приладів і джерел струму, можна дізнатися відповідні характеристики резисторів. Для визначення опору маркованих кольором токоограничителей також існують онлайн розрахунки резисторів для світлодіодів.
Схеми паралельного і послідовного підключення світлодіодів
При складанні конструкцій з декількох LED-приладів використовують схеми включення світлодіодів в мережу 220 Вольт з послідовним або паралельним з’єднанням. При цьому для коректного підключення слід враховувати, що при послідовному включенні світлодіодів необхідна напруга являє собою суму падінь напруг кожного приладу. У той час як при паралельному включенні світлодіодів складається сила струму.
Схеми паралельного підключення світлодіодів. У варіанті 1 на кожну ланцюг діодів використовується окремий резистор, у варіанті 2 — один загальний для всіх ланцюгів
Якщо в схемах використовуються LED-прилади з різними параметрами, то для стабільної роботи необхідно розрахувати резистор для кожного світлодіода окремо. Слід зазначити, що двох абсолютно однакових світлодіодів не існує. Навіть прилади однієї моделі мають незначні відмінності в параметрах. Це призводить до того, що при підключенні великої їх кількості в послідовну або паралельну схему з одним резистором, вони можуть швидко деградувати і вийти з ладу.
Зверніть увагу! При використанні одного резистора в паралельної або послідовною схемою можна підключати лише LED-прилади з ідентичними характеристиками.
Розходження в параметрах при паралельному підключенні декількох світлодіодів, припустимо 4-5 шт., не вплине на роботу приладів. А якщо в таку схему підключити багато світлодіодів – це буде поганим рішенням. Навіть якщо LED-джерела мають незначний розкид характеристик, це призведе до того, що деякі прилади будуть випромінювати яскраве світло і швидко згорять, а інші – будуть слабко світитися. Тому при паралельному підключенні слід завжди використовувати окремий резистор для кожного приладу.
Що стосується послідовного з’єднання, то тут має місце економне споживання, так як вся ланцюг витрачає кількість струму, що дорівнює споживанню одного світлодіода. При паралельній схемі, споживання становить суму витрачання всіх включених в схему LED-джерел, включених у схему.
Схема послідовного підключення світлодіодів
Як підключити світлодіоди до 12 Вольтів
В конструкції деяких приладів резистори передбачені ще на етапі виготовлення, що дає можливість підключення світлодіодів до 12 Вольт або 5 Вольт. Однак такі прилади не завжди можна знайти в продажу. Тому в схемі підключення світлодіодів до 12 вольт передбачають обмежувач струму. Насамперед необхідно з’ясувати характеристики підключаються світлодіодів.
Такий параметр, як пряме падіння напруги у типових LED-приладів становить близько 2В. Номінальний струм у цих світлодіодів відповідає 0,02 А. Якщо потрібно підключити такий світлодіод до 12В, то «зайві» 10В (12 мінус 2) необхідно погасити обмежувальним резистором. З допомогою закону Ома можна розрахувати для нього опір. Отримаємо, що 10/0,02 = 500 (Ом). Таким чином, необхідний резистор з номіналом 510 Ом, який є найближчим за низкою електронних компонентів Е24.
Щоб така схема працювала стабільно, потрібно ще обчислити потужність обмежувача. Використовуючи формулу, виходячи з якої потужність дорівнює добутку напруги і струму, розраховуємо її значення. Напруга величиною 10В помножимо на струм 0,02 А і отримуємо 0,2 Вт. Таким чином, необхідний резистор, стандартний номінал потужності якого становить 0,25 Вт.
Схема підключення RGB світлодіодної стрічки до 12В
Якщо в схему необхідно включити два LED-приладу, то слід враховувати, що напруга падаюче на них, буде становити вже 4В. Відповідно для резистора залишиться погасити вже не 10В, а 8В. Отже, подальший розрахунок опору та потужності резистора робиться на підставі цього значення. Розташування резистора в схемі можна передбачити в будь-якому місці: з боку анода, катода, між світлодіодами.
Як перевірити світлодіод мультиметром
Один із способів перевірки робочого стану світлодіодів – тестування мультиметром. Таким приладом можна діагностувати світлодіоди будь-якого виконання. Перед тим як перевірити світлодіод тестером, перемикач приладу встановлюють у режимі «прозвонки», а щупи прикладають до висновків. При замиканні червоного щупа на анод, а чорного на катод, кристал повинен випромінювати світло. Якщо змінити полярність, на дисплеї приладу повинна відображатися показання «1».
Корисна порада! Перед тим як перевірити світлодіод на працездатність, рекомендовано приглушити основне освітлення, так як при тестуванні струм дуже низький і світлодіод буде випромінювати світло так слабо, що при нормальному освітленні цього можна не помітити.
Схема перевірки світлодіода з допомогою цифрового мультиметра
Тестування LED-приладів можна зробити, не використовуючи щупи. Для цього в отвори, розташовані в нижньому куті приладу, анод вставляють в отвір з символом «Е», а катод – з покажчиком «З». Якщо світлодіод в робочому стані – він повинен засвітитися. Цей метод тестування підходить для світлодіодів з досить довгими контактами, очищеними від припою. Положення перемикача при такому способі перевірки не має значення.
Як перевірити світлодіоди мультиметром, не выпаивая? Для цього необхідно припаяти до щупам тестера шматочки від звичайної скріпки. В якості ізоляції підійде текстолітові прокладка, яка укладається між проводами, після чого обробляється ізолентою. На виході виходить своєрідний перехідник для підключення щупів. Скріпки добре пружинять і надійно фіксуються в роз’ємах. У такому вигляді можна підключити щупи до світлодіодів, не выпаивая їх зі схеми.
Що можна зробити з світлодіодів своїми руками
Багато радіоаматори практикують складання різних конструкцій з світлодіодів своїми руками. Зібрані самостійно вироби не поступаються за якістю, а іноді і перевершують аналоги виробничого виготовлення. Це можуть бути кольоромузичне пристрою, миготливі конструкції світлодіодів, біжать вогні на світлодіодах своїми руками та багато іншого.
Використання світлодіодів в створенні сценічних костюмів
Збірка стабілізатора струму для світлодіодів своїми руками
Щоб ресурс світлодіода не виробився раніше покладеного терміну, необхідно, щоб струм, що протікає через нього, мав стабільне значення. Відомо, що світлодіоди червоного, жовтого і зеленого кольору можуть справлятися з підвищеним навантаженням по струму. У той час як синьо-зелені і білі LED-джерела навіть при невеликій перевантаження згоряють за 2 години. Таким чином, для нормальної роботи світлодіода необхідно вирішити питання з його харчуванням.
Якщо зібрати ланцюжок з послідовно або паралельно з’єднаних світлодіодів, то забезпечити їм ідентичне випромінювання можна в тому випадку, якщо струм, що проходить через них, буде мати однакову силу. Крім того, імпульси зворотного струму можуть негативно вплинути на ресурс LED-джерел. Щоб такого не сталося, необхідно включити в схему стабілізатор струму для світлодіодів.
Якісні ознаки світлодіодних світильників залежать від застосовуваного драйвера пристрою, який перетворює напругу в стабілізований струм з конкретним значенням. Багато радіоаматори збирають схему живлення світлодіодів від 220В своїми руками на базі мікросхеми LM317. Елементи для такої електронної схеми мають невелику вартість і такий стабілізатор легко сконструювати.
Схема підключення потужного світлодіода з використанням інтегрального стабілізатора напруги LM317
При використанні стабілізатора струму на LM317 для світлодіодів регулюють струм в межах 1А. Випрямляч на базі LM317L стабілізує струм до 0,1 А. В схемі пристрої використовують лише один резистор. Його розраховують за допомогою онлайн калькулятора опору для світлодіода. Для живлення підійдуть наявні підручні пристрою: блоки живлення від принтера, ноутбука або іншої побутової електроніки. Більш складні схеми збирати самостійно не вигідно, так як їх простіше придбати в готовому вигляді.
ДХО з світлодіодів своїми руками
Застосування на автомобілях денних ходових вогнів (ДХО) помітно підвищує видимість автомобіля у світлий час іншими учасниками дорожнього руху. Багато автолюбителів практикують самостійне складання ДХО з використанням світлодіодів. Один з варіантів – пристрій ДХО з 5-7 світлодіодів потужністю 1Вт і 3Вт на кожен блок. Якщо використовувати менш потужні LED-джерела, світловий потік не буде відповідати нормативам для таких вогнів.
Корисна порада! При виготовленні ДХО своїми руками, враховуйте вимоги Госту: світловий потік 400-800 Кд, кут світіння в горизонтальній площині – 55 градусів, у вертикальній – 25 градусів, площа – 40 см2.
Денні ходові вогні покращують видимість автомобіля на дорозі
Для основи можна використовувати плату з алюмінієвого профілю з майданчиками для кріплення світлодіодів. Світлодіоди фіксуються на платі за допомогою теплопровідного клею. Відповідно з типом LED-джерел підбирається оптика. В даному випадку підійдуть лінзи з кутом світіння 35 градусів. Лінзи встановлюються на кожен світлодіод окремо. Дроти виводяться в будь-яку зручну сторону.
Далі виготовляється корпус для ДХО, службовець одночасно і радіатором. Для цього можна використовувати П-подібний профіль. Готовий світлодіодний модуль розташовують усередині профілю, закріпивши його на гвинтах. Весь вільний простір можна залити прозорим герметиком на силіконовій основі, залишивши на поверхні лише лінзи. Таке покриття буде служити в якості вологозахисту.
Підключення ДХО до харчування проводиться з обов’язковим використанням резистора, опір якого попередньо прораховується і перевіряється. Способи підключення можуть бути різними, враховуючи модель автомобіля. Схеми підключення можна відшукати в мережі інтернет.
Схема підключення ДХО з блоком управління
Як зробити, щоб світлодіоди блимали
Найбільш популярними миготливими світлодіодами, купити які можна в готовому вигляді, є прилади, регульовані рівнем потенціалу. Миготіння кристала відбувається за рахунок зміни харчування на висновках приладу. Так, двоколірний червоно-зелений LED-прилад випромінює світло в залежності від напрямку проходить по ньому струму. Ефект миготіння в RGB-світлодіоді досягається підключенням трьох висновків для окремого управління до конкретної системи регулювання.
Але можна зробити миготливим і звичайний одноколірний світлодіод, маючи в арсеналі мінімум електронних компонентів. Перед тим як зробити миготливий світлодіод, необхідно вибрати працюючу схему, яка буде простою і надійною. Можна використовувати схему миготливого світлодіода, яка буде запитана від джерела з напругою 12В.
Схема складається з транзистора невеликої потужності Q1 (підійде кремнієвий високочастотний КТЗ 315 або його аналоги), резистора R1 820-1000 Му, 16-вольтового конденсатора С1 ємністю 470 мкФ і LED-джерела. При ввімкненні схеми конденсатор заряджається до 9-10В, після цього транзистор на мить відкривається і віддає накопичену енергію світлодіоду, який починає блимати. Дану схему можна реалізувати лише у разі живлення від джерела 12В.
Миготіння світлодіодів використовується, наприклад, в ялинковій гірлянді
Можна зібрати більш вдосконалену схему, яка працює за аналогією з транзисторним мультивибратором. У схему входять транзистори КТЗ 102 (2 шт.), резистори R1 і R4 по 300 Ом кожен, щоб обмежити струм, резистори R2 і R3 за 27000 Ом, щоб задавати струм бази транзисторів, 16-вольтові полярні конденсатори (2 шт. ємністю 10 мкФ) і два LED-джерела. Дана схема живиться від джерела постійної напруги 5В.
Схема працює за принципом «пар Дарлінгтона»: конденсатори С1 і С2 поперемінно заряджаються і розряджаються, що служить причиною відкривання конкретного транзистора. Коли один транзистор віддає енергію С1, загоряється один світлодіод. Далі плавно С2 заряджається, а струм бази VT1 знижується, що призводить до закриття VT1 і відкриття VT2 і загоряється інший світлодіод.
Корисна порада! Якщо використовувати напругу живлення понад 5В, потрібно застосувати резистори з іншим номіналом, щоб виключити вихід з ладу світлодіодів.
Схема спалахів на світлодіоді
Збірка світломузики на світлодіодах своїми руками
Щоб реалізувати досить складні схеми світломузики на світлодіодах своїми руками, необхідно спочатку розібратися, як працює найпростіша схема світломузики. Вона складається з одного транзистора, резистора і LED-приладу. Таку схему можна живити від джерела з номіналом від 6 до 12В. Функціонування схеми відбувається за рахунок каскадного посилення з загальним випромінювачем (емітером).
На базу VT1 надходить сигнал зі змінною амплітудою і частотою. У тому випадку, коли коливання сигналу перевищують заданий поріг, транзистор відкривається і спалахує світлодіод. Недоліком даної схеми є залежність миготіння від ступеня звукового сигналу. Таким чином ефект світломузики буде виявлятися тільки при певній ступеня гучності звуку. Якщо звук збільшити. світлодіод буде весь час горіти, а при зменшенні – трохи спалахувати.
Щоб домогтися повноцінного ефекту, використовують схему світломузики на світлодіодах з розбивкою діапазону звуку на три частини. Схема з триканальним перетворювачем звуку живиться від джерела напругою 9В. Величезна кількість схем світломузики можна знайти в інтернеті на різних форумах радіоаматорів. Це можуть бути схеми світломузики з використанням ширина стрічки, RGB-світлодіодної стрічки, а також схеми плавного включення і виключення світлодіодів. Так само в мережі можна відшукати схеми біжать вогнів на світлодіодах.
Схема для складання світломузики своїми руками
Конструкція індикатора напруги на світлодіодах своїми руками
Схема індикатора напруги включає резистор R1 (змінний опір 10 кОм), резистори R1, R2 (1кОм), два транзистора VT1 КТ315Б, VT2 КТ361Б, три світлодіода – HL1, HL2 (червоні), HLЗ (зелений). X1, X2 – 6-вольтові джерела живлення. В даній схемі рекомендується використовувати LED-прилади з напругою 1,5 Ст.
Алгоритм роботи саморобного світлодіодного індикатора напруги являє собою наступне: коли подається напруга, світиться центральний LED-джерело зеленого кольору. У випадку падіння напруги, включається світлодіод червоного кольору, розташований зліва. Збільшення напруги змушує світитися червоний світлодіод, розміщений праворуч. При середньому положенні резистора всі транзистори будуть у закритому положенні, і напруга надійде лише на центральний зелений світлодіод.
Відкриття транзистора VT1 відбувається, коли повзунок резистора пересувають вгору, тим самим підвищуючи напругу. У цьому випадку надходження напруги на HL3 припиняється, і воно подається на HL1. При переміщенні повзунка вниз (пониження напруга) відбувається закриття транзистора VT1 і відкриття VT2, що дасть живлення світлодіода HL2. З незначною затримкою LED HL1 згасне, HL3 один раз промайне і засвітиться HL2.
Схема складання індикатора напруги на світлодіодах своїми руками
Таку схему можна зібрати, використовуючи радіодеталі від застарілої техніки. Деякі збирають її на текстолітовій плати, дотримуючись масштабу 1:1 з розмірами деталей, щоб всі елементи могли розміститися на платі.
Безмежний потенціал LED-освітлення дає можливість самостійно конструювати з світлодіодів різні світлотехнічні прилади з відмінними характеристиками і досить низькою вартістю.
Кирило Ябченко 2018-09-28T16:23:20+00:00 Електрика| ОЦІНИТЕ
МАТЕРІАЛ
Завантаження… ПОДІЛІТЬСЯ
У СОЦСЕТЯХFacebookTwitterOkGoogle+PinterestVk