Появление светодиодных или LED-ламп способствовало началу нового этапа в индустрии освещения. Совсем недавно такие осветительные приборы представляли огромную редкость, а сейчас огромный ассортимент различных светодиодных светильников выставляют все крупные магазины. Светодиод, в отличие от обычной лампы накаливания, имеет свою схему запуска.
Она устанавливается в самой лампочке, между имитацией колбы и патроном. Поэтому это место делают непрозрачным. Добраться до платы с диодами не так и сложно, но некоторые усилия для разборки понадобятся. Хоть опыт и показывает, что большинство производителей используют для этого схожие модели пусковых устройств, небольшие различия все же остаются.
Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Сегодня хочу предоставить вам обзор внутренностей светодиодных ламп, которые я заказывал на Алиэкспресс. Лампа состоит из 72 диодов. В ней используются SMD-cвeтoдиoды, известные также под названием Surface Mounting Device. Давайте приступим к разборке, думаю, вам также будет очень интересно.
Выпускаемые светодиодные лампочки на 220В могут отличаться между собой внешним дизайном, но принцип внутреннего устройства сохраняется для всех моделей. Излучение света в лампах выполняется светодиодами, число и размеры кристаллов которых может варьироваться в зависимости от мощности и возможностей охлаждения. Их цветовой спектр задается веществом, входящим в структуру каждого кристаллика.
Чтобы добраться до пускового драйвера, необходимо аккуратно снять защитную «юбочку» лампы. Под ней откроется печатная плата либо монтажная сборка из соединенных между собой радиоэлементов. На входе драйвера расположен диодный мост, подключенный к электрическому цоколю лампы, контактирующему с патроном. Благодаря ему переменное питающее напряжение выпрямляется в постоянное, поступает на плату и через нее подается к светодиодам.
Чтобы лучше рассеять излучаемый поток и защитить кристаллы от прикосновений, а также избежать их контакта с посторонними предметами, снаружи устанавливается рассеивающее защитное стекло (прозрачная пластмассовая колба). Поэтому своим внешним видом они очень напоминают традиционные источники света.
Для вкручивания лампочки в патрон их цоколи выполняют стандартных размеров Е14, Е27, Е40 и т.д. Это позволяет использовать Led лампы в домашней сети не прибегая к каким либо изменениям в электропроводке.
Каждая светодиодная лампа состоит из следующих частей:
#1. Рассеивателя – специальной полусферы, увеличивающей угол и равномерно разбрасывающей направленный пучок светодиодного излучения. В большинстве случаев элемент производится из прозрачных и полупрозрачных пластиков либо матированного поликарбоната. За счет этого изделия не разбиваются при падении. Элемент отсутствует лишь в аналогах люминесцентных ламп, там его заменяет специальный отражатель. В приборах со светодиодами нагрев полусферы незначителен и в несколько раз меньше, чем в обычных нитевидных электролампах.
#2. Светодиодных чипов – основных составляющих ламп нового поколения. Они устанавливаются как по одному, так и десятками. Их число зависит от конструктивных особенностей изделия, его размеров, мощности и наличия приспособлений для отвода тепла. У хороших производителей не практикуется экономить на качестве светодиодных матриц, так как именно они определяют все рабочие параметры излучателя и продолжительность его эксплуатации. Однако в мире такие компании можно пересчитать по пальцам. Диоды же в матрицах взаимосвязаны, и при отказе одного выходит из строя вся лампа.
#3. Печатной платы. При их изготовлении используются анодированные алюминиевые сплавы, способные эффективно отвести тепло на радиатор, что создаст оптимальную температуру для бесперебойной работы чипов.
#4. Радиатора, который отводит тепло от печатной платы с утопленными в ней светодиодами. Для отливки радиаторов тоже выбирается алюминий и его сплавы, а также специальные формы с большим количеством отдельных пластин, помогающих увеличить теплоотводящую площадь.
#5. Конденсатора, убирающего пульсацию по напряжению, подаваемому на кристаллы светодиодов с драйверной платы.
#6. Драйвера, сглаживающего, уменьшающего и стабилизирующего входное напряжение электрической сети. Без этой миниатюрной печатной платы не обходится ни одна светодиодная матрица. Различают выносной и встраиваемый драйвер. Большинство современных ламп оснащается встраиваемыми устройствами, которые монтируются непосредственно в их корпусе.
#7. Полимерного основания, вплотную упирающегося в цокольную часть, защищая корпус от электрических пробоев, а меняющих лампочки - от случайного поражения электрическим током.
#8. Цоколя, обеспечивающего подключение к патронам. Обычно при его изготовлении используют латунь, покрытую никелем. Это гарантирует хороший контакт и долговременную коррозионную защиту.
Также существенным отличием светодиодных приборов от их обычных прототипов стало расположение зоны максимального нагрева. У остальных типов излучателей распространение тепла происходит от внешней стороны поверхности. Светодиодные кристаллы нагревают свою печатную плату с внутренней стороны. Поэтому им требуется своевременное отведение тепла изнутри лампы, а это конструктивно решается путем установки охлаждающих радиаторов.
Лампу, которую мы сегодня будем разбирать, почему то все называют «кукуруза». Хотя глядя на внешний вид сходство действительно есть. Заказывал я целый набор таких ламп освещения для софт бокса. Кто еще не видел - есть видео на Ютуб канале.
Внешнее устройство светодиодной лампы обеспечивает открытый доступ к диодам и в случае выхода из строя их можно легко прозвонить мультиметром и определить неисправный диод.
Лампа состоит из десяти боковых пластин с шестью светодиодами на каждой пластине. Плюс на верхней крышке напаяно еще 12 диодов. В сумме получается 72 диода.
Давайте преступим к разборке этого чуда, чтобы поскорей увидеть внутренности. Перед тем как разобрать светодиодную лампу необходимо внимательно осмотрев корпус, и понять какие части соединяются между собой.
На верхней крышке видно части видно стыкующиеся детали, крышка имеет пазы. Ее то мы и будем снимать. Для этого берем тонкую отвертку или ножик и аккуратно поддеваем крышку равномерно по всему периметру.
Как видно на фото внутри практически ничего нет. Драйвер крепится к стенке на двухсторонний скотч. Боковые пластины можно легко вытащит из пазов. Вокруг много соединительных проводов.
В глубине видны провода, по которым подается напряжение 220 Вольт от цоколя на вход драйвера. С драйвера выходит два провода (красный и белый). К ним подключаются светодиоды.
Решил я замерить напряжение на выходе драйвера. Мультиметр показывает напряжение 77 Вольт (постоянного тока). Схема подключения всех диодов выполнена параллельно-последовательная. Группа из трех параллельно подключенных диодов подключается последовательно с другой группой и т.д. Всего получается 24 «звена» по «три диода».
Вот такое простое устройство светодиодной лампы 220 Вольт типа «кукуруза».
Не понравилось мне то, что в этой лампе нет радиатора. А как вы знаете друзья основная проблема светодиодов это нагрев и отвод тепла. В ней вообще нет металлических предметов за исключением плат, на которых напаяны сами диоды, они выполнены из алюминия. Корпус выполнен из керамики, возле цоколя есть четыре вентиляционных отверстия.
Не знаю хорошо это или плохо. Может вы мне подскажите друзья, пишите в комментариях.
Следующая LED лампа, которую я хочу разобрать и показать вам ее устройство это «Экономка», мощностью 7 Вт. Служит она мне уже два года верой и правдой. Технические характеристики представлены на фото.
Как и у предыдущей лампы здесь размер цоколя Е27. Крепится сам цоколь к корпусу специальными углубленными канавками. Снять его без высверливаний или других повреждений нереально.
Корпус лампы изготовлен из алюминия и имеет конструктивную форму напоминающую корзинку. С боковых сторон есть ребра для циркуляции воздуха и дополнительного отвода тепла.
У этой лампы есть полусферический рассеиватель из матового пластика. В отличии от предыдущего варианта где все трусится и скрепит здесь все собрано очень хорошо, по сути - одна монолитная конструкция.
Как разобрать светодиодную лампу такого типа? Здесь внутренности кроются за рассеивателем. Берем отвертку с тонким жалом и поддеваем колбу.
По центру на трех болтах закреплена алюминиевая пластина с диодами SMD 5730. Диодов 14 шт. На мой взгляд, все светодиоды подключены последовательно. Точно сказать не могу, так как невидно соединительных дорожек на плате. Если один из них выйдет из строя лампа перестанет работать.
В месте соприкасание платы и металлического корпуса нанесена термопаста (белого цвета, по структуре напоминает обычный силиконовый герметик).
Открутив три винта и откинув плату можно увидеть главное устройство светодиодной лампы – драйвер.
Драйвер компактно размещен в центральной трубке.
Замерим, какое напряжение выдает драйвер. Мульриметр показывает напряжение в пределах 44 Вольт.
Сделаю два фото с рассеивателем и без него. Думаю видно как с помощью этой полусферы изменяется световой поток.
Хотелось бы отметить качество сборки данной модели Led ламп. Хорошо собрана и очень компактная.
Напоследок хочу отметить то, что какой бы мощности не была лампа, и какой бы не был производитель, устройство LED ламп практически у всех одинаковое. На этом все друзья, пишите комментарии, задавайте вопросы. Отдельная благодарность всем кто поделился статьей в соц.сетях.
Понравилась статья - поделись с друзьями!
Для многих многоквартирных домов актуальна проблема освещения лестничных площадок: хорошую лампу туда ставить жалко, а дешевые быстро выходят из строя.
С другой стороны качество освещения в данном случае не является критичным, так как люди находятся там очень недолго, то вполне можно поставить туда лапочки с повышенными пульсациями. А раз так, то схема светодиодной лампы на 220 В получиться совсем простой:
Список номиналов:
Я уже приводил схему подключение светодиодной ленты к сети 220В так вот её можно упростить выкинуть стабилизатор тока. Упрощенная схема не будет работать в широком диапазоне напряжений, это плата за упрощение.
Конденсатор C1 является тем компонентом, который ограничивает ток. И выбор его значения очень важен, его величина зависит от напряжения питания, напряжения на последовательно включенных светодиодах и требуемого тока через светодиоды.
| количество светодиодов последовательно, шт | 1 | 10 | 20 | 30 | 50 | 70 |
| напряжение на сборке из светодиодов, В | 3,5 | 35 | 70 | 105 | 165 | 230 |
| ток через светодиоды, мА (С1=1000нФ) | 64 | 57 | 49 | 42 | 32 | 20 |
| ток через светодиоды, мА (С1=680нФ) | 44 | 39 | 34 | 29 | 22 | 14 |
| ток через светодиоды, мА (С1=470нФ) | 30 | 27 | 24 | 20 | 15 | — |
| ток через светодиоды, мА (С1=330нФ) | 21 | 19 | 17 | 14 | — | — |
| ток через светодиоды, мА (С1=220нФ) | 14 | 13 | 11 | — | — | — |
Для 1 светодиода в сборке фильтрующий конденсатор C2 следует увеличить до 1000мкФ, а для 10 светодиодов, до 470мкФ.
По таблице можно понять, что для получения максимальной мощности (чуть более 4 Вт) нужен конденсатор на 1мкФ и 70 последовательно включенных светодиодов на 20мА. Для более мощных источников света лучше подойдет схема светодиодной лампы на 220 в использующая широтноимпульсную модуляцию для преобразования и стабилизации тока через светодиоды.
Схемы на основе широтноимпульсной более сложные, но зато обладают преимуществами: им не требуется большой ограничивающий конденсатор, эти схемы обладают высоким КПД и широким диапазоном работы.
Я заказал несколько светодиодных светильников в Китае. В основе преобразователей этих ламп лежат микросхемы драйверов разработанных в том же Китае, конечно качество работы этих схем ещё не дотягивает до западных стандартов, но вот стоимость более чем демократичная.
Итак, конкретно в последних светодиодных лампах была установлена микросхема WS3413D7P, являющаяся светодиодным драйвером с активным корректором коэффициента мощности.
Что же мы видим на схеме? Все тот же диодный мост VD1 — VD4, сглаживающий конденсатор С1. Остальные же компоненты работают нужны для работы микросхемы D1. Резистор R1 нужен для питания самой микросхемы в начальный момент времени, а после запуска микросхема начинает питаться со своего выхода через цепочку R5, VD5. Конденсатор С2 фильтрует питания собственных нужд. Конденсатор С3 служит для задания частоты преобразования. Резистор R2 нужен для измерения тока через светодиоды. Делитель на резисторах R3, R4 позволяет микросхеме получать информацию о напряжении на светодиодной сборке. Катушка индуктивности L1 и конденсатор C4 нужны для преобразования импульсной энергии в постоянную.
Существует куча других разновидностей микросхем, но основных типов высоковольтных драйверов светодиодов всего три: на основе емкостного гасящего сопротивления, активный гасящий стабилизатор тока и импульсный стабилизатор тока.
На упаковках светодиодных ламп можно найти множество параметров: мощность, световой поток, эквивалент мощности, индекс цветопередачи. Но один очень важный параметр производители указывают крайне редко. Это тип драйвера.
По
ГОСТ 29322-92в сети должно быть напряжение 230 вольт, однако тот же ГОСТ допускает отклонение сетевого напряжения ±10%, то есть допустимо напряжение от 207 до 253 вольт. Впрочем, во многих районах (особенно, сельских) напряжение иногда падает до 180 вольт и ниже.
При пониженном напряжении обычные «лампочки Ильича» светят гораздо тусклее. На нижнем пороге допустимого напряжения 207 вольт, 60-ваттная лампа накаливания, рассчитанная на 230 В, светит, как 40-ваттная на номинальном напряжении (habr.com/ru/company/lamptest/blog/386513/).
Работа светодиодных ламп на пониженном напряжении зависит от типа используемой электронной схемы (драйвера).
Если в лампе используется простейший RC-драйвер или линейный драйвер на микросхеме, лампа ведёт себя почти так же, как лампа накаливания (светит тусклее при понижении напряжения, а при скачках напряжения в сети её свет «дёргается»).
Если же используется IC-драйвер, яркость лампы не меняется при изменении напряжения питания в очень широких пределах. Фактически, у таких ламп есть встроенный стабилизатор.
Если посмотреть на все светодиодные лампы, которые я протестировал в проекте Lamptest.ru, определяя тип драйвера, окажется, что у 3/4 всех ламп IC-драйвер и только у четверти линейный или RC-драйвер. Если же посмотреть только на филаментные лампы, картина резко меняется: из 321 протестированных ламп только у 131 (40%) IC-драйверы.
У большинства ламп с линейным драйвером яркость падает на 5% от номинальной при снижении напряжения до 210-220 В и на 10% при напряжении 200-210В.
Некоторые лампы с IC-драйвером не снижают яркость при падении напряжения даже до 50 вольт, но большинство стабильно работает при напряжении от 150 вольт.
Вот так ведут себя две филаментные лампы (левая с IC-драйвером, правая — с линейным) при изменении напряжения от 230 до 160 вольт.
Я измеряю минимальное напряжение, при котором световой поток лампы падает не более, чем на 5% от номинального. В таблице результатов Lamptest это напряжение указано в столбце «Вмин». Если при снижении напряжения световой поток начинает падать сразу, я указываю линейный (LIN) тип драйвера (столбец «drv»), если световой поток при снижении напряжения стабилен, а потом начинает снижаться, — тип драйвера IC1, если при снижении напряжения лампа выключается, — IC2, если начинает вспыхивать — IC3.
К сожалению, тип драйвера по упаковке лампы и параметрам, приводимым производителями на сайтах, узнать почти невозможно. Отдельные производители пишут на упаковке «IC драйвер». Чаще пишут широкий диапазон напряжения, например «170-260В», но не всегда это соответствует действительности. На Lamptest много ламп, у которых указаны широкие диапазоны напряжений, а фактически в них установлен линейный драйвер и на нижней границе указанного диапазона они горят «вполнакала». Указание узкого диапазона «220-240 В» или просто «230 В» тоже ни о чём не говорит: множество таких ламп построены на IC-драйвере и фактически работают при значительно более низких напряжениях без снижения яркости.
Всё, что я могу посоветовать для определения типа драйвера — смотреть результаты на Lamptest по лампе или её аналогам (тот же производитель, тот же тип, тот же цоколь), если конкретная модель лампы ещё не протестирована.
Конечно, лампы с IC-драйвером лучше. Они не меняют яркость при уменьшении напряжения в сети и их свет не «дёргается» при перепадах напряжения. Кроме того, такой драйвер заведомо лучше защищён от любых перепадов напряжения и в целом более надёжен.
Рекомендую учитывать при выборе светодиодных ламп тип драйвера и по возможности покупать лампы с IC-драйвером.
© 2019, Алексей Надёжин
Постоянные читатели часто интересуются, как правильно сделать питание для светодиодов, чтобы срок службы был максимален. Особенно это актуально для led неизвестного производства с плохими техническими характеристиками или завышенными.
По внешнему виду и параметрам невозможно определить качество. Частенько приходится рассказывать как рассчитать блок питания для светодиодов, какой лучше купить или сделать своими руками. В основном рекомендую купить готовый, любая схема после сборки требует проверки и настройки.
Содержание
Светодиод – это полупроводниковый электронный элемент, с низким внутренним сопротивлением. Если подать на него стабилизированное напряжение, например 3V, через него пойдёт большой ток, например 4 Ампера, вместо требуемого 1А. Мощность на нём составит 12W, у него сгорят тонкие проводники, которыми подключен кристалл. Проводники отлично видно на цветных и RGB диодах, потому что на них нет жёлтого люминофора.
Если блок питания для светодиодов 12V со стабилизированным напряжением, то для ограничения тока последовательно устанавливают резистор. Недостатком такого подключения будет более высокое потребление энергии, резистор тоже потребляет некоторую энергию. Для светодиодных аккумуляторных фонарей на 1,5В применять такую схему нерационально. Количество вольт на батарейке быстро снижается, соответственно будет падать яркость. И без повышения минимум до 3В диод не заработает.
Этих недостатков лишены специализированные светодиодные драйвера на ШИМ контроллерах. При изменениях напряжения ток остаётся постоянным.
Чтобы рассчитать блок питания для светодиодов необходимо учитывать 2 основных параметра:
Суммарное энергопотреблением подключаемой электрической цепи не должно превышать мощности блока.
Падения напряжения зависит от того, какой свет излучает лед чип. Я рекомендую покупать фирменные LED, типа Bridgelux, разброс параметров у них минимальный. Они гарантированно держат заявленные характеристики и имеют запас по ним. Если покупаете на китайском базаре, типа Aliexpress, то не надейтесь на чудо, в 90% вас обманут и пришлют барахло с параметрами в 2-5 раз хуже. Это многократно проверяли мои коллеги, которые заказывали недорогие LED 5730 иногда по 10 раз. Получали они SMD5730 на 0,1W, вместо 0,5W. Это определяли по вольтамперной-характеристике.
Пример различной яркости кристаллов
К тому же у дешевых разброс параметров очень большой. Что бы это определить в домашних условиях своими руками, подключите их последовательно 5-10 штук. Регулирую количество вольт, добейтесь чтобы они слегка светились. Вы увидите, что часть светит ярче, часть едва заметно. Поэтому некоторые в номинальном рабочем режиме будут греться сильнее, другие меньше. Мощность будет на них разная, поэтому самые нагруженные выйдут из строя раньше остальных.
Для удобства читателей опубликовал онлайн калькулятор для расчёта резистора для светодиодов при подключении к стабильному напряжению.
Калькулятор учитывает 4 параметра:
При заведенном двигателе бывает в среднем 13,5В — 14,5В, при заглушенном12В — 12,5В. Особые требования при включении в автомобильный прикуриватель или бортовую сеть. Кратковременные скачки могут быть до 30В. Если у вас используется токоограничивающее сопротивление, то сила тока возрастает прямо пропорционально повышению напряжению питания светодиодов. По этой причине лучше ставить стабилизатор на микросхеме.
Недостатком использования светодиодных драйверов в авто может быть появление помех на радио в УКВ диапазоне. ШИМ контроллер работает на высоких частотах и будет давать помехи на ваш радиоприёмник. Можно попробовать заменить на другой или линейный типа стабилизатор тока LM317 для светодиодов. Иногда помогает экранирование металлом и размещение подальше от головного устройства авто.
Из таблиц видно, для маломощных на 1W, 3W этот показатель 2В для красного, желтого цвета, оранжевого. Для белого , синего, зелёного он от 3,2В до 3,4В. Для мощных от 7В до 34В. Эти циферки придется использовать для расчётов.
Одно из самых распространенных напряжений это 12 Вольт, они присутствуют в бытовой технике, в автомобиле и автомобильной электронике. Используя 12V можно полноценно подключить 3 лед диода. Примером служит светодиодная лента на 12V, в которой 3 штуки и резистор подключены последовательно.
Пример на диоде 1W, его номинальный ток 300мА.
Аналогичным образом можно вычислить и для другого количества элементов в цепи.
Источник питания для светодиодов может быть и простой пальчиковой батарейкой на 1,5В. Для LED диода требуется обычно минимум 3V, без стабилизатора тут никак не обойтись. Такие специализированные светодиодные драйвера используются в ручных фонариках на Cree Q5 и Cree XML T6. Миниатюрная микросхема повышает количество вольт до 3V и стабилизирует 700мА. Включение от 1.5 вольт при помощи токоограничивающего сопротивления невозможно. Если применить две батареи на 1.5 вольт, соединив их последовательно, получим 3В. Но батарейки достаточно быстро разряжаются, а яркость будет падать еще быстрее. При 2,5В емкости в батареях останется еще много, но диод уже практически потухнет. А светодиодный драйвер будет поддерживать номинальную яркость даже при 1В.
Обычно такие модули заказываю на Aliexpress, у китайцев стоят 50-100руб, в России они дороговаты.
Чтобы рассчитать драйвер питания для светодиодов со стабильным током:
Нарисуйте схему включения, на которой распределите элементы, если они подключены не просто последовательно, а комбинировано с параллельным соединением.
На китайском блоке питания неизвестного производителя мощность может быть значительно ниже. Они запросто указывают максимальную пиковую мощность, а не номинальную долговременную. Проверять сложнее, надо предельно нагрузить блок питания и замерить параметры.
Для третьего пункта используйте примерные таблицы для 1W,3W, 5W, 10W, 20W, 30W, 50W, 100W, которые приведены выше. Но больше доверяйте характеристикам, которые вам дал продавец. Для однокристальных бывает 3V, 6V, 12V.
Если энергопотребление цепи в сумме превысит номинальную мощность источника питания, то ток просядет и увеличится нагрев. Он восстановится до нормального уровня, если снизить нагрузку.
Для светодиодных лент сделать расчёт очень просто. Измерьте количество Ватт на 1 метр и умножьте на количество метров. Именно измерьте, в большинстве случаем мощность завышена и вместо 14,4 Вт/м получите 7 Вт/м. Ко мне слишком часто обращаются с такой проблемой разочарованные покупатели.
Кратко расскажу, что использую для включения для блоков на 12В, 19V, 24В и для подключения к автомобильным 12В.
Чаще всего покупаю готовые модули на ШИМ микросхемах:
Не всем хочется тратить большую денежку на покупку готового прожектора для авто, светодиодного светильника или заказывать готовый драйвер. Поэтому обращаются ко мне, что бы из подручных комплектующих собрать что-нибудь приличное. Цена таких модулей начинается от 50руб до 300руб за модель на 5А с радиатором. Покупаю заранее по несколько штук, расходятся быстро.
Больше всех популярен вариант на линейной ИМС LM317T LM317, простой, надежный устаревший.
Очень популярны модели на LM2596, но она уже устарела и советую обратить внимание на более современное с хорошим КПД. Такие блоки имеют от 1 до 3 подстроечных сопротивлений, которыми можно настроить любые параметры до 30В и до 5А.
В начале 2016 года стали набирать популярность светодиодные модули и COB диоды с интегрированным драйвером. Они включаются сразу в сеть 220В, идеальный вариант для сборки светотехники своими руками. Все элементы находятся на одной теплопроводящей пластине. ШИМ контроллеры миниатюрные, благодаря хорошему контакту с системой охлаждения. Тестировать надежность и стабильность еще не приходилось, первые отзывы появятся минимум через полгода использования. Уже заказал самую дешевую и доступную модель COB на 50W. Чтобы найти такие на китайском базаре Алиэкспресс, укажите в поиске «integrated led driver».
Глобальная проблема, это подделка светодиодов Cree и Philips в промышленных масштабах. У китайцев для этого есть целые предприятия, внешне копируют на 95-99%, простому покупателю отличить невозможно. Самое плохое, когда такую подделку вам продают под видом оригинального Cree T6. Вы будете подключать поддельный по техническим спецификациям оригинального. Подделка имеет характеристики в среднем на 30% хуже. Меньше световой поток, ниже максимальная рабочая температура, ниже энергопотребление. Про обман вы узнаете очень не скоро, он проработает примерно в 5-10 раз меньше настоящего, особенно на двойном токе.
Недавно измерял световой поток своих фонариков на левых Cree производства LatticeBright. Доставал всю плату с драйвером и ставил в фотометрический шар. Получилось 180-200 люмен, у оригинала 280-300лм. Без серьезного оборудования, которое преимущественно есть в лабораториях, вы не сможете измерить, соответственно узнать правду.
Иногда попадаются разогнанные диоды, сила тока на которых на 30%-60% выше номинальной, соответственно и мощность. Недобросовестный производитель, особенно подвально-китайский пользуется тем, что срок службы трудно измерить в часах. Ведь никто не засекает отработанное время, а когда светильник или светодиодный прожектор выйдут из строя продавца уже не найти. Да и искать бессмысленно, срок гарантии на такую продукцию дают всегда меньше периода службы.
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
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.
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
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
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
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.
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).
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
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
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
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
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)
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.
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.
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.
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
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.
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.
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
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.
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
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
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
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.
Существует несколько методов как определить на сколько вольт светодиод. Один из них – довольно простой и не всегда срабатывает. Другой же – требует дополнительно аппаратуры и небольших познаний в электронике. В любом случае, они пользуются популярностью среди обладателей светодиодных лент, фонариков и других приспособлений.
Светодиод имеет массу обозначений (СД, СИД и LED). В основе такого устройства лежит небольшой полупроводниковый кристалл. Когда через него проходит электроток – происходит выброс фотонов, что приводит к свечению. Номинальное напряжение внутри такой конструкции позволяет определить, какой напряжение способен выдержать диод и какое необходимо для его нормальной работы. Используя эти значения, можно узнать на сколько вольт светодиоды в фонарике и в лампе.
Из неорганических полупроводниковых веществ создаются красные и желтые, зеленые и синие – на основе индия-галлия и нитрада. Различаются по сфере применения: для индикации и освещения. Вторые мощные и считаются отдельным осветительным прибором. Первые же используются в различных устройствах удаленного доступа: пульты, мобильные телефоны и другие.
Для освещения зачастую используются диоды, светящиеся белый светом. В зависимости от их мощности, подсветка может быть яркой или тусклой. Используются для домов и квартир, торговых центров и общественных заведений. По цвету их делят на: холодный, теплый и нейтральный оттенок. Классифицируются дополнительно по способу монтажа.
Светодиоды обладают различными параметрами мощности и напряжения. От этого зависит качество освещение, использование дополнительных блоков питания. Если неверно подобрать источник энергии – это может привести к малому эксплуатационному сроку полупроводников и быстрой поломке. Несколько указанных способов помогут определить напряжение в светодоиодах.
Внешние признаки – отличная возможность, как узнать на сколько вольт бывают светодиоды. В этом случае Вам поможет цвет свечения, форма и размеры полупроводникового прибора. Примеси различных химических элементов дают определенное свечение: начиная от красного и заканчивая желтым. Также существуют прозрачные модели, в которых определить параметры вольтажа можно только с мультиметром. Для того, чтобы узнать нужный параметр, нужно выполнить такие действия:
- Тестер нужно выставить на «Проверка обрыва»;
- Используйте щупы, чтобы прикоснуться к выходу светодиода;
- Несильное свечение кристалла поможет понять напряжение, которое есть в диоде
Окрашены они в разный цвет не случайно – при помощи внешних значений, можно определить примерное значение тока. Утверждать, что эти значения абсолютно верны – не стоит. Цвета стандартизированы и используются в условиях производства, вне зависимости от марки и производителя. Например, красный обладает напряжение до 2 В, а зеленый до четырех. Благодаря подобным обозначениям, можно не только узнать сколько вольт он потребляет, но и сколько вольт выдержит светодиод.
На некоторых моделях Вы сможете рассмотреть количество кристаллов, влияющих на тип самого полупроводникового устройства. В корпусе СМД расположено несколько полупрозрачных кристаллов, соединяясь – они выдают определенный свет. Часто используются в лампах на 220 В.
Последним, теоретическим способом сколько вольт потребляет светодиод, является программное обеспечение. Вы можете воспользоваться программами, которые содержат в себе целую базу данных. Введя уже известные параметры и цвет, Вы получите приблизительные данные. Далеко не всегда они верны, поэтому от теории переходим к практике.
Это самый точный, но трудоемкий способ, как узнать на сколько вольт бывают светодиоды. Проведя тестирование, Вы сможете узнать параметры падения напряжения и значение силы тока. Воспользовавшись полученными данными, можно долгое время использовать полупроводник и подобрать для него нужное напряжение.
Для тестирования Вам понадобится:
- Вольтметр;
- Мультиметр;
- Двенадцати ватный блок питания;
- Резистор от 510 Ом
Принцип действия такой же, как и ранее – необходимо узнать номинальный ток. Соберите небольшую схему с резистором и вольтметром. Напряжение увеличивают до того момента, пока кристалл не загорится достаточно ярким светом. При достижении порогового значения – показания спадают и перестают расти. После этого необходимо снимать показания электрода.
В некоторых случаях свечения может не быть, например, до 2 В. Обнаружить инфракрасный диод можно: излучатель направляется на включенную камеру мобильного телефона. На экране может возникнуть белое пятно, которое и будет инфракрасным диодом.
Схему можно собрать и из подручных средств: вместо блока питания взять обыкновенную батарейку на 9 Вольт, вместо источников питания – стабилизатор сетевого напряжения. Подобная схема может не выдать номинального значения, но вполне способна показать достаточно примерные. Если характеристики неизвестны, нужно сразу же рассчитать значения светодиода, чтобы предупредить его выход из строя.
Конечно, мы все прекрасно знаем, что главным параметром всех светодиодов является номинальный ток. Но кроме этого, так же очень важно знать, на какое напряжение рассчитан светодиод.
Хочу сразу сказать, что под аббревиатурой напряжение светодиода подразумевается разница потенциалов на p – n переходе в открытом состоянии. Этот параметр имеет справочный характер и его можно посмотреть в технической документации, где также указаны и другие параметры светодиодов.
Но зачастую у нас нет под рукой документов на светодиод, который мы нашли у себя в запасах. А вот как узнать падение напряжения в этом случае мы и поговорим в статье.
Итак, у вас есть светодиод, но при этом нет на него документов. Цвет, которым светится светодиод, может вам о многом рассказать, как сам корпус, форма и размеры полупроводникового прибора.
Если у светодиода корпус из прозрачного компаунда, то каким цветом он светится без его подключения загадка. Чтобы определить, а заодно и проверить исправность светодиода, нам потребуется мультиметр.
Переводим переключатель в положение прозвонка и щупами касаемся поочередно выводов диода. При этом у рабочего светодиода в прямом смещении вы увидите, что он слегка засветится.
Таким нехитрым способом вы определили цвет и исправность самого светодиода.
Почему именно важен цвет свечения? Да все просто. Светодиоды разных цветов изготавливаются из различных полупроводниковых компонентов. Именно химия полупроводника во многом определяет, какое падение напряжения будет на P-N переходе.
Но так как во время производства применяется множество химических элементов, то лишь по цвету можно определить только приблизительно на какое напряжение рассчитан тот или иной светодиод.
Если вы знаете какого цвета ваш светодиод, то вполне можно найти в интернете техническую документацию на светодиоды похожей конструкции, но обязательно одного цвета. И уже в ней посмотреть примерно какое напряжение на вашем светодиоде.
Теоретические изыскания вам смогут дать лишь приблизительные данные, но практический опыт позволит определить реальное напряжение светодиода.
Для того, чтобы на практике определить напряжение кроме самого светодиода понадобится еще резистор на сопротивление 580 Ом (можно больше), регулируемый блок питания, например как у меня.
Собираем все наши детали вот по этой схеме:
Тут все очень просто: через резистор мы ограничиваем ток, а мультиметром мы контролируем прямое падение напряжения на светодиоде.
И проверка выглядит следующим образом: от регулируемого источника питания плавно (с нуля) начинаем подавать напряжение. Как только его величина подберется к порогу срабатывания, светодиод засветится.
При дальнейшем повышении напряжения яркость свечения достигнет своего номинала и показания мультиметра (в режиме вольтметра) перестанут расти. Это будет указывать на то, что p – n переход полностью открыт и дальнейшее увеличение напряжения на блоке питания будет прикладываться исключительно к резистору.
Вот эти показания на мультиметре и будут указывать на номинальное прямое напряжение светодиода.
Примечание. Если вы увидели, что на мультиметре установилось напряжение в 1,9 Вольта, но при этом светодиод не светится, то вероятнее всего перед вами инфракрасный светодиод. Чтобы убедиться в этом, возьмите телефон, включите камеру и посмотрите на тестируемый светодиод через нее. Если увидите, что в камере он светится ярко, то значит, вы тестируете именно инфракрасный светодиод.
Вот такими нехитрыми способами можно найти напряжение светодиода. Если понравилась статья, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше внимание!
Наиболее важным преимуществом использования светодиодов в освещении является их высокая энергоэффективность. В некоторых приложениях миниатюрные размеры также будут важны. Прочность не лишена значения. С другой стороны, есть и недостатки, к которым относятся, в первую очередь, возможность выхода из строя при обратном напряжении и резкое снижение долговечности при неблагоприятных тепловых условиях.
Обычно источники света работают при различных температурах окружающей среды. Полупроводниковый переход PN имеет отрицательный температурный коэффициент. Это означает, что падение напряжения на переходе уменьшается с повышением температуры ( рис. 1 ). Из-за того, что вольт-амперная характеристика диода очень крутая, даже небольшое изменение порогового напряжения вызывает значительное увеличение тока, протекающего через диод. Такая ситуация может привести к резкому сокращению срока службы диода. С другой стороны, чтобы получить максимально возможную интенсивность света за счет увеличения тока, протекающего через светодиод, можно привести к ситуации, когда даже кратковременное повышение температуры окружающей среды вызывает увеличение тока, протекающего через диод. и, следовательно, температура перехода.При более высокой температуре PN-переход начнет проводить больший ток, что еще сильнее его нагреет и таким образом, даже несмотря на прекращение действия вредного внешнего фактора, диод попадает в состояние повышения температуры, приводящее к его повреждению ( тепловой разгон).
Однако, даже если мы обеспечим идеальные условия работы диода, постоянный ток, хорошее охлаждение и тому подобное, следующей проблемой, с которой столкнется разработчик, станет разброс параметров диода, в том числе и прямого напряжения.Это особенно важно при соединении диодов в наборы. В некоторых профессиональных приложениях может потребоваться согласование диодов, а также транзисторов на выходе усилителя мощности. Основным критерием здесь будет прямое напряжение Vf. Различия в пороговом напряжении (освещении) могут привести к ситуации, при которой некоторые светодиоды, например, в осветительном щитке, будут перегреваться и выходить из строя быстрее, чем «соседи», что приведет к видимой разнице в свечении или отключению (из-за на излом - повреждение разъема ПН) некоторых частей панели.
Как уже говорилось, срок службы PN-перехода сильно зависит от его температуры и силы протекающего тока ( рис. 2 ). Также важна температура окружающей среды, влияние которой показано в на рисунке 3 . Производители светодиодов гарантируют 50 000 и более часов их работы, но только при строго определенных условиях эксплуатации.
Часто конечный потребитель, для которого предназначено освещение, ставит минимальное время безотказной работы в качестве основного требования.Однако, не контролируя рабочие параметры диода, никто не может сказать, как долго проработает то или иное приложение. Поскольку на практике мы не можем избежать влияния разброса параметров диода или изменения температуры окружающей среды, влияющих на температуру перехода, то наилучшей гарантией сохранения контроля над светодиодом является питание его постоянным током с температурным коэффициентом, компенсирующим влияние температуры окружающей среды на температуру перехода светодиодов и тем самым защищает их от теплового повреждения.К сожалению, это требование тем труднее выполнить, чем выше мощность питаемого светодиода [1].
Для питания мощного светодиода необходим источник тока, который также должен обеспечивать дополнительные функции - возможность регулировки интенсивности света, защиту диода от повреждений, защиту от поражения электрическим током и другие. При построении мощных диодных блоков питания по разным причинам следует скорее забыть о токоограничивающем резисторе. Во-первых, энергоэффективность такого решения весьма спорна.Во-вторых, резистор является довольно плохим стабилизатором, хотя такое решение имеет свойство саморегулировать ток. В-третьих, при превышении тока питания диода значения, скажем - 1 А, такой резистор будет иметь большие габариты, и при этом - в зависимости от условий эксплуатации - будет терять много мощности, что вызовет проблемы с его рассеивание в приложении. Обычно в таком приложении также следует забыть о линейном блоке питания, поскольку, несмотря на гораздо лучшие параметры, его использование вызовет те же проблемы, что и использование резистора.Это приводит к выводу, что импульсные источники питания являются лучшими и что такие решения следует использовать.
Светодиоды питания
Мощность — важный параметр светодиодов для освещения. Мы часто слышим о 1-ваттных, 3-ваттных и 5-ваттных светодиодах. Говоря о мощности, мы всегда имеем в виду мощность, потребляемую от источника питания, понимаемую как произведение тока и напряжения при номинальных условиях освещения диода. Сообщаемое значение мощности, как правило, не является точным значением мощности, потребляемой во время работы или в условиях испытаний — это лишь приблизительное значение, поскольку прямое напряжение зависит от полупроводникового материала, из которого изготовлена структура, рабочего тока, а также температура.Поэтому на практике гораздо более важным параметром является максимальный ток, часто равный номинальному току, рекомендованному производителем. Что касается мощных светодиодов, то популярностью пользуются диоды с номинальным током 350 мА и 700 мА. Эти диоды часто называют 1- и 2-ваттными (напряжение на диоде составляет примерно 3 В, поэтому мощность, потребляемая от источника, составляет примерно 1 Вт или 2 Вт соответственно). Также достаточно популярны диоды с номинальным током 1 А (3-ваттные). Аналогично диоды с током 1,5 А называют 5-ваттными.Но уже есть несколько и даже несколько десятков ваттных диодов, таких как ССМ-90, которые могут работать при токе 9 А. Для нее типичное значение прямого напряжения составляет около 3,7 В, что дает потребляемую мощность свыше 33 Вт или, например, диод на 200 Вт типа TY-200W ( фото 4 ).
Часто светодиод высокой мощности имеет более одной структуры. Затем каталог предоставляет данные для каждой отдельной структуры. фотографий 5, показывают 8-ваттный диод Cree MC-E, содержащий 4 идентичные структуры по 2 ватта (700 мА).
Более точные данные всегда включаются в техпаспорт конкретного диода. Там указано значение рекомендуемого номинального рабочего тока. Также указано приблизительное напряжение на диоде при этом токе. В процессе работы диод черпает энергию от источника электричества, и потребляемая мощность равна P = Uf × If. Часть этой энергии преобразуется в полезный свет, а часть теряется в виде тепла. Это тепло потерь должно отводиться в окружающую среду [3]. Мы много раз писали в ЕР об охлаждении электронных компонентов, в том числе и светодиодов.
Импульсные источники питания для светодиодов
Импульсные блоки питаниямогут работать в различных топологиях. Они могут быть построены в конфигурации с изоляцией входа от выхода или без нее, с повышением или понижением напряжения или универсальными — выполняющими обе функции в зависимости от входного напряжения и питаемого светодиодного блока. Обычно в типовых приложениях используются стабилизаторы, понижающие входное напряжение до требуемого светодиодом. Однако при использовании большего количества диодов, особенно при работе от аккумуляторов, это напряжение часто придется увеличивать.
Повышающие источники питания используются для легко объяснимой потребности. Основная задача блока питания светодиодов - подать стабилизированный ток на каждую ветвь, а еще лучше - индивидуально, на каждый светодиод. Для выполнения этого условия, вне зависимости от разброса параметров, проще всего соединить светодиоды последовательно. Часто - как в диоде Кри, представленном на фото 5 - внутри корпуса диода подключаются полупроводниковые структуры. Если мы запитаем, скажем, 12 последовательно соединенных светодиодов с пороговым напряжением 1,5 В от автомобильного аккумулятора, то несложно посчитать, что для протекания тока в этой системе его клеммы должны быть 18 В и более.Здесь 12 В, выдаваемых аккумулятором, недостаточно и приходится либо менять топологию соединений, соглашаясь на некоторые компромиссы, либо увеличивать входное напряжение.
В настоящее время в энергосистемах часто используется промежуточная шина. Это позволяет использовать один блок питания с хорошими параметрами, с коррекцией коэффициента мощности, гальванической развязкой и многочисленными защитами для питания нескольких менее сложных, напрямую питающих светодиоды. Шина промежуточного напряжения не только отвечает требованиям законодательства, но и повышает безопасность людей, работающих с освещением.В Европейском Союзе для каждой лампы мощностью более 25 Вт требуется коррекция коэффициента мощности (PFC). Такие стандарты безопасности, как UL и CE, ограничивают выходное напряжение блоков питания переменного тока постоянного тока при использовании в качестве входного сигнала для повышающих источников питания светодиодов. Стандартные напряжения 12 В и 24 В, а иногда и 48 В. В редких случаях напряжение промежуточной шины превышает 60 В, предел постоянного тока для класса 2 UL
.Повышающие источники питания сложнее спроектировать, чем понижающие источники питания, будь то стабилизация выходного напряжения или выходного тока.Средний ток индуктивности повышающего преобразователя с непрерывной проводимостью равен току нагрузки, деленному на 1-D, где D — рабочий цикл. При проектировании повышающих стабилизаторов напряжения необходимо тщательно учитывать пределы входного напряжения, чтобы обеспечить надлежащую индуктивность и приемлемый пиковый ток.
Усиленный источник питания для светодиодов увеличивает выходное напряжение, которое влияет на рабочий цикл и, следовательно, на индуктивность и допустимый ток основной катушки.Чтобы предотвратить насыщение катушки, необходимо рассчитать максимальный средний и пиковый ток как для U WEJ-MIN , так и для U WYJ-MAX . Например, во всем рабочем диапазоне системы, токе питания и температуре конструкции U WIRING типичного InGaN-светодиода может изменяться от 3 В до 4 В. Разница между U OUT-MAX и U OUT- MIN тем больше, чем больше светодиодов соединено последовательно.
В отличие от понижающего стабилизатора с выходной индуктивностью выходной ток повышающего стабилизатора прерывается.По этой причине на выходе нужен конденсатор для поддержания выходного напряжения/тока. В то время как целью этого конденсатора в стабилизаторе напряжения является фильтрация и поддержание выходного напряжения при изменении нагрузки, в стабилизаторе тока он используется только для фильтрации переменной составляющей тока. Емкость его выбирают как можно меньшей для поддержания требуемых пульсаций тока в светодиоде. Чем меньше емкость, тем быстрее преобразователь реагирует на изменение выходного тока и тем быстрее работает регулировка яркости светодиодов.
Повышающие стабилизаторы - за исключением маломощных и портативных устройств - работающие в режиме непрерывной проводимости почти исключительно ограничены ШИМ-управлением пиковым током в том смысле, что они подают питание на выход при открытом управляющем транзисторе. При проектировании источника питания светодиодов для управления выходным током контур управления должен учитывать нагрузку светодиода на источник питания, которая сильно отличается от типовой нагрузки в повышающем стабилизаторе напряжения.Это создает некоторые трудности при его оформлении.
В режиме управления пиковым током полное сопротивление нагрузки сильно влияет на коэффициент усиления по постоянному току и полярность пропускания цепи управления. Полное сопротивление нагрузки стабилизатора напряжения определяется делением выходного напряжения на выходной ток. Светодиоды — это диоды с динамическим характером сопротивления. Его можно определить из диаграммы зависимости прямого напряжения от тока, взяв наклон касательной в точке, определяемой прямым током.
Делитель обратной связи в стабилизаторе тока состоит из нагрузочного сопротивления, замыкающего контур управления. Коэффициент обратной связи ROD / (ROD + rD) (где ROD — считывающий резистор, т. е. датчик тока, а rD — динамическое сопротивление проводимости диода) снижает коэффициент усиления системы по постоянному току. Независимо от метода диммирования, путем линейного управления прямым током (аналоговое диммирование) или путем включения и выключения тока на высокой частоте (цифровое диммирование — ШИМ), система требует широкой полосы частот и быстрого отклика, как регуляторы напряжения.
В понижающем источнике питания для светодиодов с одной катушкой выход никогда не подключается напрямую к входу — вся энергия для нагрузки сохраняется в магнитном (катушка или трансформатор) или электрическом (конденсатор) поле, что приводит к более высокому пиковому току или напряжение на переключателях. Из-за сложной конструкции повышающий-понижающий источник питания больше и имеет меньшую эффективность, чем повышающие или повышающие решения с той же выходной мощностью.
В повышающем блоке питания с одним дросселем выходное напряжение реверсировано по отношению к входному напряжению или стабилизировано по отношению к входному напряжению. Это приводит к необходимости изменить полярность выходного напряжения или изменить уровень ( рис. 6 ). Выходной ток не является непрерывным, поэтому для преобразователя в этой топологии требуется выходной конденсатор.
Для питания светодиодов также используются преобразователи, работающие в топологии SEPIC. В них, благодаря индуктивности на входе и выходному напряжению «подходящей» поляризации, нет необходимости сдвигать уровень и прерывать протекание входного тока, но требуется выходной конденсатор для «сглаживания» протекающего тока через диод.Преобразователи Cuka, в которых не прерывается ни входной, ни выходной ток, также могут использоваться для питания светодиодов. Полярность выходного напряжения обратная, но выходной конденсатор не требуется - здесь этим преимуществом отличается топология Чука как единственная среди неизолированных стабилизаторов.
Диммирование [2]
Вне зависимости от того, питается ли светодиод от стабилизатора, уменьшающего, увеличивающего или уменьшающего-увеличивающего, основной целью является максимальное увеличение интенсивности света.У конструктора есть два варианта - линейное регулирование тока (аналоговое диммирование) или использование коммутационных схем (цифровое диммирование) с достаточно высокой частотой, чтобы глаза могли усреднить интенсивность без утомления. Использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для определения периода и коэффициента заполнения — самый простой способ цифрового диммирования, и в этой топологии наилучшую производительность обеспечивает понижающий стабилизатор.
Самым простым способом обычно является аналоговое диммирование, но на практике обычно используется ШИМ-диммирование, так как в зависимости от среднего тока питания меняется доминирующая длина волны света.Коррелированные изменения цветовой температуры (CCT) белых светодиодов. Человеческий глаз с трудом замечает изменение длины волны красных, зеленых или синих светодиодов на несколько метров, особенно при одновременном изменении интенсивности света. Но изменение температуры белого света легко заметно. В устройствах с более чем одним светодиодом разница в CCT между соседними светодиодами заметна и неприятна. Это также проявляется в источниках света с несколькими монохромными светодиодами. Любые различия между ними раздражают.В составе технических данных производители светодиодов указывают силу тока, при которой гарантируется длина доминирующей световой волны или CCT. Диммирование с ШИМ позволяет сохранить неизменный цвет вне зависимости от интенсивности света. Это особенно необходимо в случае RGB-светодиодов, где белый цвет получается путем точного смешивания составляющих цветов.
С точки зрения встроенных источников питания, аналоговое диммирование создает значительные трудности для достижения точной регулировки тока.Практически каждый блок питания светодиодов включает датчик тока резистора. Результирующее падение напряжения U OD является компромиссом между низкими потерями мощности и высоким отношением сигнал/шум. Допуски компонентов, смещения и задержки в блоке питания вносят довольно постоянные ошибки. Для уменьшения выходного тока в системе с замкнутым контуром необходимо уменьшить U OD . Это, в свою очередь, снижает точность выходного тока, поэтому этот ток трудно задавать, контролировать и гарантировать.С другой стороны, ШИМ-диммирование обеспечивает точную линейную регулировку интенсивности света на гораздо более низком уровне, чем аналоговое диммирование.
Ограниченное время отклика источника питания ШИМ для светодиодов представляет определенные трудности для проектировщика. Существует три типа задержки ( цифра 7 ). Чем они длиннее, тем ниже может быть получен коэффициент контрастности (который является мерой управления интенсивностью света). Как показано на рис. 7, t P – задержка распространения от момента нарастания сигнала U SCIEM до момента нарастания выходного тока источника питания.С другой стороны, t NAR — это время, когда этот ток достигает своего полного значения, а t OP — это время, когда он снова падает до нуля. Чем ниже частота диммирования f SCIEM , тем выше коэффициент контрастности, поскольку меньшую часть периода диммирования T SCIEM занимают неизменяемые задержки.
Нижний предел f SCIEM составляет примерно 120 Гц, поскольку ниже этой частоты человеческий глаз перестает воспринимать импульсы как непрерывный свет.Верхний предел определяется минимальным требуемым коэффициентом контрастности. Эта величина может быть выражена как величина, обратная минимальному времени проводимости
WK = 1 / t P-MIN , где t P-MIN = t P + t NAR . Для видеонаблюдения часто требуется гораздо более высокая частота затемнения, потому что время отклика высокоскоростной камеры или датчика намного короче, чем у человеческого глаза. Целью быстрого включения и выключения источника света в этих приложениях является не уменьшение интенсивности света, а синхронизация его со временем экспозиции камеры или датчика.
Pulse LED требуют особого подхода, так как включаются и выключаются с высокой частотой. Стабилизаторы в стандартных блоках питания обычно снабжены выводом включения или удержания, на который может подаваться ШИМ-сигнал, но связанное с этим время задержки t P обычно велико, поскольку в выключенном состоянии ИС обеспечивается низкое энергопотребление. предпочтительнее, а не скорость отклика. В импульсных стабилизаторах для светодиодов эти предпочтения обратные и внутренние схемы управления остаются активными во время отключения, чтобы не снижать t P .
Оптимизация управления интенсивностью света требует минимизации задержек нарастания и спада не только для получения наивысшего коэффициента контрастности, но и для минимизации времени, в течение которого ток светодиода ниже максимального, для которого не гарантируется доминирующая длина волны и воспроизведение цвета. Стандартный импульсный стабилизатор обычно имеет плавный пуск и плавное выключение, но в специализированных источниках питания для светодиодов время нарастания и спада сведено к минимуму.Редукторы т НАР и т ОП подчинены решениям импульсного стабилизатора.
ДатчикиPull-down превосходят другие типы стабилизаторов импульсов по скорости измерения по двум разным причинам. Во-первых, понижающий стабилизатор единственный, который подает ток на выход при включенном управляющем ключе. Благодаря этому контур управления в понижающем стабилизаторе, как по напряжению, так и по току, ШИМ (не путать с ШИМ для диммирования) работает быстрее, чем во всяких повышающих и повышающих преобразователях.Ток, протекающий при включении переключателя, также легче адаптировать для управления с помощью гистерезиса, что даже быстрее, чем лучшие контуры управления напряжением или током. Во-вторых, дроссель понижающего стабилизатора подключен к выходу в течение всего цикла коммутации. В результате выходной ток является непрерывным, и выходной конденсатор не требуется. Без этого конденсатора понижающий стабилизатор представляет собой настоящий источник тока с высоким импедансом, способный очень быстро изменять выходное напряжение.Преобразователи Cuka также имеют бесперебойное подключение индуктивности к выходу, но имеют более медленный контур управления и меньший КПД.
Даже полностью гистерезисный понижающий стабилизатор без выходного конденсатора не удовлетворяет требованиям некоторых систем ШИМ-диммирования. Для них требуется высокая частота ШИМ и высокий коэффициент контрастности, а, следовательно, короткое время нарастания и низкие задержки. Это относится к системам технического зрения, кабельному телевидению, подсветке ЖК-дисплеев и видеопроекции.В некоторых случаях частоту ШИМ-диммирования необходимо вывести за пределы звукового диапазона, до значения мин. 25 кГц и выше. Путем уменьшения периода диммирования до микросекунд общее время нарастания и спада тока светодиода с задержкой распространения должно быть уменьшено до наносекунд. В быстродействующем интегральном понижающем стабилизаторе без выходного конденсатора задержки включения и выключения выходного тока зависят от задержек распространения в цепи и от физических свойств выходного дросселя.
Для достижения действительно быстрого затемнения PWM необходимо обойти оба. Это лучше всего сделать, замкнув цепочку светодиодов с помощью параллельного переключателя, который обычно представляет собой полевой МОП-транзистор ( рис. 8 ). Несмотря на его активацию, стабилизатор не перестает работать, и через индуктивность протекает ток. Основным недостатком этого метода является то, что он тратит энергию впустую, когда светодиоды выключены, хотя выходное напряжение ограничено только падением напряжения на датчике тока за это время.Диммирование с помощью параллельного транзистора вызывает немедленные изменения выходного напряжения, на которые контур управления интегральной схемы, стремясь поддерживать постоянный выходной ток, должен быстро реагировать. Как и в случае диммирования с помощью логики, скорость отклика преобразователя зависит от скорости контура управления. Для достижения наилучших результатов используйте понижающий стабилизатор с гистерезисным управлением.
Ни повышающие, ни понижающе-увеличивающие стабилизаторы плохо подходят для ШИМ диммирования.Это связано с тем, что в режиме непрерывной проводимости они не имеют широкой полосы пропускания контура управления, необходимой в стабилизаторах с тактовой частотой. Также следует помнить, что в повышающем стабилизаторе выходное напряжение не может быть ниже входного. Это вызывает эффект короткого замыкания на входе и предотвращает диммирование параллельного транзистора. В повышающе-понижающих системах параллельное диммирование MOSFET невозможно или, по крайней мере, нецелесообразно из-за необходимости использования выходного конденсатора (преобразователи SEPIC, повышающие и понижающие преобразователи и отдельные запорные преобразователи) или из-за неуправляемый ток входной индуктивности при КЗ на выходе (преобразователи Cuka).
Для действительно быстрого диммирования ШИМ лучшим решением является двухступенчатая система с понижающим стабилизатором на выходе светодиода. Если это невозможно из-за размера и стоимости, можно использовать преобразователь с последовательным прерыванием. Затем ток светодиода быстро прерывается. Однако особое внимание следует уделить реакции системы.
Такое внезапное размыкание цепи вызывает чрезвычайно быстрый переход с одновременным разрывом цепи обратной связи и неограниченным увеличением выходного напряжения стабилизатора.Поэтому необходимо использовать схемы ограничения выхода и усилитель ошибки для защиты системы от перенапряжения. Такие схемы ограничения трудно внедрить за пределами встроенных источников питания для светодиодов для повышения и повышения мощности, на практике это единственные, которые реализуют ШИМ-диммирование с помощью транзистора.
Яцек Богуш, EP
Библиография:
[1] Рышард Шокларовски «Питание светодиодов», Elektronika Praktyczna 9/2010
[2] KKP, http: // elektronikab2b.ru / техника / 9988-led-duzej-power-how-to-realize-power---- руководство-дизайнера # .WDwVDubhCHs
[3] http://www.tromil.pl/rozmaitosci/parametry-diod-led
Рыночное предложение светодиодов широкое. Обычно предлагаются светодиодные лампы на 12 В и 230 В. Последние оснащены цоколями, типичными для ранее известных источников света. Е27, Е14 и ГУ10. Их можно использовать взаимозаменяемо с существующими лампочками и люминесцентными лампами. С другой стороны, наиболее часто предлагаемые светодиодные лампы на 12 В — это так называемые светодиодные ленты.
Сами светодиоды питаются от гораздо меньшего напряжения, чем вышеперечисленные.Поэтому требуют применения специальных электронных систем, подстраивающих напряжение сети 230 В под параметры светодиода. Необходимо использовать правильные блоки питания для разных типов светодиодов. Большинство из них имеют стабильные выходные параметры. Лишь некоторые могут регулироваться (напрямую через блоки питания).
Эффективность светодиодов, предлагаемых группой высокотехнологичных производителей, составляет от 100 до 200 лм/Вт. Эта величина во много раз превышает возможности ламп, применявшихся до сих пор для внутреннего освещения.Большое количество излучаемого света вызвало необходимость регулировки светового потока. Так были разработаны светодиодные диммеры. Они также используются для настройки цвета светодиодов RGB. Правильно регулируя яркость смешанных цветов, можно добиться практически любого цвета света.
Наиболее распространенными светодиодными лампами являются светодиодные лампы на 12 В. Они представляют собой наборы светодиодов, соединенных последовательно с резисторами и параллельно с другими цепями. Благодаря такому соединению ток, протекающий через диоды и резистор(ы), ограничивается, а напряжение питания распределяется на отдельные диоды.Самый простой способ обеспечить правильные параметры для группы светодиодов — это соединить несколько ветвей параллельно, каждая из которых содержит несколько ветвей, соединенных последовательно с резистором светодиода (рис. 1). Эта схема очень проста и дешева. Каждая ветвь может легко ограничить ток до нужного уровня. И повреждение одного диода не влияет на работу остальных ветвей. Недостаток этой системы в том, что в результате выхода из строя одного светодиода перестает светиться вся ветвь.
рисунок 1Поэтому на практике используется несколько измененная компоновка (рис.2).
Эта схема дороже, так как для каждого диода требуется отдельный резистор. Благодаря дополнительным соединениям выход из строя одного диода практически не влияет на работу всей диодной сборки, пока в системе много параллельных ветвей.
Рис. 2Диодные сборки, подключенные таким образом, должны питаться от специальных источников питания. Регулировка яркости светодиодов заключается в регулировании тока, протекающего через них. Самый простой способ - заменить существующий резистор потенциометром. На практике это сложно, поэтому используются ШИМ-регуляторы, включаемые между блоком питания и диодами.
Отличительной чертой светодиодов является то, что они загораются практически мгновенно. Светодиод начинает светиться на полную мощность примерно через 100 нс после подачи напряжения. Это как минимум в миллион раз меньше времени, необходимого лампочке для достижения полного свечения. Газоразрядным лампам требуется еще больше времени для включения (от нескольких десятков до нескольких сотен раз). Благодаря этому мгновенному зажиганию можно использовать другие методы диммирования светодиодов, чем те, которые используются для других типов ламп.Для диммирования низковольтных светодиодов используются ШИМ-диммеры. Регулирование основано на так называемом наполнение импульса. В таком случае сигнал, питающий диоды, непрерывен только тогда, когда рабочий цикл равен 100%. В других ситуациях она снижается. Импульсный контроль заполнения заключается в циклическом отключении питания.
Рис. 3На рис. 3 показан способ диммирования. Мощность подается на протяжении всего периода в течение первых двух периодов. В следующих трех он был снижен до 80%.Это означает, что 20% времени цепь питания разомкнута, а остальные 80% времени блок питания работает на номинальных параметрах.
Фото 2 С помощью стальной кнопки Gira E22 можно управлять освещением в обоих направлениях.На рынке представлено множество диммеров, работающих на разных частотах. Обычно это от 100 до 400 Гц. Чем выше частота, тем равномернее освещение. Для обычного человека пульсация с частотой 100 Гц незаметна.
Для электрика-установщика наиболее важным является способ подключения диммера к установке.Большинство людей ожидают, что можно будет использовать уже существующие диммеры. А если и окажется невозможным, то хотя бы выбрав устройство управления, которое можно закрепить на стене в коробе скрытого монтажа. Заказчики требуют, чтобы светодиодный диммер внешне не отличался от других элементов электроустановки: розеток, выключателей, выключателей и т. д. К сожалению, большинство предлагаемых светодиодных диммеров представляют собой автономные системы, как правило, оснащенные пультами дистанционного управления. Сами диммеры с блоками питания предназначены для встраивания в светильник или в пустое помещение здания.Это большое неудобство, ведь нельзя, как все привыкли, включать свет при входе в помещение. Аналогичные проблемы возникают в шинных установках, где часто используются центральные (например, ВЫКЛ. ВСЕ) и групповые функции. Однако в установке KNX можно использовать специальные светодиодные диммеры, которые никак не ограничивают управление светодиодами. С их помощью можно реализовать временное, групповое, центральное и сценарное управление. Кроме того, в рамках световых сцен можно сохранять разные цвета и разную интенсивность светодиодных ламп.
Фото 3 Диммер EC-11D представляет собой трехканальное устройство, предназначенное для управления яркостью подключенных к нему источников света в светодиодной технике. Помимо стандартных функций затемнения и увеличения яркости, устройство позволяет включать свет последовательно. Также возможна работа со стандартными источниками света накаливания при условии, что их мощность и напряжение соответствуют техническим параметрам диммера. Благодаря небольшому размеру устройство можно спрятать даже в традиционном электрическом шкафу.Для диммирования светодиодов требуются специальные схемы и блоки питания с входами для одного из часто используемых управляющих сигналов, например 1-10 В, DALI или DMX. Если используется один из этих способов, электроустановка не требует видимых изменений. В таких установках достаточно подключить выходной сигнал такого диммера к соответствующему управляющему входу, драйверу или источнику питания светодиода. Если в установке был обычный выключатель, его необходимо будет заменить на один из вышеперечисленных регуляторов.Другим решением является использование низковольтных светодиодных диммеров с беспотенциальными входами. Эти системы представляют собой группу наиболее универсальных регуляторов светодиодов. Их преимущество в том, что они позволяют управлять лампами любой большой мощности и не требуют использования специальных устройств вместо выключателей. Достаточно обычных моностабильных нормально открытых кнопок. В зависимости от используемого драйвера может использоваться одностороннее или двустороннее управление. Операция интуитивно понятна. Если две кнопки подключены к двум управляющим входам, то каждая кнопка отвечает за разное направление работы.Например, левый используется для включения и освещения, а правый — для выключения и затемнения. Более длительное нажатие кнопки всегда меняет интенсивность света, а более короткое - включение или выключение. Если используется одна кнопка, последующие нажатия изменяют направление работы. Например, первое нажатие включает, второе выключает, третье включает... И так далее. Аналогично с затемнением.
Фото 4 Светодиодный контроллер EC-11RGB — это устройство, позволяющее не только открыть для себя мир цветов с помощью систем RGB, но и создать незабываемую атмосферу, не выходя из дома.В маленьком устройстве мы получаем 13 динамических программ, регулировку яркости и скорости, а также режим программирования, позволяющий настроить работу устройства под свои нужды.В дополнение к низковольтным светодиодам на рынке появились лампы на 230 В. Они были разработаны как замена традиционным лампочкам. Они оснащены одинаковыми ручками, Е27, Е14 и GU10. Вы можете использовать их взаимозаменяемо вместо ламп накаливания, галогенных или люминесцентных ламп. Однако, как и в случае с компактными люминесцентными лампами, не все из них можно регулировать, и не все диммеры.Прежде всего, при покупке убедитесь, что лампы, которые вы выбираете, диммируемые. Продавец должен знать, электроника, которой они оснащены (электронные схемы встроены в увеличенный цоколь лампы и скрыты за светодиодами), емкостная или индуктивная. К сожалению, эта информация обычно отсутствует. Поэтому для диммирования таких ламп следует использовать универсальные диммеры, которые сами распознают характер лампы. Такие диммеры предлагает каждый солидный производитель. Диммеры с такими свойствами также предлагаются для установки в шинах, радио или KNX.
Фото 5 С помощью латунного сенсорного выключателя Gira ClassiX можно управлять светодиодным освещением, включать его на определенное значение и вызывать сценарии.Отдельный вопрос — диапазон диммирования. В то время как диммеры для низковольтных светодиодов имеют полный диапазон регулировки, от 100% до почти 0, диммирование светодиодных ламп на 230 В возможно в диапазоне от 100% до примерно 10%. К сожалению, этот диапазон обусловлен только измерениями. Человеческий глаз реагирует иначе. Субъективный нижний предел диммирования светодиодных ламп при напряжении 230 В составляет ок.тридцать%. Поэтому перед установкой таких ламп необходимо представить пользователю актуальный диапазон диммирования. Если минимальное значение не соответствует ожиданиям, необходимо использовать светодиод на 12 В и соответствующие блоки питания с драйверами.
Вопросы, связанные с питанием и диммированием светодиодных ламп достаточно сложны. Особенности подбора низковольтных светодиодов. При покупке необходимо ознакомиться с параметрами приобретаемых вами ламп. Для питания и диммирования разных светодиодов необходимы разные схемы.Для ламп только с напряжением питания требуются системы со стабилизацией напряжения, а светодиоды с определенной величиной тока, т.н. Питание светодиодов должно осуществляться стабилизированным током заданного значения. Чаще всего это 350 мА или 700 мА. Также предлагаются светодиоды с током 1000 мА. Для питания светодиода необходимо использовать только стабилизированные блоки питания. В случае питания мощных светодиодов от обычных блоков питания необходимо использовать стабилизаторы тока, т.н. Драйверы светодиодов.Они обеспечивают долговечность и стабильность работы таких светодиодов.
Фото Светодиодная лампа ActiveJet AJE-P5RGB «многоцветные» лампы используются в качестве декоративного освещения в местах, требующих светлого, не слишком интенсивного освещения, отличающегося высокой цветовой вариативностью. Светильник комплектуется инфракрасным пультом дистанционного управления, позволяющим управлять следующим образом:Еще одна проблема, с которой приходится сталкиваться установщикам, — это выбор кабелей, подключаемых к светодиодным светильникам. Из-за низкого напряжения требуются более высокие сечения. Еще одним ограничением является их длина. Чем выше частота драйверов ШИМ, тем больше падение напряжения. Поэтому рекомендуется, чтобы расстояние от регулятора до светодиода не превышало 30 м. Чем короче кабель, тем меньше вероятность возникновения нежелательных явлений. Помимо перепадов напряжения, есть вероятность «игры» проводов и радиопомех.Электромагнитное поле, создаваемое длинными кабелями, может мешать работе электронного оборудования. Он также может быть слышен людям, находящимся в помещении.
Анджей Дубравски
.Светодиодный прожекторОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
Долговечность - влияние температуры на долговечность
Срок долговечности или светового вырождения светодиода определяется как продолжительность свечения диода до тех пор, пока его светосила не упадет до половины исходного значения. Эффективность светоизлучающего диода зависит от многих факторов. К ним относятся используемый полупроводниковый материал и условия эксплуатации или вырождение кристалла кремния.
Не существует общего способа определения реальной жизни. В то время как срок службы стандартных светодиодов составляет до 100 000 часов, светодиоды высокой мощности достигают примерно от четверти до половины этого срока (от 25 000 до 50 000 часов). При непрерывном бесперебойном использовании стандартные светодиоды могут проработать одиннадцать лет, а мощные около двух лет.
Срок службы во многом зависит от места использования и плотности подаваемого тока.Потому что при большем протекании тока диод сильнее нагревается. Это снижает срок службы. Для долговечности важна и температура окружающей среды, ведь чем она выше, тем чаще выходит из строя диод. Принцип работы всех светодиодов заключается в том, что интенсивность светового излучения со временем продолжает снижаться. Это преимущество, поскольку, в отличие от обычных ламп (с лампами накаливания, галогенных), при использовании светодиодов отсутствует риск того, что свет внезапно погаснет.Даже если мощность освещения снижается постепенно, в нормальных условиях это происходит медленно. Пластиковые линзы, используемые в большинстве светодиодов, со временем мутнеют, что также отрицательно сказывается на светоотдаче.
Основные факторы, влияющие на срок службы диода
Светодиодная технология прочно обосновалась в Польше. Поэтому она составляет все больший процент осветительных установок. К сожалению, знаний об этой относительно новой области еще очень мало. В связи с этим существует множество мифов и заблуждений. Это приводит ко многим проблемам со светодиодным освещением. В первую очередь потому, что к установкам со светодиодами очень часто относятся так же, как и к традиционным.Это серьезная ошибка, которая может иметь много негативных последствий.
довольно сильно отличаются от всех других источников света. Поэтому в большинстве случаев для правильной работы они требуют совершенно другого подхода. Отдельный светодиод (чип) представляет собой полупроводниковый электронный элемент, питаемый постоянным низким напряжением от 1,5 до 4 В в зависимости от цвета света и конструкции. Здесь нет исключений, так как напряжение питания напрямую зависит от физико-химической структуры светодиодного диода.По этой причине невозможно сделать диод на любое напряжение, как в случае, например, с лампочками. В связи с этой особенностью для увеличения напряжения питания светодиодного источника света следует либо соединить несколько светодиодов последовательно, либо использовать блок питания, соответственно снижающий напряжение питания.
К сожалению, это не единственная сложность. В дополнение к низкому напряжению питания светодиоды имеют очень сильно нелинейную вольт-амперную характеристику.Это означает, что даже небольшие изменения напряжения, питающего диод, вызывают огромные изменения тока, протекающего через него. Более того, изменение температуры диода влияет и на его ток. Это еще больше усложняет дело. Из-за этих двух особенностей светодиодам для правильной работы требуется источник тока, то есть стабилизация тока, а не напряжения. К сожалению, этот способ питания сложнее, чем традиционная стабилизация напряжения.
Третьей важной особенностью светодиодов, вызывающей дополнительные сложности, является тот факт, что полупроводниковая структура диода чувствительна к температурам, превышающим 80 - 150°С (в зависимости от производителя).Перегрев приводит к резкому сокращению срока службы диода или даже к его немедленному выходу из строя. Это требует правильного управления теплом светодиодных источников света и их эффективного охлаждения. Более того, забота о минимально возможной рабочей температуре светодиодов обусловлена еще и тем, что с повышением температуры светодиода снижается его светоотдача. И поскольку это может быть падение до 30%, это имеет большое значение.
Помимо вышеперечисленных параметров, также имеется высокая чувствительность к перенапряжению и электростатическим разрядам.Повредить светодиод намного проще, чем любую лампочку или люминесцентную лампу. Хотя механически светодиоды намного долговечнее. Также стоит упомянуть о большом разбросе параметров при производстве светодиодов, которого мы не можем избежать в настоящий момент. Все это делает правильный дизайн и реализацию системы светодиодного освещения намного сложнее, чем традиционное освещение. Быстрое развитие этой технологии означает, что доступ к достоверным сведениям о ней очень ограничен.Инструкций на эту тему нет, а в Интернете часто предлагаются крайне недостоверные советы или даже неправильные решения, приводящие к выходу из строя диодов или устройств управления. Поэтому ниже мы приводим список наиболее распространенных ошибок, допускаемых при установке низковольтных светодиодных осветительных приборов (заменители светодиодов с питанием от сети 230 В переменного тока — отдельная тема). Подробные описания проблем, связанных с этими ошибками, приведены под списком. Чтобы перейти непосредственно к описанию каждой ошибки, просто нажмите на выбранную ошибку в списке ниже.Это, наверное, самая длинная техническая статья на нашем сайте, но ее стоит прочитать полностью.
. Для прямого освещения столешницы у нас было:
- 4 верхних галогенных светильника
- 3 галогеновых светильника в колпаке
- 4 галогеновых светильника над столешницами
Сколько стоит использование галогенного освещения:
4 + 3 + 4 = 11 галогенных ламп
11 x 20Вт = 220Вт все галогенки были 20Вт, что в сумме давало 220Вт
1ч => 0,220кВт * 0,6 злотых = 0,132 злотых/час
9 это сколько в час
9 галогенное освещение на кухне стоимость
Я принял стоимость киловатт-часа, рассчитанную из суммы всех платежей, включенных в счет за электроэнергию (стоимость киловатт-часа, передача и т.) - вот сколько реально мне стоит киловатт-час.
Сколько стоит использование светодиодного освещения:
2 + 4 + 3 + 3 + 10 + 4 = 26 Всего я установил 26 светодиодных модулей и светильников, поэтому точек освещения
измерение за выпрямителем показало потребляемый ток: 2,36А
10,14В * 2,36А = 23,93Вт
берет 35Вт, чтобы учесть потери на трансформаторе и выпрямителе, хотя и выпрямитель, и трансформатор холодные, поэтому Учел потери с большим запасом
1ч => 0,035 кВт * 0,6 зл = 0,021 зл/ч
0,132 / 0,021 = 6,29 - т.е. светодиодное освещение потребляет в 6 раз меньше энергии = 0,111 разница в стоимости освещения в час
300 злотых / 0,111 злотых = 2702 после стольких часов использования освещения будет возмещена стоимость покупки светодиодного освещения, которая оценивается в 300 злотых (светодиодные модули, Светодиодные светильники, стоимость доставки, электронные компоненты)
2702 ч / 4 ч (ежедневное использование) = 676 дней равно 1.9 год
Кухонный свет используется утром, днем и вечером. Любая точная деятельность, такая как стрижка или стирка, требует включения освещения. Кухонный свет обычно выключается через несколько часов работы. Поэтому принятые здесь 4 часа в сутки — разумная величина, возможно, слегка заниженная.
Используемые диоды имеют срок службы 50 000 часов. По истечении этого времени их световой поток снизится на 30%.
50 000 часов / 4 часа в день = 12 500 дней = 34 года
Должно пройти 34 года, прежде чем светодиоды будут готовы к замене.
Уменьшение светового потока на 2% каждые 3000 часов:
3000 часов / 4 часа в день = 750 дней = 2 года
Каждые 2 года яркость освещения будет уменьшаться на 2%.
Стоит добавить, что светодиодное освещение, которое я сделал, дает гораздо больше света, чем прежнее галогенное освещение. Можно было, конечно, добавить больше галогенок, но теперь у нас столько света, сколько хотелось и экологично :-)
Подсветка столешницы установлена в основном под навесными шкафчиками, у которых по краям есть маскировочная полоса.Благодаря этому вы не можете видеть источники света. Я модифицировал верхнее освещение столешниц, вставив светодиодные модули вместо галогенных лампочек, как и в фурнитуре вытяжки. Это эстетично, а модификации незаметны.
Силовые светодиодные элементы я не использовал, в связи с ограниченной высотой места установки освещения/Мощные диоды требуют мощных теплоотводов, и я их здесь устанавливать не буду. Кроме того, нагретый воздух будет скапливаться под шкафами. Также была бы проблема с тем, что мне достанутся точечные источники света, а хотелось иметь равномерно освещенные столешницы.Большое количество источников света также защищает установку от выхода из строя.
Выводы через несколько месяцев:
Новое освещение просто супер! Вышел из строя только один светодиодный модуль, был отремонтирован:
***
Сейчас я опишу следующие этапы построения светодиодного освещения на кухне.
Мне казалось, что нет ничего проще и... я ошибался. Только немного. Конструкция подводного освещения отличается от конструкции освещения на кухне – разное назначение.Теперь, как я знаю, это нужно делать в помещении, это простое занятие, но сначала мне нужно было получить некоторый опыт. Я использовал существующие светодиодные светильники и их проводку. Конечно, сначала я сделал маркировку кабелей и стандартизацию поляризации в арматуре. Благодаря этому я спаял выпрямители из готовых модулей, которые при подаче постоянного напряжения были ненужны, и в них работала бы только половина выпрямительных диодов. Вместо перемычек Gretz я использовал проволочные перемычки.
Пайка перемычек Gretz не приводит к выделению ими тепла на печатной плате, поэтому они не нагревают светодиоды.
Я снял отражатели со светильников, которые были ненужными и ограничивали пространство и поток воздуха в светильнике. Не стоило делать модули вручную. Алюминиевый ламинат, 5730 светодиодов, соединенных по три последовательно (т.е. имеем четыре резистора, каждый питает три светодиода - правильная схема ограничения тока для диодов), выгодная цена - чего еще желать?
Модули с 5730 светодиодами
Помимо галогенных светильников со светодиодными модулями, я использовал вышеперечисленные светильники со светодиодами.
Таким образом, ток диода будет ограничен резисторами, установленными на купленных элементах. 90 100
Редакция I
В комплект входят три предохранителя, защищающие питание стабилизаторов.
Я использовал трансформатор, питающий часть галогенок (четыре, если быть точным):
Несмотря на снижение потребляемой мощности, трансформатор я оставил прежним, так как при такой разнице в потребляемой мощности трансформатор не имел завышенных размеров, чтобы повлиять на потери. Трансформаторы обычно потребляют столько энергии, сколько получают от них на вторичной стороне.Также необходимо было учитывать особенности потребляемого тока, когда за выпрямителем имеется большая мощность. Счетчик, подключенный между трансформатором и выпрямителем, дает следующие показания (диапазон 20 А, переменный ток): 
Вы видите три значения, потому что я тогда разделил освещение, чтобы можно было включать разные секции светодиодов. Полную мощность обеспечивает свет с такой интенсивностью, что мы редко его используем. На выпрямителях и стабилизаторах рассеивается около 3А. На данный момент я разделил освещение на четыре секции:
1) Освещение всегда включается стандартным настенным выключателем у входа на кухню.Это главный выключатель, который питает трансформатор. Таким образом включается освещение над той частью столешницы, где чаще всего готовятся блюда.
2) Другой выключатель, расположенный под шкафами, может использоваться для включения освещения той части столешницы, которую мы реже всего используем.
3) Следующий переключатель предназначен для верхних креплений, и мы часто его используем.
4) Отдельный выключатель включает освещение в вытяжке, что удобно при приготовлении пищи.
К сожалению, трансформатор выдал слишком низкое напряжение для корректной работы стабилизаторов.Я не проверял это раньше. Стабилизаторы прогрелись и напряжения не стабилизировались. Я предполагал, что менее нагруженный трансформатор даст большее напряжение. Я мог догадаться, что из-за того, что галогеновые лампочки не перегорели, трансформатор не выдает слишком высокое напряжение, как это часто бывает.
Да и вообще этот вариант питания светодиодов был бессмысленным. Светодиодам не нужно стабилизированное напряжение, им нужно только ограничивать ток, который их питает. Я намеренно написал ограниченный ток, не стабилизированный.
Поскольку единственно допустимой формой соединения светодиодов является их одиночное или последовательное питание, и ни в коем случае не параллельное, ток ограничивался резисторами, установленными в светильниках. Так что достаточно обеспечить напряжение такого значения, чтобы не превышать мощность светодиодов.
Почему параллельное подключение светодиодов для меня неприемлемо? Потому что он сожжет модули или светодиодные лампочки за короткое время. Именно поэтому я уделял такое внимание модулям и светодиодным лампам, которые покупаю - как светодиоды соединены внутри.
Версия II
Я использовал конденсаты общей емкостью около 7000 мкФ. Я собрал те, которые только место занимали. Вместо одного конденсатора с низким ESR я установил несколько конденсаторов, в том числе малой емкости.
Напряжение регулировал именно отматывая вторичную обмотку от трансформатора.
Версия III
При покупке электронных компонентов мне не удалось добиться размещения варистора на вторичной стороне, поэтому я установил мощный стабилитрон (5А) с подобранным резистором, чтобы предотвратить его возможное разрушение. Установив резистор, диод может работать непрерывно и многократно - если он сработает, то перегорит предохранитель (чтобы резистор не перегревался).Диод я установил за выпрямительным мостом, рядом с конденсаторами.
Только позже я добавил варистор (на вторичной обмотке трансформатора), но стабилитрон не убрал :-) Стабилитрон будет работать при 24В (с ограничением тока), и если напряжение поднимется выше 30В переменного тока, варистор сработает - хотя любые всплески от трансформатора сначала нейтрализуют варистор.
Трансформатор после определения необходимого напряжения:
Напряжение при минимальной нагрузке:
Полное напряжение нагрузки.
Напряжение я выставил так, чтобы мощность, излучаемая на светодиодах, была ниже их номинальной мощности. Лучше добавить пару точек света, чем перегреть диоды. Измерил потребляемую мощность при включении следующих световых цепей. Измерение напряжения постоянного тока производится после выпрямителя и системы фильтрации.
***
Как видите, освещение получается:Конечно, не каждый модуль потребляет ровно на 71% меньше электроэнергии.Различия между диодами и резисторами есть, но пониженное напряжение питания распространяется на все модули, поэтому каждый из них потребляет меньше мощности (чем номинальная мощность).
Уменьшение напряжения снижает силу тока, а значит и мощность, рассеиваемую на светодиодах, из-за чего они светят чуть слабее, но меньше греются и будут работать дольше и надежнее :-) Подаю на модули напряжение не более 10,6В. Это среднее напряжение, возникающее при действующем напряжении электрической сети 230В.Редко напряжение, подаваемое в дом, достигает 232В. Необходимо помнить, что напряжение питания светодиодов после «прохождения» тока через трансформатор, мост и конденсаторы в 21,7 раза ниже напряжения питания. Это означает, что увеличение напряжения в электрической сети на 2В повысит напряжение, питающее светодиоды, на 0,09В. Аналогично, минимальное напряжение, которое у меня есть (223В, т.е. минус 7В по сравнению с 230В) уменьшит напряжение питания светодиодами на 0,32В.
230V / 10.6V = 21,7
(сам трансформатор имеет отношение 25,38: 1)
2V / 21,7 = 0,09 В
7V / 21,7 = 0,32В
, потому что у меня есть реле напряжения установлен в электроустановке:
Еще одной защитой являются варисторы. На первичной стороне трансформатора установлен варистор, ограничивающий действующее напряжение до 275В (напомню про защиту в виде реле напряжения).
275 В - 230 В = 45 В
45 В / 21,7 = 2,07 В
Если к среднему напряжению питания 10,6В добавить еще 2,07В, то получится 12,67В, что является практически каталожным напряжением, которым могут питаться эти светодиодные модули.
В примечании к каталогу светодиодов указано прямое напряжение для одного диода от 2,8 В до 3,2 В. В модулях диоды соединены последовательно по 3, что дает прямое напряжение от 8,4 до 9,6. Это означает, что среднее напряжение питания светодиодов немного выше, чем напряжение, необходимое для работы светодиодов.
***
Я использовал предохранитель на 1А (сгорел меньший тороидальный трансформатор), а эта цепь освещения защищена в электрошкафу выключателем максимального тока В6: Итого:
1) Напряжение устанавливаю отматывая вторичную обмотку трансформатора .
2) Ток светодиодов ограничен резисторами в светильниках и модулях.
3) Я тщательно выбирал светодиодные модули и фурнитуру, как описано выше.
4) Потери на выпрямителе устранил, сделав мост Гретца с диодами Шоттки.
5) Ограничил перенапряжения с помощью:
- Газик при питании трансформатора.
- Варистор на блоке питания трансформатора.
- Варистор на выходе трансформатора.
- Стабилитрон (токоограничивающий) с конденсаторами.
Схема должна была быть максимально надежной, что подразумевает ее простоту. Для светодиодов нет лишнего стабилизатора напряжения. Диммера, ШИМ-управления нет, но есть механические выключатели (остались от галогенового освещения), а схема разбита на секции. Питание подается на трансформатор, а не на импульсный блок питания.
Я использовал холодные и теплые светодиоды, благодаря чему мы получили очень естественный и приятный цвет света. Цвета зеленого перца, красного перца, помидоров, огурцов, оливок, мяса, масла выглядят естественно.Жаль, что не замерил силу света перед снятием галогенок. Теперь мы оцениваем, что мы как минимум в два раза ярче (я измерил от 800 лк до 1300 лк в самых ярких местах).
Питание светодиода только с помощью моста Гретца достаточно для предотвращения "мигания" света - частота пульсации света будет 100Гц.
Модули монтируются под шкафы и прикрыты мебельной планкой, незаметны.
***
Проверил осциллографом пульсации напряжения питания светодиода. Они оказались на удивление большими.Это не имеет особого значения, так как при примерно 11В питающего напряжения я измерил пульсации на уровне 10%. К тому же на мосту Греца пульсации 100Гц, поэтому они не регистрируются человеческим глазом. Однако, раз начал эту тему, то добавил пять конденсаторов по 2200мкФ (у меня не было одного большого на нужное мне напряжение). Поэтому я добавил 11000 мкФ к установленным 7000 мкФ. Установленная емкость намного больше, чем правило использования 3-4 мкФ на каждый 1 мА.
Еще добавил конденсатор 100нФ сразу при питании выпрямительных диодов (со вторичной обмотки трансформатора).
До изменений:
Осциллограмма снята до замены. Минимальная мощность освещения.
Осциллограмма снята до замены. Практически максимальная мощность освещения.
После изменений:
Осциллограмма после изменений. Минимальная мощность освещения.
Осциллограмма после изменений. Практически максимальная мощность освещения.
Пульсация до изменения: мощность светодиода макс.: 1,0 В
Пульсация после изменения: мощность светодиода макс. 0,7 В
Осциллограмма напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Вы можете видеть падение напряжения в результате кратковременного энергопотребления трансформатора, когда после выпрямителя имеется большая мощность.
Осциллограмма напряжения на первичной обмотке трансформатора - питание включено.
Осциллограмма напряжения на первичной обмотке трансформатора - питание включено.
***
Осциллограммы напряжения питания светодиодов теперь выглядят так (полный потребляемый ток):
Напряжение питания светодиода, 5мс/дел.
Напряжение питания светодиода, 2,5мс/дел. Пульсации 450мВ.
Включение освещения, измерение «после конденсаторов». Старт не начинается с 0В, так как напряжение после отключения питания поддерживается емкостью конденсаторов - после отключения питания напряжение падает до значения, при котором три последовательно соединенных светодиода (от 8,4В до 9,6В) перестают работать (проводить), а затем уменьшаются за счет утечки конденсаторов.
Момент включения освещения (500мВ и 25мс на шкалу).
Момент включения освещения (500мВ и 5мс на шкалу).
Выключение питания (25 мс/деление).
Выключение питания (500 мс/деление).
***
Как видите, напряжение p-p составляет... 80В (RMS 20В). Более подробная информация о курсе: 2,5 мс развертки / деления.
База времени 25 мкс/дел.
***
Краков в течение года заменит около 4400 уличных фонарей на светодиодные модели (6,5% ламп в городе).
Мэр Кракова Яцек Майхровски подписал контракт с варшавской компанией FB Serwis на сумму 31,9 млн злотых (45%софинансируется Национальным фондом охраны окружающей среды и водного хозяйства - т.е. 100% инвестиции из государственных средств). Завершение инвестиций запланировано на 30 сентября 2015 г.
По словам директора Управления муниципальной инфраструктуры и транспорта Кракова Ежи Марцинко, новые лампы будут использовать от 60 до 70 процентов. меньше энергии, что приведет к снижению счетов за городское освещение. Экономия составит примерно 700 000 злотых в год.В настоящее время Краков платит за освещение около 22 миллионов злотых в год.
По оценкам городских властей, окупаемость инвестиций для оператора муниципального освещения составит 14-18 лет.
Я привожу эту информацию как пример того, что необходимо позаботиться о том, чтобы замена освещения на светодиодное была прибыльной.
32 000 000 / 700 000 = 45,7 (лет)
Так как же эти вложения могут окупиться за 14-18 лет? Каков срок службы таких ламп? Как долго на них распространяется гарантия? Когда эти вложения начнут окупаться?
Однако, чтобы досконально оценить вышеприведенные данные, нет информации о стоимости замены этого освещения на традиционные лампы, так как я так понимаю, что замене подлежат лампы, которые пришлось бы заменить.Также стоит сравнить ожидаемую стоимость ремонта традиционного и светодиодного освещения в ближайшие годы.
***
Сопротивление первичной обмотки тороидального трансформатора, измеренное постоянным током.
Параллельное сопротивление первичной обмотки тороидального трансформатора, измеренное при переменном токе 100 Гц.
Последовательное сопротивление первичной обмотки тороидального трансформатора, измеренное при переменном токе 100 Гц.
Один из самых важных параметров — потребляемая мощность. Измерение на вводе 230В светодиодной осветительной установки, перед предохранителем и огнетушителем.
Напряжение электрической сети. Из двадцати шести светодиодных модулей двадцать три включены (забыл включить схему с тремя светильниками) и полная мощность 33,4ВА.
0,1454 * 229,75 = 33,4 ВА
Доплата за реактивную мощность сейчас распространяется на предприятия, но после замены электросчетчиков в 16 млн домохозяйств (на новые, электронные) доплата не будет введена для всех потребителей? К 2020 году правительство планирует заменить 100% счетчиков (ЕС рекомендует 80%), так что скоро увидим. Стоимость замены счетчиков составляет примерно 8 млрд злотых, а их легализация будет действовать 8 лет, а не 15 лет, как раньше. Внедрение этой системы обойдется каждому из 38 000 000 жителей (младенческая нач...) свыше 200 злотых. Действительно, сбор счетчика будет стоить более 400 злотых. Судя по всему, такой счетчик позволит мне сэкономить до 6% энергии, предоставив возможность контроля энергопотребления. Означает ли это, что мой счет будет меньше на 10 злотых? Я сомневаюсь, что вам придется сначала расплачиваться за новый счетчик ... и в любом случае я знаю потребление энергии в нашем доме (см. счетчик OWL ниже).
Интересно, что закон не требует установки в автомобилях компьютеров, показывающих текущий расход топлива — разумеется, находящихся при каждом техосмотре...а может все еще впереди?
Разве такие счетчики не должны быть обязательным оборудованием для электромобилей? :-D
Новые умные счетчики электроэнергии
Дополнительные измерения с помощью беспроводного счетчика электроэнергии. Благодаря этому я проверил правильность измерений, сделанных счетчиком OWL:
Электросчетчик Wireless OWL - распаковка
Слева светодиодная подсветка выключена, а с правой стороны дисплей со светодиодной подсветкой.Разница, т.е. указанная потребляемая мощность светодиодным освещением на кухне, составляет 32 Вт.
Освещение потребляет не более 23,9 Вт, измерено на стороне постоянного тока перед светодиодами. Измерение на первичной стороне показало 34,4 ВА, что с измеренным коэффициентом мощности дает результат 34,4 Вт. Таким образом, потери на трансформаторе и выпрямителе составляют около 10 Вт . Это означает, что светодиоды питаются с КПД около 70% и без использования ненадежных преобразователей. Маломощные источники питания в преобразовательной системе обычно не имеют пассивных или активных систем компенсации коэффициента мощности, а также являются источником помех.Приведенный в примечаниях к каталогу КПД до 95% возможен только при строго определенных условиях и недостижим в реальных системах. В супер простой, легко ремонтируемой системе я получил измеренную и подтвержденную эффективность системы электропитания. Давайте посчитаем, что я получу, используя инвертор с КПД:
а) 80% -> мощность на первичной стороне 31Вт; прибыль 3Вт
б) 90% -> мощность на первичной стороне 28Вт; прибыль 6Вт
в) 95% -> мощность на первичной стороне 26Вт; 8Вт усиление
Я бы получил несколько ватт усложнив систему, предполагая что преобразователь в данных условиях на самом деле имеет КПД больший по моим решениям.
Синий график показывает потребляемую мощность, а красный график показывает 230 В. Вы можете видеть, что, хотя потребление тока пульсирует, оно соответствует форме кривой напряжения. Емкость конденсатора в системе пожаротушения связана с индуктивностью трансформатора.
Наложенные формы тока и напряжения 230В. Пульсирующее потребление тока возникает из-за использования конденсаторов за выпрямителем.
Автоматические результаты измерения.
Автоматические результаты измерения.
Курсорные измерения. При 50Гц один период длится 20мс, а на осциллограмме видно, что потребление тока происходит дважды за один период, итого 7,2мс (3,6мс + 3,6мс). Это означает, что ток потребляется в импульсном режиме менее 36% времени.Почему я написал «меньше»? - потому что я разместил курсоры прямо у основания краев сигнала. Несмотря на их крутизну, можно предположить, что из результатов 7,2 мс можно вычесть 2 мс, и тогда потребление тока происходит на 26% периода. Таким образом, для этой схемы подходит трансформатор на 80 ВА.90 100
Измерение тока производилось путем измерения напряжения на стандартном резисторе 1 Ом. Мы можем грубо оценить пиковое потребление тока в 0,316А. Измерение RMS-метром (до 100 кГц) показало потребление тока 0,1454А. Измерение осциллографом показало Vrms 152 мВ - я остаюсь с мультиметром, потому что он имеет большую точность. Поскольку я производил измерение курсорами длительности импульса в основании этой осциллограммы, а измерение напряжения в верхней точке осциллограммы, считаю измерения сходящимися и подтвержденными двумя приборами.
Результаты автоматических измерений канала измерения напряжения.
***
***
Обновление: 2015.02.28
Создать: 2014.06.09
Светодиоды являются одними из самых эффективных и экономичных источников света на рынке. По сравнению со стандартными люминесцентными лампами или лампочками они позволяют снизить затраты на электроэнергию до 40-80%. Ну на этом отличия не заканчиваются. Светодиоды различаются по функциям и конструкции, поэтому они требуют разного обращения для обеспечения бесперебойной работы в течение многих лет. Современные светодиоды прибл.в миллион раз быстрее, чем стандартные лампы накаливания. Это означает, что даже кратковременное перенапряжение или изменение напряжения питания может негативно сказаться на его работе. Поэтому правильная адаптация светодиодной установки и использование проверенных решений имеют решающее значение для поддержания всей установки в идеальном состоянии в течение многих лет.
Освещение и помехи в сети Если вы хотите узнать больше о помехах и их влиянии на светодиоды, смотрите оставшуюся часть поста, где мы обсудим:
осциллограф - помехи в сети Нарушения в электрической сети – явление, которое может вызвать некорректную работу содержащихся в ней устройств и систем. Короче говоря, это короткие электрические или электромагнитные импульсы, которые временно дестабилизируют работу электрических устройств и светодиодов. Основным следствием возмущений является появление перенапряжений, представляющих собой внезапные и кратковременные скачки напряжения в сети.Их можно разделить на:
Факторов, влияющих на помехи, может быть гораздо больше, описанные выше — лишь самые распространенные, на которые стоит обратить особое внимание при проектировании или монтаже установок в светодиодной технике.
проверка сетевых помех См. также другие наши технические статьи
Мы уже упоминали во введении, что светодиоды могут работать в миллион раз быстрее, чем стандартные лампы накаливания. С одной стороны, это большое преимущество, благодаря которому свет, излучаемый светодиодами, не утомляет глаза, а с другой стороны, даже незначительные колебания тока-напряжения могут негативно сказаться на их работе.
Светодиодыне обладают инерцией и практически мгновенно реагируют на каждое, даже самое кратковременное повышение напряжения. В случае стандартных ламп накаливания мгновенные колебания можно не учитывать или сглаживать, чтобы не повредить источник света.
Кроме того, зная характеристики светодиода, которые очень нелинейны, можно заметить, что даже небольшое превышение номинальных значений может вызвать огромный рост тока, протекающего через диод. Слишком большой ток может привести к огромным повреждениям, что приведет к немедленному выходу из строя диода, а незначительное повреждение может повлиять на срок его службы.
Светодиоды мешают?
Светодиодыне мешают. Помехи и перенапряжение могут быть вызваны электрическими кабелями, ударами молнии и электрическими приборами большой мощности. Светодиоды являются устройством, очень чувствительным к такого рода явлениям.
Решением, на которое стоит обратить внимание на рабочих местах, а также во взрывоопасных местах, являются взрывозащищенные лампы со многими допусками, а также сертифицированная устойчивость к перенапряжению и искрообразованию.Мгновенные изменения напряжения не вызывают в них микроискр, что может привести к взрыву в пыльных местах.
Вы уже знаете, какие самые распространенные типы сетевых помех. Итак, пришло время обсудить, как возникает возмущение. Однако мы не будем делать это профессионально, а вместо этого представим все немного проще.
Электрический ток передается на оборудование по проводам.Они непроизвольно создают небольшое магнитное поле, которое может воздействовать на другие устройства или кабели. Изоляция в кабелях должна защищать от этого явления, но сильные электромагнитные поля могут проникать сквозь защитные слои, влияя на напряжение в кабелях. Короче говоря, любой электрический провод, несущий электричество, работает как сигнальная антенна.
То же самое происходит и в случае радиопомех. Электрический ток очень чувствителен к любым изменениям интенсивности волн в окружающей среде и в некоторых случаях, напр.сигнальные провода, даже радиосигнал может повлиять на информацию, полученную по проводу.
Количество электронных устройств продолжает расти. Отличным примером здесь являются автомобили, в которых еще десяток лет назад электроника составляла лишь 10% конструкции автомобиля, а сегодня и вовсе 60-80%. Инженеры должны были найти способ контролировать волны, излучаемые устройствами. Именно поэтому был создан термин электромагнитной совместимости - EMC (Electro Magnetic Compatibility).Под ним понимается способность электронного или электрического устройства работать в определенной электромагнитной среде, а также отсутствие излучения волн, которые могли бы помешать правильной работе устройств.
В светодиодных установках помехи воздействуют не только на сами светодиоды, но и на управляющие устройства и другие компоненты. Поэтому они представляют реальную угрозу для длины и стабильности люминесцентных ламп.
Другим аспектом, который следует учитывать при изучении влияния помех на светодиоды, являются радиоволны.Они очень часто не имеют прямого влияния на сами диоды, но на работу компонентов да. Они могут мешать связи, а также преобразовывать сигнал, вызывая изменение выходной информации.
Существует множество способов защиты светодиодных установок от скачков напряжения и помех. Основой является прежде всего использование качественных источников питания и устройств управления, имеющих фильтры и схемы шумоподавления.Тем не менее, даже устройства высокого класса будут бесполезны, если сама установка будет произведена неправильно.
При проектировании установки светодиодных источников света следует нанимать специалистов, прекрасно знакомых с требованиями и рисками устройств в рамках данной системы. Подход к светодиодной установке как к сети, состоящей только из традиционных лампочек или люминесцентных ламп, может оказаться большой ошибкой, которая дорого обойдется в будущем.
В качестве дополнительной защиты можно использовать разрядники и индикаторы, сигнализирующие о выходе из строя отдельных элементов сети, а также сами протекторы.
Помехи и перенапряжения в сети Также стоит отключить устройства от сети. В случае со светодиодным освещением это может быть затруднительно, но отключение освещения на время грозы может спасти всю установку. Лучшим решением всегда является отключение освещения от источника питания с помощью розетки или главного выключателя, но такой выход не всегда возможен.
ЛампыHigh Bay — это проверенное решение, которое можно безопасно использовать на промышленных предприятиях. Это устойчивые к перенапряжениям светодиодные светильники из алюминия, дающие нужное количество света, которые идеально подходят для производственных цехов и складов. Кроме того, большинство этих типов ламп имеют сертификат IP 65, что гарантирует устойчивость к затоплению и брызгам.
К сожалению, мы не можем контролировать некоторые факторы перенапряжения. Иногда может случиться так, что даже при соблюдении всех известных мер предосторожности произойдет сбой, который приведет к необратимому повреждению устройств или светодиодов.Однако это не означает, что их установка бессмысленна. Часто можно столкнуться с ситуацией, когда разрядники принимают волну большого тока, заземляют ее и при этом спасают другие компоненты.
Как видите, явление перенапряжения в установках и светодиодных лампах гораздо важнее, чем в случае с традиционными источниками света. Соответствующая защита установки и использование сертифицированных устройств могут сэкономить много денег во время непредвиденной поломки или удара молнии.Хотя не всегда удается сохранить установку или отдельные светодиоды, использование специализированных систем защиты необходимо для безотказной и долгой работы светодиодного освещения.
См. другие наши статьи с рекомендациями
.Пришло время познакомиться на практике со светодиодами, которые можно встретить буквально везде.В этой части нашего курса по основам электроники мы проверим на практике работу выпрямительных и светоизлучающих диодов.
В статье рассмотрена самая важная информация, такая как конструкция , классификация, применение диодов и подбор резисторов для светодиодов .
Курс электроники, уровень I (основы) - № 0 - введение, оглавление Курс электроники - № 1 - напряжение, ток, сопротивление и мощность Курс электроники - № 2 - мультиметр, измерения, резисторы Курс электроники - № 3 - Ом и Кирхгоф законы на практике Курс электроники - №4 - конденсаторы, фильтрация питания Курс электроники - №5 - катушки, дроссели Курс электроники - №6 - кремний и светодиоды (LED) Курс электроники - №7а - биполярные транзисторы на практике Курс электроники - №7б - проекты на транзисторах, МОП-транзисторах Курс Курс электроники - №8 - стабилизаторы напряжения Курс электроники - №9 - контактные элементы, реле Курс электроника - №10 - конспект, викторина Вы предпочитаете весь курс в формате PDF (139 страниц)? Закажите электронную книгу и поддержите нашу деятельность » Рекомендуемое продолжение: Курс электроники, уровень II Рекомендуемое продолжение: Курс по основам программирования Arduino Рекомендуемое продолжение: Практический курс пайки Закажи набор элементов и начни учиться на практике! Идти в магазин "Как новичок, вам чаще всего будут попадаться два типа светодиодов: выпрямительный и световой (светодиодный) .Вы уже должны почувствовать различия между ними... Одни что-то выпрямляют, а другие светятся. Последним вы будете пользоваться гораздо охотнее и чаще. Они буквально появятся в 99% ваших электронных проектов.
Внимание! Часто совершается лингвистическая ошибка. Помните, что правильная форма слова «диод» в родительном падеже множественного числа — «диоды»: «В этом проекте я использовал 5 диодов диодов »!
Тип диода (выпрямительный/светоизлучающий) очень легко узнать по внешнему виду элемента.Выпрямительные диоды представляют собой цилиндры различных размеров, через которые аксиально проходит провод. С другой стороны, светящиеся элементы отличаются линзой (прозрачной или цветной) и выводами, которые расположены только с одной стороны элемента. У самых распространенных светодиодов цветной верхний элемент имеет диаметр 5 мм или 3 мм.
Примеры светодиодов показаны на фото ниже. Слева кремниевые диоды, а справа светодиоды.
Слева кремниевые диоды в разных корпусах, справа - светодиоды
Кремниевые диоды (выпрямители) получили свое название от полупроводникового материала, т.е. кремний .В светоизлучающих диодах функцию полупроводников выполняют другие вещества (об этом позже). У диодов одна основная задача : пропускать ток в одну сторону, а не в другую.
А пока давайте сосредоточимся на знакомстве с основными терминами и символом диода. Обязательно обратите внимание, что распиновка диодов не такая, как у !
Большое значение имеет способ подключения (направление) диода - к счастью, обратное подключение вместо не повредит диод !
Символ диода и корпус образца
Из условного обозначения диода можно вывести принцип его работы: ток течет от анода к катоду , то есть в направлении, указанном «стрелкой» .Ток, протекающий через диод, теряет часть своей энергии, что приводит к снижению напряжения. Проще говоря, если диод является проводящим, на нем есть небольшое падение напряжения (например, 0,7 В), которое мы попытаемся измерить через мгновение.
На практике это означает, что при последовательном включении диода с источником питания напряжение "после диода" будет ниже. Это особенность светодиодов, о которой стоит помнить.
Диод может находиться в двух состояниях: проводимость (когда мы пытаемся заставить ток течь от анода к катоду и диод "согласуется с этим", т.е. проводит) и блокировка (когда ток пытается течь от катода к аноду, а диод "не позволяет" и ток не течет).
Диоды - ярлык видео »
Постарайтесь запомнить, что катод - это "вывод", к которому следует подключить землю , т.е. минус. Сопоставить легко: в слове "ка т ода" стоит буква т с минусом наверху. Не всем нравятся такие ассоциации, но для многих они являются самым эффективным методом обучения!
Теперь давайте проведем два эксперимента, которые позволят нам проверить, действительно ли диод проводит только в одном направлении.Нам понадобятся следующие предметы:
можно найти в магазинах (отличаются многими параметрами).В комплекты добавлены диоды популярных 1N4148 , с которыми сталкивался практически каждый электронщик.
Проверим на практике два варианта подключения диода:
90 133Сложные схемы на практике могут выглядеть так:
90 133В первом тесте диод был сделан токопроводящим .Напряжение на его аноде было выше, чем на катоде, поэтому он открылся и пропустил ток примерно 8,9 мА . Во второй попытке диод был вставлен наоборот (напряжение на катоде было выше, чем на аноде), поэтому диод заблокировался и перестал проводить ток - результат - нулевое показание миллиамперметра.
Также стоит измерить, как меняется напряжение в цепи, к которой подключен диод в прямом направлении.Слева показано измерение напряжения от аккумулятора ("перед диодом"), а справа - измерение "за диодом". Как видите, в последнем случае напряжение ниже (в соответствии с предыдущей информацией):
90 133Пришло время обсудить основные параметры. На самом деле у диодов гораздо большее количество параметров.Здесь кратко обсуждаются лишь некоторые из наиболее важных.
Диод, подвергшийся пробою, теряет свои полупроводниковые свойства и проводит ток также в блокировочной конфигурации.
Прямое напряжение. Напряжение, которое будет между выводами диода, когда через него протекает ток. Величина этого напряжения зависит от силы протекающего тока.
Предполагается, что кремниевый проводящий диод накапливает на себе ~0,7В.
Однако, как будет показано далее, это не совсем так. При протекании больших токов напряжение может составлять 1-1,2 В .В следующем фрагменте примечания к каталогу для диода 1N4148 (производства NXP) показана диаграмма зависимости между прямым напряжением и прямым током.
Вольт-амперная характеристика диода
Как видно из графика выше, при пропускании тока 100 мА через диод при температуре около 25°С на нем будет осаждаться примерно 0,9 В . Характеристики, указанные в примечаниях к каталогу, следует рассматривать как ориентировочные, поскольку отдельные светодиоды могут отличаться друг от друга.
позволяют измерять прямое напряжение диода. Счетчик должен быть переключен в положение, отмеченное символом диода. К сожалению, это измерение можно трактовать только как ориентировочное, по принципу: "диод проводит/не проводит", т.к. оно выполняется при неизвестном прямом токе.
После установки измерителя в соответствующее положение производим измерение так же, как и при проверке сопротивления резисторов. Здесь, однако, важна полярность, черный щуп (подключенный к СОМ) нужно приложить к клемме, отмеченной полоской на корпусе диода.
Пример измерения может выглядеть следующим образом:
Измерение прямого напряжения диода
Включение диода последовательно с блоком питания позволяет решить проблему реверсивного питания, т.к. при попытке поменять местами полюса аккумулятора он перейдет в заблокированное состояние и не будет пропускать ток. К сожалению, во время проведения на нем будет некоторое напряжение. Это снижение следует учитывать при выборе источника питания системы.
О вышесказанном забывают многие новички, желающие запитать цифровые схемы перед диодом и использовать источник 5В.Пройдя через диод, мы получим около 4,3 В, что может быть слишком мало для цифровых схем.
Выпрямительный диод для защиты от обратного питания
Кроме кремниевых диодов существуют еще т.н. Диоды Шоттки - обычно изготавливаются для более низких напряжений, чем кремниевые диоды (обычно от 20 В до 100 В), но с меньшим падением напряжения в прямом направлении. Однако эти элементы не рассматриваются более подробно в нашем курсе основ электроники.
На этом мы завершаем обсуждение кремниевых диодов. Хотя мы не касались их токового «выпрямляющего» свойства (отсюда и второе название: выпрямительные диоды), в курсе не рассматривается переменный ток, так что выпрямлять здесь нам было бы нечего.
LED ( светодиод ) - светоизлучающие диоды, реже называемые светодиодами, являются одним из самых важных и интересных элементов.
Пример использования диода и условного обозначения
в схемах
До сих пор мы имели дело с диодами, основной задачей которых было проводить ток только в одном направлении . Между тем, есть столь же многочисленная (если не более многочисленная) группа светодиодов, которые тоже светятся. Они содержат в своей структуре небольшой кристалл вещества, который светится при подаче на него напряжения. Однако точная информация по этому вопросу выходит далеко за рамки основ электроники. Так что тут смотреть не надо.
Сечение диода - осветительный элемент
Светящаяся внутренняя часть диода является полупроводником, т.е. способна блокировать ток, который хотел бы течь в неправильном направлении. Это видно даже по условному обозначению светодиодов.
Следовательно, правильно подключенный диод будет светиться и одновременно через него будет протекать ток. Неправильно подключенный диод будет выключен и блокирует протекание тока.
90 133Запомните раз и навсегда, что для каждого светодиода требуется правильно подобранный резистор ! Отсутствие резистора означает, что в цепи протекает слишком большой ток, который сжигает диод — через мгновение вы узнаете, как выбрать такой резистор.
Отсутствие резистора и слишком большой ток повредят диод
.Светоизлучающие диоды (СИД) не имеют черных полос на корпусе. Однако отличить катод (или минус) можно еще несколькими способами. Идем по порядку самого популярного варианта:
Характеристика элементов диода
Эти методы хорошо работают для 99,99% светодиодов. Однако вам могут попадаться какие-то странные, "китайские" светодиоды или старые элементы с разборки, у которых все маркировки будут указывать на противоположный вывод - такие случаи не легенда, они уже описывались на нашем форуме!
В таких ситуациях единственным верным методом является подключение диода через резистор к источнику питания или измерение мультиметром в режиме измерения диода.
Существуют также диоды, которые имеют несколько световых структур в одном корпусе. Благодаря этому удается получить множество нестандартных цветов. Подробнее о таких диодах вы узнаете, если решите выполнить упражнения из курса электроники, уровень II :
Светодиоды характеризуются теми же параметрами, что и выпрямительные диоды, но больше внимания уделяется другим из этих характеристик (например, цвету, яркости, углу луча).Наиболее важным, однако, является прямой ток . Для диодов типа входящих в комплект максимальный прямой ток около 20 мА. Однако современные светодиоды очень ярко светят даже при токе 1-2 мА. Поэтому этот ток обычно ограничивается очень малыми значениями.
Максимальное обратное напряжение обычно 5-6В, поэтому будьте осторожны при подключении диода к более высокому источнику питания, так как может повредить его .
Прямое напряжение сильно зависит от цвета светодиода. Каждый цвет получается из разных веществ с разными электрическими свойствами. Подробную информацию по этому вопросу можно найти в документации на диоды. Однако для целей хобби DIY можно взять и примерные значения из нашей таблицы:
Должны ли светодиоды иметь цветную линзу? Нет, свет создается материалом, из которого изготовлен диод. Часто можно встретить цветные светодиоды в прозрачных корпусах.Особенно это касается так называемого яркие светодиоды, т.е. те, которые дают очень сильный свет.
Светоизлучающие диоды (LED) - видеоотчет »
Диоды должны быть ограничены по току. Самое простое решение - вставить резистор последовательно со светодиодом. По закону Кирхгофа часть напряжения пойдет на диод, а остальное - на резистор.Более того, зная (более-менее) напряжение, которое «примет» резистор, можно — по закону Ома — рассчитать ток, протекающий через него. Эти элементы соединены последовательно, поэтому через диод будет течь один и тот же ток, что нас в основном и интересует.
Формула для расчета сопротивления резистора для питания светодиода выглядит следующим образом:
Принципиальная схема подключения светодиодного диода к блоку питания
Рассчитаем номинал резистора в системе с питанием от 9 В.Предположим, прямое напряжение диода составляет 2 вольта, и вы хотите, чтобы через него проходило 7 мА. Пишем значения:
Рассчитываем номинал необходимого резистора:
R = (9 В - 2 В) / 0,007 А = 7 В / 0,007 А = 1000 Ом = 1 кОм
Сейчас мы проверим такую систему на практике!
Какой ток должен протекать через диод? Определенно меньше максимального, т.е. уже заданного 20 мА.Выпускаемые сегодня светодиоды достаточно яркие, когда через них протекает ток <10 мА. В системах с батарейным питанием, где важно низкое энергопотребление, можно использовать 1–5 мА.
Слишком низкий ток проводимости не повредит диод, а только ослабит его световую мощность.
Светодиод загорается в зависимости от выбранного резистора
Стандартно для напряжения питания 5 В и прямого напряжения 2 В используются резисторы 330 Ом . Это заставляет около 9 мА протекать через диод.В комплект входит батарейка с напряжением 9 В. При красном диоде, на который нужно около 2 В, на резистор будет подаваться напряжение 7 В. При использовании резистора 1 кОм через него будет протекать ток около 7 мА диод - так что этот выбор будет очень удачным (такой пример рассматривался выше для расчетов).
Теперь проверим эту систему на практике:
В качестве эксперимента проверьте, как поведет себя диод при еще большем уменьшении его тока. Для проверки можно использовать потенциометр, который, в конце концов, является регулируемым резистором.Соедините его последовательно с резистором 330 Ом так, чтобы в момент малейшего поворота потенциометра последовательно было хотя бы это маленькое сопротивление.
Потенциометр в одном положении будет иметь сопротивление ~0 Ом, поэтому ничто не будет ограничивать ток, протекающий через диод, что приведет к его повреждению. Дополнительный резистор защитит его от подгорания.
90 133Яркость диода должна изменяться в зависимости от текущей настройки потенциометра.Для теста также стоит заменить диод на копию другого цвета.
Многие новички считают, что резистор должен быть физически «перед» диодом, иначе слишком большой ток повредит его. К счастью, это не так — помните, что порядок элементов в этой комбинации вообще не имеет значения . По последовательно соединенным элементам течет один и тот же ток — это следует из рассмотренных ранее законов Кирхгофа.
90 133Эта тема довольно "спорная" для многих новичков, которые часто не могут в ней разобраться.Поэтому мы подготовили отдельную дополнительную статью , разъясняющую только этот, но крайне важный вопрос. Обязательно прочтите:
Если мы хотим запитать несколько светодиодов от одного источника, мы можем использовать одно из двух решений:
Не следует подключать одинаковые светодиоды параллельно, даже если они одного цвета! Прямое напряжение для каждого будет немного отличаться, некоторые будут тускло светиться, а некоторые могут быть повреждены, так как через них будет протекать большая часть тока.
Теперь для теста подключите несколько диодов согласно первому предложенному решению. Однако помните, что у каждого светодиода есть свой резистор — иначе можно повредить схему! Пример схемы:
90 133Достаточно нескольких элементов, чтобы получить действительно интересный эффект:
Различные цвета светодиодов на практике
Действительно стоит запомнить формулу, приведенную в этой части руководства, и научиться выбирать резистор.Мы знаем, что многие люди борются с этим. Поэтому мы подготовили отдельную статью, в которой затронута только эта тема. В нем можно найти и более замысловатые примеры:
Сравните яркость диодов разных цветов. Какой диод лучше светит при слабом токе, а какой хуже? Эксперимент следует повторить в светлой и темной обстановке.
Вы уже прошли шесть разделов курса, поэтому смело приступайте к следующему тесту, который состоит из 15 тестовых вопросов (один вариант ответа), ограничение по времени 15 минут.Учитывается первый результат, но позже вы сможете пройти тест несколько раз (в рамках обучения).
Перейти к викторине №2 из 4 »
Без стресса! старайтесь отвечать на вопросы как знаете, используйте свои записи в случае возникновения проблем. Это не гонки — этот тест поможет закрепить уже полученные знания и определить возможные темы, которые стоит повторить. Удачи!
Вот результаты 10 человек, которые недавно прошли викторину. Теперь пришло время для вас! Примечание. Записи в этой таблице могут быть задержаны, полные результаты доступны на этой странице теста.
| # | Пользователь | Дата | Результат |
|---|---|---|---|
| 1 | DarkoGNU | 28.03.2022, 01:03 | 100%, за 78 сек. |
| 2 | O3 | 27.03.2022, 19:56 | 100%, за 112 сек. |
| 3 | радека1 | 27.03.2022, 22:32 | 100%, за 121 сек. |
| 4 | Мрукер | 27.03.2022, 23:03 | 100%, за 138 сек. 90 535 90 531 90 522 90 534 5 90 535 90 534 Антонов 90 535 90 534 28.03.2022, 21:14 90 535 90 534 100%, за 165 сек. |
| 6 | bpkb2 | 28.03.2022, 14:51 | 100%, за 191 сек. |
| 7 | Бурзап | 26.03.2022, 18:19 | 100%, за 203 сек. |
| 8 | трешовый | 27.03.2022, 12:12 | 93%, за 157 сек. |
| 9 | ST0CK | 26.03.2022, 10:05 | 86%, за 180 сек. |
| 10 | МДСмедес | 27.03.2022, 11:31 | 73%, за 313 сек. |
Несколько практических советов по светодиодам. Вы узнали об их основных параметрах и областях применения.О светодиодах можно написать очень толстую книгу, и она все равно не исчерпает тему. Пожалуйста, рассматривайте эту статью как введение в этот вопрос. В случае возникновения проблем, не стесняйтесь спрашивать в комментариях. Также нам будет очень приятно, если вы поделитесь результатами своих экспериментов и напишите, все ли прошло гладко!
Самое главное после этого урока уметь подобрать подходящие резисторы для питания светодиода . Вы будете сталкиваться с выученными частями много раз. Светодиоды – самый популярный элемент, позволяющий сигнализировать о происходящем в системе.
Показать/скрыть все части Курс электроники, уровень I (основы) - № 0 - введение, оглавление Курс электроники - № 1 - напряжение, ток, сопротивление и мощность Курс электроники - № 2 - мультиметр, измерения, резисторы Курс электроники - № 3 - Ом и Кирхгоф законы на практике Курс электроники - №4 - конденсаторы, фильтрация питания Курс электроники - №5 - катушки, дроссели Курс электроники - №6 - кремний и светодиоды (LED) Курс электроники - №7а - биполярные транзисторы на практике Курс электроники - №7б - проекты на транзисторах, МОП-транзисторах Курс Курс электроники - №8 - стабилизаторы напряжения Курс электроники - №9 - контактные элементы, реле Курс электроника - №10 - конспект, викторина Вы предпочитаете весь курс в формате PDF (139 страниц)? Закажите электронную книгу и поддержите нашу деятельность » Рекомендуемое продолжение: Курс электроники, уровень II Рекомендуемое продолжение: Курс по основам программирования Arduino Рекомендуемое продолжение: Практический курс пайки Закажи набор элементов и начни учиться на практике! Идти в магазин "PS Если вы готовы к этому, вы также можете постепенно начать читать наш курс программирования Arduino — это, несомненно, станет следующим шагом в вашем электронном образовании!
Текущая версия курса: Дамиан Шимански, иллюстрации: Петр Адамчик.P первая версия: Михал Куржела. Схемы сборки выполнены с частичным использованием программного обеспечения Fritzing (и собственных библиотек компонентов). Запрещение копирования содержания и графики курса без согласия FORBOT.pl
Дата последней проверки или обновления этой записи: 13.02.2022 .
Присоединяйтесь к 11 000 человек, которые получают уведомления о новых статьях! Зарегистрируйтесь и вы получите файлы PDF с (м.в по питанию, транзисторам, диодам и схемам) и список вдохновляющих DIY на основе Arduino и Raspberry Pi.
диоды кремниевые, курс Электроника, светодиоды, полупроводники, светящиеся, блокирующие
.
