خصائص LED: الاستهلاك الحالي والجهد والقوة الكهربائية وإخراج الضوء

لقد ولت الأيام التي تم فيها استخدام مصابيح LED فقط كمؤشرات لتشغيل الأجهزة. يمكن لأجهزة LED الحديثة تبادل المصابيح المتوهجة في المنازل والصناعية و عواميد اضاءة الشوارع... يتم تسهيل ذلك من خلال الخصائص المختلفة لمصابيح LED ، مع معرفة أنه يمكنك اختيار تناظرية LED المناسبة. يفتح استخدام مصابيح LED ، نظرًا لمعاييرها الأساسية ، وفرة من الاحتمالات في مجال الإضاءة.

ما هي المصابيح

الصمام الثنائي الباعث للضوء (يُشار إليه بواسطة LED ، LED ، LED باللغة الإنجليزية) هو جهاز يعتمد على بلورة شبه موصلة اصطناعية. عندما يمر تيار كهربائي من خلاله ، تنشأ ظاهرة انبعاث الفوتونات ، مما يؤدي إلى توهج. هذا التوهج له نطاق طيفي ضيق للغاية ، ويعتمد لونه على مادة أشباه الموصلات.

المصابيح ذات الوهج الأحمر والأصفر مصنوعة من مواد شبه موصلة غير عضوية تعتمد على زرنيخيد الغاليوم ، أما المصابيح الخضراء والزرقاء فهي مصنوعة على أساس نيتريد الإنديوم الغاليوم لزيادة سطوع التدفق الضوئي ، يتم استخدام مواد مضافة مختلفة أو يتم استخدام طريقة متعددة الطبقات ، عند وضع طبقة من نيتريد الألومنيوم النقي بين أشباه الموصلات. نتيجة لتشكيل العديد من انتقالات ثقب الإلكترون (p-n) في بلورة واحدة ، يزداد سطوع وهجها.

هناك نوعان من مصابيح LED: للإشارة والإضاءة. يتم استخدام السابق للإشارة إلى تضمين أجهزة مختلفة في الشبكة ، بالإضافة إلى مصادر الإضاءة الزخرفية. وهي عبارة عن ثنائيات ملونة موضوعة في علبة شفافة ، ولكل منها أربعة خيوط. تستخدم الأجهزة التي تصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء في أجهزة التحكم عن بعد في الأجهزة (جهاز التحكم عن بعد).

في مجال الإضاءة ، يتم استخدام مصابيح LED التي ينبعث منها الضوء الأبيض. تتميز مصابيح LED ذات اللون الأبيض البارد والأبيض المحايد والوهج الأبيض الدافئ باللون. يوجد تصنيف لمصابيح LED المستخدمة للإضاءة حسب طريقة التركيب. تعني علامة SMD LED أن الجهاز يتكون من ركيزة من الألومنيوم أو النحاس يتم وضع بلورة الصمام الثنائي عليها. توجد الركيزة نفسها في السكن ، وترتبط جهات الاتصال الخاصة به بجهات اتصال LED.

نوع آخر من LED هو OCB. في مثل هذا الجهاز ، توضع مجموعة من البلورات المطلية بالفوسفور على لوح واحد. بفضل هذا التصميم ، يتم تحقيق سطوع عالي للتوهج. تستخدم هذه التكنولوجيا في الإنتاج المصابيح التي تقودها ذات التدفق الضوئي العالي في منطقة صغيرة نسبيًا. وهذا بدوره يجعل إنتاج مصابيح LED أكثر تكلفة وأقل تكلفة.

ملحوظة! بمقارنة المصابيح على SMD و COB LEDs ، يمكن ملاحظة أنه يمكن إصلاح الأول عن طريق استبدال LED الفاشل. إذا لم يعمل مصباح COB LED ، فسيتعين عليك تغيير اللوحة بالكامل باستخدام الثنائيات.

خصائص LED

عند اختيار مصباح LED مناسب للإضاءة ، يجب مراعاة معلمات مصابيح LED. وهي تشمل جهد الإمداد ، الطاقة ، تيار التشغيل ، الكفاءة (خرج الضوء) ، درجة حرارة التوهج (اللون) ، زاوية الإشعاع ، الأبعاد ، فترة التدهور. من خلال معرفة المعلمات الأساسية ، سيكون من الممكن تحديد الأجهزة بسهولة للحصول على نتيجة إضاءة معينة.

استهلاك الصمام الحالي

عادةً ما يكون لمصابيح LED التقليدية تيار 0.02A. ومع ذلك ، هناك مصابيح LED مصنفة عند 0.08A. تشتمل مصابيح LED هذه على أجهزة أكثر قوة ، تشارك فيها أربع بلورات. تقعان في نفس المبنى. نظرًا لأن كل بلورة تستهلك 0.02 أمبير ، فإن جهازًا واحدًا في المجموع سيستهلك 0.08 أمبير.

يعتمد استقرار أجهزة LED على القيمة الحالية. حتى الزيادة الطفيفة في القوة الحالية تساهم في تقليل شدة الإشعاع (الشيخوخة) للبلورة وزيادة درجة حرارة اللون. يؤدي هذا في النهاية إلى حقيقة أن مصابيح LED تبدأ في الظهور باللون الأزرق وتفشل قبل الأوان. وإذا زاد مؤشر القوة الحالية بشكل كبير ، فإن مؤشر LED يحترق على الفور.

للحد من الاستهلاك الحالي ، يتم توفير المثبتات الحالية لمصابيح LED (السائقين) في تصميمات مصابيح LED وفوانيس. يقومون بتحويل التيار ، مما يجعله يصل إلى القيمة المطلوبة بواسطة مصابيح LED. في حالة الحاجة إلى توصيل مصباح LED منفصل بالشبكة ، يجب استخدام المقاومات الحالية المقيدة. يتم حساب مقاومة المقاوم لمصباح LED مع مراعاة خصائصه المحددة.

نصيحة مفيدة! لاختيار المقاوم المناسب ، يمكنك استخدام حاسبة مقاومة LED الموجودة على الإنترنت.

جهد LED

كيف أعرف جهد LED؟ الحقيقة هي أن مصابيح LED لا تحتوي على معلمة جهد إمداد على هذا النحو. بدلاً من ذلك ، يتم استخدام خاصية انخفاض الجهد LED ، مما يعني مقدار الجهد عند خرج LED عند مرور التيار المقنن خلاله. تعكس قيمة الجهد الموضحة على العبوة بالضبط انخفاض الجهد. بمعرفة هذه القيمة ، يمكنك تحديد الجهد المتبقي على البلورة. هذه هي القيمة التي تؤخذ في الاعتبار في الحسابات.

بالنظر إلى استخدام أشباه الموصلات المختلفة لمصابيح LED ، يمكن أن يكون الجهد لكل منها مختلفًا. كيف تعرف كم عدد فولتات الصمام؟ يمكن تحديده من خلال لون توهج الأجهزة. على سبيل المثال ، بالنسبة للبلورات الزرقاء والخضراء والبيضاء ، يكون الجهد حوالي 3 فولت ، بالنسبة للبلورات الصفراء والحمراء - من 1.8 إلى 2.4 فولت.

عند استخدام اتصال متوازي لمصابيح LED ذات تصنيف متطابق بقيمة جهد تبلغ 2 فولت ، قد تواجه ما يلي: نتيجة لانتشار المعلمات ، ستفشل بعض الصمامات الثنائية الباعثة (تحترق) ، بينما يتوهج البعض الآخر بشكل ضعيف جدًا. سيحدث هذا بسبب حقيقة أنه مع زيادة الجهد حتى بمقدار 0.1 فولت ، لوحظ زيادة في التيار المار عبر LED بمقدار 1.5 مرة. لذلك ، من المهم للغاية التأكد من أن التيار يطابق تصنيف LED.

خرج الضوء وزاوية وقوة المصابيح

يتم إجراء مقارنة بين التدفق الضوئي للديودات مع مصادر الضوء الأخرى ، مع مراعاة قوة الإشعاع المنبعث منها. تعطي الأجهزة التي يبلغ قطرها حوالي 5 مم 1 إلى 5 لومن من الضوء. بينما التدفق الضوئي للمصباح المتوهج 100W هو 1000 لومن. ولكن عند المقارنة ، يجب ألا يغيب عن البال أن المصباح التقليدي يحتوي على ضوء منتشر ، بينما يحتوي LED على ضوء اتجاهي. لذلك ، يجب مراعاة زاوية تشتت مصابيح LED.

يمكن أن تتراوح زاوية تشتت مصابيح LED المختلفة من 20 إلى 120 درجة. عند الإضاءة ، تعطي مصابيح LED ضوءًا أكثر سطوعًا في الوسط وتقلل الإضاءة باتجاه حواف زاوية التشتت. وبالتالي ، تضيء مصابيح LED مساحة معينة بشكل أفضل مع استخدام طاقة أقل. ومع ذلك ، إذا كان مطلوبًا زيادة المساحة المضيئة ، يتم استخدام عدسات منتشرة في تصميم وحدة الإنارة.

كيفية تحديد القوة الكهربائية لمصابيح LED؟ لتحديد قوة مصباح LED المطلوب لاستبدال المصباح المتوهج ، عامل يساوي 8. لذلك ، يمكنك استبدال مصباح 100 واط تقليدي بجهاز LED بقوة 12.5 وات على الأقل (100 واط / 8). للراحة ، يمكنك استخدام البيانات الواردة في جدول المراسلات بين قوة المصابيح المتوهجة ومصادر إضاءة LED:

قوة المصباح المتوهج ، دبليو	الطاقة المقابلة لمصباح LED ، W
100	12-12,5
75	10
60	7,5-8
40	5
25	3

 

عند استخدام مصابيح LED للإضاءة ، يكون مؤشر الكفاءة مهمًا للغاية ، والذي يتم تحديده من خلال نسبة التدفق الضوئي (lm) إلى الطاقة (W). بمقارنة هذه المعلمات لمصادر الإضاءة المختلفة ، نجد أن كفاءة المصباح المتوهج هي 10-12 لومن / وات ، إنارة - 35-40 لومن / وات ، LED - 130-140 لومن / وات.

درجة حرارة اللون لمصادر LED

تعتبر درجة حرارة التوهج إحدى المعلمات المهمة لمصادر LED. وحدات هذه الكمية هي درجات كلفن (ك). وتجدر الإشارة إلى أن جميع مصادر الضوء مقسمة إلى ثلاث فئات وفقًا لدرجة حرارة التوهج ، من بينها الأبيض الدافئ بدرجة حرارة لون أقل من 3300 كلفن ، وأبيض نهار - من 3300 إلى 5300 كلفن ، وأبيض بارد فوق 5300 كلفن.

ملحوظة! إن الإدراك المريح لإشعاع LED بواسطة العين البشرية يعتمد بشكل مباشر على درجة حرارة اللون لمصدر LED.

عادة ما يشار إلى درجة حرارة اللون على ملصقات مصابيح LED. يُشار إليه برقم مكون من أربعة أرقام والحرف K. يعتمد اختيار مصابيح LED ذات درجة حرارة اللون المحددة بشكل مباشر على خصائص تطبيقها للإضاءة. يوضح الجدول أدناه خيارات استخدام مصادر LED بدرجات حرارة توهج مختلفة:

لون LED		درجة حرارة اللون ، ك	حالات استخدام الإضاءة
أبيض	دافئ	2700-3500	إنارة المباني المنزلية والمكتبية باعتبارها أنسب نظير للمصباح المتوهج
	محايد (خلال النهار)	3500-5300	يسمح عرض الألوان الممتاز لمثل هذه المصابيح باستخدامها لإضاءة أماكن العمل في الإنتاج
	البرد	أكثر من 5300	تستخدم بشكل أساسي لإضاءة الشوارع ، كما أنها تستخدم في جهاز المصابيح اليدوية
أحمر		1800	كمصدر للديكور والإضاءة النباتية
أخضر		—	إضاءة الأسطح في الداخل ، إضاءة نباتية
الأصفر		3300	تصميم الإضاءة الداخلية
أزرق		7500	إضاءة الأسطح في الداخل ، إضاءة نباتية

 

تسمح طبيعة الشكل الموجي للون بالتعبير عن درجة حرارة لون مصابيح LED باستخدام الطول الموجي.تعكس علامات بعض أجهزة LED درجة حرارة اللون بدقة في شكل فاصل من أطوال موجية مختلفة. يتم تحديد الطول الموجي λ ويقاس بالنانومتر (نانومتر).

الأحجام القياسية لمصابيح SMD LED وخصائصها

بالنظر إلى حجم SMD LEDs ، يتم تصنيف الأجهزة إلى مجموعات ذات خصائص مختلفة. أكثر مصابيح LED شيوعًا ذات الأحجام القياسية 3528 و 5050 و 5730 و 2835 و 3014 و 5630. تختلف خصائص SMD LED وفقًا للحجم. لذلك ، تختلف الأنواع المختلفة من SMD LED في السطوع ودرجة حرارة اللون والطاقة. في علامة LED ، يشير أول رقمين إلى طول وعرض الوحدة.

المعلمات الرئيسية لمصابيح SMD 2835 LED

تشمل الخصائص الرئيسية لـ 2835 SMD LEDs مساحة إشعاع متزايدة. بالمقارنة مع SMD 3528 ، الذي يحتوي على سطح عمل دائري ، فإن منطقة انبعاث SMD 2835 مستطيلة ، مما يساهم في إخراج ضوء أعلى مع ارتفاع عنصر أقل (حوالي 0.8 مم). التدفق الضوئي لمثل هذا الجهاز هو 50 لومن.

يتكون جسم SMD 2835 LEDs من بوليمر مقاوم للحرارة ويمكن أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 240 درجة مئوية. وتجدر الإشارة إلى أن تحلل الإشعاع في هذه العناصر يقل عن 5٪ خلال 3000 ساعة من التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع الجهاز بمقاومة حرارية منخفضة نسبيًا لتقاطع الركيزة البلورية (4 درجة مئوية / واط). تيار التشغيل عند القيمة القصوى هو 0.18A ، ودرجة حرارة البلورة 130 درجة مئوية.

من خلال لون التوهج ، يتميز الأبيض الدافئ بدرجة حرارة توهج تبلغ 4000 كلفن ، وأبيض نهار - 4800 كلفن ، وأبيض نقي - من 5000 إلى 5800 كلفن وأبيض بارد بدرجة حرارة لون 6500-7500 كلفن ، وتجدر الإشارة إلى أن الحد الأقصى لتدفق الإضاءة مخصص للأجهزة ذات اللون الأبيض البارد. توهج ، ضئيل - لمصابيح LED ذات اللون الأبيض الدافئ. زاد تصميم الجهاز من وسادات التلامس ، مما يساهم في تبديد الحرارة بشكل أفضل.

نصيحة مفيدة! يمكن استخدام SMD 2835 LEDs لأي نوع من التثبيت.

خصائص SMD 5050 LEDs

يحتوي تصميم علبة SMD 5050 على ثلاثة مصابيح LED متشابهة. مصادر LED ذات الألوان الأزرق والأحمر والأخضر لها خصائص تقنية مشابهة لبلورات SMD 3528. يبلغ تيار التشغيل لكل من المصابيح الثلاثة 0.02A ، وبالتالي فإن إجمالي التيار للجهاز بأكمله هو 0.06A. من أجل منع تلف مصابيح LED ، يوصى بعدم تجاوز هذه القيمة.

أجهزة LED SMD 5050 لها جهد أمامي 3-3.3 فولت وكفاءة إضاءة (تدفق شبكة) من 18-21 لومن. قوة أحد LED هي مجموع ثلاث قيم لقوة كل بلورة (0.7 واط) وهي 0.21 واط. يمكن أن يكون لون التوهج المنبعث من الأجهزة أبيض بجميع الظلال والأخضر والأزرق والأصفر ومتعدد الألوان.

أتاح الترتيب الوثيق لمصابيح LED ذات الألوان المختلفة في حزمة SMD 5050 واحدة تحقيق مصابيح LED متعددة الألوان مع تحكم منفصل لكل لون. لتنظيم المصابيح باستخدام SMD 5050 LEDs ، يتم استخدام وحدات التحكم ، بحيث يمكن تغيير لون التوهج بسلاسة من واحد إلى آخر بعد فترة زمنية معينة. عادةً ما تحتوي هذه الأجهزة على العديد من أوضاع التحكم ويمكنها ضبط سطوع مصابيح LED.

الخصائص النموذجية لـ SMD 5730 LED

SMD 5730 LEDs عبارة عن ممثلين حديثين لأجهزة LED ، والتي تبلغ أبعادها الهندسية 5.7x3 مم. إنها تنتمي إلى مصابيح LED فائقة السطوع ، وخصائصها مستقرة ومختلفة نوعياً عن معلمات أسلافها. تم تصنيع هذه المصابيح باستخدام مواد جديدة ، وتتميز بالطاقة المتزايدة وتدفق الإضاءة عالي الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تعمل في ظروف الرطوبة العالية ، ومقاومة لدرجات الحرارة القصوى والاهتزازات ، ولها عمر خدمة طويل.

هناك نوعان من الأجهزة: SMD 5730-0.5 بقوة 0.5 وات و SMD 5730-1 بقوة 1 وات.السمة المميزة للأجهزة هي القدرة على العمل على تيار نبضي. قيمة التيار المقدر لـ SMD 5730-0.5 هي 0.15A ، أثناء التشغيل النبضي ، يمكن للجهاز تحمل القوة الحالية حتى 0.18A. يوفر هذا النوع من LED تدفقًا ضوئيًا يصل إلى 45 لومن.

تعمل SMD 5730-1 LEDs بتيار ثابت 0.35A ، مع وضع النبض - حتى 0.8A. يمكن أن تصل كفاءة خرج الضوء لمثل هذا الجهاز إلى 110 لومن. بفضل البوليمر المقاوم للحرارة ، يمكن لحالة الجهاز تحمل درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية. زاوية التشتت لكلا النوعين من SMD 5730 هي 120 درجة. معدل انحلال التدفق الضوئي أقل من 1٪ لمدة 3000 ساعة من التشغيل.

خصائص مصابيح Cree LED

تقوم شركة Cree (الولايات المتحدة الأمريكية) بتطوير وإنتاج مصابيح LED فائقة السطوع وأقوى. تمثل إحدى مجموعات Cree LEDs سلسلة Xlamp من الأجهزة ، والتي تنقسم إلى شريحة واحدة ومتعددة الشرائح. تتمثل إحدى ميزات المصادر أحادية الشريحة في توزيع الإشعاع على طول حواف الجهاز. أتاح هذا الابتكار إمكانية إنتاج مصابيح بزاوية شعاع كبيرة باستخدام حد أدنى من البلورات.

في سلسلة مصادر LED عالية الكثافة XQ-E ، تتراوح زاوية الإضاءة من 100 إلى 145 درجة. بأبعاد هندسية صغيرة تبلغ 1.6 × 1.6 مم ، تبلغ قوة مصابيح LED فائقة السطوع 3 فولت ، والتدفق الضوئي 330 لومن. يعد هذا أحد أحدث التطورات في شركة Cree. تتميز جميع مصابيح LED ، التي تم تطوير تصميمها على أساس بلورة واحدة ، بألوان عالية الجودة ضمن نطاق CRE 70-90.

مقالات لها صلة:

أكاليل LED الخارجية: زخارف مقاومة للصقيع والرطوبة

كيف تصنع أو تصلح إكليل LED بنفسك. الأسعار والخصائص الأساسية للنماذج الأكثر شعبية.

أصدرت Cree عدة إصدارات من مصابيح LED متعددة الشرائح بأحدث أنواع الطاقة من 6 إلى 72 فولت. تنقسم مصابيح LED Multichip إلى ثلاث مجموعات ، والتي تشمل الأجهزة ذات الجهد العالي ، وقدرة تصل إلى 4W وما فوق 4W. في المصادر حتى 4 وات ، يتم جمع 6 بلورات في حزم MX و ML. زاوية التشتت 120 درجة. يمكنك شراء مصابيح Cree LED من هذا النوع بألوان توهج بيضاء دافئة وباردة.

نصيحة مفيدة! على الرغم من الموثوقية العالية وجودة الإضاءة ، يمكنك شراء مصابيح MX و ML قوية بسعر منخفض نسبيًا.

تشتمل المجموعة التي تزيد عن 4 وات على مصابيح LED من عدة بلورات. أكبر الأجهزة في المجموعة هي 25 واط التي تقدمها سلسلة MT-G. حداثة الشركة هي XHP LEDs. يحتوي أحد أجهزة LED الكبيرة على غلاف 7x7 مم ، وقوته 12 واط ، وكفاءة الإنارة 1710 لومن. تجمع مصابيح LED ذات الجهد العالي بين الحجم الصغير وإخراج الضوء العالي.

مخططات اتصال LED

هناك قواعد معينة لتوصيل مصابيح LED. مع الأخذ في الاعتبار أن التيار الذي يمر عبر الجهاز يتحرك في اتجاه واحد فقط ، من أجل تشغيل طويل ومستقر لأجهزة LED ، من المهم مراعاة ليس فقط جهدًا معينًا ، ولكن أيضًا القيمة الحالية المثلى.

رسم تخطيطي لتوصيل LED بشبكة 220 فولت

اعتمادًا على مصدر الطاقة المستخدم ، يوجد نوعان من المخططات لتوصيل مصابيح LED بـ 220 فولت. في إحدى الحالات ، سائق مع تيار محدود ، في الثانية - خاص مزود الطاقةاستقرار الجهد. يأخذ الخيار الأول في الاعتبار استخدام مصدر خاص بقوة حالية معينة. المقاوم غير مطلوب في هذه الدائرة ، وعدد مصابيح LED المتصلة محدود بواسطة قوة السائق.

يتم استخدام نوعين من الصور التوضيحية للإشارة إلى مصابيح LED في الرسم التخطيطي. يوجد فوق كل مخطط سهمين متوازيين صغيرين يشيران إلى الأعلى. إنها ترمز إلى التوهج الساطع لجهاز LED.قبل توصيل LED بـ 220 فولت باستخدام مصدر طاقة ، يجب عليك تضمين المقاوم في الدائرة. إذا لم يتم استيفاء هذا الشرط ، فسيؤدي ذلك إلى حقيقة أن الحياة العملية لمصباح LED ستنخفض بشكل كبير أو ستفشل ببساطة.

إذا كنت تستخدم مصدر طاقة عند الاتصال ، فسيكون الجهد فقط ثابتًا في الدائرة. نظرًا لانخفاض المقاومة الداخلية لجهاز LED ، سيؤدي تشغيله بدون محدد حالي إلى احتراق الجهاز. هذا هو السبب في إدخال المقاوم المقابل في دائرة تبديل LED. وتجدر الإشارة إلى أن المقاومات لها تصنيفات مختلفة ، لذا يجب حسابها بشكل صحيح.

نصيحة مفيدة! يتمثل الجانب السلبي للدوائر لتشغيل مؤشر LED لشبكة 220 فولت باستخدام المقاوم في تبديد الطاقة العالية عندما تكون مطلوبة لتوصيل حمل مع زيادة استهلاك التيار. في هذه الحالة ، يتم استبدال المقاوم بمكثف تبريد.

كيفية حساب المقاومة لمصباح LED

عند حساب المقاومة لمصباح LED ، يتم إرشادهم بالصيغة:

U = IхR,

حيث U هي الجهد ، أنا القوة الحالية ، R هي المقاومة (قانون أوم). لنفترض أنك بحاجة إلى توصيل مؤشر LED بالمعلمات التالية: 3V - الجهد و 0.02A - التيار. بحيث لا يفشل عند توصيل مؤشر LED بـ 5 فولت على مزود الطاقة ، فأنت بحاجة إلى إزالة 2 فولت الإضافي (5-3 = 2 فولت). للقيام بذلك ، يجب عليك تضمين المقاوم بمقاومة معينة في الدائرة ، والتي يتم حسابها باستخدام قانون أوم:

R = U / I.

وبالتالي ، فإن نسبة 2V إلى 0.02A هي 100 أوم ، أي هذا هو بالضبط ما هو مطلوب المقاوم.

غالبًا ما يحدث ، نظرًا لمعلمات مصابيح LED ، أن مقاومة المقاوم لها قيمة غير قياسية للجهاز. لا يمكن العثور على محددات التيار هذه عند نقطة البيع ، على سبيل المثال ، 128 أو 112.8 أوم. ثم يجب عليك استخدام المقاومات التي تكون مقاومتها أقرب قيمة أكبر من القيمة المحسوبة. في هذه الحالة ، لن تعمل مصابيح LED بكامل قوتها ، ولكن بنسبة 90-97٪ فقط ، ولكن هذا سيكون غير مرئي للعين وسيؤثر بشكل إيجابي على مورد الجهاز.

هناك العديد من الخيارات للآلات الحاسبة لحساب مصابيح LED على الإنترنت. تأخذ في الاعتبار المعلمات الرئيسية: انخفاض الجهد ، التيار المقنن ، جهد الخرج ، عدد الأجهزة في الدائرة. من خلال ضبط معلمات أجهزة LED والمصادر الحالية في حقل النموذج ، يمكنك معرفة الخصائص المقابلة للمقاومات. تتوفر أيضًا حسابات المقاوم عبر الإنترنت لمصابيح LED لتحديد مقاومة محددات التيار المرمز بالألوان.

مخططات LED المتوازية والمتسلسلة

عند تجميع هياكل العديد من أجهزة LED ، يتم استخدام دوائر لتحويل مصابيح LED إلى شبكة 220 فولت مع اتصال تسلسلي أو متوازي. في هذه الحالة ، من أجل الاتصال الصحيح ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند توصيل مصابيح LED في سلسلة ، يكون الجهد المطلوب هو مجموع قطرات الجهد لكل جهاز. بينما يتم إضافة التيار عند توصيل مصابيح LED بالتوازي.

إذا كانت الدوائر تستخدم أجهزة LED ذات معلمات مختلفة ، فمن أجل التشغيل المستقر ، من الضروري حساب المقاوم لكل مؤشر LED على حدة. وتجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد مصباحان متماثلان تمامًا. حتى الأجهزة من نفس الطراز لها اختلافات طفيفة في المعلمات. هذا يؤدي إلى حقيقة أنه عند توصيل عدد كبير منهم في سلسلة أو دائرة متوازية بمقاوم واحد ، يمكن أن تتحلل بسرعة وتفشل.

ملحوظة! عند استخدام مقاوم واحد في دائرة متوازية أو سلسلة ، يمكن فقط توصيل أجهزة LED ذات الخصائص المتطابقة.

التناقض في المعلمات عند توصيل العديد من مصابيح LED بالتوازي ، على سبيل المثال 4-5 أجهزة كمبيوتر ، لن يؤثر على تشغيل الأجهزة. وإذا تم توصيل العديد من مصابيح LED بهذه الدائرة ، فسيكون هذا قرارًا سيئًا. حتى إذا كانت مصادر LED لها اختلاف طفيف في الخصائص ، فسيؤدي ذلك إلى حقيقة أن بعض الأجهزة ستصدر ضوءًا ساطعًا وتحترق بسرعة ، بينما يتوهج البعض الآخر بشكل خافت. لذلك ، عند الاتصال بالتوازي ، استخدم دائمًا مقاومًا منفصلاً لكل جهاز.

بالنسبة لاتصال السلسلة ، هناك استهلاك اقتصادي ، حيث تستهلك الدائرة بأكملها مقدارًا من التيار يساوي استهلاك مؤشر LED واحد. في الدائرة المتوازية ، الاستهلاك هو مجموع استهلاك جميع مصادر LED المدرجة في الدائرة المضمنة في الدائرة.

كيفية توصيل المصابيح بجهد 12 فولت

في تصميم بعض الأجهزة ، يتم توفير مقاومات حتى في مرحلة التصنيع ، مما يجعل من الممكن توصيل مصابيح LED بـ 12 فولت أو 5 فولت. ومع ذلك ، لا تتوفر هذه الأجهزة دائمًا تجاريًا. لذلك ، في دائرة توصيل المصابيح بـ 12 فولت ، يتم توفير محدد حالي. تتمثل الخطوة الأولى في معرفة خصائص مصابيح LED المتصلة.

تبلغ هذه المعلمة مثل انخفاض الجهد الأمامي لأجهزة LED النموذجية حوالي 2 فولت. التيار المقدر لهذه المصابيح هو 0.02A. إذا كنت ترغب في توصيل مثل هذا LED بـ 12V ، فيجب إطفاء 10V "الإضافي" (12 ناقص 2) بمقاوم محدد. يمكن استخدام قانون أوم لحساب المقاومة لها. نحصل على 10 / 0.02 = 500 (أوم). وبالتالي ، هناك حاجة إلى المقاوم 510 أوم ، وهو الأقرب في مجموعة E24 من المكونات الإلكترونية.

لكي تعمل هذه الدائرة بثبات ، من الضروري أيضًا حساب قوة المحدد. باستخدام الصيغة ، على أساس أن الطاقة تساوي حاصل ضرب الجهد والتيار ، نحسب قيمتها. يتم ضرب جهد 10V في تيار 0.02A ونحصل على 0.2W. وبالتالي ، فإن المقاوم مطلوب بمعدل قدرة قياسي يبلغ 0.25 واط.

إذا كان من الضروري تضمين جهازي LED في الدائرة ، فيجب أن يوضع في الاعتبار أن الجهد الساقط عليهما سيكون بالفعل 4 فولت. وفقًا لذلك ، بالنسبة للمقاوم ، يبقى إطفاء 10 فولت ، ولكن 8 فولت. لذلك ، يتم إجراء مزيد من الحساب للمقاومة وقوة المقاوم بناءً على هذه القيمة. يمكن توفير موقع المقاوم في الدائرة في أي مكان: من جانب الأنود ، الكاثود ، بين مصابيح LED.

كيفية التحقق من LED بجهاز متعدد

تتمثل إحدى طرق التحقق من حالة عمل مصابيح LED في الاختبار باستخدام مقياس متعدد. يمكن لمثل هذا الجهاز تشخيص مصابيح LED لأي تصميم. قبل فحص مؤشر LED باستخدام جهاز اختبار ، يتم ضبط مفتاح الجهاز في وضع "الاستمرارية" ، ويتم تطبيق المجسات على الأطراف. عندما يكون المسبار الأحمر مغلقًا على القطب الموجب ، والمسبار الأسود في الكاثود ، يجب أن ينبعث الضوء من البلورة. إذا تم عكس القطبية ، يجب أن تعرض الشاشة القراءة "1".

نصيحة مفيدة! قبل اختبار LED للتشغيل ، يوصى بتعتيم الإضاءة الرئيسية ، حيث يكون التيار منخفضًا جدًا أثناء الاختبار وسيصدر LED ضوءًا ضعيفًا لدرجة أنك قد لا تلاحظه تحت الإضاءة العادية.

يمكنك اختبار أجهزة LED بدون استخدام المجسات. لهذا ، في الفتحات الموجودة في الزاوية السفلية من الجهاز ، يتم إدخال الأنود في الفتحة برمز "E" ، والكاثود - مع مؤشر "C". إذا كان مؤشر LED قيد التشغيل ، فيجب أن يضيء. طريقة الاختبار هذه مناسبة لمصابيح LED ذات دبابيس طويلة خالية من اللحام. إن موضع المفتاح غير ذي صلة لطريقة الاختبار هذه.

كيفية التحقق من المصابيح باستخدام مقياس متعدد دون فك اللحام؟ للقيام بذلك ، تحتاج إلى لحام القطع من مشبك ورق عادي إلى مجسات الاختبار. كعزل مناسب ، يتم وضع حشية من القماش بين الأسلاك ، وبعد ذلك يتم معالجتها بشريط كهربائي. الإخراج هو نوع من المحولات لتوصيل المجسات. الدبابيس هي نابضة ومثبتة بإحكام في الموصلات. في هذا النموذج ، يمكنك توصيل المجسات بمصابيح LED دون فصلها عن الدائرة.

ما الذي يمكن عمله من المصابيح بيديك

يمارس العديد من هواة الراديو تجميع هياكل مختلفة من مصابيح LED بأيديهم. المنتجات المجمعة ذاتيًا ليست أقل جودة من حيث الجودة ، بل وتتفوق في بعض الأحيان على منتجات التصنيع. يمكن أن تكون هذه أجهزة موسيقى ملونة ، وتصميمات LED وامضة ، وأضواء تشغيل DIY على مصابيح LED ، وغير ذلك الكثير.

تجميع المثبت الحالي لمصابيح LED

لكي لا ينفد مورد LED قبل تاريخ الاستحقاق ، من الضروري أن يكون للتيار المتدفق من خلاله قيمة ثابتة. من المعروف أن المصابيح الحمراء والصفراء والخضراء يمكنها التعامل مع الأحمال الحالية المتزايدة. بينما تحترق مصادر LED باللون الأزرق والأخضر والأبيض ، حتى مع وجود حمل زائد طفيف ، في غضون ساعتين. وبالتالي ، لكي يعمل LED بشكل صحيح ، من الضروري حل المشكلة بمصدر الطاقة الخاص به.

إذا قمت بتجميع سلسلة من مصابيح LED متصلة في سلسلة أو بالتوازي ، فيمكنك تزويدها بإشعاع مماثل في حالة أن التيار الذي يمر عبرها له نفس القوة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تؤثر نبضات التيار العكسي سلبًا على عمر مصادر LED. لمنع حدوث ذلك ، من الضروري تضمين مثبت تيار لمصابيح LED في الدائرة.

تعتمد ميزات جودة مصابيح LED على السائق المستخدم - جهاز يحول الجهد إلى تيار مستقر بقيمة محددة. يقوم العديد من هواة الراديو بتجميع دائرة إمداد بالطاقة لمصابيح LED من 220 فولت بأيديهم بناءً على الدائرة المصغرة LM317. عناصر مثل هذه الدائرة الإلكترونية غير مكلفة ومن السهل تصميم مثل هذا المنظم.

عند استخدام المثبت الحالي على LM317 لمصابيح LED ، يتم تنظيم التيار خلال 1A. يقوم المقوم المعتمد على LM317L بتثبيت التيار حتى 0.1 أمبير. يستخدم الجهاز مقاومًا واحدًا فقط في الدائرة. يتم حسابه باستخدام حاسبة مقاومة LED على الإنترنت. الأجهزة المتاحة مناسبة لمصدر الطاقة: مزودات الطاقة من طابعة أو كمبيوتر محمول أو إلكترونيات استهلاكية أخرى. ليس من المربح تجميع مخططات أكثر تعقيدًا بمفردك ، لأنه من الأسهل شرائها جاهزة.

DIY LED DRL

يزيد استخدام مصابيح القيادة النهارية (DRL) في السيارات بشكل كبير من رؤية السيارة في وضح النهار من قبل مستخدمي الطريق الآخرين. يمارس العديد من سائقي السيارات التجميع الذاتي لمصابيح DRL باستخدام مصابيح LED. أحد الخيارات هو جهاز DRL من 5-7 مصابيح LED بقوة 1 واط و 3 واط لكل وحدة. إذا كنت تستخدم مصادر LED أقل قوة ، فلن يفي التدفق الضوئي بمعايير هذه الأضواء.

نصيحة مفيدة! عند صنع DRL بيديك ، ضع في الاعتبار متطلبات GOST: التدفق الضوئي هو 400-800 Kd ، وزاوية التوهج في المستوى الأفقي 55 درجة ، في المستوى الرأسي - 25 درجة ، المساحة 40 سم².

بالنسبة للقاعدة ، يمكنك استخدام لوحة جانبية من الألومنيوم مع وسادات لتركيب مصابيح LED. يتم تثبيت مصابيح LED على اللوحة باستخدام مادة لاصقة موصلة للحرارة. يتم اختيار البصريات وفقًا لنوع مصادر LED. في هذه الحالة ، العدسات بزاوية توهج 35 درجة مناسبة. يتم تثبيت العدسات على كل LED بشكل منفصل. يتم إخراج الأسلاك في أي اتجاه مناسب.

بعد ذلك ، يتم تصنيع مبيت لـ DRL ، والذي يعمل في نفس الوقت كمبرد. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام ملف تعريف على شكل حرف U. يتم وضع وحدة LED النهائية داخل الملف الشخصي ، ويتم تثبيتها بمسامير. يمكن ملء كل المساحة الخالية بمادة مانعة للتسرب شفافة أساسها السيليكون ، مع ترك العدسات فقط على السطح. مثل هذا الطلاء سيكون بمثابة حماية للرطوبة.

يتم توصيل DRL بمصدر الطاقة من خلال الاستخدام الإجباري للمقاوم ، حيث يتم حساب مقاومته والتحقق منها مسبقًا. قد تختلف طرق الاتصال حسب طراز السيارة. يمكن العثور على مخططات الاتصال على الإنترنت.

كيفية جعل مصابيح LED تومض

أكثر المصابيح الوامضة شيوعًا هي أجهزة يمكن التحكم فيها. يحدث وميض الكريستال بسبب تغيير في مصدر الطاقة في أطراف الجهاز. وبالتالي ، فإن جهاز LED ثنائي اللون الأحمر والأخضر يصدر ضوءًا اعتمادًا على اتجاه التيار الذي يمر عبره. يتحقق تأثير الوميض في RGB LED عن طريق توصيل ثلاثة دبابيس تحكم منفصلة بنظام تحكم محدد.

ولكن يمكنك عمل وميض LED عادي أحادي اللون ، مع وجود حد أدنى من المكونات الإلكترونية في ترسانتك. قبل إنشاء مصباح LED وامض ، تحتاج إلى اختيار دائرة عمل بسيطة وموثوقة. يمكن استخدام دائرة LED وامضة ، والتي سيتم تشغيلها من مصدر 12 فولت.

تتكون الدائرة من ترانزستور منخفض الطاقة Q1 (مناسب من السيليكون عالي التردد KTZ 315 أو نظائرها) ، ومقاوم R1820-1000 أوم ، ومكثف 16 فولت C1 بسعة 470 μF ومصدر LED. عند تشغيل الدائرة ، يتم شحن المكثف إلى 9-10 فولت ، وبعد ذلك يفتح الترانزستور للحظة ويعطي الطاقة المتراكمة إلى الصمام ، الذي يبدأ في الوميض. لا يمكن تنفيذ هذا المخطط إلا عند تشغيله من مصدر 12 فولت.

يمكن تجميع دائرة أكثر تقدمًا ، والتي تعمل عن طريق القياس مع الهزاز متعدد الترانزستور. تشتمل الدائرة على ترانزستورات KTZ 102 (قطعتان) ، مقاومات R1 و R4 بقدرة 300 أوم لكل منهما للحد من التيار ، مقاومات R2 و R3 بقدرة 27000 أوم لضبط التيار الأساسي للترانزستورات ، مكثفات قطبية 16 فولت (قطعتان. بسعة 10) μF) ومصادر LED. يتم تشغيل هذه الدائرة بواسطة مصدر جهد ثابت 5 فولت.

تعمل الدائرة على مبدأ "زوج دارلينجتون": المكثفات C1 و C2 يتم شحنها وتفريغها بالتناوب ، مما يؤدي إلى فتح ترانزستور معين. عندما يعطي أحد الترانزستور طاقة لـ C1 ، يضيء مؤشر LED واحد. علاوة على ذلك ، يتم شحن C2 بسلاسة ، وينخفض ​​التيار الأساسي VT1 ، مما يؤدي إلى إغلاق VT1 وفتح VT2 ويضيء مصباح LED آخر.

نصيحة مفيدة! إذا كنت تستخدم جهد إمداد أعلى من 5 فولت ، فستحتاج إلى استخدام مقاومات ذات تصنيف مختلف لمنع تلف مصابيح LED.

تجميع الموسيقى الملونة على مصابيح LED بنفسك

لتنفيذ مخططات موسيقى ملونة معقدة إلى حد ما على مصابيح LED بيديك ، يجب عليك أولاً معرفة كيفية عمل أبسط نظام موسيقى ملون. يتكون من ترانزستور ومقاوم وجهاز LED. يمكن تشغيل هذه الدائرة من مصدر بمعدل 6 إلى 12 فولت. يرجع تشغيل الدائرة إلى التضخيم المتسلسل باستخدام باعث مشترك (باعث).

تستقبل قاعدة VT1 إشارة ذات اتساع وتردد متغيرين. في حالة تجاوز تقلبات الإشارة عتبة محددة مسبقًا ، يفتح الترانزستور ويضيء مؤشر LED. عيب هذا المخطط هو اعتماد الوميض على درجة الإشارة الصوتية. وبالتالي ، فإن تأثير الموسيقى الملونة سيظهر فقط عند درجة معينة من حجم الصوت. إذا زاد الصوت. سيكون مؤشر LED قيد التشغيل طوال الوقت ، وعند التناقص ، سيومض قليلاً.

لتحقيق تأثير كامل ، يستخدمون مخطط موسيقى ملون على مصابيح LED مع تقسيم نطاق الصوت إلى ثلاثة أجزاء. يتم تشغيل الدائرة التي تحتوي على محول صوت ثلاثي القنوات بواسطة مصدر 9V. يمكن العثور على عدد كبير من أنظمة الموسيقى الملونة على الإنترنت في منتديات هواة الراديو المختلفة. يمكن أن تكون هذه مخططات موسيقى ملونة باستخدام شريط أحادي اللون ، وشريط RGB-LED ، بالإضافة إلى التبديل السلس وإيقاف تشغيل مصابيح LED. أيضًا على الشبكة ، يمكنك العثور على مخططات للأضواء قيد التشغيل على مصابيح LED.

DIY بها بنفسك تصميم مؤشر الجهد LED

تشتمل دائرة مؤشر الجهد على المقاوم R1 (مقاومة متغيرة 10 كيلو أوم) ، المقاومات R1 ، R2 (1 كيلو أوم) ، اثنان من الترانزستورات VT1 KT315B ، VT2 KT361B ، ثلاثة مصابيح LED - HL1 ، HL2 (أحمر) ، HL3 (أخضر). X1 ، X2 - مصادر طاقة 6 فولت. في هذه الدائرة ، يوصى باستخدام أجهزة LED بجهد 1.5 فولت.

تكون خوارزمية تشغيل مؤشر الجهد LED محلي الصنع كما يلي: عند تطبيق الجهد ، يكون مصدر LED المركزي أخضر. في حالة انخفاض الجهد ، يضيء مؤشر LED الأحمر الموجود على اليسار. تؤدي زيادة الجهد إلى إضاءة مؤشر LED الأحمر الموجود على اليمين. مع وجود المقاوم في الموضع الأوسط ، ستكون جميع الترانزستورات في وضع الإغلاق ، وسيذهب الجهد فقط إلى مؤشر LED الأخضر المركزي.

يحدث فتح الترانزستور VT1 عندما يتم تحريك شريط تمرير المقاوم ، وبالتالي زيادة الجهد. في هذه الحالة ، يتم إيقاف إمداد الجهد إلى HL3 ويتم توفيره إلى HL1. عندما تقوم بتحريك شريط التمرير لأسفل (خفض الجهد) ، يتم إغلاق الترانزستور VT1 ويفتح VT2 ، مما يؤدي إلى تشغيل LED HL2. مع تأخير طفيف ، سينطفئ مؤشر LED HL1 ، وسيومض HL3 مرة واحدة وسيضيء HL2.

يمكن تجميع مثل هذه الدائرة باستخدام مكونات راديو من تقنية قديمة. يقوم بعض الأشخاص بتجميعها على لوح من القماش ، مع ملاحظة مقياس 1: 1 مع أبعاد الأجزاء بحيث يمكن احتواء جميع العناصر على السبورة.

تتيح الإمكانات غير المحدودة لإضاءة LED إمكانية تصميم أجهزة الإضاءة المختلفة بشكل مستقل من مصابيح LED ذات الخصائص الممتازة والتكلفة المنخفضة إلى حد ما.