LED-Eigenschaften: Stromaufnahme, Spannung, Leistung und Lichtleistung

Die Zeiten, in denen LEDs nur als Anzeigen zum Einschalten von Geräten verwendet wurden, sind lange vorbei. Moderne LED-Geräte können Glühlampen in Haushalt, Industrie und Industrie vollständig austauschen Straßenlaternen... Dies wird durch verschiedene Eigenschaften von LEDs erleichtert, wobei Sie wissen, welches LED-Analog Sie auswählen können. Die Verwendung von LEDs eröffnet aufgrund ihrer Grundparameter eine Fülle von Möglichkeiten im Bereich der Beleuchtung.

Was sind LEDs?

Eine Leuchtdiode (in Englisch mit LED, LED, LED bezeichnet) ist ein Gerät, das auf einem künstlichen Halbleiterkristall basiert. Wenn ein elektrischer Strom durch ihn fließt, entsteht das Phänomen der Emission von Photonen, das zu einem Glühen führt. Dieses Leuchten hat einen sehr engen Spektralbereich und seine Farbe hängt vom Halbleitermaterial ab.

LEDs mit rotem und gelbem Leuchten bestehen aus anorganischen Halbleitermaterialien auf Basis von Galliumarsenid, grüne und blaue aus Indiumgalliumnitrid. Um die Helligkeit des Lichtstroms zu erhöhen, werden verschiedene Additive verwendet oder ein Mehrschichtverfahren wird verwendet, wenn eine Schicht aus reinem Aluminiumnitrid zwischen Halbleitern angeordnet wird. Infolge der Bildung mehrerer Elektronenloch (p-n) -Übergänge in einem Kristall nimmt die Helligkeit seines Glühens zu.

Es gibt zwei Arten von LEDs: zur Anzeige und Beleuchtung. Ersteres wird verwendet, um die Aufnahme verschiedener Geräte in das Netzwerk sowie von Quellen für dekorative Beleuchtung anzuzeigen. Es handelt sich um farbige Dioden, die in einem durchscheinenden Gehäuse angeordnet sind und jeweils vier Leitungen aufweisen. Geräte, die Infrarotlicht emittieren, werden in Geräten zur Fernsteuerung von Geräten (Fernbedienung) verwendet.

Im Bereich der Beleuchtung werden LEDs eingesetzt, die weißes Licht emittieren. LEDs mit kaltem Weiß, neutralem Weiß und warmem Weiß leuchten durch Farbe. Es gibt eine Klassifizierung der für die Beleuchtung verwendeten LEDs nach der Installationsmethode. SMD-LED-Markierung bedeutet, dass das Gerät aus einem Aluminium- oder Kupfersubstrat besteht, auf dem der Diodenkristall platziert ist. Das Substrat selbst befindet sich im Gehäuse, dessen Kontakte mit den Kontakten der LED verbunden sind.

Ein anderer LED-Typ wird als OCB bezeichnet. In einer solchen Vorrichtung sind mehrere mit einem Leuchtstoff beschichtete Kristalle auf einer Platte angeordnet. Dank dieses Designs wird eine hohe Helligkeit des Glühens erreicht. Diese Technologie wird in der Produktion eingesetzt LED Lampen mit einem hohen Lichtstrom auf relativ kleinem Raum. Dies wiederum macht die Herstellung von LED-Lampen am kostengünstigsten und kostengünstigsten.

Beachten Sie! Beim Vergleich der Lampen an SMD- und COB-LEDs kann festgestellt werden, dass erstere durch Ersetzen einer ausgefallenen LED repariert werden können. Wenn die COB-LED-Lampe nicht funktioniert, müssen Sie die gesamte Platine mit Dioden austauschen.

LED-Eigenschaften

Bei der Auswahl einer geeigneten LED-Lampe für die Beleuchtung sollten die Parameter der LEDs berücksichtigt werden. Dazu gehören Versorgungsspannung, Leistung, Betriebsstrom, Wirkungsgrad (Lichtleistung), Glühtemperatur (Farbe), Abstrahlwinkel, Abmessungen, Verschlechterungszeitraum. Wenn Sie die grundlegenden Parameter kennen, können Sie leicht Geräte auswählen, um ein bestimmtes Beleuchtungsergebnis zu erzielen.

LED Stromaufnahme

Typischerweise haben herkömmliche LEDs einen Strom von 0,02A. Es gibt jedoch LEDs mit einer Nennleistung von 0,08 A. Diese LEDs enthalten leistungsstärkere Geräte, an denen vier Kristalle beteiligt sind. Sie befinden sich im selben Gebäude. Da jeder der Kristalle 0,02 A verbraucht, verbraucht insgesamt ein Gerät 0,08 A.

Die Stabilität der LED-Geräte hängt vom aktuellen Wert ab. Schon eine geringfügige Erhöhung der Stromstärke trägt zu einer Verringerung der Strahlungsintensität (Alterung) des Kristalls und zu einer Erhöhung der Farbtemperatur bei. Dies führt letztendlich dazu, dass die LEDs anfangen blau zu leuchten und vorzeitig ausfallen. Und wenn die Anzeige der Stromstärke deutlich ansteigt, brennt die LED sofort durch.

Um den Stromverbrauch zu begrenzen, werden Stromstabilisatoren für LEDs (Treiber) in den Designs von LED-Lampen und Leuchten bereitgestellt. Sie wandeln den Strom um und bringen ihn auf den von den LEDs geforderten Wert. In dem Fall, dass eine separate LED an das Netzwerk angeschlossen werden muss, müssen Strombegrenzungswiderstände verwendet werden. Die Berechnung des Widerstands des Widerstands für die LED erfolgt unter Berücksichtigung ihrer spezifischen Eigenschaften.

Hilfreicher Rat! Um den richtigen Widerstand auszuwählen, können Sie den LED-Widerstandsrechner im Internet verwenden.

LED-Spannung

Woher kenne ich die LED-Spannung? Tatsache ist, dass LEDs als solche keinen Versorgungsspannungsparameter haben. Stattdessen wird die LED-Spannungsabfallkennlinie verwendet, dh die Spannungsmenge am Ausgang der LED, wenn der Nennstrom durch sie geleitet wird. Der auf der Verpackung angegebene Spannungswert spiegelt genau den Spannungsabfall wider. Wenn Sie diesen Wert kennen, können Sie die am Kristall verbleibende Spannung bestimmen. Dieser Wert wird bei den Berechnungen berücksichtigt.

Aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Halbleiter für LEDs kann die Spannung für jeden von ihnen unterschiedlich sein. Wie finde ich heraus, wie viele Volt die LED hat? Sie kann durch die Farbe des Glühens der Geräte bestimmt werden. Beispielsweise beträgt die Spannung für blaue, grüne und weiße Kristalle etwa 3 V, für gelbe und rote Kristalle 1,8 bis 2,4 V.

Bei Parallelschaltung von LEDs mit identischer Nennleistung und einem Spannungswert von 2 V kann Folgendes auftreten: Aufgrund der Streuung der Parameter fallen einige Emissionsdioden aus (durchbrennen), während andere sehr schwach leuchten. Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass bei einem Spannungsanstieg sogar um 0,1 V ein Anstieg des durch die LED fließenden Stroms um das 1,5-fache beobachtet wird. Daher ist es so wichtig sicherzustellen, dass der Strom mit der LED-Bewertung übereinstimmt.

Lichtleistung, Winkel und Leistung der LEDs

Der Vergleich des Lichtstroms von Dioden mit anderen Lichtquellen wird unter Berücksichtigung der Stärke der von ihnen emittierten Strahlung durchgeführt. Geräte mit einem Durchmesser von etwa 5 mm ergeben 1 bis 5 lm Licht. Während der Lichtstrom einer 100W Glühlampe 1000 lm beträgt. Beim Vergleich muss jedoch berücksichtigt werden, dass eine herkömmliche Lampe diffuses Licht hat, während eine LED gerichtetes Licht hat. Daher muss der Streuwinkel der LEDs berücksichtigt werden.

Der Streuwinkel verschiedener LEDs kann zwischen 20 und 120 Grad liegen. Bei Beleuchtung geben LEDs in der Mitte ein helleres Licht und reduzieren die Beleuchtung in Richtung der Ränder des Streuwinkels. Somit beleuchten LEDs einen bestimmten Raum besser und verbrauchen weniger Strom. Wenn jedoch die Beleuchtungsfläche vergrößert werden muss, werden bei der Konstruktion der Leuchte Streulinsen verwendet.

Wie bestimme ich die Leistung von LEDs? Um die Leistung einer LED-Lampe zu bestimmen, die zum Ersetzen einer Glühlampe erforderlich ist, ein Faktor von 8. Sie können also eine herkömmliche 100-W-Lampe durch ein LED-Gerät mit einer Leistung von mindestens 12,5 W (100 W / 8) ersetzen. Der Einfachheit halber können Sie die Daten aus der Korrespondenztabelle zwischen der Leistung von Glühlampen und LED-Lichtquellen verwenden:

Glühlampenleistung, W.	Entsprechende Leistung der LED-Lampe, W.
100	12-12,5
75	10
60	7,5-8
40	5
25	3

 

Bei der Verwendung von LEDs zur Beleuchtung ist die Effizienzanzeige sehr wichtig, die durch das Verhältnis von Lichtstrom (lm) zu Leistung (W) bestimmt wird. Beim Vergleich dieser Parameter für verschiedene Lichtquellen stellen wir fest, dass der Wirkungsgrad einer Glühlampe 10-12 lm / W, Lumineszenzlampe - 35-40 lm / W, LED - 130-140 lm / W beträgt.

Farbtemperatur von LED-Quellen

Einer der wichtigen Parameter von LED-Quellen ist die Glühtemperatur. Die Einheiten dieser Größe sind Grad Kelvin (K). Es ist zu beachten, dass alle Lichtquellen entsprechend ihrer Glühtemperatur in drei Klassen unterteilt sind, darunter warmes Weiß mit einer Farbtemperatur von weniger als 3300 K, Tagweiß von 3300 bis 5300 K und kaltes Weiß über 5300 K.

Beachten Sie! Die komfortable Wahrnehmung von LED-Strahlung durch das menschliche Auge hängt direkt von der Farbtemperatur der LED-Quelle ab.

Die Farbtemperatur ist normalerweise auf der Beschriftung der LED-Lampen angegeben. Es ist mit einer vierstelligen Zahl und dem Buchstaben K gekennzeichnet. Die Wahl der LED-Lampen mit einer bestimmten Farbtemperatur hängt direkt von den Eigenschaften ihrer Beleuchtungsanwendung ab. Die folgende Tabelle zeigt die Optionen für die Verwendung von LED-Quellen mit unterschiedlichen Glühtemperaturen:

LED Farbe		Farbtemperatur, K.	Anwendungsfälle für die Beleuchtung
Weiß	Warm	2700-3500	Beleuchtung von Haushalts- und Büroräumen als am besten geeignetes Analogon einer Glühlampe
	Neutral (tagsüber)	3500-5300	Durch die hervorragende Farbwiedergabe solcher Lampen können sie zur Beleuchtung von Arbeitsplätzen in der Produktion verwendet werden
	Kalt	über 5300	Es wird hauptsächlich für die Straßenbeleuchtung verwendet und auch in Handlampen eingesetzt
rot		1800	Als Quelle für dekorative und Phyto-Beleuchtung
Grün		—	Beleuchtung von Oberflächen im Innenraum, Phyto-Beleuchtung
Gelb		3300	Lichtdesign von Innenräumen
Blau		7500	Beleuchtung von Oberflächen im Innenraum, Phyto-Beleuchtung

 

Die Wellenform der Farbe ermöglicht es, die Farbtemperatur von LEDs unter Verwendung der Wellenlänge auszudrücken.Die Markierung einiger LED-Geräte spiegelt die Farbtemperatur genau in Form eines Intervalls unterschiedlicher Wellenlängen wider. Die Wellenlänge wird mit λ bezeichnet und in Nanometern (nm) gemessen.

Standardgrößen von SMD-LEDs und deren Eigenschaften

In Anbetracht der Größe von SMD-LEDs werden die Geräte in Gruppen mit unterschiedlichen Eigenschaften eingeteilt. Die beliebtesten LEDs mit den Standardgrößen 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 und 5630. Die Eigenschaften von SMD-LEDs variieren je nach Größe. Verschiedene Arten von SMD-LEDs unterscheiden sich also in Helligkeit, Farbtemperatur und Leistung. In der LED-Markierung geben die ersten beiden Ziffern die Länge und Breite des Geräts an.

Hauptparameter der SMD 2835 LEDs

Zu den Hauptmerkmalen von 2835 SMD-LEDs gehört eine vergrößerte Strahlungsfläche. Im Vergleich zum SMD 3528 mit runder Arbeitsfläche ist der Strahlungsbereich des SMD 2835 rechteckig, was zu einer höheren Lichtleistung bei geringerer Elementhöhe (ca. 0,8 mm) beiträgt. Der Lichtstrom einer solchen Vorrichtung beträgt 50 lm.

Das Gehäuse der SMD 2835 LEDs besteht aus hitzebeständigem Polymer und hält Temperaturen von bis zu 240 ° C stand. Es ist zu beachten, dass die Verschlechterung der Strahlung in diesen Elementen während 3000 Betriebsstunden weniger als 5% beträgt. Zusätzlich hat die Vorrichtung einen ziemlich geringen Wärmewiderstand des Kristall-Substrat-Übergangs (4 C / W). Der Betriebsstrom am Maximalwert beträgt 0,18 A, die Kristalltemperatur 130 ° C.

Durch die Farbe des Glühens wird warmes Weiß mit einer Glühtemperatur von 4000 K unterschieden, Tagweiß beträgt 4800 K, reines Weiß liegt zwischen 5000 und 5800 K und kaltes Weiß mit einer Farbtemperatur von 6500-7500 K. Es ist zu beachten, dass der maximale Lichtstrom für Geräte mit kaltem Weiß gilt Leuchten, minimal - für LEDs in warmweißer Farbe. Das Design des Geräts hat erhöhte Kontaktflächen, was zu einer besseren Wärmeableitung beiträgt.

Hilfreicher Rat! SMD 2835 LEDs können für jede Art von Installation verwendet werden.

Eigenschaften von SMD 5050 LEDs

Das SMD 5050-Gehäusedesign enthält drei ähnliche LEDs. LED-Quellen in den Farben Blau, Rot und Grün weisen ähnliche technische Eigenschaften wie SMD 3528-Kristalle auf. Der Betriebsstrom jeder der drei LEDs beträgt 0,02 A, daher beträgt der Gesamtstrom des gesamten Geräts 0,06 A. Um eine Beschädigung der LEDs zu vermeiden, wird empfohlen, diesen Wert nicht zu überschreiten.

LED-Geräte SMD 5050 haben eine Durchlassspannung von 3-3,3 V und eine Lichtausbeute (Netzwerkfluss) von 18-21 lm. Die Leistung einer LED ist die Summe von drei Werten der Leistung jedes Kristalls (0,7 W) und beträgt 0,21 W. Die von den Geräten abgegebene Leuchtfarbe kann in allen Farben Weiß, Grün, Blau, Gelb und Mehrfarben sein.

Die enge Anordnung von LEDs unterschiedlicher Farben in einem SMD 5050-Gehäuse ermöglichte die Realisierung von Mehrfarben-LEDs mit separater Steuerung für jede Farbe. Zur Regelung von Leuchten mit SMD 5050-LEDs werden Regler verwendet, damit die Leuchtfarbe nach einer bestimmten Zeit reibungslos von einer zur anderen geändert werden kann. Typischerweise verfügen solche Geräte über mehrere Steuermodi und können die Helligkeit der LEDs anpassen.

Typische Eigenschaften der SMD 5730 LED

SMD 5730 LEDs sind moderne Vertreter von LED-Geräten, deren Gehäuse geometrische Abmessungen von 5,7 x 3 mm hat. Sie gehören zu ultrahellen LEDs, deren Eigenschaften stabil sind und sich qualitativ von den Parametern ihrer Vorgänger unterscheiden. Diese LEDs werden aus neuen Materialien hergestellt und zeichnen sich durch eine höhere Leistung und einen hocheffizienten Lichtstrom aus. Darüber hinaus können sie unter Bedingungen hoher Luftfeuchtigkeit betrieben werden, sind extremen Temperaturen und Vibrationen beständig und haben eine lange Lebensdauer.

Es gibt zwei Arten von Geräten: SMD 5730-0.5 mit einer Leistung von 0,5 W und SMD 5730-1 mit einer Leistung von 1 W.Eine Besonderheit der Geräte ist die Fähigkeit, mit einem gepulsten Strom zu arbeiten. Der Wert des Nennstroms von SMD 5730-0,5 beträgt 0,15 A. Während des gepulsten Betriebs kann das Gerät einer Stromstärke von bis zu 0,18 A standhalten. Diese Art von LED liefert einen Lichtstrom von bis zu 45 lm.

SMD 5730-1-LEDs arbeiten im Pulsmodus mit einem konstanten Strom von 0,35 A - bis zu 0,8 A. Die Lichtausbeute eines solchen Geräts kann bis zu 110 lm betragen. Dank des hitzebeständigen Polymers hält das Gerätegehäuse Temperaturen von bis zu 250 ° C stand. Der Streuwinkel beider SMD 5730-Typen beträgt 120 Grad. Die Verschlechterungsrate des Lichtstroms beträgt für 3000 Betriebsstunden weniger als 1%.

Eigenschaften von Cree-LEDs

Das Unternehmen Cree (USA) entwickelt und produziert superhelle und leistungsstärkste LEDs. Eine der Gruppen von Cree-LEDs ist die Xlamp-Geräteserie, die in Single-Chip- und Multi-Chip-Geräte unterteilt ist. Eines der Merkmale von Einzelchipquellen ist die Verteilung der Strahlung entlang der Kanten des Geräts. Diese Innovation hat es ermöglicht, Leuchten mit einem großen Abstrahlwinkel unter Verwendung einer minimalen Anzahl von Kristallen herzustellen.

In der Reihe der LED-Quellen XQ-E High Intensity beträgt der Beleuchtungswinkel 100 bis 145 Grad. Mit kleinen geometrischen Abmessungen von 1,6 x 1,6 mm beträgt die Leistung von superhellen LEDs 3 Volt und der Lichtstrom 330 lm. Dies ist eine der neuesten Entwicklungen des Unternehmens Cree. Alle LEDs, deren Design auf der Basis eines Kristalls entwickelt wurde, verfügen über eine hochwertige Farbwiedergabe im Bereich CRE 70-90.

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Cree hat mehrere Versionen von LED-Multichip-Produkten mit den neuesten Leistungstypen von 6 bis 72 Volt herausgebracht. Multichip-LEDs sind in drei Gruppen unterteilt, darunter Hochspannungsgeräte mit einer Leistung von bis zu 4 W und mehr als 4 W. In Quellen bis zu 4 W werden 6 Kristalle in MX- ​​und ML-Paketen gesammelt. Der Streuwinkel beträgt 120 Grad. Sie können Cree-LEDs dieses Typs mit weißen, warmen und kalten Leuchtfarben kaufen.

Hilfreicher Rat! Trotz der hohen Zuverlässigkeit und Lichtqualität können Sie leistungsstarke MX- und ML-LEDs zu einem relativ niedrigen Preis kaufen.

Die Gruppe über 4 W umfasst LEDs aus mehreren Kristallen. Die größten in der Gruppe sind 25-W-Geräte der MT-G-Serie. Die Neuheit des Unternehmens sind die LEDs des XHP-Modells. Eines der großen LED-Geräte hat ein 7x7 mm-Gehäuse, eine Leistung von 12 W und einen Lichtausbeute von 1710 Lumen. Hochspannungs-LEDs kombinieren geringe Größe und hohe Lichtleistung.

LED-Anschlusspläne

Es gibt bestimmte Regeln für den Anschluss von LEDs. Unter Berücksichtigung, dass sich der durch das Gerät fließende Strom nur in eine Richtung bewegt, ist es für einen langen und stabilen Betrieb von LED-Geräten wichtig, nicht nur eine bestimmte Spannung, sondern auch den optimalen Stromwert zu berücksichtigen.

Diagramm zum Anschließen der LED an ein 220-V-Netzwerk

Abhängig von der verwendeten Stromquelle gibt es zwei Arten von Schemata zum Anschließen von LEDs an 220 V. In einem der Fälle Treiber mit begrenztem Strom, im zweiten - Special Netzteilstabilisierende Spannung. Die erste Option berücksichtigt die Verwendung einer speziellen Quelle mit einer bestimmten Stromstärke. In dieser Schaltung ist kein Widerstand erforderlich, und die Anzahl der angeschlossenen LEDs wird durch die Leistung des Treibers begrenzt.

Zwei Arten von Piktogrammen werden verwendet, um LEDs im Diagramm anzuzeigen. Über jedem Schema von ihnen befinden sich zwei kleine parallele Pfeile, die nach oben zeigen. Sie symbolisieren das helle Leuchten des LED-Geräts.Bevor Sie die LED über ein Netzteil an 220 V anschließen, müssen Sie einen Widerstand in die Schaltung aufnehmen. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, führt dies dazu, dass die Lebensdauer der LED erheblich verkürzt wird oder einfach ausfällt.

Wenn Sie beim Anschließen ein Netzteil verwenden, ist nur die Spannung im Stromkreis stabil. Angesichts des unbedeutenden Innenwiderstands des LED-Geräts führt das Einschalten ohne Strombegrenzer zum Brennen des Geräts. Deshalb wird ein entsprechender Widerstand in die LED-Schaltschaltung eingeführt. Es ist zu beachten, dass Widerstände unterschiedliche Nennwerte haben, daher sollten sie korrekt berechnet werden.

Hilfreicher Rat! Der negative Aspekt der Schaltungen zum Einschalten der LED in ein 220-Volt-Netzwerk unter Verwendung eines Widerstands ist die Verlustleistung hoher Leistung, wenn eine Last mit erhöhtem Stromverbrauch angeschlossen werden muss. In diesem Fall wird der Widerstand durch einen Löschkondensator ersetzt.

So berechnen Sie den Widerstand für eine LED

Bei der Berechnung des Widerstands für eine LED richten sie sich nach der Formel:

U = IхR,

Dabei ist U die Spannung, I die Stromstärke und R der Widerstand (Ohmsches Gesetz). Angenommen, Sie müssen eine LED mit den folgenden Parametern anschließen: 3 V - Spannung und 0,02 A - Strom. Wenn die LED an 5 Volt des Netzteils angeschlossen ist und nicht ausfällt, müssen Sie die zusätzlichen 2 V (5-3 = 2 V) entfernen. Dazu müssen Sie einen Widerstand mit einem bestimmten Widerstand in die Schaltung aufnehmen, der nach dem Ohmschen Gesetz berechnet wird:

R = U / I..

Somit beträgt das Verhältnis von 2 V zu 0,02 A 100 Ohm, d.h. Genau dafür wird ein Widerstand benötigt.

Es kommt häufig vor, dass der Widerstand des Widerstands angesichts der Parameter der LEDs einen nicht standardmäßigen Wert für das Gerät aufweist. Solche Strombegrenzer sind an der Verkaufsstelle nicht zu finden, beispielsweise 128 oder 112,8 Ohm. Dann sollten Sie Widerstände verwenden, deren Widerstand der nächsthöhere Wert als der berechnete ist. In diesem Fall funktionieren die LEDs nicht mit voller Stärke, sondern nur zu 90-97%. Dies ist jedoch für das Auge unsichtbar und wirkt sich positiv auf die Ressource des Geräts aus.

Es gibt viele Optionen für Taschenrechner zur Berechnung von LEDs im Internet. Sie berücksichtigen die Hauptparameter: Spannungsabfall, Nennstrom, Ausgangsspannung, Anzahl der Geräte im Stromkreis. Durch Angabe der Parameter von LED-Geräten und Stromquellen im Formularfeld können Sie die entsprechenden Eigenschaften der Widerstände ermitteln. Online-Widerstandsberechnungen für LEDs sind ebenfalls verfügbar, um den Widerstand farbcodierter Strombegrenzer zu bestimmen.

Parallele und serielle LED-Diagramme

Beim Zusammenbau von Strukturen aus mehreren LED-Geräten werden Schaltungen zum Einschalten von LEDs in ein 220-Volt-Netzwerk mit serieller oder paralleler Verbindung verwendet. In diesem Fall sollte für eine korrekte Verbindung berücksichtigt werden, dass bei in Reihe geschalteter LED die erforderliche Spannung die Summe der Spannungsabfälle jedes Geräts ist. Wenn die LEDs parallel geschaltet sind, wird der Strom hinzugefügt.

Wenn die Schaltkreise LED-Geräte mit unterschiedlichen Parametern verwenden, muss für einen stabilen Betrieb der Widerstand für jede LED separat berechnet werden. Es ist zu beachten, dass keine zwei LEDs genau gleich sind. Selbst Geräte desselben Modells weisen geringfügige Parameterunterschiede auf. Dies führt dazu, dass sie sich schnell verschlechtern und ausfallen können, wenn Sie eine große Anzahl von ihnen in einer Reihen- oder Parallelschaltung mit einem einzelnen Widerstand verbinden.

Beachten Sie! Bei Verwendung eines Widerstands in einer Parallel- oder Reihenschaltung können nur LED-Geräte mit identischen Eigenschaften angeschlossen werden.

Die Diskrepanz in den Parametern, wenn mehrere LEDs parallel geschaltet sind, z. B. 4-5 Stk., Beeinträchtigt den Betrieb der Geräte nicht. Und wenn viele LEDs an eine solche Schaltung angeschlossen sind, ist dies eine schlechte Entscheidung. Selbst wenn LED-Quellen geringfügige Abweichungen in den Eigenschaften aufweisen, führt dies dazu, dass einige Geräte helles Licht abgeben und schnell ausbrennen, während andere schwach leuchten. Verwenden Sie daher bei paralleler Verbindung immer einen separaten Widerstand für jedes Gerät.

Für die Reihenschaltung ergibt sich ein wirtschaftlicher Verbrauch, da die gesamte Schaltung eine Strommenge verbraucht, die dem Verbrauch einer LED entspricht. In einer Parallelschaltung ist der Verbrauch die Summe des Verbrauchs aller LED-Quellen, die in der in der Schaltung enthaltenen Schaltung enthalten sind.

So schließen Sie LEDs an 12 Volt an

Bei der Konstruktion einiger Geräte sind bereits in der Herstellungsphase Widerstände vorgesehen, die es ermöglichen, LEDs an 12 Volt oder 5 Volt anzuschließen. Solche Geräte sind jedoch nicht immer im Handel erhältlich. Daher ist in der Schaltung zum Anschließen von LEDs an 12 Volt ein Strombegrenzer vorgesehen. Der erste Schritt besteht darin, die Eigenschaften der angeschlossenen LEDs herauszufinden.

Ein Parameter wie der Durchlassspannungsabfall für typische LED-Geräte beträgt etwa 2 V. Der Nennstrom dieser LEDs beträgt 0,02A. Wenn Sie eine solche LED an 12 V anschließen müssen, müssen die "zusätzlichen" 10 V (12 minus 2) mit einem Begrenzungswiderstand gelöscht werden. Das Ohmsche Gesetz kann verwendet werden, um den Widerstand dafür zu berechnen. Wir erhalten 10 / 0,02 = 500 (Ohm). Daher wird ein 510-Ohm-Widerstand benötigt, der im E24-Bereich der elektronischen Komponenten am nächsten liegt.

Damit eine solche Schaltung stabil funktioniert, muss auch die Leistung des Begrenzers berechnet werden. Mit der Formel, nach der die Leistung gleich dem Produkt aus Spannung und Strom ist, berechnen wir ihren Wert. Eine Spannung von 10 V wird mit einem Strom von 0,02 A multipliziert und wir erhalten 0,2 W. Daher ist ein Widerstand mit einer Standardleistung von 0,25 W erforderlich.

Wenn zwei LED-Geräte in den Stromkreis aufgenommen werden müssen, ist zu beachten, dass die auf sie fallende Spannung bereits 4 V beträgt. Dementsprechend bleibt es für den Widerstand, nicht 10 V, sondern 8 V zu löschen. Daher wird eine weitere Berechnung des Widerstands und der Leistung des Widerstands basierend auf diesem Wert durchgeführt. Die Position des Widerstands in der Schaltung kann überall angegeben werden: von der Seite der Anode, der Kathode, zwischen den LEDs.

So überprüfen Sie eine LED mit einem Multimeter

Eine Möglichkeit, den Arbeitsstatus von LEDs zu überprüfen, besteht darin, mit einem Multimeter zu testen. Ein solches Gerät kann LEDs jeder Bauart diagnostizieren. Vor dem Überprüfen der LED mit einem Tester wird der Schalter des Geräts in den Durchgangsmodus versetzt und die Sonden werden an die Klemmen angelegt. Wenn die rote Sonde zur Anode und die schwarze zur Kathode geschlossen ist, sollte der Kristall Licht emittieren. Wenn die Polarität umgekehrt ist, sollte auf dem Display die Anzeige "1" angezeigt werden.

Hilfreicher Rat! Vor dem Testen der LED auf Funktionsfähigkeit wird empfohlen, die Hauptbeleuchtung zu dimmen, da während des Tests der Strom sehr niedrig ist und die LED so schwach leuchtet, dass Sie es bei normaler Beleuchtung möglicherweise nicht bemerken.

Sie können LED-Geräte ohne Sonden testen. Zu diesem Zweck wird in den Löchern in der unteren Ecke des Geräts die Anode mit dem Symbol "E" und die Kathode mit dem Indikator "C" in das Loch eingeführt. Wenn die LED betriebsbereit ist, sollte sie aufleuchten. Diese Testmethode eignet sich für LEDs mit ausreichend langen lötfreien Pins. Die Position des Schalters ist für diese Testmethode irrelevant.

Wie überprüfe ich LEDs mit einem Multimeter ohne zu löten? Dazu müssen Sie Teile von einer normalen Büroklammer an die Prüfspitzen löten. Als Isolierung eignet sich eine Textolithdichtung, die zwischen die Drähte gelegt und anschließend mit Klebeband bearbeitet wird. Der Ausgang ist eine Art Adapter zum Anschließen von Sonden. Die Heftklammern sind federnd und sicher in den Anschlüssen befestigt. In dieser Form können Sie die Sonden an die LEDs anschließen, ohne sie vom Stromkreis zu entlöten.

Was kann man mit eigenen Händen aus LEDs machen?

Viele Funkamateure üben das Zusammenbauen verschiedener Strukturen aus LEDs mit ihren eigenen Händen. Selbstmontierte Produkte sind qualitativ nicht minderwertig und übertreffen manchmal sogar die der Produktionsherstellung. Es können Farbmusikgeräte, blinkende LED-Designs, DIY-Lauflichter auf LEDs und vieles mehr sein.

DIY Stromstabilisator für LEDs

Damit die LED-Ressource nicht vor dem Fälligkeitsdatum ausgeht, muss der durch sie fließende Strom einen stabilen Wert haben. Es ist bekannt, dass rote, gelbe und grüne LEDs erhöhte Strombelastungen bewältigen können. Während blaugrüne und weiße LED-Quellen auch bei leichter Überlastung in 2 Stunden ausbrennen. Für den normalen Betrieb der LED ist es daher erforderlich, das Problem mit der Stromversorgung zu beheben.

Wenn Sie eine Reihe von LEDs zusammenbauen, die in Reihe oder parallel geschaltet sind, können Sie sie mit identischer Strahlung versorgen, wenn der durch sie fließende Strom die gleiche Stärke hat. Darüber hinaus können Rückstromimpulse die Lebensdauer von LED-Quellen negativ beeinflussen. Um dies zu verhindern, muss ein Stromstabilisator für LEDs in die Schaltung eingebaut werden.

Die Qualitätsmerkmale von LED-Lampen hängen vom verwendeten Treiber ab - einem Gerät, das die Spannung in einen stabilisierten Strom mit einem bestimmten Wert umwandelt. Viele Funkamateure bauen mit ihren eigenen Händen einen Stromversorgungskreis für LEDs ab 220 V auf der Basis des LM317-Mikroschaltkreises zusammen. Elemente für eine solche elektronische Schaltung sind kostengünstig und ein solcher Regler ist einfach zu konstruieren.

Bei Verwendung eines Stromstabilisators am LM317 für LEDs wird der Strom innerhalb von 1A geregelt. Ein Gleichrichter auf Basis von LM317L stabilisiert den Strom auf 0,1A. Das Gerät verwendet nur einen Widerstand in der Schaltung. Sie wird mit dem Online-LED-Widerstandsrechner berechnet. Die verfügbaren Geräte eignen sich für die Stromversorgung: Netzteile von einem Drucker, Laptop oder einer anderen Unterhaltungselektronik. Es ist nicht rentabel, komplexere Schemata selbst zusammenzustellen, da es einfacher ist, sie fertig zu kaufen.

DIY LED DRL

Die Verwendung von Tagfahrlichtern (DRL) bei Autos erhöht die Sichtbarkeit des Autos bei Tageslicht durch andere Verkehrsteilnehmer erheblich. Viele Autofahrer üben selbstorganisierende DRLs mit LEDs. Eine der Optionen ist ein DRL-Gerät mit 5-7 LEDs mit einer Leistung von 1 W und 3 W für jeden Block. Wenn Sie weniger leistungsstarke LED-Quellen verwenden, entspricht der Lichtstrom nicht den Standards für solche Leuchten.

Hilfreicher Rat! Berücksichtigen Sie bei der Herstellung von DRL mit Ihren eigenen Händen die Anforderungen von GOST: Der Lichtstrom beträgt 400-800 Kd, der Glühwinkel in der horizontalen Ebene beträgt 55 Grad, in der vertikalen Ebene 25 Grad und die Fläche 40 cm².

Für die Basis können Sie eine Aluminium-Profilplatine mit Pads zur Montage von LEDs verwenden. Die LEDs werden mit einem wärmeleitenden Klebstoff auf der Platine befestigt. Die Optik wird entsprechend der Art der LED-Quellen ausgewählt. In diesem Fall sind Linsen mit einem Glühwinkel von 35 Grad geeignet. Objektive werden an jeder LED separat installiert. Die Drähte werden in jede bequeme Richtung herausgeführt.

Als nächstes wird ein Gehäuse für die DRL hergestellt, das gleichzeitig als Kühler dient. Dazu können Sie ein U-förmiges Profil verwenden. Das fertige LED-Modul wird im Profil platziert und mit Schrauben befestigt. Der gesamte freie Raum kann mit transparentem Dichtmittel auf Silikonbasis gefüllt werden, wobei nur die Linsen auf der Oberfläche verbleiben. Eine solche Beschichtung dient als Feuchtigkeitsschutz.

Die DRL wird unter obligatorischer Verwendung eines Widerstands an die Stromversorgung angeschlossen, dessen Widerstand vorberechnet und geprüft wird. Die Verbindungsmethoden können je nach Fahrzeugmodell variieren. Verbindungsdiagramme finden Sie im Internet.

So lassen Sie die LEDs blinken

Die beliebtesten handelsüblichen blinkenden LEDs sind potenziell gesteuerte Geräte. Das Blinken des Kristalls tritt aufgrund einer Änderung der Stromversorgung an den Anschlüssen des Geräts auf. Somit sendet ein zweifarbiges rot-grünes LED-Gerät Licht in Abhängigkeit von der Richtung des durch es fließenden Stroms aus. Der Blinkeffekt in einer RGB-LED wird erreicht, indem drei separate Steuerpins an ein bestimmtes Steuerungssystem angeschlossen werden.

Sie können jedoch eine normale einfarbige LED zum Blinken bringen, wobei ein Minimum an elektronischen Komponenten in Ihrem Arsenal vorhanden ist. Bevor Sie eine blinkende LED erstellen, müssen Sie einen Arbeitskreis wählen, der einfach und zuverlässig ist. Es kann eine blinkende LED-Schaltung verwendet werden, die von einer 12-V-Quelle gespeist wird.

Die Schaltung besteht aus einem Niedrigleistungstransistor Q1 (Silizium-Hochfrequenz-KTZ 315 oder dessen Analoga sind geeignet), einem Widerstand R1 820-1000 Ohm, einem 16-Volt-Kondensator C1 mit einer Kapazität von 470 μF und einer LED-Quelle. Wenn der Stromkreis eingeschaltet wird, wird der Kondensator auf 9-10 V aufgeladen. Danach öffnet der Transistor für einen Moment und gibt die akkumulierte Energie an die LED ab, die zu blinken beginnt. Dieses Schema kann nur implementiert werden, wenn es von einer 12-V-Quelle gespeist wird.

Es kann eine fortgeschrittenere Schaltung aufgebaut werden, die analog zu einem Transistor-Multivibrator arbeitet. Die Schaltung enthält Transistoren KTZ 102 (2 Stk.), Widerstände R1 und R4 von jeweils 300 Ohm zur Strombegrenzung, Widerstände R2 und R3 von 27000 Ohm zum Einstellen des Basisstroms der Transistoren, 16-Volt-Polarkondensatoren (2 Stk. Mit einer Kapazität von 10) μF) und zwei LED-Quellen. Diese Schaltung wird von einer 5-V-Konstantspannungsquelle gespeist.

Die Schaltung arbeitet nach dem Prinzip des "Darlington-Paares": Die Kondensatoren C1 und C2 werden abwechselnd geladen und entladen, wodurch ein bestimmter Transistor geöffnet wird. Wenn ein Transistor C1 mit Energie versorgt, leuchtet eine LED auf. Ferner wird C2 gleichmäßig geladen und der Basisstrom VT1 nimmt ab, was zum Schließen von VT1 und Öffnen von VT2 führt und eine weitere LED aufleuchtet.

Hilfreicher Rat! Wenn Sie eine Versorgungsspannung von mehr als 5 V verwenden, müssen Sie Widerstände mit einer anderen Nennleistung verwenden, um eine Beschädigung der LEDs zu vermeiden.

DIY Montage von Farbmusik auf LEDs

Um ziemlich komplexe Farbmusikschemata mit Ihren eigenen Händen auf LEDs zu implementieren, müssen Sie zunächst herausfinden, wie das einfachste Farbmusikschema funktioniert. Es besteht aus einem Transistor, einem Widerstand und einem LED-Gerät. Eine solche Schaltung kann von einer Quelle mit einer Nennspannung von 6 bis 12 V gespeist werden. Der Betrieb der Schaltung beruht auf einer Kaskadenverstärkung mit einem gemeinsamen Emitter (Emitter).

Die VT1-Basis empfängt ein Signal mit variierender Amplitude und Frequenz. Für den Fall, dass die Signalschwankungen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten, öffnet der Transistor und die LED leuchtet auf. Der Nachteil dieses Schemas ist die Abhängigkeit des Blinkens vom Grad des Tonsignals. Daher tritt der Effekt von Farbmusik nur bei einem bestimmten Grad an Lautstärke auf. Wenn der Ton erhöht wird. Die LED leuchtet die ganze Zeit und blinkt beim Verringern leicht.

Um einen vollständigen Effekt zu erzielen, verwenden Sie ein Farbmusikschema für LEDs, wobei der Klangbereich in drei Teile unterteilt ist. Die Schaltung mit einem dreikanaligen Schallwandler wird von einer 9-V-Quelle gespeist. Eine Vielzahl von Farbmusikprogrammen finden Sie im Internet in verschiedenen Foren von Radioamateuren. Dies können Farbmusikschemata sein, die einen einfarbigen Streifen, einen RGB-LED-Streifen, sowie Schemata zum reibungslosen Ein- und Ausschalten von LEDs verwenden. Auch im Netzwerk finden Sie Diagramme von Lauflichtern auf LEDs.

DIY LED Spannungsanzeiger Design

Die Spannungsanzeigeschaltung enthält einen Widerstand R1 (variabler Widerstand 10 kOhm), Widerstände R1, R2 (1 kOhm), zwei Transistoren VT1 KT315B, VT2 KT361B, drei LEDs - HL1, HL2 (rot), HLЗ (grün). X1, X2 - 6-Volt-Netzteile. Es wird empfohlen, in diesem Stromkreis 1,5-V-LED-Geräte zu verwenden.

Der Betriebsalgorithmus der hausgemachten LED-Spannungsanzeige lautet wie folgt: Wenn Spannung angelegt wird, ist die zentrale LED-Quelle grün. Bei einem Spannungsabfall leuchtet die rote LED links auf. Durch Erhöhen der Spannung leuchtet die rote LED rechts auf. Wenn sich der Widerstand in der mittleren Position befindet, befinden sich alle Transistoren in der geschlossenen Position und die Spannung geht nur an die zentrale grüne LED.

Das Öffnen des Transistors VT1 erfolgt, wenn der Schieber des Widerstands nach oben bewegt wird, wodurch die Spannung erhöht wird. In diesem Fall wird die Spannungsversorgung von HL3 gestoppt und HL1 zugeführt. Wenn Sie den Schieberegler nach unten bewegen (die Spannung senken), schließt der Transistor VT1 und VT2 öffnet, wodurch die HL2-LED mit Strom versorgt wird. Mit einer leichten Verzögerung erlischt die LED HL1, HL3 blinkt einmal und HL2 leuchtet auf.

Eine solche Schaltung kann unter Verwendung von Funkkomponenten aus veralteter Technologie zusammengebaut werden. Einige Leute montieren es auf einer Textolite-Tafel und beobachten dabei einen Maßstab von 1: 1 mit den Abmessungen der Teile, damit alle Elemente auf die Tafel passen.

Das unbegrenzte Potenzial der LED-Beleuchtung ermöglicht es, verschiedene Beleuchtungsgeräte unabhängig voneinander aus LEDs mit hervorragenden Eigenschaften und relativ geringen Kosten zu entwerfen.