Charakterystyka diod LED: pobór prądu, napięcie, moc i moc światła

Czasy, kiedy diody były używane tylko jako wskaźniki włączania urządzeń, dawno minęły. Nowoczesne urządzenia LED mogą całkowicie zamieniać żarówki w domu, przemyśle i lampy uliczne... Ułatwiają to różne charakterystyki diod LED, wiedząc, który można wybrać odpowiedni analog LED. Zastosowanie diod LED, ze względu na ich podstawowe parametry, otwiera ogromne możliwości w zakresie oświetlenia.

Jakie są diody LED

LED (w języku angielskim oznaczane jako LED, LED, LED). Jest to urządzenie oparte na sztucznym krysztale półprzewodnikowym. Gdy przepływa przez nią prąd elektryczny, powstaje zjawisko emisji fotonów, które prowadzi do jarzenia. Ta poświata ma bardzo wąski zakres widma, a jej kolor zależy od materiału półprzewodnikowego.

Diody świecące na czerwono i żółto wykonane są z nieorganicznych materiałów półprzewodnikowych na bazie arsenku galu, a zielone i niebieskie na bazie azotku indu i galu. Aby zwiększyć jasność strumienia świetlnego, stosuje się różne dodatki lub stosuje się metodę wielowarstwową, gdy między półprzewodnikami umieszcza się warstwę czystego azotku glinu. W wyniku powstania kilku przejść elektron-dziura (p-n) w jednym krysztale, jasność jego luminescencji wzrasta.

Istnieją dwa rodzaje diod LED: do sygnalizacji i oświetlenia. Te pierwsze służą do wskazania włączenia do sieci różnych urządzeń, a także źródeł dekoracyjnego oświetlenia. Są to kolorowe diody umieszczone w półprzezroczystej obudowie, każda z nich ma cztery wyprowadzenia. Urządzenia emitujące światło podczerwone znajdują zastosowanie w urządzeniach do zdalnego sterowania urządzeniami (pilot).

W dziedzinie oświetlenia stosowane są diody LED emitujące białe światło. Diody LED o białej zimnej, neutralnej bieli i ciepłej białej poświacie wyróżniają się kolorem. Istnieje klasyfikacja diod LED używanych do oświetlenia według metody instalacji. Oznakowanie SMD LED oznacza, że ​​urządzenie składa się z aluminiowego lub miedzianego podłoża, na którym umieszczony jest kryształ diody. Samo podłoże znajduje się w obudowie, której styki są połączone ze stykami diody LED.

Innym typem diod LED jest OCB. W takim urządzeniu na jednej płycie umieszcza się wiele kryształów pokrytych luminoforem. Dzięki takiej konstrukcji uzyskuje się wysoką jasność blasku. Ta technologia jest wykorzystywana w produkcji Lampy LED o dużym strumieniu świetlnym na stosunkowo niewielkim obszarze. To z kolei sprawia, że ​​produkcja lamp LED jest najbardziej przystępna i niedroga.

Uwaga! Porównując lampy na diodach SMD i COB można zauważyć, że te pierwsze można naprawić wymieniając zepsutą diodę LED. Jeśli lampka COB LED nie działa, będziesz musiał wymienić całą płytkę z diodami.

Charakterystyka diod LED

Wybierając odpowiednią lampę LED do oświetlenia należy wziąć pod uwagę parametry diod. Należą do nich napięcie zasilania, moc, prąd roboczy, wydajność (moc światła), temperatura jarzenia (barwa), kąt promieniowania, wymiary, okres degradacji. Znając podstawowe parametry, w łatwy sposób będzie można dobrać urządzenia do uzyskania określonego wyniku oświetlenia.

Pobór prądu LED

Zazwyczaj konwencjonalne diody LED mają prąd 0,02A. Istnieją jednak diody LED o wartości 0,08 A. Te diody LED obejmują mocniejsze urządzenia, w których zaangażowane są cztery kryształy. Znajdują się one w tym samym budynku. Ponieważ każdy z kryształów zużywa 0,02A, w sumie jedno urządzenie będzie zużywać 0,08A.

Stabilność urządzeń LED zależy od wartości prądu. Nawet niewielki wzrost natężenia prądu przyczynia się do zmniejszenia intensywności promieniowania (starzenia) kryształu i wzrostu temperatury barwowej. Ostatecznie prowadzi to do tego, że diody LED zaczynają świecić na niebiesko i przedwcześnie zawodzą. A jeśli wskaźnik natężenia prądu znacznie wzrośnie, dioda LED natychmiast się wypali.

Aby ograniczyć pobór prądu, w projektach lamp i opraw LED przewidziano stabilizatory prądu dla diod LED (sterowników). Przetwarzają prąd, doprowadzając go do wartości wymaganej przez diody LED. W przypadku, gdy wymagane jest podłączenie do sieci osobnej diody LED, należy zastosować rezystory ograniczające prąd. Obliczenie rezystancji rezystora dla diody LED odbywa się z uwzględnieniem jego specyficznych cech.

Pomocna rada! Aby wybrać odpowiedni rezystor, możesz skorzystać z kalkulatora rezystorów LED znajdującego się w Internecie.

Napięcie LED

Po czym poznam napięcie diod LED? Faktem jest, że diody LED jako takie nie mają parametru napięcia zasilania. Zamiast tego zastosowano charakterystykę spadku napięcia diody LED, co oznacza wielkość napięcia na wyjściu diody LED, gdy przepływa przez nią prąd znamionowy. Wartość napięcia wskazana na opakowaniu dokładnie odzwierciedla spadek napięcia. Znając tę ​​wartość, możesz określić napięcie pozostające na krysztale. To właśnie ta wartość jest brana pod uwagę w obliczeniach.

Biorąc pod uwagę zastosowanie różnych półprzewodników do diod LED, napięcie dla każdego z nich może być inne. Jak sprawdzić, ile woltów ma dioda LED? Można to określić na podstawie koloru blasku urządzeń. Na przykład dla kryształów niebieskich, zielonych i białych napięcie wynosi około 3 V, dla kryształów żółtych i czerwonych - od 1,8 do 2,4 V.

Stosując równoległe połączenie diod LED o identycznej wartości napięcia 2V można napotkać: w wyniku rozrzutu parametrów niektóre diody świecące ulegną awarii (przepalą się), a inne będą świecić bardzo słabo. Stanie się tak dzięki temu, że przy wzroście napięcia nawet o 0,1 V obserwuje się 1,5-krotny wzrost prądu przepływającego przez diodę LED. Dlatego tak ważne jest, aby prąd odpowiadał wartości znamionowej diody LED.

Strumień światła, kąt i moc diod LED

Dokonuje się porównania strumienia świetlnego diod z innymi źródłami światła, biorąc pod uwagę siłę emitowanego przez nie promieniowania. Urządzenia o średnicy około 5 mm dają od 1 do 5 lm światła. Podczas gdy strumień świetlny żarówki o mocy 100W wynosi 1000 lm. Ale porównując, należy pamiętać, że konwencjonalna lampa ma rozproszone światło, podczas gdy dioda LED ma światło kierunkowe. Dlatego należy wziąć pod uwagę kąt rozpraszania diod LED.

Kąt rozpraszania różnych diod LED może wynosić od 20 do 120 stopni. Po zapaleniu diody LED dają jaśniejsze światło w środku i zmniejszają oświetlenie w kierunku krawędzi kąta rozpraszania. Dzięki temu diody LED lepiej oświetlają określoną przestrzeń, zużywając mniej energii. Jeśli jednak wymagane jest zwiększenie powierzchni świecenia, w konstrukcji oprawy stosowane są soczewki rozpraszające.

Jak określić moc diod LED? Aby określić moc lampy LED wymaganej do wymiany żarówki, należy przyjąć współczynnik równy 8. Można więc zastąpić konwencjonalną lampę 100 W urządzeniem LED o mocy co najmniej 12,5 W (100 W / 8). Dla wygody możesz skorzystać z danych w tabeli zgodności między mocą żarówek a źródłami światła LED:

Moc żarówki, W.	Odpowiadająca moc oprawy LED, W.
100	12-12,5
75	10
60	7,5-8
40	5
25	3

 

W przypadku stosowania diod LED do oświetlenia bardzo ważny jest wskaźnik wydajności, który określa stosunek strumienia świetlnego (lm) do mocy (W). Porównując te parametry dla różnych źródeł światła, stwierdzamy, że wydajność żarówki wynosi 10-12 lm / W, świetlówki - 35-40 lm / W, LED - 130-140 lm / W.

Temperatura barwowa źródeł LED

Jednym z ważnych parametrów źródeł LED jest temperatura jarzenia. Jednostkami tej wielkości są stopnie Kelwina (K). Należy zaznaczyć, że wszystkie źródła światła są podzielone na trzy klasy ze względu na temperaturę świecenia, wśród których biała ciepła ma temperaturę barwową poniżej 3300 K, biel dzienna - od 3300 do 5300 K, a biel zimna powyżej 5300 K.

Uwaga! Komfortowe postrzeganie promieniowania LED przez ludzkie oko zależy bezpośrednio od temperatury barwowej źródła LED.

Temperatura barwowa jest zwykle podana na etykietach lamp LED. Jest oznaczony czterocyfrową liczbą i literą K. Wybór lamp LED o określonej temperaturze barwowej zależy bezpośrednio od charakterystyki ich zastosowania do oświetlenia. Poniższa tabela przedstawia możliwości wykorzystania źródeł LED o różnych temperaturach świecenia:

Kolor diody LED		Temperatura barwowa, K	Przypadki użycia oświetlenia
Biały	Ciepły	2700-3500	Oświetlenie pomieszczeń mieszkalnych i biurowych jako najodpowiedniejszy odpowiednik żarówki
	Neutralny (w ciągu dnia)	3500-5300	Doskonałe oddawanie barw takich lamp pozwala na ich wykorzystanie do oświetlania miejsc pracy w produkcji
	Zimno	ponad 5300	Stosowany jest głównie do oświetlenia ulicznego, a także stosowany w urządzeniu lamp ręcznych
Czerwony		1800	Jako źródło dekoracyjnego i fito-oświetlenia
Zielony		—	Oświetlenie powierzchni we wnętrzu, fitoiluminacja
Żółty		3300	Projekt oświetlenia wnętrz
niebieski		7500	Oświetlenie powierzchni we wnętrzu, fitoiluminacja

 

Falistość koloru pozwala na wyrażenie temperatury barwowej diod LED za pomocą długości fali.Oznaczenie niektórych urządzeń LED dokładnie odzwierciedla temperaturę barwową w postaci interwałów o różnych długościach fal. Długość fali jest oznaczana jako λ i mierzona w nanometrach (nm).

Standardowe rozmiary diod SMD i ich charakterystyka

Ze względu na rozmiar diod SMD, urządzenia podzielono na grupy o różnej charakterystyce. Najpopularniejsze diody LED o standardowych rozmiarach 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 i 5630. Charakterystyka diod SMD różni się w zależności od wielkości. Tak więc różne typy diod SMD różnią się jasnością, temperaturą barwową, mocą. W oznaczeniu diodami pierwsze dwie cyfry wskazują długość i szerokość oprawy.

Główne parametry diod SMD 2835

Główne cechy diod LED SMD 2835 to zwiększona powierzchnia promieniowania. W porównaniu do SMD 3528, który ma okrągłą powierzchnię roboczą, obszar promieniowania SMD 2835 jest prostokątny, co przyczynia się do większej mocy świetlnej przy mniejszej wysokości elementu (około 0,8 mm). Strumień świetlny takiego urządzenia wynosi 50 lm.

Obudowa LED SMD 2835 wykonana jest z żaroodpornego polimeru i wytrzymuje temperaturę do 240 ° C. Należy zauważyć, że degradacja promieniowania w tych elementach jest mniejsza niż 5% podczas 3000 godzin pracy. Ponadto urządzenie ma dość niską rezystancję termiczną złącza kryształ-podłoże (4 C / W). Prąd roboczy przy maksymalnej wartości to 0,18A, temperatura kryształu to 130 ° C.

Po barwie jarzenia wyróżnia się ciepłą biel z temperaturą jarzenia 4000 K, biel dzienną - 4800 K, biel czystą - od 5000 do 5800 K i biel zimną o temperaturze barwowej 6500-7500 K. Należy zaznaczyć, że maksymalny strumień świetlny dotyczy urządzeń z bielą zimną. poświata, minimalna - dla diod o barwie białej ciepłej. Konstrukcja urządzenia posiada zwiększone nakładki kontaktowe, co przyczynia się do lepszego odprowadzania ciepła.

Pomocna rada! Diody SMD 2835 można zastosować do każdego rodzaju instalacji.

Charakterystyka diod LED SMD 5050

Konstrukcja obudowy SMD 5050 zawiera trzy podobne diody LED. Źródła LED w kolorze niebieskim, czerwonym i zielonym mają parametry techniczne zbliżone do kryształów SMD 3528. Prąd roboczy każdej z trzech diod wynosi 0,02A, stąd sumaryczny prąd całego urządzenia wynosi 0,06A. Aby nie uszkodzić diod LED, nie zaleca się przekraczania tej wartości.

Urządzenia LED SMD 5050 mają napięcie przewodzenia 3-3,3 V i skuteczność świetlną (strumień sieci) 18-21 lm. Moc jednej diody to suma trzech wartości mocy każdego kryształu (0,7W) i wynosi 0,21W. Kolor poświaty emitowany przez urządzenia może być biały we wszystkich odcieniach, zielony, niebieski, żółty i wielokolorowy.

Ścisłe rozmieszczenie diod LED o różnych kolorach w jednym pakiecie SMD 5050 umożliwiło realizację wielokolorowych diod LED z oddzielnym sterowaniem dla każdego koloru. Do regulacji opraw za pomocą diod LED SMD 5050 stosuje się kontrolery, dzięki którym kolor świecenia można płynnie zmieniać z jednego na drugi po zadanym czasie. Zazwyczaj takie urządzenia mają kilka trybów sterowania i mogą regulować jasność diod LED.

Typowa charakterystyka diody SMD 5730

Diody LED SMD 5730 to nowocześni przedstawiciele urządzeń LED, których korpus ma wymiary geometryczne 5,7 x 3 mm. Należą do ultrajasnych diod LED, których charakterystyka jest stabilna i jakościowo różni się od parametrów ich poprzedników. Te diody LED, wyprodukowane z nowych materiałów, charakteryzują się zwiększoną mocą i bardzo wydajnym strumieniem świetlnym. Ponadto mogą pracować w warunkach wysokiej wilgotności, są odporne na ekstremalne temperatury i wibracje oraz mają długą żywotność.

Występują dwa rodzaje urządzeń: SMD 5730-0,5 o mocy 0,5W oraz SMD 5730-1 o mocy 1W.Charakterystyczną cechą urządzeń jest możliwość działania na prądzie pulsującym. Wartość prądu znamionowego SMD 5730-0,5 wynosi 0,15A, podczas pracy impulsowej urządzenie wytrzymuje prąd o natężeniu do 0,18A. Ten typ diod LED zapewnia strumień świetlny do 45 lm.

Diody SMD 5730-1 pracują ze stałym prądem 0,35A, z trybem impulsowym - do 0,8A. Skuteczność świetlna takiego urządzenia może dochodzić do 110 lm. Dzięki żaroodpornemu polimerowi korpus urządzenia wytrzymuje temperatury do 250 ° C. Kąt rozpraszania obu typów SMD 5730 wynosi 120 stopni. Współczynnik degradacji strumienia świetlnego jest mniejszy niż 1% przez 3000 godzin pracy.

Charakterystyka diod Cree

Firma Cree (USA) opracowuje i produkuje superjasne i najmocniejsze diody LED. Jedną z grup diod Cree reprezentuje seria urządzeń Xlamp, które są podzielone na jednoukładowe i wieloukładowe. Jedną z cech źródeł jednoukładowych jest rozkład promieniowania wzdłuż krawędzi urządzenia. Ta innowacja umożliwiła produkcję opraw o dużym kącie rozsyłu przy użyciu minimalnej liczby kryształów.

W serii źródeł LED XQ-E High Intensity kąt świecenia wynosi od 100 do 145 stopni. Mając małe wymiary geometryczne 1,6 x 1,6 mm, moc superjasnych diod LED wynosi 3 V, a strumień świetlny 330 lm. To jedno z najnowszych osiągnięć firmy Cree. Wszystkie diody LED, których konstrukcja została opracowana na bazie jednego kryształu, zapewniają wysokiej jakości oddawanie barw w zakresie CRE 70-90.

Powiązany artykuł:

Girlandy zewnętrzne LED: dekoracje odporne na mróz i wilgoć

Jak samodzielnie wykonać lub naprawić girlandę LED. Ceny i podstawowe cechy najpopularniejszych modeli.

Cree wypuściło kilka wersji multichipowych diod LED z najnowszymi typami mocy od 6 do 72 woltów. Diody Multichip podzielone są na trzy grupy, które obejmują urządzenia o wysokim napięciu o mocy do 4W i powyżej 4W. W źródłach do 4W zbieranych jest 6 kryształów w opakowaniach MX i ML. Kąt rozpraszania wynosi 120 stopni. Możesz kupić diody Cree tego typu o białej ciepłej i zimnej barwie świecenia.

Pomocna rada! Pomimo wysokiej niezawodności i jakości światła, w stosunkowo niskiej cenie można kupić mocne diody LED z serii MX i ML.

W grupie powyżej 4W znajdują się diody LED z kilku kryształów. Największe w grupie są urządzenia 25W prezentowane przez serię MT-G. Nowością firmy są diody LED modelu XHP. Jedno z dużych urządzeń LED ma obudowę 7x7 mm, jego moc to 12W, a strumień świetlny 1710 lumenów. Wysokonapięciowe diody LED łączą w sobie małe rozmiary i wysoką wydajność świetlną.

Schematy połączeń LED

Istnieją pewne zasady łączenia diod LED. Biorąc pod uwagę, że prąd przepływający przez urządzenie porusza się tylko w jednym kierunku, dla długiej i stabilnej pracy urządzeń LED ważne jest uwzględnienie nie tylko określonego napięcia, ale także optymalnej wartości prądu.

Schemat podłączenia diody do sieci 220V

W zależności od zastosowanego źródła zasilania istnieją dwa rodzaje schematów podłączania diod LED do 220V. W jednym z przypadków kierowca z ograniczonym prądem, w drugim - specjalny Zasilaczstabilizujące napięcie. Pierwsza opcja uwzględnia użycie specjalnego źródła o określonej sile prądu. W tym obwodzie rezystor nie jest wymagany, a liczba podłączonych diod jest ograniczona mocą sterownika.

Do wskazania diod LED na schemacie służą dwa rodzaje piktogramów. Nad każdym ich schematem znajdują się dwie małe równoległe strzałki skierowane w górę. Symbolizują jasny blask urządzenia LED.Przed podłączeniem diody LED do 220V za pomocą zasilacza należy w obwodzie dołączyć rezystor. Jeśli ten warunek nie zostanie spełniony, doprowadzi to do tego, że żywotność diody LED zostanie znacznie zmniejszona lub po prostu zawiedzie.

Jeśli podczas podłączania użyjesz zasilacza, tylko napięcie będzie stabilne w obwodzie. Biorąc pod uwagę niską rezystancję wewnętrzną urządzenia LED, włączenie go bez ogranicznika prądu spowoduje spalenie urządzenia. Dlatego odpowiedni rezystor jest wprowadzany do obwodu przełączającego LED. Należy zauważyć, że rezystory mają różne wartości, dlatego należy je poprawnie obliczyć.

Pomocna rada! Negatywnym aspektem obwodów włączających diodę LED w sieć 220 woltów za pomocą rezystora jest rozpraszanie dużej mocy, gdy wymagane jest podłączenie obciążenia o zwiększonym poborze prądu. W takim przypadku rezystor jest zastępowany kondensatorem gaszącym.

Jak obliczyć rezystancję dla diody LED

Obliczając rezystancję dla diody LED, kierują się wzorem:

U = IхR,

gdzie U to napięcie, I to natężenie prądu, R to rezystancja (prawo Ohma). Załóżmy, że musisz podłączyć diodę LED o następujących parametrach: 3V - napięcie i 0,02A - prąd. Aby dioda LED była podłączona do 5 V na zasilaczu, nie zawodzi, musisz usunąć dodatkowe 2 V (5-3 = 2 V). Aby to zrobić, konieczne jest włączenie w obwodzie rezystora o określonej rezystancji, która jest obliczana zgodnie z prawem Ohma:

R = U / I.

Zatem stosunek 2 V do 0,02 A wynosi 100 omów, tj. to jest dokładnie to, czego potrzebny jest rezystor.

Często zdarza się, że biorąc pod uwagę parametry diod LED, rezystancja rezystora ma niestandardową wartość dla urządzenia. Tych ograniczników prądu nie można znaleźć w punkcie sprzedaży, na przykład 128 lub 112,8 oma. Następnie należy użyć rezystorów, których rezystancja jest najbliższą większą wartością niż obliczona. W takim przypadku diody LED nie będą działać z pełną mocą, ale tylko o 90-97%, ale będzie to niewidoczne dla oka i będzie miało pozytywny wpływ na zasoby urządzenia.

W Internecie istnieje wiele opcji kalkulatorów do obliczania diod LED. Uwzględniają główne parametry: spadek napięcia, prąd znamionowy, napięcie wyjściowe, liczbę urządzeń w obwodzie. Ustawiając parametry urządzeń LED i źródeł prądu w polu formularza, można znaleźć odpowiednią charakterystykę rezystorów. Dostępne są również obliczenia online rezystorów dla diod LED w celu określenia rezystancji ograniczników prądu oznaczonych kolorami.

Diagramy równoległe i szeregowe diod LED

Podczas montażu konstrukcji z kilku urządzeń LED stosuje się obwody do przełączania diod LED w sieć 220 V z połączeniem szeregowym lub równoległym. W takim przypadku dla poprawnego podłączenia należy mieć na uwadze, że przy szeregowym połączeniu diod wymagane napięcie jest sumą spadków napięcia każdego urządzenia. Podczas gdy diody LED są połączone równolegle, prąd jest dodawany.

Jeśli obwody wykorzystują urządzenia LED o różnych parametrach, wówczas dla stabilnej pracy konieczne jest obliczenie rezystora dla każdej diody LED osobno. Należy zauważyć, że żadne dwie diody LED nie są dokładnie takie same. Nawet urządzenia tego samego modelu mają niewielkie różnice w parametrach. Prowadzi to do tego, że łącząc dużą liczbę z nich w obwód szeregowy lub równoległy z jednym rezystorem, mogą szybko ulec degradacji i ulec awarii.

Uwaga! W przypadku stosowania jednego rezystora w obwodzie równoległym lub szeregowym można podłączyć tylko urządzenia LED o identycznej charakterystyce.

Rozbieżność parametrów przy równoległym połączeniu kilku diod, powiedzmy 4-5 szt., Nie wpłynie na pracę urządzeń. A jeśli do takiego obwodu zostanie podłączonych wiele diod LED, będzie to zła decyzja. Nawet jeśli źródła LED mają niewielką zmienność właściwości, doprowadzi to do tego, że niektóre urządzenia będą emitować jasne światło i szybko się przepalać, podczas gdy inne będą świecić słabo. Dlatego podczas łączenia równoległego zawsze używaj oddzielnego rezystora dla każdego urządzenia.

W odniesieniu do połączenia szeregowego występuje tutaj ekonomiczne zużycie, ponieważ cały obwód zużywa ilość prądu równą zużyciu jednej diody LED. W obwodzie równoległym zużycie jest sumą zużycia wszystkich źródeł LED wchodzących w skład obwodu wchodzącego w skład obwodu.

Jak podłączyć diody LED do 12 woltów

W konstrukcji niektórych urządzeń rezystory są dostarczane nawet na etapie produkcji, co umożliwia podłączenie diod LED do 12 woltów lub 5 woltów. Jednak takie urządzenia nie zawsze są dostępne w handlu. Dlatego w obwodzie do podłączenia diod LED do 12 woltów zapewniony jest ogranicznik prądu. Pierwszym krokiem jest poznanie właściwości podłączonych diod LED.

Parametr taki jak spadek napięcia w przód dla typowych urządzeń LED wynosi około 2V. Prąd znamionowy tych diod LED wynosi 0,02A. Jeżeli zachodzi potrzeba podłączenia takiej diody do 12V, to "dodatkowe" 10V (12 minus 2) należy wygasić rezystorem ograniczającym. Do obliczenia oporu można użyć prawa Ohma. Otrzymujemy 10 / 0,02 = 500 (Ohm). Potrzebny jest więc rezystor 510 omów, który jest najbliższy w zakresie elementów elektronicznych E24.

Aby taki obwód działał stabilnie, konieczne jest również obliczenie mocy ogranicznika. Korzystając ze wzoru, na podstawie którego moc jest równa iloczynowi napięcia i prądu, obliczamy jego wartość. Napięcie 10 V mnoży się przez prąd 0,02 A i otrzymujemy 0,2 W. Dlatego wymagany jest rezystor o standardowej mocy znamionowej 0,25 W.

Jeśli konieczne jest włączenie w obwód dwóch urządzeń LED, to należy pamiętać, że spadające na nie napięcie będzie już wynosić 4 V. W związku z tym w przypadku rezystora pozostaje zgasić nie 10 V, ale 8 V. Dlatego dalsze obliczenia rezystancji i mocy rezystora są wykonywane na podstawie tej wartości. Położenie rezystora w obwodzie można zapewnić w dowolnym miejscu: od strony anody, katody, pomiędzy diodami LED.

Jak sprawdzić diodę LED za pomocą multimetru

Jednym ze sposobów sprawdzenia stanu pracy diod LED jest przetestowanie za pomocą multimetru. Takie urządzenie może zdiagnozować diody LED dowolnego projektu. Przed sprawdzeniem diody testerem przełącznik urządzenia ustawia się w tryb „ciągły”, a sondy przykłada się do zacisków. Kiedy czerwona sonda jest zbliżona do anody, a czarna do katody, kryształ powinien emitować światło. Jeśli polaryzacja zostanie odwrócona, na wyświetlaczu powinien pojawić się odczyt „1”.

Pomocna rada! Przed przetestowaniem diody LED pod kątem działania zaleca się przyciemnienie głównego oświetlenia, ponieważ podczas testowania prąd jest bardzo niski, a dioda LED będzie emitować światło tak słabo, że można go nie zauważyć przy normalnym oświetleniu.

Możesz testować urządzenia LED bez użycia sond. W tym celu w otworach znajdujących się w dolnym rogu urządzenia anodę wkłada się do otworu oznaczonego symbolem „E”, a katodę - wskazówką „C”. Jeśli dioda LED działa, powinna się świecić. Ta metoda testowa jest odpowiednia dla diod LED z wystarczająco długimi pinami bez lutowania. Pozycja przełącznika nie ma znaczenia dla tej metody testowej.

Jak sprawdzić diody za pomocą multimetru bez rozlutowywania? Aby to zrobić, musisz przylutować elementy ze zwykłego spinacza do sond testujących. Jako izolacja odpowiednia jest uszczelka tekstolitowa, którą układa się między przewodami, a następnie obrabia taśmą elektryczną. Wyjście to rodzaj adaptera do podłączenia sond. Zszywki są sprężyste i bezpiecznie zamocowane w złączach. W tej formie można podłączyć sondy do diod LED bez wylutowywania ich z obwodu.

Co można zrobić z diod LED własnymi rękami

Wielu radioamatorów ćwiczy samodzielne składanie różnych konstrukcji z diod LED. Produkty do samodzielnego montażu nie są gorszej jakości, a czasami nawet przewyższają produkty wytwarzane na produkcji. Mogą to być kolorowe urządzenia muzyczne, migające projekty diod LED, światła do biegania DIY na diodach LED i wiele więcej.

Samodzielny montaż stabilizatora prądu dla diod LED

Aby zasób LED nie wyczerpał się wcześniej niż termin, konieczne jest, aby przepływający przez niego prąd miał stabilną wartość. Wiadomo, że czerwone, żółte i zielone diody LED mogą wytrzymać zwiększone obciążenia prądowe. Podczas gdy niebiesko-zielone i białe źródła LED, nawet przy niewielkim przeciążeniu, wypalają się w ciągu 2 godzin. Dlatego do normalnej pracy diody LED konieczne jest rozwiązanie problemu z jej zasilaniem.

Jeśli montujesz łańcuch diod LED połączonych szeregowo lub równolegle, możesz zapewnić im identyczne promieniowanie w przypadku, gdy przepływający przez nie prąd ma taką samą siłę. Ponadto impulsy prądu wstecznego mogą negatywnie wpłynąć na żywotność źródeł LED. Aby temu zapobiec, konieczne jest uwzględnienie w obwodzie stabilizatora prądu dla diod LED.

Cechy jakościowe lamp LED zależą od zastosowanego sterownika - urządzenia, które zamienia napięcie na stabilizowany prąd o określonej wartości. Wielu radioamatorów montuje obwód zasilania diod LED od 220 V własnymi rękami w oparciu o mikroukład LM317. Elementy takiego obwodu elektronicznego są niedrogie, a taki regulator jest łatwy do zaprojektowania.

W przypadku stosowania stabilizatora prądu w LM317 dla diod LED, prąd jest regulowany w granicach 1A. Prostownik oparty na LM317L stabilizuje prąd do 0,1A. Urządzenie wykorzystuje tylko jeden rezystor w obwodzie. Obliczana jest za pomocą internetowego kalkulatora rezystancji LED. Dostępne urządzenia nadają się do zasilania: zasilacze z drukarki, laptopa lub innej elektroniki użytkowej. Nie opłaca się samodzielnie montować bardziej złożonych schematów, ponieważ łatwiej jest je kupić gotowe.

DIY LED DRL

Zastosowanie świateł do jazdy dziennej (DRL) w samochodach znacznie zwiększa widoczność samochodu w świetle dziennym dla innych użytkowników drogi. Wielu kierowców ćwiczy DRL do samodzielnego montażu za pomocą diod LED. Jedną z opcji jest urządzenie DRL składające się z 5-7 diod LED o mocy 1W i 3W dla każdego bloku. Jeśli zastosujesz słabsze źródła LED, strumień świetlny nie będzie spełniał norm dla takich lamp.

Pomocna rada! Wykonując DRL własnymi rękami, weź pod uwagę wymagania GOST: strumień świetlny wynosi 400-800 Kd, kąt świecenia w płaszczyźnie poziomej wynosi 55 stopni, w płaszczyźnie pionowej - 25 stopni, powierzchnia wynosi 40 cm².

Do podstawy można użyć aluminiowej płyty profilowej z podkładkami do montażu diod LED. Diody LED są przymocowane do płytki za pomocą kleju przewodzącego ciepło. Optyka dobierana jest zgodnie z rodzajem źródeł LED. W takim przypadku odpowiednie są soczewki o kącie świecenia 35 stopni. Soczewki są instalowane osobno na każdej diodzie LED. Przewody są wyprowadzane w dowolnym dogodnym kierunku.

Następnie wykonywana jest obudowa DRL, która jednocześnie służy jako chłodnica. Aby to zrobić, możesz użyć profilu w kształcie litery U. Gotowy moduł LED umieszczony jest wewnątrz profilu, mocowany śrubami. Całą wolną przestrzeń można wypełnić przezroczystym uszczelniaczem na bazie silikonu, pozostawiając tylko soczewki na powierzchni. Taka powłoka będzie służyć jako ochrona przed wilgocią.

DRL jest podłączony do zasilacza z obowiązkowym użyciem rezystora, którego rezystancja jest wstępnie obliczana i sprawdzana. Metody połączenia mogą się różnić w zależności od modelu samochodu. Schematy połączeń można znaleźć w Internecie.

Jak sprawić, by diody LED migały

Najpopularniejsze, gotowe, migające diody LED to urządzenia sterowane potencjałem. Miganie kryształu następuje w wyniku zmiany napięcia zasilania na zaciskach urządzenia. W ten sposób dwukolorowe czerwono-zielone urządzenie LED emituje światło w zależności od kierunku przepływającego przez nie prądu. Efekt migania diody RGB uzyskuje się poprzez podłączenie trzech oddzielnych pinów sterujących do określonego systemu sterowania.

Ale możesz sprawić, że zwykła jednokolorowa dioda LED będzie migać, mając w swoim arsenale minimum elementów elektronicznych. Przed wykonaniem migającej diody LED musisz wybrać działający obwód, który jest prosty i niezawodny. Można zastosować obwód migającej diody LED, który będzie zasilany ze źródła 12V.

Obwód składa się z tranzystora małej mocy Q1 (odpowiedni jest krzemowy KTZ 315 o wysokiej częstotliwości lub jego analogi), rezystor R1 820-1000 Ohm, 16-woltowy kondensator C1 o pojemności 470 μF i źródło LED. Po włączeniu obwodu kondensator jest ładowany do 9-10V, po czym tranzystor otwiera się na chwilę i przekazuje zgromadzoną energię do diody LED, która zaczyna migać. Schemat ten można zrealizować tylko przy zasilaniu ze źródła 12V.

Można zbudować bardziej zaawansowany układ, który działa analogicznie do multiwibratora tranzystorowego. Obwód zawiera tranzystory KTZ 102 (2 szt.), Rezystory R1 i R4 300 Ohm każdy do ograniczenia prądu, rezystory R2 i R3 27000 Ohm do ustawienia prądu bazowego tranzystorów, 16-woltowe kondensatory biegunowe (2 szt. μF) i dwa źródła LED. Obwód ten zasilany jest ze stałego źródła napięcia 5 V.

Obwód działa na zasadzie „pary Darlingtona”: kondensatory C1 i C2 są naprzemiennie ładowane i rozładowywane, co powoduje otwarcie konkretnego tranzystora. Kiedy jeden tranzystor przekazuje energię C1, zapala się jedna dioda LED. Ponadto C2 ładuje się płynnie, a prąd bazowy VT1 maleje, co prowadzi do zamknięcia VT1 i otwarcia VT2 i zapala się kolejna dioda LED.

Pomocna rada! Jeśli używasz napięcia zasilania wyższego niż 5 V, będziesz musiał użyć rezystorów o innej wartości znamionowej, aby zapobiec uszkodzeniu diod LED.

Samodzielny montaż muzyki kolorowej na diodach LED

Aby własnoręcznie zaimplementować dość złożone schematy muzyki kolorystycznej na diodach LED, musisz najpierw dowiedzieć się, jak działa najprostszy schemat muzyki kolorystycznej. Składa się z jednego tranzystora, rezystora i urządzenia LED. Taki obwód może być zasilany ze źródła o wartości od 6 do 12V. Działanie obwodu jest spowodowane kaskadowym wzmocnieniem ze wspólnym emiterem (emiterem).

Baza VT1 odbiera sygnał o zmiennej amplitudzie i częstotliwości. W przypadku, gdy wahania sygnału przekroczą określony próg, tranzystor otwiera się i zapala się dioda LED. Wadą tego schematu jest zależność mrugania od stopnia sygnału dźwiękowego. Zatem efekt kolorowej muzyki pojawi się tylko przy określonym poziomie głośności. Jeśli dźwięk jest zwiększony. dioda LED będzie świecić cały czas, a gdy będzie maleć, będzie lekko migać.

Aby uzyskać pełny efekt zastosuj kolorystykę muzyczną na diodach LED z podziałem pasma dźwięku na trzy części. Układ z trójkanałowym przetwornikiem dźwięku zasilany jest ze źródła 9V. Ogromną liczbę schematów muzyki kolorystycznej można znaleźć w Internecie na różnych forach radioamatorów. Mogą to być schematy muzyki kolorowej z wykorzystaniem paska jednokolorowego, paska RGB-LED, a także schematy płynnego włączania i wyłączania diod LED. Również w sieci można znaleźć schematy świateł do jazdy na diodach LED.

Projekt wskaźnika napięcia LED DIY

Obwód wskaźnika napięcia zawiera rezystor R1 (rezystancja zmienna 10 kOhm), rezystory R1, R2 (1 kOhm), dwa tranzystory VT1 KT315B, VT2 KT361B, trzy diody LED - HL1, HL2 (czerwony), HLЗ (zielony). X1, X2 - zasilacze 6-woltowe. Zaleca się stosowanie w tym obwodzie urządzeń LED 1,5 V.

Algorytm działania domowego wskaźnika napięcia LED jest następujący: po przyłożeniu napięcia środkowe źródło LED jest zielone. W przypadku spadku napięcia zaświeca się czerwona dioda po lewej stronie. Zwiększenie napięcia powoduje zaświecenie się czerwonej diody po prawej stronie. Przy rezystorze w środkowej pozycji wszystkie tranzystory będą w pozycji zamkniętej, a napięcie pójdzie tylko do środkowej zielonej diody LED.

Otwarcie tranzystora VT1 następuje, gdy suwak rezystora jest przesuwany do góry, zwiększając w ten sposób napięcie. W tym przypadku napięcie zasilające do HL3 zostaje zatrzymane i jest dostarczane do HL1. Przesuwając suwak w dół (obniżając napięcie), tranzystor VT1 zamyka się, a VT2 otwiera, co daje zasilanie diodzie HL2. Z niewielkim opóźnieniem dioda LED HL1 zgaśnie, HL3 zaświeci się jeden raz i zaświeci się HL2.

Taki obwód można zmontować za pomocą komponentów radiowych z przestarzałej technologii. Niektórzy montują go na tablicy tekstolitowej, zachowując skalę 1: 1 z wymiarami części tak, aby wszystkie elementy zmieściły się na tablicy.

Nieograniczony potencjał oświetlenia LED umożliwia samodzielne projektowanie różnych urządzeń oświetleniowych z diod LED o doskonałych właściwościach i dość niskim koszcie.