Obliczenie zasilania diody LED jest niezbędnym krokiem dla każdego projektu oświetleniowego i na szczęście jest to łatwe. Takie pomiary są konieczne do obliczenia mocy diod LED, ponieważ trzeba znać jej prąd i napięcie. Moc diody LED jest obliczana przez pomnożenie napięcia do napięcia. W takim przypadku należy zachować szczególną ostrożność podczas pracy z obwodami elektrycznymi, nawet podczas pomiaru małych ilości. W artykule omówimy szczegółowo kwestię, w jaki sposób znaleźć napięcie, aby zapewnić prawidłowe działanie elementów LED.

Prace diod LED

występują w różnych kolorach, są dwa i trywialne, migają i zmieniają kolor. Aby umożliwić użytkownikowi zaprogramowanie sekwencji lampy, stosowane są różne rozwiązania, które zależą bezpośrednio od zasilania diody LED. Aby podświetlić LED, minimalne napięcie (próg), z jasnością będzie proporcjonalna do prądu. Napięcie na diodzie LED nieznacznie wzrasta wraz z prądem, ponieważ występuje opór wewnętrzny. Gdy prąd jest zbyt wysoki, dioda się nagrzewa i wypala. Dlatego prąd jest ograniczony do bezpiecznej wartości.


Rezystor jest umieszczony szeregowo, ponieważ sieć diodowa wymaga znacznie wyższego napięcia. Jeśli U jest odwrotne, prąd nie płynie, ale w przypadku wysokiego U (na przykład 20 V) występuje iskra wewnętrzna (uszkodzenie), która niszczy diodę. Podobnie jak w przypadku wszystkich diod prąd przepływa przez anodę i przechodzi przez katodę. Nakatoda ma krótszy drut, a obudowa ma boczną płytkę katodową.

Zależność napięcia od rodzaju lampy

Wraz ze wzrostem liczby diod LED wysokiej jasności, mających na celu zapewnienie wymiany lampy do oświetlenia komercyjnego i domowego, to samo, jeśli nie więcej, rozwiązania energetyczne. Setkami modeli kilkudziesięciu producentów trudno jest zrozumieć wszystkie permutacje napięć wejściowych /wyjściowych i power LED wartości prądu wyjściowego /władzy, nie wspominając o wymiary mechaniczne i wiele innych funkcji ściemniania, pilot zdalnego sterowania i obwodu ochronnego.


Na rynku dostępnych jest wiele różnych diod LED. Ich różnica zależy od wielu czynników związanych z produkcją diod LED. Makijaż półprzewodników jest czynnikiem, ale technologia wytwarzania i enkapsulacji odgrywa również ważną rolę w określaniu charakterystyk diod LED. Pierwsze diody LED były okrągłe, w postaci modeli C (średnica 5 mm) i F (średnica 3 mm). Następnie zaimplementowane w prostokątne diody i bloki łączące kilka diod LED (sieci). Półkulisty kształt przypomina trochę szkło powiększające, które definiuje kształt wiązki światła. Kolor elementu promieniującego poprawia dyfuzję i kontrast. Najbardziej rozpowszechnioną formą notacji i LЭD:

A: Red posiadacze 3mm w CI.

B: Czerwona średnica 5 mm, używana na przednim panelu.

C: Fioletowy 5 mm.

D: dwutonowy żółty i zielony.

E: ​​prostokątny.

F: żółty 3 mm.

G: biała wysoka jasność 5 mm.

H: czerwony 3 mm.

K - anoda: katoda oznaczona płaską powierzchnią pod kołnierzem.

F: drut łączący anodę 4/100 mm.

C: Kubek odblaskowy.

L: zakrzywiony kształt, działający jak szkło powiększające.

Specyfikacja urządzeń

Podsumowanie różnych diod LED i ustawień napięcia znajduje się w specyfikacjach dostawcy. Wybierając diody LED do konkretnych zastosowań, należy zrozumieć ich różnice. Istnieje wiele różnych specyfikacji diod LED, z których każda ma wpływ na wybór konkretnego typu. Podstawą specyfikacji dla diod LED jest kolor, U i natężenie prądu. Diody LED zapewniają jeden kolor.
Kolor emitowany przez diodę LED jest określany z punktu widzenia jej maksymalnej długości fali (lpk), to znaczy długości fali, która ma maksymalną moc światła. Zazwyczaj zmiany w procesie dają szczytowe zmiany długości fali do ± 10 nm. Wybierając kolory w specyfikacji diody LED należy pamiętać, że ludzkie oko jest najbardziej wrażliwe na odcienie lub zmiany koloru wokół żółtego /pomarańczowego obszaru widma - od 560 do 600 nm. Może to wpływać na wybór koloru lub położenia diod LED, co jest bezpośrednio związane z parametrami elektrycznymi.

LED prądu i napięcia

Diody LED mają określony spadek U w zależności od użytego materiału. Napięcie diod w lampie zależy również od poziomu prądu. Diody LED to urządzenia sterowane prądem, a poziom oświetlenia jest funkcją prądu,Jego wzrost zwiększa moc światła. Konieczne jest zapewnienie działania urządzenia w taki sposób, aby maksymalny prąd nie przekraczał dopuszczalnego limitu, co może prowadzić do nadmiernego rozproszenia ciepła wewnątrz samego układu scalonego, zmniejszenia przepływu światła i skrócenia żywotności urządzenia. Większość diod LED wymaga zewnętrznego rezystora ograniczającego prąd.
Niektóre diody LED mogą zawierać rezystor szeregowy, więc wskazuje się, które źródło zasilania LED jest potrzebne. Diody LED nie pozwalają na duży odwrócony U. Nigdy nie powinien przekroczyć deklarowanej maksymalnej wartości, która jest zwykle dość mała. Jeśli istnieje prawdopodobieństwo cofnięcia U na diodzie LED, lepiej jest osadzić zabezpieczenie w obwodzie, aby zapobiec awarii. Zazwyczaj mogą istnieć proste obwody diodowe, które zapewnią odpowiednią ochronę dla każdej diody LED. Nie musisz być profesjonalistą, aby to opanować.

Zasilanie diod LED

Diody świecące mają źródło prądu, a ich strumień świetlny jest proporcjonalny do przepływającego przez nie prądu. Prąd jest podłączony do zasilania diod LED w lampie. Kilka diod, połączonych szeregowo, przepływa przez nie równy prąd. Jeśli są one połączone równolegle, każda dioda LED otrzymuje tę samą wartość U, ale przepływa przez nie inny prąd z powodu dyspersji efektu na charakterystykach woltamperowych. W rezultacie każda dioda emituje inny strumień światła. Dlatego przy wyborze elementów należy wiedzieć, jakie napięcie zasilające diody LED. Aby każdy mógł pracować nad swoimi szpilkami, potrzebujeszokoło 3 woltów Na przykład seria 5-diodowa wymaga około 15 woltów na zaciskach. Aby zapewnić prąd regulowany wystarczającą liczbą U, LEC wykorzystuje moduł elektroniczny zwany sterownikiem.

Istnieją dwa rozwiązania:

Zewnętrzny sterownik jest instalowany poza osprzętem, z bezpiecznym niskim napięciem zasilania.

Wewnętrzna wbudowana latarnia, czyli podjednostka z elektronicznie regulowanym prądem.

Ten sterownik może być zasilany napięciem 230 V (klasa I lub klasa II) lub bezpiecznym ultraliwnym U (klasa III), na przykład przy napięciu 24 V, LEC zaleca drugie rozwiązanie zasilania, ponieważ daje 5 głównych zalet.

Zalety wyboru napięcia diody

Prawidłowe obliczenie zasilania diod LED w lampie ma 5 kluczowych zalet:

Bezpieczne ultraliwne U, możliwe, niezależnie od liczby diod LED. Diody LED powinny być instalowane sekwencyjnie, aby zapewnić taki sam poziom prądu w każdym z nich z jednego źródła. W rezultacie im więcej diod LED, tym wyższe napięcie na zaciskach diod LED. Jeśli to urządzenie jest zewnętrznym sterownikiem, wówczas supersensowne napięcie bezpieczeństwa powinno być znacznie wyższe.

Integracja sterownika wewnątrz latarni pozwala na kompletną instalację systemu z bezpiecznym niskim napięciem (SELV), niezależnie od liczby źródeł światła.

Bardziej niezawodny montaż w standardzie okablowania do lamp LED, połączonych równolegle. Kierowcy zapewniają dodatkową ochronę, szczególnie przed wzrostem temperatury, co gwarantuje dłuższą żywotnośćzgodne z zasilaniem diod LED dla różnych typów i prądu. Bezpieczniejsze uruchamianie.

Integracja mocy diod LED z kierowcą pozwala uniknąć niewłaściwej obsługi w terenie i poprawia ich odporność na gorące połączenia. Jeśli użytkownik połączy diodę emitującą światło z zewnętrznym sterownikiem, który jest już włączony, może spowodować przepięcie diod LED po podłączeniu do nich, aw konsekwencji ich zniszczenie.

Łatwa konserwacja. Wszelkie problemy techniczne są łatwiejsze do zauważenia w lampach LED ze źródłem napięcia.

Dyspersja mocy i ciepła

Gdy upadek U na podporze jest ważny, należy wybrać właściwy rezystor zdolny do rozproszenia wymaganej mocy. Pobór prądu 20 mA może wydawać się niski, ale obliczona moc mówi wręcz przeciwnie. Na przykład, dla spadku napięcia 30 rezystorów musi rozproszyć 1400 Ω. Obliczenie mocy rozpraszania P = (Ures x Ures) /R,
gdzie:

P to moc rozpraszana przez rezystor, który ogranicza prąd w diodzie LED, W;

U - napięcie na rezystorze (w woltach);

R jest wartością rezystora, om.

P = (28 x 28) /1400 = 056 watów. Moc diody 1 W nie byłaby w stanie wytrzymać przegrzania przez długi czas, a 2 W również bardzo szybko się nie powiedzie. W tym przypadku konieczne jest równoległe połączenie dwóch rezystorów o mocy 2700 omów /lub dwóch watów (lub dwóch rezystorów o wartości 690 omów /wiersz w rzędzie) w celu równomiernego rozpraszania ciepła.

Kontrola termiczna

Znalezienie optymalnej mocySystem pomoże ci dowiedzieć się więcej o kontrolowaniu ciepła, które będzie potrzebne do niezawodnej operacji LES, ponieważ diody LED emitują ciepło, które może być bardzo niebezpieczne dla urządzenia. Zbyt dużo ciepła spowoduje, że diody LED będą emitować mniej światła i skracają czas pracy. W przypadku diod LED o mocy 1 waty wskazane jest poszukiwanie grzejnika z 3-calowymi parametrami dla każdego wat diod LED. Obecnie przemysł LED rozwija się w szybkim tempie i ważne jest, aby znać różnicę w diodach LED. Jest to kwestia ogólna, ponieważ produkty mogą się wahać od bardzo tanich do drogich. Musisz uważać na kupowanie tanich diod LED, ponieważ mogą one działać idealnie, ale z reguły nie działają przez długi czas i szybko się palą z powodu złych parametrów. Przy produkcji diod LED producent podaje w paszportach charakterystyki o średnich wartościach. Z tego powodu kupujący nie zawsze znają dokładne charakterystyki diod LED przez strumień światła, kolor i napięcie stałe.

Określenie napięcia stałego

Przed ustaleniem napięcia zasilania diody LED należy ustawić odpowiednie ustawienia multimetru: prąd i U. Przed testowaniem ustawić opór na najwyższą wartość, aby uniknąć wyładowania diody LED. Można to zrobić po prostu: przypiąć wnioski z multimetru, regulować opór tak długo, jak prąd nie osiąga 20 mA i naprawić napięcie i prąd. Do pomiaru napięcia stałego diod LED potrzebne są:

diody LED do weryfikacji.

Źródło ULED o parametrach wyższych niż wskaźnik LED stałego napięcia.

Multimetr.

Zaciski krokodylkowe do utrzymywania diody LED na przewodach pomiarowych w celu określenia zasilania diod LED w urządzeniach.

Drut.

Rezystor rezystancyjny 500 lub 1000 omów.

Prąd pierwotny niebieskiej diody LED wynosił 3356 przy 195 mA. Jeżeli stosowane jest napięcie 36 V, wartość rezystora do wykorzystania oblicza się za pomocą wzoru R = (36-3356 V) /00195 A) = 125 Ω. Aby zmierzyć diody LED wysokiej mocy, wykonują tę samą procedurę i ustawiają prąd, szybko utrzymując wartość na multimetrze. Wysokowydajny pomiar mocy lampy prądu stałego Smd & gt; 350 mA może być nieco skomplikowane, ponieważ kiedy szybko się nagrzewa, U spada gwałtownie. Oznacza to, że prąd będzie wyższy w danym U. Jeśli użytkownik nie ma czasu, będzie musiał ochłodzić LED do temperatury pokojowej przed ponownym wykonaniem pomiarów. Możesz użyć 500 omów lub 1 ohm. Aby zapewnić nieuprzejme i dokładne ustawienie lub konsekwentnie podłączać rezystor naprzemienny o większym i niższym zakresie.

Alternatywne określenie napięcia

Pierwszym krokiem do obliczenia zużycia energii przez diody LED jest określenie napięcia diody LED. Jeśli nie masz pod ręką multimetru, możesz zapoznać się z danymi producenta i znaleźć moduł LED U paszportu. Alternatywnie możesz oszacować U na podstawie koloru diod LED, na przykład napięcia zasilania białej diody LED 35 V. Po zmierzeniu napięciaDiody LED, określają prąd. Można go zmierzyć bezpośrednio za pomocą multimetru. Dane fabryczne przedstawiają przybliżoną wartość prądu. Następnie możesz szybko i łatwo obliczyć zużycie energii diod LED. Aby obliczyć zużycie energii diody LED, po prostu pomnóż U LED (w woltach) do prądu diody LED (w amperach). Wynik mierzony w watach to moc, którą zużywają diody LED. Na przykład, jeśli dioda ma U 36 i prąd o natężeniu 20 miliamperów, użyje 72 miliwatów energii. W zależności od wielkości i skali projektu, odczyty napięcia i prądu mogą być mierzone w mniejszych lub większych jednostkach niż prąd bazowy lub waty. Konieczna może być konwersja jednostek. Podczas wykonywania tych obliczeń, należy pamiętać, że 1000 miliwatów to jeden do jednego wata, a 1000 miliamperów to jeden do jednego.

Badanie LED za pomocą multimetru

Aby przetestować diodę LED i sprawdzić, czy działa i jaki kolor wybrać - używany jest multimetr. Musi mieć funkcję testu diody, która jest oznaczona symbolem diody. Następnie, w celu przetestowania, przymocuj przewody pomiarowe multimetru na nogach diody LED:

Podłącz czarny przewód na katodzie (-) i czerwony przewód na anodzie (+), jeśli użytkownik pomyli, że dioda LED nie świeci.

Podaje niewielki prąd do czujników i jeśli jest widoczny, że dioda LED jest lekko zapalona, ​​działa.

Podczas sprawdzania multimetru należy wziąć pod uwagę kolor diody LED. Na przykład żółty test (bursztynowy) LED jest marginalnynapięcie diody LED wynosi 1636 mV lub 1636 V. Jeśli testowana biała dioda LED lub niebieska dioda LED, napięcie progowe powyżej 25 lub 3 st.

Aby sprawdzić diodę, wyświetlacz na wyświetlaczu powinien znajdować się w zakresie od 400 do 800 mV w jednym kierunku i nie powinien pokazywać w przeciwnym kierunku. Normalne diody LED mają progi U przedstawione w poniższej tabeli, ale dla tego samego koloru mogą występować znaczące różnice. Maksymalny prąd wynosi 50 mA, ale zaleca się, aby nie przekraczał 20 mA. Przy 1-2 mA diody są już dobrze oświetlone. Ograniczenie U LED

Typ diody LED



V do 2 mA



V do 20 mA



Podczerwień



105



1.2



Czerwona dioda LED zasilania
)


18



20



Żółty



19


21



Zielony



18


(124 )


27



32



Niebieski



28



35

Jeśli akumulator jest w pełni naładowany, to po 38 Prąd wynosi tylko 07 mA. W ostatnich latach diody LED poczyniły znaczne postępy. Istnieją setki modeli o średnicy 3 mm i 5 mm, są mocniejsze diody o średnicy 10 mm lub w specjalnych przypadkach, a także diody do instalacji na płytce drukowanej do 1 mm.

Uruchamianie diod LED ze źródła prądu zmiennego

Diody LED są zwykle uważane za urządzenia DC zasilane kilkoma woltami prądu stałego. W aplikacjach o małej mocy z niewielką ilością diod LEDTakie podejście jest akceptowalne, takich jak telefony komórkowe, w których zasilanie DC z baterii, ale inne aplikacje, takie jak liniowe oświetlenie pasów biegnących 100 metrów wokół budynku nie może pracować w takim systemie. Napęd DC boryka się ze stratami na odległość, co wymaga użycia wyższego U dysku od samego początku, a także dodatkowych regulatorów, które tracą energię elektryczną. Prąd przemienny upraszcza stosowanie transformatorów do redukcji napięcia U do 240 lub 120 V AC z kilowoltów, który jest wykorzystywany w liniach przesyłowych, co jest znacznie bardziej problematyczne dla prądu stałego. Aby uruchomić żadnego typu LED napięcie sieci (na przykład 120 V) jest wymagany pomiędzy zasilania układów elektronicznych i urządzeń sobą w celu zapewnienia stałej U (na przykład 12 V DC). Ważna umiejętność sterowania wieloma diodami LED. Lynk Labs opracował technologię, która umożliwia zasilanie diody LED napięciem przemiennym. Nowe podejście polega na opracowaniu diod AC-LED, które mogą działać bezpośrednio ze źródła prądu przemiennego. Wiele samodzielne lampy LED mają transformator między gniazdka i urządzenia do zapewnienia niezbędnych stałe U. Kilka firm opracowane światła LED, które bezpośrednio wkręcony w standardowych gniazdach, ale zawsze również zawierać małe obwody, które przekształcają prąd zmienny na prąd stały przed dołączyćdo diod LED. Standardowe czerwony lub pomarańczowy wskaźnik U ma ograniczenie od 16 do 21 V żółtej lub zielonej diody LED napięciu 20 do 24V, a niebieski, różu lub biały - Napięcie około 30 do 36 sztuki. Poniższa tabela pokazuje niektóre typowe wartości napięcia. Wartości w nawiasach odpowiadają najbliżej znormalizowane wartości serii E24. Dane techniczne Napięcie zasilające dla diod LED przedstawione w poniższej tabeli. Legenda:

STD - standardowe LED;

, HL - dioda wysokiej jasności;

FC - niskie zużycie.

Dane te są wystarczające, aby użytkownik mógł samodzielnie określić niezbędne parametry urządzenia dla projektu świetlnego.