Kendetegn ved lysdioder: grundlæggende parametre og særpræg
LED-belysning kan sikkert kaldes den mest effektive. Med minimalt strømforbrug er sådanne produkter i stand til at generere en tilstrækkelig stor lysstrøm. Når du kender de vigtigste egenskaber ved lysdioder, kan du vælge den bedste løsning med hensyn til rumbelysning og driftsomkostninger. Vi foreslår at gøre dig fortrolig med hovedtyperne af dioder, deres særpræg og installationsprocedure.
Indholdet af artiklen
- 1 Hvad er LED: princip, enhed
- 2 Typer af LED'er efter formål
- 3 Hovedegenskaber ved lysdioder
- 3.1 Krystalstrøm
- 3.2 LED spænding
- 3.3 Diodemodstand
- 3.4 Lysudgang, belysningsvinkel: vigtige parametre
- 3.5 LED-lampeeffekt: sammenlign med glødelampe
- 3.6 Farvetemperatur er et kriterium, der bestemmer komforten ved opfattelsen af lysstrømmen
- 3.7 Chipstørrelse: forklaring i markering
- 3.8 Krystalstørrelse er en vigtig parameter
- 4 SMD-LED'er: standardstørrelser og hovedkarakteristika
- 5 Kontrol af en LED med et multimeter
- 6 LED-farvemarkering
- 7 Afkodning af markeringskoden for LED-strip
- 8 Hvad skal man lave af lysdioder med egne hænder
- 9 LED-tilslutningsdiagrammer
- 10 Video: grundlæggende parametre for lysdioder
Hvad er LED: princip, enhed
Det er sædvanligt at kalde en LED en halvlederindretning, der i løbet af sin drift omdanner strøm til lysstråling. Den består af en halvlederkrystal placeret på et substrat, en pakke og et optisk system. Den karakteristiske glød vises, når elektroner og huller rekombineres i pn-krydsningsområdet. For at skabe et p-n-kryds introduceres specielle legeringselementer i de nærmeste kontaktlag.På den ene side er de acceptor, på den anden side donor.
Typer af LED'er efter formål
Det er værd at forstå mere detaljeret, hvad LED'er er. Sådanne produkter er normalt opdelt i to store grupper: belysning og indikator. Hver type har sine egne fordele og mulige anvendelsesområder. Vi foreslår, at du gør dig fortrolig med hver gruppe mere detaljeret for bedre at forstå en bred vifte af LED-produkter.
Indikator-LED'er: særlige funktioner
Displayenheder, på grund af deres egenskaber, er meget brugt til farveindikation. De bruges til at belyse dashboards, displays og en række andre produkter. Med en relativt lav effekt (mindre end 0,2 W) viser indikator-LED'erne moderat lysstyrke.
De er normalt opdelt i:
- DIP-lysdioder, bestående af en lysemitterende krystal, der er anbragt i en cylindrisk eller rektangulær kasse. Giver mulighed for at realisere en bred vifte af farvestråling. De er enkle og flerfarvede. Har en lav spredningsvinkel;
- Super Flux "Piranha". Superlyse enheder med fire afledninger i en rektangulær pakke. Velegnet til montering på kort. De produceres med forskellig glødetemperatur i huse med og uden en linse. Spredningsvinklen afhænger af modellen og er 40⁰-120⁰. Relevant for transport- og reklameskilte;
- Stråhat. Demonstrer en stor spredningsvinkel (100-140 °) på grund af nærheden af krystallen til linsens frontvæg. Svarende til konventionelle cylindriske modeller. De har en stor linseradius og lavere højde;
- SMD-lysdioder. Produkter med standard kropstørrelser. Bruges ofte til fremstilling af LED-strimler.
Lysdioder: særpræg
Belysningselementer er inkluderet i LED-lamper og bånd, forlygter og andre produkter, for hvilke det er vigtigt at give en høj glødintensitet. De har stor magt. Fås i overflader, der kan monteres på overfladen. Der er kun hvide (kolde eller varme). Tildel:
- Belysning SMD LED. Den mest almindelige type med en spredningsvinkel på 100⁰-130⁰. Under fremstillingsprocessen belægges den udsendende krystal med et fosforlag og monteres på et aluminium- eller kobbersubstrat, der giver tilstrækkelig varmeafledning;
- COB-lysdioderbestående af et stort antal krystaller. Har en stor spredningsvinkel;
- Filament LED. Det bruges ofte som dekorativ belysning. De har lavere effektivitet end SMD.
Fordele og ulemper ved LED-belysning
De vigtigste fordele ved lysdioder inkluderer:
- energibesparelse, så du kan reducere elomkostningerne
- anden farve glød;
- tilgængelighed af et valg af farvetemperatur
- forskellig vinkel på lystransmission, så du kan vælge den rigtige mulighed for ethvert rum;
- lille krusningsfaktor.
Blandt ulemperne skal det bemærkes aldring, en relativt kort levetid og opvarmning.
Hovedegenskaber ved lysdioder
Når du vælger en LED-lampe, skal du være opmærksom på LED'ernes parametre. Dette bestemmer muligheden for at bruge produktet under specifikke driftsforhold og sikre det krævede belysningsniveau i rummet.Vær opmærksom på strøm, spænding, driftsstrøm, lysudgang, glødetemperatur og en række andre parametre.
Krystalstrøm
Hovedparten af lysdioderne er designet til et strømforbrug på 0,02 A. Producenterne tilbyder dog produkter bestående af fire krystaller placeret i en pakke. Takket være dette design vurderes produkterne til 0,08 A, hvilket er summen af de 0,02 A, der forbruges af hver krystal.
Mængden af LED-strøm påvirker enhedens stabilitet. Med en lille stigning i denne parameter falder strålingsintensiteten, og farvetemperaturen stiger. Dette fremgår af den karakteristiske blå nuance og for tidlig svigt.
Opmærksomhed! Med et markant spring i den nuværende styrke brænder LED'en straks ud.
For at begrænse størrelsen af strømmen på LED-lamperne og inventar er komplet med aktuelle stabilisatorer. Hvis det er tilgængeligt, konverteres strømmen for at opnå den krævede værdi. For at forbinde en separat LED anvendes en strømbegrænsende modstand, hvis modstand beregnes under hensyntagen til det tilsluttede produkts egenskaber.
Råd! For det korrekte valg af modstanden er det værd at bruge en online lommeregner, der hjælper med at beregne den krævede modstand.
LED spænding
For lysdioder er forsyningsspændingen irrelevant. En vigtig egenskab er størrelsen af spændingsfaldet over LED'en, som numerisk svarer til værdien af produktets udgangsspænding, efter at den nominelle strøm har passeret den. Karakteristikken er angivet på pakken. At kende denne værdi er det let at beregne den resterende spænding på krystallen, som der tages med i beregningerne.
Producenter tilbyder LED'er med forskellige spændinger, som kan genkendes af lysets farve. Hvis krystallen er hvid, grøn eller blå, er spændingen ca. 3 V. For røde og gule produkter kan den ønskede parameter være i området 1,8-2,4 V.
Ved tilslutning af dioder parallelt skal hvert produkts egenskaber overvåges nøje. Selv et lille spændingsspring på 0,1 V vil medføre en betydelig stigning i strømstyrken. Som et resultat vil en sådan LED helt sikkert brænde ud.
Diodemodstand
Dioder er kendetegnet ved tilstedeværelsen af to typer modstand: differentiel og jævnstrøm. I den lige sektion af I - V-karakteristikken er differensmodstanden lille og mindre end modstanden mod jævnstrøm. På den modsatte side har differentiel modstand tendens til uendelig og overstiger modstanden mod jævnstrøm.
Lysudgang, belysningsvinkel: vigtige parametre
Når man sammenligner lysstrømmen fra forskellige kilder, tages der traditionelt hensyn til egenskaberne ved den genererede stråling. En LED med en diameter på 5 mm kan blive en lyskilde på 1-5 lm (egenskaberne ved superlyse LED'er er højere), selvom en 100 W glødelampe vil skabe en lysstrøm på 1000 lm. Det er forkert at sammenligne på denne måde, da lyset fra en almindelig lampe vil blive spredt og fra en diode - retningsbestemt. For at sammenligne egenskaberne ved de navngivne lyskilder skal man være opmærksom på diodenes spredningsvinkel.
For lysdioder kan spredningsvinklen variere fra 20 til 120 grader. På grund af deres design genererer lysdioder lysere lys i midten, hvilket reducerer belysningsniveauet mod kanterne af spredningsvinklen. Takket være dette er det muligt at give det ønskede belysningsniveau i rummet med en lavere strømforbrugsværdi. For at øge belysningsområdet er armaturerne udstyret med diffusive linser.
LED-lampeeffekt: sammenlign med glødelampe
Efter at have besluttet at udskifte forældede glødelamper med LED-lys, forstår ikke alle klart, hvilke elprodukter der er værd at købe. Eksperter anbefaler at bruge korrektionsfaktoren K = 8. Så hvis en 100 W-lampe blev brugt til at belyse rummet, kan du opnå det samme belysningsniveau ved at installere en LED-analog med en minimumseffekt på 100 W / 8 = 12,5 W. For at finde ud af, hvilken glødelampe en bestemt LED svarer til, kan du bruge følgende tabel:
Effekten af LED-lamper, W | |
---|---|
LED | Glødetråd |
3 | 25 |
5 | 40 |
7,5-8 | 60 |
10 | 75 |
12-12,5 | 100 |
Når man vælger og sammenligner forskellige lyskilder, skal man være opmærksom på sådanne egenskaber som effektivitet. Dens numeriske værdi bestemmes ved at dividere lysstrømmen (Lm) med effekten (W). Så for glødelamper er denne indikator i gennemsnit i området 10-12 Lm / W, og for LED-lamper kan den nå 130-140 Lm / W.
Farvetemperatur er et kriterium, der bestemmer komforten ved opfattelsen af lysstrømmen
Glødetemperaturen hører til kategorien af vigtige egenskaber. Dens måleenhed er grader Kelvin (K). Opdelingen foretages afhængigt af glødetemperaturen.
Opmærksomhed! Komforten ved opfattelsen af en bestemt lyskilde afhænger hovedsageligt af farvetemperaturen.
Farvetemperaturværdien er altid til stede i markeringen af LED-lamper. Det svarer til et firecifret tal efterfulgt af bogstavet K. Når du vælger en LED-lampe, skal du fokusere på det fremtidige anvendelsesområde. Vi foreslår, at du gør dig fortrolig med det mulige anvendelsesområde for LED-lampen afhængigt af dens farvetemperatur og glødefarve:
Farvetemperatur, K | Glødfarve | Anbefalet anvendelsesområde |
---|---|---|
2700-3500 | Hvid varm | Husholdnings- og kontorlokaler. Produkter, der kan erstatte en glødelampe. |
3500-5300 | Neutral (dagtimerne) | Arbejdspladser i produktionsfaciliteter. |
mere end 5300 | Kold | Som udendørs lyskilde og til fremstilling af håndlamper. |
1800 | Rød | Dekorativ og fytobelysning. |
7500 | Blå | Phyto-belysning, indvendige belysning. |
3300 | Gul | Indvendig belysning. |
LED-farvetemperaturen kan udtrykkes i form af lysets bølgetype. Ofte udtrykkes farvetemperaturen ved forskellige bølgelængder ved mærkning af LED-produkter. Det betegnes med λ og udtrykkes i nanometer (nm).
Chipstørrelse: forklaring i markering
I markeringen af LED-elementet krypteres størrelsen i form af et firecifret nummer angivet på tavlen. Blandt de mest populære geometriske parametre i fortiden er produkterne 5050 og 3528. De blev erstattet af lysere konkurrenter 5630 og 5730.
I dette symbol svarer de to første cifre til længden af chippen, og de følgende svarer til dens bredde udtrykt i millimeter. Så 5730 har en chiplængde på 57 mm og en bredde på 30 mm. Forskellen i billedformat skyldes det forskellige antal krystaller, der udgør lysdioden. 3528-dioden har en, 5050 - tre. Denne egenskab ved LED'er til lommelygter bestemmer deres designfunktioner.
Krystalstørrelse er en vigtig parameter
Krystalstørrelsen har en direkte indflydelse på mængden af strøm, der kan passere gennem den. Firkantede modeller er udstyret med almindelige krystaller på 1 eller 2 W, der har en standardstørrelse på henholdsvis 30mil eller 45mil. Mere kraftfulde analoger inkluderer krystaller på 10, 20, 30, 50 eller 100W med geometriske parametre på 24 mil ved 24mil, 24 mil ved 44mil eller 44 mil ved 44mil. Modeller med lav effekt kan dannes af krystaller i forskellige størrelser. De kan omfatte 2-3 elementer, der ikke kun er forbundet i serie, men også parallelt.
SMD-LED'er: standardstørrelser og hovedkarakteristika
Producenter tilbyder SMD-LED'er i forskellige størrelser. Baseret på de geometriske parametre er det almindeligt at opdele produkterne i forskellige grupper afhængigt af farvetemperatur, lysstyrke og styrke. LED-mærkning inkluderer deres geometriske dimensioner: længde og bredde udtrykt i millimeter. Vi tilbyder dig at stifte bekendtskab med de mest populære standardstørrelser for bedre at navigere i sortimentet, der tilbydes af producenterne.
Hovedparametre for LED SMD 2835
Når du studerer de tekniske egenskaber ved SMD 2835, skal du være opmærksom på det øgede strålingsområde. Modellen, i modsætning til SMD 3528 med en rund arbejdsflade, er fremstillet i en rektangulær form. En sådan konstruktiv løsning til trods for den lavere elementhøjde (0,8 mm) giver et højt lysudbytte. Det genererer en lysstrøm svarende til 50 lm.
På grund af det faktum, at der anvendes en varmebestandig polymer til fremstilling af sagen, er produktet i stand til at modstå virkningerne af en tilstrækkelig høj temperatur (op til 240 ° C). Efter 3000 timers drift demonstrerer produktet strålingsnedbrydning på højst 5%. Den har en lav termisk modstand i krystalsubstratforbindelsen (4 C / W). Den maksimale driftsstrøm er 0,18 A ved en krystal temperatur på 130 ° C.
Glødfarven kan være forskellig:
- Varm hvid med en temperatur på 4000 K;
- Hvid dagtimerne svarende til 4800 K;
- Ren hvid i området 5000-5800 K
- Kold hvid svarende til 6500-7500 K.
Lysfarven har direkte indflydelse på lysstrømmen. Denne parameter for SMD LED 2835 er den højeste for produkter med kold hvid glød og minimum for varm hvid. Større kontaktpuder af modellen bidrager til mere intens varmeafledning.
Opmærksomhed! Kendetegnene ved 2835 LED gør det muligt at bruge den til enhver form for installationsarbejde.
SMD 5050: LED-egenskaber
SMD 5050 forudsætter placeringen af tre lysdioder af samme type i et tilfælde, der måler 50 x 50 mm. De tekniske egenskaber ved de anvendte LED-kilder i røde, blå og grønne farver svarer til de krystaller, der er installeret i SMD 3528. Hver af de tre lysdioder har en driftsstrøm på 0,02 A med en samlet værdi på 0,06 A. Den angivne værdi er grænsen. Overskridelse af værdien kan medføre, at enheden ikke fungerer korrekt.
Enhederne er designet til en direkte spænding på 3-3,3 V med en lyseffekt (lysstrøm) på 18-21 lm. Hver krystal har en effekt på 0,7 W, og den samlede værdi er 0,21 W. Enheden er i stand til at danne en glød i forskellige farver fra monoton hvid, grøn, blå, gul til flerfarvet.
5050 LED'ernes design og egenskaber giver mulighed for individuel kontrol af hver farve på grund af elementernes tætte placering. De controllere, der er inkluderet i armaturerne, giver dig mulighed for at justere glødens farve glat ved at skifte glat fra den ene til den anden efter en given periode. Ofte er der flere kontroltilstande forsynet med evnen lysstyrke kontrol.
Hovedegenskaber ved SMD 5730 LED'er
Moderne produkter med geometriske parametre på 5,7 × 3 mm. På grund af deres stabile ydeevne hører SMD 5730 LED'er til kategorien superlyse produkter. Nye materialer bruges til deres fremstilling, som de har øget effekt og meget effektiv lysstrøm. SMD 5730 kan fungere under forhold med høj luftfugtighed. De er ikke bange for vibrationer og temperatursvingninger. De er kendetegnet ved en lang levetid. De har en spredningsvinkel på 120 grader. Efter 3000 timers drift overstiger graden ikke 1%.
Producenter tilbyder enheder af to typer: med en effekt på 0,5 og 1 W. Førstnævnte er markeret med SMD 5730-0.5, sidstnævnte er mærket med SMD 5730-1. Enheden kan fungere på impulsstrøm.For SMD 5730-0.5 er den nominelle strøm 0,15 A, og når der skiftes til en pulserende driftsform, kan den nå op på 0,18 A.Den er i stand til at danne en lysstrøm på op til 45 lm.
For SMD 5730-1 er den nominelle strøm 0,35A, pulsstrømmen kan nå 0,8A med en lyseffektivitet på 110 lm. På grund af brugen af en varmebestandig polymer i produktionsprocessen er enhedens krop ikke bange for udsættelse for tilstrækkeligt høje temperaturer (op til 250 ° C).
Cree: faktiske egenskaber
Produkterne fra den amerikanske producent præsenteres i en bred vifte. Xlamp-serien inkluderer single-chip- og multi-chip-produkter. Førstnævnte er karakteriseret ved fordelingen af stråling langs enhedens kanter. En sådan innovativ løsning gjorde det muligt at etablere produktionen af lamper med en stor glødevinkel med et minimum antal krystaller.
XQ-E High Intensity-serien er den seneste udvikling fra virksomheden. Produkter har en glødevinkel på 100-145 grader. Med relativt små geometriske parametre på 1,6 x 1,6 mm har sådanne lysdioder en effekt på 3 V med en lysstrøm på 330 lm. Egenskaberne ved Cree single-die LED'er sikrer CRE 70-90 farvegengivelse af høj kvalitet.
Multichip LED-enheder har den nyeste type strømforsyning 6-72 V. De er normalt opdelt i tre grupper afhængigt af strømmen. Produkter op til 4W har 6 krystaller og fås i MX- og ML-pakker. XHP35 LED er klassificeret til 13W. De har en spredningsvinkel på 120 grader. De kan være varme eller kolde hvide.
Kontrol af en LED med et multimeter
Nogle gange bliver det nødvendigt at teste LED-ydelsen. Dette kan gøres med et multimeter. Test udføres i følgende rækkefølge:
Opmærksomhed! Hvis kontakterne blandes sammen, observeres ingen karakteristisk glød.
LED-farvemarkering
For at købe en LED med den ønskede farve, foreslår vi, at du gør dig bekendt med farvesymbolet, der er inkluderet i markeringen. For CREE er den placeret efter betegnelsen for serien af LED'er og kan være:
- WHThvis gløden er hvid
- HEWhvis høj effektivitet hvid;
- BWT til hvid anden generation;
- BLUhvis gløden er blåt lys
- GRN til grøn;
- ROY til kongelig (lys) blå;
- RØD i rødt.
Andre producenter bruger ofte en anden konvention. Så KING BRIGHT giver dig mulighed for at vælge en model med en udstråling af ikke kun en bestemt farve, men også en skygge. Betegnelsen til stede i mærkningen svarer til:
- Rød (I, SR);
- Orange (N, SE);
- Gul (Y);
- Blå (PB);
- Grøn (G, SG);
- Hvid (PW, MW).
Råd! Tjek legenden om den specifikke producent for at træffe det rigtige valg.
Afkodning af markeringskoden for LED-strip
Et dielektrikum med en tykkelse på 0,2 mm anvendes til fremstilling af LED-stripen. Ledende spor er påført den med kontaktpuder til chips beregnet til montering af SMD-komponenter. Båndet indeholder individuelle moduler, der har en længde på 2,5-10 cm og er designet til en spænding på 12 eller 24 volt. Modulet kan indeholde 3-22 lysdioder og flere modstande. Længden af færdige produkter er i gennemsnit 5 meter med en bredde på 8-40 cm.
En etiket påføres rullen eller emballagen, som indeholder alle relevante oplysninger om LED-strimlen. Afkodningen af markeringen kan ses i følgende figur:
Relateret artikel:
I denne artikel vil vi tale om hvordan ledningsdiagram for 220V LED-strip til netværket... Du kan selv installere en sådan struktur. Og vi hjælper dig med dette.
Hvad skal man lave af lysdioder med egne hænder
LED'er bruges ofte til fremstilling af ikke-standardprodukter. Ofte er selvmonterede modeller mange gange bedre end færdige kolleger. Vi tilbyder dig at stifte bekendtskab med ideer, der kan implementeres med dine egne hænder.
LED strømstabilisator
Spændingsstabilisatoren kan fremstilles i følgende rækkefølge:
Vi fremstiller DRL fra lysdioder
Dagslys kan laves internt, hvis du vil øge synligheden af bilen om dagen. Til dette bruges 5-7 lysdioder på 1 eller 3 W til hver blok og aluminiumskort. Elementerne er fastgjort til basen med varmeledende lim.
Montering af blinkende lysdioder
Den blinkende LED er samlet i henhold til forskellige ordninger. Afhængigt af de forfulgte mål kan du vælge monokromatiske elementer eller forskellige farver. Oftest implementeres princippet om "Darlington-par", som involverer skiftevis opladning og afladning af to kondensatorer med sekventiel overførsel af energi fra en diode til en anden.
Lys og musik på lysdioder
Ved hjælp af lysdioder kan du samle lys og musik, hvilket vil tilføje fest. Figuren viser et detaljeret diagram, der giver dig mulighed for at opnå det ønskede resultat. Mikrofonen, der er inkluderet i kredsløbet, er et elektrisk signal, der omdanner lyd. Det er værd at være opmærksom på de superlyse 3-volt LED'er.
LED spændingsindikator
Spændingsindikatoren kan samles alene, styret af diagrammet vist i figuren. Dette vil kræve et antal modstande, transistorer, lysdioder og strømforsyninger. Hvis samlingen er udført korrekt, lyser det grønne lys, når spændingen tilføres, og det røde lys, hvis det tabes.
LED-tilslutningsdiagrammer
Når du begynder at tilslutte lysdioder, skal du følge visse regler. Du skal overholde ordningen, da strømmen bevæger sig i en retning.
Beregning af LED-modstand
For at finde ud af, hvordan man beregner modstanden for en LED, er det nok at huske Ohms lov, der beskriver afhængigheden af den ønskede parameter (R) på værdien af strømmen (I) og spændingen (U): R = U / I. Hvis du har brug for at tilslutte en 3 V LED designet til en strøm på 0,02 A til en 5 V strømforsyning, skal du fjerne de ekstra 2 V ved at inkludere en modstand med en tilstrækkelig modstand svarende til 100 ohm i kredsløbet.
I henhold til beregningsresultaterne kan det undertiden vise sig, at LED-modstanden skal øges med en ikke-standardværdi efter at have erhvervet en modstand med den nærmeste højere modstandsværdi end krævet. Den lysstrøm, der udsendes af enheden, vil falde en smule, selvom dette ikke kan ses visuelt.
Diagram over tilslutning af LED til et 220 V netværk
Den anvendte strømkilde bestemmer proceduren for valg af ordningen til tilslutning af LED til 220V-netværket. Mulig anvendelse:
- Nuværende begrænsede drivere. Den aktuelle styrke beregnes på forhånd. I dette tilfælde kan du nægte modstanden. Antallet af tilsluttede modstande afhænger af egenskaberne chauffør;
- Speciel spændingsregulator.
Parallel og seriel forbindelse
Lysdioder kan tilsluttes i serie og parallelt. I det første tilfælde vil den krævede spænding være lig med summen af spændingsfaldene for hvert element. Når de er forbundet parallelt, tilføjes de aktuelle værdier. Når du bruger enheder med forskellige parametre, beregnes karakteristika for hver af modstandene separat.
Tilslutning af lysdioder til 12V
LED'en tilsluttes i følgende rækkefølge:
Således er det let at forstå egenskaberne ved LED'er 3 W eller mere såvel som at installere dem selv.
Video: grundlæggende parametre for lysdioder