Características de los LED: parámetros básicos y características distintivas.

La iluminación LED se puede llamar con seguridad la más eficiente. Con un consumo de energía mínimo, estos productos son capaces de generar un flujo luminoso suficientemente grande. Conociendo las principales características de los LED, puede elegir la mejor opción en términos de iluminación de la habitación y costos operativos. Ofrecemos familiarizarlo con los principales tipos de diodos, sus características distintivas y el procedimiento de instalación.

Los parámetros de iluminación LED dependen de las características del LED

Qué es LED: principio, dispositivo

Es costumbre llamar LED a un dispositivo semiconductor que, en el curso de su funcionamiento, convierte la corriente en radiación de luz. Consiste en un cristal semiconductor colocado sobre un sustrato, un paquete y un sistema óptico. El brillo característico aparece cuando los electrones y los huecos se recombinan en la región de la unión pn. Para crear una unión p-n, se introducen elementos de aleación especiales en las capas de casi contacto.Por un lado, son aceptadores, por otro, donantes.

Cristal semiconductor: la base de la iluminación LED

Tipos de LED por finalidad

Vale la pena comprender con más detalle qué son los LED. Dichos productos generalmente se dividen en dos grandes grupos: iluminación e indicador. Cada tipo tiene sus propias ventajas y posibles áreas de uso. Le sugerimos que se familiarice con cada grupo con más detalle para comprender mejor una amplia gama de productos LED.

Los LED son diferentes

LED indicadores: características especiales

Los dispositivos de visualización, por sus características, se utilizan ampliamente para la indicación de colores. Se utilizan para iluminar paneles, pantallas y otros productos. Con una potencia relativamente baja (menos de 0,2 W), los LED indicadores muestran un brillo moderado.

Los indicadores se caracterizan por un brillo moderado

Suelen dividirse en:

Los LED DIP realizan un amplio espectro de radiación

Super Flux "Piranha" utilizado en el diseño de carteles publicitarios

El sombrero de paja parece DIP

Los LED SMD tienen demanda en la fabricación de tiras de LED

LED de iluminación: características distintivas

Los elementos de iluminación están incluidos en Lámparas LED y cintas, faros y otros productos para los que es importante proporcionar una alta intensidad de brillo. Tienen un gran poder. Disponible en carcasas para montaje en superficie. Solo hay blancos (fríos o cálidos). Asignar:

El LED SMD está montado sobre un sustrato de cobre o aluminio

Matriz para COB

LED de filamento: la solución de iluminación adecuada

Pros y contras de la iluminación LED

Las principales ventajas de la iluminación LED incluyen:

La iluminación LED puede ser de diferentes colores.

Entre las desventajas, cabe destacar el envejecimiento, una vida útil relativamente corta y un calentamiento.

Con el tiempo, la intensidad del brillo disminuirá.

Características principales de los LED

Al elegir una lámpara LED, debe prestar atención a los parámetros de los LED. Esto determinará la posibilidad de utilizar el producto en condiciones de funcionamiento específicas y garantizar el nivel de iluminación requerido en la habitación.Se debe prestar atención a la potencia, voltaje, corriente de funcionamiento, salida de luz, temperatura de incandescencia y una serie de otros parámetros.

Las características de la lámpara seleccionada deben conocerse de antemano.

Corriente de cristal

La mayor parte de los LED está diseñada para un consumo de corriente de 0,02 A. Sin embargo, los fabricantes ofrecen productos que constan de cuatro cristales colocados en un paquete. Debido a este diseño, los productos están clasificados para 0.08 A, que es la suma de los 0.02 A consumidos por cada cristal.

La magnitud de la corriente del LED afecta la estabilidad del dispositivo. Con un ligero aumento de este parámetro, la intensidad de la radiación disminuye y la temperatura de color aumenta. Esto se evidencia por el tinte azul característico y la falla prematura.

Para limitar la magnitud de la corriente de las lámparas LED y accesorios se completan con estabilizadores actuales. Si está disponible, la corriente se convierte para alcanzar el valor requerido. Para conectar un LED separado, se utiliza una resistencia limitadora de corriente, cuya resistencia se calcula teniendo en cuenta las características del producto conectado.

La fuerza actual no debe exceder el límite

Voltaje LED

Para los LED, la tensión de alimentación es irrelevante. Una característica importante es la magnitud de la caída de voltaje a través del LED, que corresponde numéricamente al valor del voltaje de salida del producto después de que la corriente nominal haya pasado a través de él. La característica está indicada en el paquete. Conociendo este valor, es fácil calcular el voltaje restante en el cristal, que se tiene en cuenta en los cálculos.

Los fabricantes ofrecen LED con diferentes voltajes, que pueden reconocerse por el color del brillo. Si el cristal es blanco, verde o azul, el voltaje es de aproximadamente 3 V. Para productos rojos y amarillos, el parámetro deseado puede estar en el rango de 1.8-2.4 V.

Al conectar diodos en paralelo, las características de cada producto deben monitorearse cuidadosamente. Incluso un pequeño salto de voltaje de 0,1 V provocará un aumento significativo del amperaje. Como resultado, dicho LED definitivamente se apagará.

Las cintas amarillas tienen un voltaje de 1.8-2.4 V

Resistencia a diodos

Los diodos se caracterizan por la presencia de dos tipos de resistencia: diferencial y corriente continua. En la sección recta de la característica I - V, la resistencia diferencial es pequeña y menor que la resistencia a la corriente continua. En el lado opuesto, la resistencia diferencial tiende al infinito y supera la resistencia a la corriente continua.

Cálculo de resistencia diferencial

Salida de luz, ángulo de iluminación: parámetros importantes

Tradicionalmente, al comparar el flujo luminoso de diferentes fuentes, se tienen en cuenta las características de la radiación generada. Un LED con un diámetro de 5 mm puede convertirse en una fuente de luz de 1-5 lm (las características de los LED superbrillantes son mayores), aunque una lámpara incandescente de 100 W creará un flujo luminoso de 1000 lm. Es incorrecto hacer una comparación de esta manera, ya que la luz de una lámpara ordinaria se dispersará y la de un diodo será direccional. Para comparar las características de las fuentes de luz nombradas, debe prestar atención al ángulo de dispersión de los diodos.

La salida de luz depende del tipo de lámpara

Para los LED, el ángulo de dispersión puede variar de 20 a 120 grados. Por su diseño, los LED generan una luz más brillante en el centro, reduciendo el nivel de iluminación hacia los bordes del ángulo de difusión. Gracias a esto, es posible proporcionar el nivel deseado de iluminación en la habitación con un valor más bajo de consumo de energía. Para aumentar el área de iluminación, las luminarias están equipadas con lentes difusoras.

El ángulo de dispersión de las lámparas LED es pequeño.

Potencia del LED: comparar con la lámpara incandescente

Habiendo decidido reemplazar las lámparas incandescentes obsoletas por LED, no todos entienden claramente qué productos de energía vale la pena comprar. Los expertos recomiendan utilizar el factor de corrección K = 8. Entonces, si se utilizó una lámpara de 100 W para iluminar la habitación, puede lograr el mismo nivel de iluminación instalando un LED analógico con una potencia mínima de 100 W / 8 = 12,5 W. Para saber a qué lámpara incandescente corresponde un LED en particular, puede utilizar la siguiente tabla:

Al elegir y comparar diferentes fuentes de luz, se debe prestar atención a características como la eficiencia. Su valor numérico se determina dividiendo el flujo luminoso (Lm) por la potencia (W). Entonces, para lámparas incandescentes, este indicador está en promedio en el rango de 10-12 Lm / W, y para lámparas LED puede alcanzar 130-140 Lm / W.

Con el mismo flujo luminoso, la potencia es menor.

La temperatura de color es un criterio que determina la comodidad de percepción del flujo luminoso.

La temperatura de incandescencia pertenece a la categoría de características importantes. Su unidad de medida son los grados Kelvin (K). La división se realiza en función de la temperatura de incandescencia.

La temperatura luminosa es diferente

El valor de la temperatura de color siempre está presente en el marcado de las lámparas LED. Corresponde a un número de cuatro dígitos, seguido de la letra K. Al elegir una lámpara LED, debe centrarse en el área de uso futuro. Le sugerimos que se familiarice con el posible ámbito de uso de la lámpara LED, en función de su temperatura de color y color de brillo:

La temperatura de color de los LED se puede expresar en términos de la naturaleza ondulatoria de la luz. A menudo, al marcar productos LED, la temperatura de color se expresa a través de diferentes longitudes de onda. Se designa por λ y se expresa en nanómetros (nm).

El color del resplandor refleja la naturaleza ondulatoria.

Tamaño de la viruta: leyenda en el marcado

En el marcado del elemento LED, el tamaño está encriptado en forma de un número de cuatro dígitos indicado en la placa. Entre los parámetros geométricos más populares del pasado se encuentran los productos 5050 y 3528. Han sido reemplazados por competidores más brillantes 5630 y 5730.

En este símbolo, los dos primeros dígitos corresponden a la longitud del chip, y los siguientes corresponden a su ancho, expresado en milímetros. Entonces, el 5730 tendrá una longitud de viruta de 57 mm y un ancho de 30 mm. La diferencia en la relación de aspecto se debe a la diferente cantidad de cristales que componen el LED. El diodo 3528 tiene uno, el 5050 tres. Esta característica de los LED para linternas determina sus características de diseño.

El tamaño de la viruta está contenido en la marca

El tamaño del cristal es un parámetro importante

El tamaño del cristal tiene un efecto directo sobre la cantidad de corriente que puede pasar a través de él. Los modelos cuadrados están equipados con cristales ordinarios de 1 o 2 W, con un tamaño estándar de 30 mil o 45 mil, respectivamente. Los análogos más potentes incluyen cristales de 10, 20, 30, 50 o 100W con parámetros geométricos de 24 mil a 24 mil, 24 mil a 44 mil o 44 mil a 44 mil. Los modelos de baja potencia se pueden formar a partir de cristales de varios tamaños. Pueden incluir 2-3 elementos conectados no solo en serie, sino también en paralelo.

LED SMD: tamaños estándar y características principales

Los fabricantes ofrecen LED SMD de varios tamaños. En función de los parámetros geométricos, es habitual dividir los productos en diferentes grupos, en función de la temperatura de color, brillo y potencia. El marcado LED incluye sus dimensiones geométricas: largo y ancho, expresadas en milímetros. Le ofrecemos que se familiarice con los tamaños estándar más populares para navegar mejor por el surtido ofrecido por los fabricantes.

Los LED vienen en varios tamaños

Parámetros principales del LED SMD 2835

Al estudiar las características técnicas del SMD 2835, debe prestar atención al área de radiación aumentada. El modelo, a diferencia del SMD 3528 con superficie de trabajo redonda, está fabricado en forma rectangular. Una solución tan constructiva, a pesar de la menor altura (0,8 mm) del elemento, proporciona una mayor salida de luz. Genera un flujo luminoso correspondiente a 50 lm.

SMD 2835 tiene demanda en la fabricación de lámparas

Debido al hecho de que se utiliza un polímero resistente al calor para la fabricación de la carcasa, el producto puede resistir los efectos de una temperatura suficientemente alta (hasta 240 ° C). Después de 3000 horas de funcionamiento, el producto muestra una degradación por radiación de no más del 5%. Tiene una baja resistencia térmica de la unión cristal-sustrato (4 C / W). La corriente máxima de funcionamiento es de 0,18 A a una temperatura del cristal de 130 ° C.

El color del brillo puede ser diferente:

El color resplandor tiene un impacto directo en el flujo luminoso. Este parámetro de SMD LED 2835 será el más alto para productos con un brillo blanco frío y mínimo para un blanco cálido. Las almohadillas de contacto más grandes del modelo contribuyen a una disipación de calor más intensa.

SMD 5050: características del LED

SMD 5050 asume la colocación de tres LED del mismo tipo en un caso de 50 por 50 mm. Las características técnicas de las fuentes LED usadas de colores rojo, azul y verde son similares a los cristales instalados en SMD 3528. Cada uno de los tres LED tiene una corriente de operación de 0.02 A con un valor total de 0.06 A. El valor indicado es el límite. Exceder el valor puede provocar un mal funcionamiento del dispositivo.

SMD 5050 tiene el mismo tamaño

Los dispositivos están diseñados para una tensión continua de 3-3,3 V con una salida de luz (flujo luminoso) de 18-21 lm. Cada cristal tiene una potencia de 0,7 W y el valor total es de 0,21 W. El dispositivo es capaz de formar un resplandor de varios colores desde monótono blanco, verde, azul, amarillo a multicolor.

El diseño y las características de los LED 5050 permiten el control individual de cada color debido a la estrecha disposición de los elementos. Los controladores incluidos en las luminarias le permiten ajustar suavemente el color del brillo cambiando suavemente de uno a otro después de un período de tiempo determinado. A menudo, se proporcionan varios modos de control con la capacidad control de brillo.

Características principales de los LED SMD 5730

Productos modernos con parámetros geométricos de 5,7 × 3 mm. Debido a su rendimiento estable, los LED SMD 5730 pertenecen a la categoría de productos superbrillantes. Para su fabricación se utilizan nuevos materiales, por lo que tienen mayor potencia y un flujo luminoso de alta eficiencia. SMD 5730 puede funcionar en condiciones de alta humedad. No le temen a las vibraciones y las fluctuaciones de temperatura. Se distinguen por una larga vida útil. Tienen un ángulo de dispersión de 120 grados. Después de 3000 horas de funcionamiento, el grado no supera el 1%.

Los fabricantes ofrecen dispositivos de dos tipos: con una potencia de 0,5 y 1 W. Los primeros están marcados con SMD 5730-0.5, los últimos están marcados con SMD 5730-1. El dispositivo puede funcionar con corriente de impulso.Para SMD 5730-0.5, la corriente nominal es 0.15 A, y cuando se cambia a un modo de operación pulsado, puede alcanzar 0.18 A. Es capaz de formar un flujo luminoso de hasta 45 lm.

SMD 5730 - apariencia

Para SMD 5730-1, la corriente nominal es 0.35A, la corriente de pulso puede alcanzar 0.8A con una eficiencia luminosa de 110 lm. Debido al uso de un polímero resistente al calor en el proceso de producción, el cuerpo del dispositivo no teme exponerse a temperaturas suficientemente altas (hasta 250 ° C).

Cree: características reales

Los productos del fabricante estadounidense se presentan en una amplia gama. La serie Xlamp incluye productos de un solo chip y de varios chips. Los primeros se caracterizan por la distribución de radiación a lo largo de los bordes del dispositivo. Esta innovadora solución hizo posible organizar la producción de lámparas con un gran ángulo de brillo con un número mínimo de cristales.

La serie XQ-E High Intensity es el último desarrollo de la empresa. Los productos tienen un ángulo de brillo de 100-145 grados. Con parámetros geométricos relativamente pequeños de 1,6 por 1,6 mm, estos LED tienen una potencia de 3 V con un flujo luminoso de 330 lm. Las características de los LED Cree de una sola matriz garantizan una reproducción cromática CRE 70-90 de alta calidad.

Los dispositivos LED multichip tienen el último tipo de fuente de alimentación 6-72 V. Por lo general, se dividen en tres grupos según la potencia. Los productos de hasta 4W tienen 6 cristales y están disponibles en paquetes MX y ML. El LED XHP35 tiene una potencia nominal de 13 W. Tienen un ángulo de dispersión de 120 grados. Pueden ser de color blanco cálido o frío.

Cree - siempre excelente calidad

Comprobación de un LED con un multímetro

A veces es necesario probar el rendimiento del LED. Esto se puede hacer con un multímetro. Las pruebas se realizan en la siguiente secuencia:

Foto	Descripción del trabajo
	Preparamos el equipo necesario. Un modelo de multímetro chino normal servirá.
	Configuramos el modo de resistencia correspondiente a 200 ohmios.
	Tocamos los contactos al elemento marcado. Si el LED está funcionando, se encenderá.

Marcado de color LED

Para comprar un LED del color deseado, le sugerimos que se familiarice con el símbolo de color incluido en la marca. Para CREE, se ubica después de la designación de la serie de LED y puede ser:

Otros fabricantes suelen utilizar una convención diferente. Entonces, KING BRIGHT le permite elegir un modelo con una radiación de no solo un cierto color, sino también un tono. La denominación presente en el marcado corresponderá a:

Decodificación del código de marcado de la tira de LED

Para la fabricación de la tira de LED se utiliza un dieléctrico de 0,2 mm de espesor. Se le aplican pistas conductoras, que tienen almohadillas de contacto para chips destinados a montar componentes SMD. La cinta incluye módulos individuales con una longitud de 2,5-10 cm y diseñados para un voltaje de 12 o 24 voltios. El módulo puede incluir 3-22 LED y varias resistencias. La longitud de los productos terminados es en promedio de 5 metros con un ancho de 8-40 cm.

Se aplica una etiqueta al carrete o embalaje, que contiene toda la información relevante sobre la tira de LED. La decodificación del marcado se puede ver en la siguiente figura:

Decodificación del marcado de tiras LED

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Qué hacer con los LED con tus propias manos.

Los LED se utilizan a menudo para la fabricación de productos no estándar. A menudo, los modelos autoensamblados son muchas veces superiores a sus contrapartes prefabricadas. Le ofrecemos que se familiarice con ideas que se pueden implementar con sus propias manos.

Se pueden encontrar varias aplicaciones para LED

Estabilizador de corriente LED

El estabilizador de voltaje se puede fabricar en la siguiente secuencia:

Foto	Descripción del trabajo
	Preparamos los materiales, equipos y herramientas necesarios. Necesitará un soldador, alicates y alambre.
	Habiendo cortado previamente el exceso de longitud de los elementos utilizados, retocamos las patas del microcircuito.
	Soldamos el diodo "-" a la pata izquierda del microcircuito.
	Soldamos el condensador 100/16 "+" a la pata derecha del microcircuito y "-" a la pata central.
	Soldamos el condensador 300/16 "+" a la pata izquierda del microcircuito y "-" a la pata central.
	Soldamos los contactos de entrada.

Hacemos DRL a partir de LED

Las luces de circulación diurna se pueden fabricar internamente si desea aumentar la visibilidad del automóvil durante el día. Para ello, se utilizan 5-7 LED de 1 o 3 W por cada bloque y placa de aluminio. Los elementos se fijan a la base con cola termoconductora.

DRL para Niva hágalo usted mismo

Montaje de LED intermitentes

El LED intermitente se ensambla de acuerdo con varios esquemas. Dependiendo de los objetivos que se persigan, puede elegir elementos monocromáticos o diferentes colores. Muy a menudo, se implementa el principio del "par Darlington", que implica cargar y descargar alternativamente dos condensadores, con transferencia secuencial de energía de un diodo a otro.

LED intermitente autoensamblado

Luz y música en LED

Usando LED, puede recolectar luz y música, lo que agregará festividad. La figura muestra un diagrama detallado que le permitirá lograr el resultado deseado. El micrófono incluido en el circuito es una señal eléctrica que transforma el sonido. Vale la pena prestar atención a los LED superbrillantes de 3 voltios.

El esquema más simple de luz y música.

Indicador de voltaje LED

El indicador de voltaje se puede ensamblar por su cuenta, guiado por el diagrama que se muestra en la figura. Esto requerirá una serie de resistencias, transistores, LED y fuentes de alimentación. Con el montaje correcto, cuando se aplica voltaje, se encenderá una luz verde, y si se cae, una roja.

Circuito para montar un indicador de voltaje.

Diagramas de conexión de LED

Al comenzar a conectar los LED, debe seguir ciertas reglas. Debe adherirse al esquema, ya que la corriente se mueve en una dirección.

Cálculo de la resistencia del LED

Para saber cómo calcular la resistencia de un LED, basta con recordar la ley de Ohm, que describe la dependencia del parámetro deseado (R) del valor de la corriente (I) y el voltaje (U): R = U / I. Si necesita conectar un LED de 3 V diseñado para una corriente de 0.02 A a una fuente de alimentación de 5 V, deberá eliminar los 2 V adicionales al incluir una resistencia con una resistencia suficiente igual a 100 Ohms en el circuito.

La ley de Ohm te ayudará a calcular el voltaje.

A veces, de acuerdo con los resultados del cálculo, puede resultar que la resistencia del LED deba aumentarse en un valor no estándar, habiendo adquirido una resistencia con el valor de resistencia más alto más cercano al requerido. El flujo luminoso emitido por el dispositivo disminuirá ligeramente, aunque no se notará visualmente.

Diagrama de conexión del LED a una red de 220 V

La fuente de alimentación utilizada determina el procedimiento para elegir el esquema para conectar el LED a la red de 220V. Posible uso:

Esquema de conexión a 220 V

Conexión en paralelo y en serie

Los LED se pueden conectar en serie y en paralelo. En el primer caso, el voltaje requerido será igual a la suma de las caídas de voltaje para cada elemento. Cuando se conecta en paralelo, se suman los valores actuales. Cuando se utilizan dispositivos con diferentes parámetros, las características se calculan para cada una de las resistencias por separado.

Opción de serie y paralelo

Conexión de LED a 12V

El LED se conecta en la siguiente secuencia:

Foto	Descripción del trabajo
	Calculamos la resistencia de la resistencia.
	Soldamos una resistencia con una resistencia igual o superior a la calculada al cátodo del diodo.
	Conectamos el LED a la fuente de alimentación y comprobamos su rendimiento.

Por lo tanto, es fácil comprender las características de los LED de 3 W y más, así como instalarlos usted mismo.

Video: parámetros básicos de LED

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