Características dos LEDs: parâmetros básicos e características distintivas

A iluminação LED pode ser considerada a mais eficiente. Com um consumo mínimo de energia, tais produtos são capazes de gerar um fluxo luminoso suficientemente grande. Conhecendo as principais características dos LEDs, pode escolher a melhor opção em termos de iluminação da divisão e custos operacionais. Oferecemos para familiarizá-lo com os principais tipos de diodos, suas características distintivas e procedimento de instalação.

Os parâmetros de iluminação LED dependem das características do LED

O que é LED: princípio, dispositivo

É comum chamar um LED de dispositivo semicondutor que, no decorrer de sua operação, converte a corrente em radiação luminosa. É composto por um cristal semicondutor colocado sobre um substrato, uma embalagem e um sistema óptico. O brilho característico aparece quando elétrons e buracos se recombinam na região da junção PN. Para criar uma junção p-n, elementos de liga especiais são introduzidos nas camadas de contato próximo.Por um lado, são aceitadores, por outro, doadores.

Cristal semicondutor - a base da iluminação LED

Tipos de LEDs por finalidade

Vale a pena entender com mais detalhes o que são LEDs. Esses produtos geralmente são divididos em dois grandes grupos: iluminação e indicador. Cada tipo tem suas próprias vantagens e área de uso possível. Sugerimos que você se familiarize com cada grupo mais detalhadamente para entender melhor uma ampla gama de produtos LED.

LEDs são diferentes

LEDs indicadores: recursos especiais

Dispositivos de exibição, devido às suas características, são amplamente utilizados para indicação de cores. Eles são usados ​​para iluminar painéis, displays e uma série de outros produtos. Com uma potência relativamente baixa (menos de 0,2 W), os LEDs indicadores demonstram brilho moderado.

Os indicadores são caracterizados por brilho moderado

Eles geralmente são divididos em:

LEDs DIP realizam um amplo espectro de radiação

Super Flux "Piranha" utilizado na concepção de letreiros publicitários

Chapéu de palha parece DIP

Os LEDs SMD são procurados na fabricação de fitas de LED

LEDs de iluminação: características distintivas

Os elementos de iluminação estão incluídos em Lampadas de led e fitas, faróis e outros produtos para os quais é importante fornecer uma alta intensidade de brilho. Eles têm grande poder. Disponível em caixas de montagem em superfície. Existem apenas brancos (frios ou quentes). Distribuir:

SMD LED é montado em substrato de cobre ou alumínio

Matriz para COB

Filament LED - a solução de iluminação certa

Prós e contras da iluminação LED

As principais vantagens dos LEDs de iluminação incluem:

A iluminação LED pode ser de cores diferentes

Entre as desvantagens, destaca-se o envelhecimento, uma vida útil relativamente curta e aquecimento.

Com o tempo, a intensidade do brilho diminuirá

Principais características dos LEDs

Ao escolher uma lâmpada LED, você deve prestar atenção aos parâmetros dos LEDs. Isso determinará a possibilidade de usar o produto em condições operacionais específicas e garantir o nível necessário de iluminação na sala.Deve-se prestar atenção à energia, tensão, corrente operacional, saída de luz, temperatura de brilho e uma série de outros parâmetros.

As características da lâmpada selecionada devem ser conhecidas com antecedência.

Corrente de cristal

A maior parte dos LEDs é projetada para um consumo atual de 0,02 A. No entanto, os fabricantes oferecem produtos que consistem em quatro cristais colocados em um pacote. Devido a esse design, os produtos são classificados para 0,08 A, que é a soma dos 0,02 A consumidos por cada cristal.

A quantidade de corrente do LED afeta a estabilidade do dispositivo. Com um ligeiro aumento neste parâmetro, a intensidade da radiação diminui e a temperatura da cor aumenta. Isso é evidenciado pela coloração azul característica e falha prematura.

Para limitar a magnitude da corrente das lâmpadas LED e acessórios são completados com estabilizadores de corrente. Se disponível, a corrente é convertida para atingir o valor necessário. Para conectar um LED separado, um resistor limitador de corrente é usado, a resistência do qual é calculada levando em consideração as características do produto conectado.

A força da corrente não deve exceder o limite

Tensão LED

Para LEDs, a tensão de alimentação é irrelevante. Uma característica importante é a magnitude da queda de tensão no LED, que corresponde numericamente ao valor da tensão de saída do produto após a passagem da corrente nominal por ele. A característica está indicada na embalagem. Conhecendo este valor, é fácil calcular a tensão remanescente no cristal, que é levada em consideração nos cálculos.

Os fabricantes oferecem LEDs com tensões diferentes, que podem ser reconhecidas pela cor do brilho. Se o cristal for branco, verde ou azul, a voltagem é de cerca de 3 V. Para produtos vermelhos e amarelos, o parâmetro desejado pode estar na faixa de 1,8-2,4 V.

Ao conectar diodos em paralelo, as características de cada produto devem ser monitoradas cuidadosamente. Mesmo um pequeno salto de tensão de 0,1 V causará um aumento significativo na intensidade da corrente. Como resultado, esse LED definitivamente queimará.

As fitas amarelas têm uma tensão de 1,8-2,4 V

Resistência de diodo

Os diodos são caracterizados pela presença de dois tipos de resistência: diferencial e corrente contínua. Na seção reta da característica I - V, a resistência diferencial é pequena e menor que a resistência à corrente contínua. No lado oposto, a resistência diferencial tende ao infinito e supera a resistência à corrente contínua.

Cálculo da resistência diferencial

Saída de luz, ângulo de iluminação: parâmetros importantes

Tradicionalmente, ao comparar o fluxo luminoso de diferentes fontes, as características da radiação gerada são levadas em consideração. Um LED com um diâmetro de 5 mm pode se tornar uma fonte de luz de 1-5 lm (as características dos LEDs superbrilhantes são maiores), embora uma lâmpada incandescente de 100 W crie um fluxo luminoso de 1000 lm. É incorreto fazer uma comparação desta forma, uma vez que a luz de uma lâmpada comum será espalhada, e de um diodo - direcional. Para comparar as características das fontes de luz nomeadas, deve-se prestar atenção ao ângulo de espalhamento dos diodos.

A saída de luz depende do tipo de lâmpada

Para LEDs, o ângulo de espalhamento pode variar de 20 a 120 graus. Devido ao seu design, os LEDs geram uma luz mais brilhante no centro, reduzindo o nível de iluminação em direção às bordas do ângulo de dispersão. Graças a isso, é possível proporcionar o nível de iluminação desejado da sala com um valor de consumo de energia menor. Para aumentar a área de iluminação, as luminárias estão equipadas com lentes difusoras.

O ângulo de dispersão das lâmpadas LED é pequeno

Potência do LED: compare com lâmpada incandescente

Tendo decidido substituir as lâmpadas incandescentes desatualizadas por LED, nem todo mundo entende claramente quais produtos de energia valem a pena comprar. Os especialistas recomendam usar o fator de correção K = 8. Portanto, se uma lâmpada de 100 W foi usada para iluminar a sala, você pode obter o mesmo nível de iluminação instalando um analógico de LED com uma potência mínima de 100 W / 8 = 12,5 W. Para descobrir a qual lâmpada incandescente um determinado LED corresponde, você pode usar a seguinte tabela:

Ao escolher e comparar diferentes fontes de luz, deve-se prestar atenção a características como a eficiência. Seu valor numérico é determinado dividindo o fluxo luminoso (Lm) pela potência (W). Assim, para lâmpadas incandescentes, este indicador está em média na faixa de 10-12 Lm / W, e para lâmpadas LED pode atingir 130-140 Lm / W.

Com o mesmo fluxo luminoso, a potência é menor

A temperatura de cor é um critério que determina o conforto de percepção do fluxo luminoso

A temperatura de brilho pertence à categoria de características importantes. Sua unidade de medida é graus Kelvin (K). A divisão é feita dependendo da temperatura de brilho.

A temperatura de brilho é diferente

O valor da temperatura de cor está sempre presente na marcação das lâmpadas LED. Corresponde a um número de quatro dígitos, seguido pela letra K. Ao escolher uma lâmpada LED, você deve se concentrar na área de uso futura. Sugerimos que você se familiarize com a possível área de utilização da lâmpada LED, dependendo de sua temperatura de cor e cor de brilho:

A temperatura da cor dos LEDs pode ser expressa em termos da natureza ondulatória da luz. Freqüentemente, na marcação de produtos LED, a temperatura da cor é expressa por meio de diferentes comprimentos de onda. É designado por λ e é expresso em nanômetros (nm).

A cor do brilho reflete a natureza das ondas

Tamanho do chip: legenda na marcação

Na marcação do elemento LED, o tamanho é criptografado na forma de um número de quatro dígitos indicado no quadro. Entre os parâmetros geométricos mais populares do passado estão os produtos 5050 e 3528. Eles foram substituídos por concorrentes mais brilhantes 5630 e 5730.

Neste símbolo, os dois primeiros dígitos correspondem ao comprimento do chip e os seguintes correspondem à sua largura, expressa em milímetros. Portanto, o 5730 terá um comprimento de chip de 57 mm e uma largura de 30 mm. A diferença na proporção do aspecto deve-se ao número diferente de cristais que compõem o LED. O diodo 3528 tem um, o 5050 - três. Esta característica dos LEDs para lanternas determina suas características de design.

O tamanho do chip está contido na marcação

O tamanho do cristal é um parâmetro importante

O tamanho do cristal tem um efeito direto na quantidade de corrente que pode passar por ele. Os modelos quadrados são equipados com cristais comuns de 1 ou 2 W, tendo um tamanho padrão de 30mil ou 45mil, respectivamente. Análogos mais poderosos incluem cristais de 10, 20, 30, 50 ou 100W com parâmetros geométricos de 24 mil a 24mil, 24 mil a 44mil ou 44 mil a 44mil. Modelos de baixa potência podem ser formados por cristais de vários tamanhos. Eles podem incluir 2-3 elementos conectados não apenas em série, mas também em paralelo.

SMD-LEDs: tamanhos padrão e características principais

Os fabricantes oferecem LEDs SMD de vários tamanhos. Com base nos parâmetros geométricos, costuma-se dividir os produtos em diferentes grupos, dependendo da temperatura da cor, brilho e potência. A marcação do LED inclui suas dimensões geométricas: comprimento e largura, expressos em milímetros. Oferecemos-lhe a oportunidade de conhecer os tamanhos standard mais populares para melhor navegar no sortido de fabricantes.

LEDs vêm em vários tamanhos

Parâmetros principais do LED SMD 2835

Estudando as características técnicas do SMD 2835, você deve prestar atenção ao aumento da área de radiação. O modelo, ao contrário do SMD 3528 com uma superfície de trabalho redonda, é fabricado em forma retangular. Essa solução construtiva, apesar da altura inferior do elemento (0,8 mm), fornece uma saída de luz superior. Ele gera um fluxo luminoso correspondente a 50 lm.

SMD 2835 está em demanda na fabricação de lâmpadas

Devido ao fato de ser utilizado um polímero resistente ao calor para a fabricação da caixa, o produto é capaz de resistir aos efeitos de uma temperatura suficientemente elevada (até 240 ° C). Após 3.000 horas de operação, o produto demonstra degradação da radiação de no máximo 5%. Possui baixa resistência térmica da junção cristal-substrato (4 C / W). A corrente máxima de operação é 0,18 A a uma temperatura de cristal de 130 ° C.

A cor do brilho pode ser diferente:

A cor do brilho tem um impacto direto no fluxo luminoso. Este parâmetro do SMD LED 2835 será o maior para produtos com um brilho branco frio e mínimo para um branco quente. As almofadas de contato maiores do modelo contribuem para uma dissipação de calor mais intensa.

SMD 5050: características do LED

O SMD 5050 assume a colocação de três LEDs do mesmo tipo em uma caixa medindo 50 por 50 mm. As características técnicas das fontes de LED utilizadas nas cores vermelha, azul e verde são semelhantes às dos cristais instalados no SMD 3528. Cada um dos três LEDs tem uma corrente operacional de 0,02 A com um valor total de 0,06 A. O valor indicado é o limite. Exceder o valor pode causar mau funcionamento do dispositivo.

SMD 5050 tem o mesmo tamanho

Os dispositivos são projetados para uma tensão contínua de 3-3,3 V com uma saída de luz (fluxo luminoso) de 18-21 lm. Cada cristal tem uma potência de 0,7 W, e o valor total é 0,21 W. O dispositivo é capaz de gerar um brilho de várias cores, desde branco monótono, verde, azul, amarelo até multicolor.

O design e as características dos 5050 LEDs permitem o controle individual de cada cor devido ao arranjo próximo dos elementos. Os controladores incluídos nas luminárias permitem ajustar suavemente a cor do brilho, mudando suavemente de um para outro após um determinado período de tempo. Muitas vezes, vários modos de controle são fornecidos com a capacidade controle de brilho.

Principais características dos LEDs SMD 5730

Produtos modernos com parâmetros geométricos de 5,7 × 3 mm. Devido ao seu desempenho estável, os LEDs SMD 5730 pertencem à categoria de produtos super brilhantes. Novos materiais são utilizados para sua fabricação, devido aos quais possuem maior potência e fluxo luminoso altamente eficiente. O SMD 5730 pode operar em condições de alta umidade. Eles não têm medo de oscilações de vibração e temperatura. Eles se distinguem por uma longa vida útil. Eles têm um ângulo de dispersão de 120 graus. Após 3000 horas de operação, o grau não ultrapassa 1%.

Os fabricantes oferecem dispositivos de dois tipos: com uma potência de 0,5 e 1 W. Os primeiros são marcados com SMD 5730-0.5, os últimos são marcados com SMD 5730-1. O dispositivo pode operar em corrente de impulso.Para o SMD 5730-0,5, a corrente nominal é 0,15 A e, ao passar para o modo de operação pulsado, pode chegar a 0,18 A. É capaz de formar um fluxo luminoso de até 45 lm.

SMD 5730 - aparência

Para SMD 5730-1, a corrente nominal é 0,35A, a corrente de pulso pode chegar a 0,8A com uma eficiência luminosa de 110 lm. Devido ao uso de um polímero resistente ao calor no processo de produção, o corpo do dispositivo não teme a exposição a temperaturas suficientemente altas (até 250 ° C).

Cree: características reais

Os produtos da fabricante americana são apresentados em uma ampla gama. A série Xlamp inclui produtos de chip único e multi-chip. Os primeiros são caracterizados pela distribuição da radiação ao longo das bordas do dispositivo. Esta solução inovadora possibilitou organizar a produção de lâmpadas com grande ângulo de brilho com um número mínimo de cristais.

A série XQ-E High Intensity é o mais recente desenvolvimento da empresa. Os produtos têm um ângulo de brilho de 100-145 graus. Com parâmetros geométricos relativamente pequenos de 1,6 por 1,6 mm, esses LEDs têm uma potência de 3 V com um fluxo luminoso de 330 lm. As características dos LEDs de matriz única Cree garantem a reprodução de cores CRE 70-90 de alta qualidade.

Dispositivos LED multichip têm o tipo mais recente de fonte de alimentação de 6 a 72 V. Eles geralmente são divididos em três grupos dependendo da alimentação. Produtos de até 4W possuem 6 cristais e estão disponíveis em embalagens MX e ML. O LED XHP35 é avaliado em 13W. Eles têm um ângulo de dispersão de 120 graus. Eles podem ser brancos quentes ou frios.

Cree - qualidade sempre excelente

Verificando um LED com um multímetro

Às vezes, é necessário testar o desempenho do LED. Isso pode ser feito com um multímetro. O teste é realizado na seguinte sequência:

foto	Descrição do trabalho
	Preparamos o equipamento necessário. Um modelo de multímetro chinês comum serve.
	Definimos o modo de resistência correspondente a 200 ohms.
	Tocamos os contatos no elemento verificado. Se o LED estiver funcionando, ele acenderá.

Marcação de cor LED

Para adquirir um LED da cor desejada, sugerimos que você se familiarize com o símbolo da cor incluído na marcação. Para CREE, está localizado após a designação da série de LEDs, e pode ser:

Outros fabricantes costumam usar uma convenção diferente. Assim, KING BRIGHT permite que você escolha um modelo com radiação não apenas de uma determinada cor, mas também de uma tonalidade. A designação presente na marcação corresponderá a:

Decodificação do código de marcação da faixa de LED

Um dielétrico com espessura de 0,2 mm é usado para fabricar a faixa de LED. Pistas condutivas são aplicadas a ele, possuindo blocos de contato para chips destinados à montagem de componentes SMD. A fita inclui módulos individuais com comprimento de 2,5 a 10 cm e projetados para uma voltagem de 12 ou 24 volts. O módulo pode incluir 3-22 LEDs e vários resistores. O comprimento dos produtos acabados é em média 5 metros com uma largura de 8-40 cm.

Uma etiqueta é aplicada à bobina ou embalagem, que contém todas as informações relevantes sobre a faixa de LED. A decodificação da marcação pode ser vista na figura a seguir:

Decodificação de marcação de faixa de LED

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O que fazer com os LEDs com suas próprias mãos

Os LEDs são freqüentemente usados ​​para a fabricação de produtos não padronizados. Freqüentemente, os modelos automontados são muitas vezes superiores aos modelos pré-fabricados. Oferecemos-lhe a oportunidade de conhecer ideias que podem ser implementadas com as suas próprias mãos.

Várias aplicações podem ser encontradas para LEDs

Estabilizador de corrente LED

O estabilizador de tensão pode ser fabricado na seguinte sequência:

foto	Descrição do trabalho
	Preparamos os materiais, equipamentos e ferramentas necessários. Você precisará de um ferro de solda, alicate e arame.
	Tendo previamente cortado o excesso de comprimento dos elementos utilizados, remendamos as pernas do microcircuito.
	Soldamos o diodo "-" na perna esquerda do microcircuito.
	Soldamos o capacitor 100/16 "+" na perna direita do microcircuito e "-" na perna central.
	Soldamos o capacitor 300/16 "+" na perna esquerda do microcircuito e "-" na perna central.
	Soldamos os contatos de entrada.

Fazemos DRL a partir de LEDs

As luzes diurnas podem ser feitas internamente se você quiser aumentar a visibilidade do carro durante o dia. Para isso, 5 a 7 LEDs de 1 ou 3 W são usados ​​para cada bloco e placa de alumínio. Os elementos são fixados à base com cola condutora de calor.

DRL para Niva faça você mesmo

Montagem de LEDs piscando

O LED piscando é montado de acordo com vários esquemas. Dependendo dos objetivos perseguidos, você pode escolher elementos monocromáticos ou cores diferentes. Na maioria das vezes, o princípio do "par de Darlington" é implementado, que envolve carregar e descarregar alternadamente dois capacitores, com transferência sequencial de energia de um diodo para outro.

LED piscando auto-montado

Luz e música em LEDs

Usando LEDs, você pode coletar luz e música, o que adicionará festividade. A figura mostra um diagrama detalhado que lhe permitirá alcançar o resultado desejado. O microfone incluído no circuito é um sinal elétrico que transforma o som. Vale a pena prestar atenção aos LEDs superbrilhantes de 3 volts.

O esquema mais simples de música leve

LED indicador de tensão

O indicador de tensão pode ser montado sozinho, conforme o diagrama mostrado na figura. Isso exigirá vários resistores, transistores, LEDs e fontes de alimentação. Com a montagem correta, ao aplicar tensão, acenderá uma luz verde e, se cair, uma vermelha.

Circuito para montar um indicador de tensão

Diagramas de conexão de LED

Ao começar a conectar LEDs, você deve seguir certas regras. Você deve aderir ao esquema, já que a corrente se move em uma direção.

Cálculo da resistência do LED

Para saber como calcular a resistência de um LED, basta lembrar a lei de Ohm, que descreve a dependência do parâmetro desejado (R) do valor da corrente (I) e da tensão (U): R = U / I. Se você precisar conectar um LED de 3 V projetado para uma corrente de 0,02 A a uma fonte de alimentação de 5 V, você terá que remover os 2 V extras incluindo um resistor com resistência suficiente de 100 ohms no circuito.

A Lei de Ohm irá ajudá-lo a calcular a tensão

Às vezes, de acordo com os resultados do cálculo, pode acontecer que a resistência do LED deva ser aumentada em um valor não padrão, tendo adquirido um resistor com o valor de resistência mais alto mais próximo do que o necessário. O fluxo luminoso emitido pelo dispositivo diminuirá ligeiramente, embora não seja perceptível visualmente.

Diagrama de conexão do LED a uma rede de 220 V

A fonte de alimentação utilizada determina o procedimento de escolha do esquema de conexão do LED à rede 220V. Uso possível:

Diagrama de conexão para 220 V

Conexão paralela e serial

Os LEDs podem ser conectados em série e em paralelo. No primeiro caso, a tensão necessária será igual à soma das quedas de tensão de cada elemento. Quando conectado em paralelo, os valores atuais são adicionados. Ao usar dispositivos com parâmetros diferentes, as características são calculadas para cada um dos resistores separadamente.

Opção serial e paralela

Conectando LEDs a 12V

O LED é conectado na seguinte sequência:

foto	Descrição do trabalho
	Calculamos a resistência do resistor.
	Soldamos um resistor com resistência igual ou maior que a calculada ao cátodo do diodo.
	Conectamos o LED à fonte de alimentação e verificamos seu desempenho.

Assim, é fácil entender as características dos LEDs de 3 W e mais, bem como instalá-los você mesmo.

Vídeo: parâmetros básicos de LEDs

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