Kännetecken för lysdioder: grundläggande parametrar och särdrag

LED-belysning kan säkert kallas den mest effektiva. Med minimal strömförbrukning kan sådana produkter generera ett tillräckligt stort ljusflöde. Att känna till de viktigaste egenskaperna hos lysdioder kan du välja det bästa alternativet när det gäller rumsbelysning och driftskostnader. Vi erbjuder dig att bekanta dig med huvudtyperna av dioder, deras särdrag och installationsprocedurer.

LED-belysningsparametrar beror på LED-egenskaper

Vad är LED: princip, enhet

Det är vanligt att kalla en lysdiod för en halvledaranordning, som under dess drift omvandlar ström till ljusstrålning. Den består av en halvledarkristall placerad på ett substrat, ett paket och ett optiskt system. Det karakteristiska glödet uppträder när elektroner och hål rekombineras i pn-korsningsregionen. För att skapa en p-n-korsning införs speciella legeringselement i de nära kontaktskikten.Å ena sidan är de mottagare, å andra sidan givare.

Halvledarkristall - grunden för LED-belysning

Typer av lysdioder efter syfte

Det är värt att förstå mer detaljerat vad lysdioder är. Sådana produkter är vanligtvis uppdelade i två stora grupper: belysning och indikator. Varje typ har sina egna fördelar och möjliga användningsområde. Vi föreslår att du bekantar dig med varje grupp mer detaljerat för att bättre förstå ett brett utbud av LED-produkter.

Lysdioderna är olika

Indikatorlampor: specialfunktioner

Displayenheter, på grund av deras egenskaper, används ofta för färgindikering. De används för att belysa instrumentpaneler, skärmar och ett antal andra produkter. Med relativt låg effekt (mindre än 0,2 W) visar indikatorlamporna måttlig ljusstyrka.

Indikatorer kännetecknas av måttlig ljusstyrka

De är vanligtvis uppdelade i:

DIP-lysdioder ger ett brett spektrum av strålning

Super Flux "Piranha" används i utformningen av reklamskyltar

Stråhatt ser ut som DIP

SMD-lysdioder är efterfrågade vid tillverkning av LED-remsor

Belysningslampor: särdrag

Belysningselement ingår i LED-lampor och band, strålkastare och andra produkter för vilka det är viktigt att ge en hög glödintensitet. De har stor kraft. Finns i ytmonterbara höljen. Det finns bara vita (kalla eller varma). Fördela:

SMD LED är monterad på substrat av koppar eller aluminium

Matris för COB

Filament LED - rätt belysningslösning

För- och nackdelar med LED-belysning

De främsta fördelarna med belysningslampor inkluderar:

LED-belysning kan ha olika färger

Bland nackdelarna bör det noteras åldrande, relativt kort livslängd och uppvärmning.

Med tiden kommer glödets intensitet att minska

Huvudegenskaper hos lysdioder

När du väljer en LED-lampa bör du vara uppmärksam på LED-parametrarna. Detta kommer att avgöra möjligheten att använda produkten under specifika driftsförhållanden och säkerställa den nödvändiga belysningsnivån i rummet.Uppmärksamhet bör ägnas ström, spänning, driftsström, ljuseffekt, glödtemperatur och ett antal andra parametrar.

Egenskaperna för den valda lampan bör vara kända i förväg.

Kristallström

Huvuddelen av lysdioderna är konstruerade för en strömförbrukning på 0,02 A. Tillverkare erbjuder dock produkter som består av fyra kristaller placerade i ett paket. På grund av denna design klassificeras produkterna för 0,08 A, vilket är summan av 0,02 A som konsumeras av varje kristall.

Storleken på LED-strömmen påverkar enhetens stabilitet. Med en liten ökning av denna parameter minskar strålningsintensiteten och färgtemperaturen ökar. Detta framgår av den karakteristiska blå nyansen och för tidigt misslyckande.

För att begränsa storleken på strömmen för LED-lamporna och lampor kompletteras med nuvarande stabilisatorer. Om tillgängligt omvandlas strömmen för att uppnå önskat värde. För att ansluta en separat lysdiod används ett strömbegränsande motstånd, vars motstånd beräknas med hänsyn till egenskaperna hos den anslutna produkten.

Strömstyrkan bör inte överstiga gränsen

LED-spänning

För lysdioder är matningsspänningen irrelevant. En viktig egenskap är storleken på spänningsfallet över lysdioden, vilket numeriskt motsvarar storleken på produktens utspänning efter att märkströmmen har passerat den. Karaktäristiken anges på förpackningen. Att känna till detta värde är det lätt att beräkna den kvarvarande spänningen på kristallen, vilket beaktas i beräkningarna.

Tillverkare erbjuder lysdioder med olika spänningar, vilket kan kännas igen av glödets färg. Om kristallen är vit, grön eller blå är spänningen cirka 3 V. För röda och gula produkter kan den önskade parametern ligga i intervallet 1,8-2,4 V.

Vid anslutning av dioder parallellt bör varje produkts egenskaper noggrant övervakas. Även ett litet spänningshopp på 0,1 V kommer att orsaka en betydande ökning av strömstyrkan. Som ett resultat kommer en sådan LED definitivt att brinna ut.

De gula tejpen har en spänning på 1,8-2,4 V.

Diodmotstånd

Dioder kännetecknas av närvaron av två typer av motstånd: differentiell och likström. I den raka delen av I - V-karakteristiken är differentialmotståndet litet och mindre än motståndet mot likström. På motsatt sida tenderar differentialmotståndet att vara oändligt och överstiger motståndet mot likström.

Differentialmotståndsberäkning

Ljuseffekt, belysningsvinkel: viktiga parametrar

Traditionellt beaktas egenskaperna hos den genererade strålningen när man jämför ljusflödet från olika källor. En LED med en diameter på 5 mm kan bli en ljuskälla på 1-5 lm (egenskaperna hos superljus lysdioder är högre), även om en 100 W glödlampa kommer att skapa ett ljusflöde på 1000 lm. Det är felaktigt att göra en jämförelse på detta sätt, eftersom ljuset från en vanlig lampa kommer att spridas och från en diodriktad. För att jämföra egenskaperna hos de namngivna ljuskällorna bör du vara uppmärksam på diodernas spridningsvinkel.

Ljusstyrkan beror på vilken typ av lampa

För lysdioder kan spridningsvinkeln variera från 20 till 120 grader. På grund av sin design genererar lysdioderna ljusare ljus i mitten, vilket minskar belysningsnivån mot diffusionsvinkelns kanter. Tack vare detta är det möjligt att ge önskad belysningsnivå i rummet med ett lägre strömförbrukningsvärde. För att öka belysningsområdet är armaturerna utrustade med diffusiva linser.

Spridningsvinkeln för LED-lampor är liten

LED-lampans effekt: jämför med glödlampa

Efter att ha beslutat att ersätta föråldrade glödlampor med LED-lampor förstår inte alla tydligt vilka kraftprodukter som är värda att köpa. Experter rekommenderar att du använder korrigeringsfaktorn K = 8. Så om en 100 W-lampa användes för att belysa rummet kan du uppnå samma belysningsnivå genom att installera en LED-analog med en minsta effekt på 100 W / 8 = 12,5 W. För att ta reda på vilken glödlampa en viss LED motsvarar kan du använda följande tabell:

När man väljer och jämför olika ljuskällor bör man vara uppmärksam på sådana egenskaper som effektivitet. Dess numeriska värde bestäms genom att dividera ljusflödet (Lm) med effekten (W). Så för glödlampor ligger denna indikator i genomsnitt 10-12 Lm / W, och för LED-lampor kan den nå 130-140 Lm / W.

Med samma ljusflöde är effekten mindre

Färgtemperatur - ett kriterium som bestämmer komforten för uppfattningen av ljusflödet

Glödtemperaturen tillhör kategorin viktiga egenskaper. Dess måttenhet är grader Kelvin (K). Uppdelningen görs beroende på glödtemperaturen.

Glödtemperaturen är annorlunda

Färgtemperaturvärdet är nödvändigtvis närvarande vid märkning av LED-lampor. Det motsvarar ett fyrsiffrigt nummer följt av bokstaven K. När du väljer en LED-lampa bör du fokusera på det framtida användningsområdet. Vi föreslår att du bekantar dig med det möjliga användningsområdet för LED-lampan, beroende på dess färgtemperatur och glödfärg:

Lysdiodernas färgtemperatur kan uttryckas i termer av ljusets vågkaraktär. Vid märkning av LED-produkter uttrycks ofta färgtemperatur genom olika våglängder. Den betecknas med λ och uttrycks i nanometer (nm).

Glödens färg återspeglar vågens natur

Chipstorlek: legend i märkning

I märkningen av LED-elementet krypteras storleken i form av ett fyrsiffrigt nummer som anges på tavlan. Bland de mest populära geometriska parametrarna förr är produkterna 5050 och 3528. De ersattes av ljusare konkurrenter 5630 och 5730.

I denna konventionella beteckning motsvarar de första två siffrorna längden på chipet, och de följande motsvarar dess bredd, uttryckt i millimeter. Så 5730 kommer att ha en chiplängd på 57 mm och en bredd på 30 mm. Skillnaden i bildförhållande beror på det olika antalet kristaller som utgör lysdioden. 3528-dioden har en, 5050 - tre. Denna egenskap hos lysdioder för ficklampor avgör deras designfunktioner.

Chipstorleken ingår i markeringen

Kristallstorlek är en viktig parameter

Kristallens storlek har en direkt effekt på mängden ström som kan passera genom den. Fyrkantiga modeller är utrustade med vanliga kristaller på 1 eller 2 W, med en standardstorlek på 30mil respektive 45mil. Mer kraftfulla analoger inkluderar kristaller på 10, 20, 30, 50 eller 100W med geometriska parametrar på 24 mil vid 24 mil, 24 mil vid 44 mil eller 44 mil vid 44 mil. Modeller med låg effekt kan bildas av kristaller i olika storlekar. De kan innehålla 2-3 element kopplade inte bara i serie utan också parallellt.

SMD-lysdioder: standardstorlekar och huvudegenskaper

Tillverkare erbjuder SMD-lysdioder i olika storlekar. Baserat på de geometriska parametrarna är det vanligt att dela upp produkter i olika grupper, beroende på färgtemperatur, ljusstyrka och effekt. LED-märkning inkluderar deras geometriska mått: längd och bredd, uttryckt i millimeter. Vi erbjuder dig att bekanta dig med de mest populära standardstorlekarna för att bättre navigera i sortimentet som erbjuds av tillverkarna.

LED-lampor finns i olika storlekar

Huvudparametrar för LED SMD 2835

Att studera de tekniska egenskaperna hos SMD 2835 bör du vara uppmärksam på det ökade strålningsområdet. Modellen, till skillnad från SMD 3528 med en rund arbetsyta, är tillverkad i rektangulär form. En sådan konstruktiv lösning, trots den lägre elementhöjden (0,8 mm), ger en högre ljuseffekt. Det genererar ett ljusflöde motsvarande 50 lm.

SMD 2835 är efterfrågad för tillverkning av lampor

På grund av det faktum att en värmebeständig polymer används för tillverkningen av fodralet kan produkten klara effekterna av en tillräckligt hög temperatur (upp till 240 ° C). Efter 3000 timmars drift visar produkten strålningsnedbrytning på högst 5%. Den har låg värmebeständighet hos kristall-till-substrat-övergången (4 C / W). Den maximala driftsströmmen är 0,18 A vid en kristalltemperatur på 130 ° C.

Glödfärgen kan vara annorlunda:

Glödfärgen har direkt inverkan på ljusflödet. Denna parameter för SMD LED 2835 är den största för produkter med kallvit glöd och minimum för varmvitt. Större kontaktområden i modellen bidrar till mer intensiv värmeavledning.

SMD 5050: LED-egenskaper

SMD 5050 förutsätter placering av tre lysdioder av samma typ i ett fall som mäter 50 x 50 mm. De tekniska egenskaperna hos de använda LED-källorna i röda, blå och gröna färger liknar de kristaller som installerats i SMD 3528. Var och en av de tre lysdioderna har en arbetsström på 0,02 A med ett totalt värde på 0,06 A. Det angivna värdet är gränsen. Överskridande av värdet kan göra att enheten inte fungerar.

SMD 5050 har samma storlek

Enheterna är konstruerade för en direkt spänning på 3-3,3 V med ett ljusflöde på 18-21 lm. Varje kristall har en effekt på 0,7 W och det totala värdet är 0,21 W. Enheten kan generera en glöd i olika färger från monotont vitt, grönt, blått, gult till flerfärgat.

Designen och egenskaperna hos 5050 lysdioder möjliggör individuell kontroll av varje färg på grund av elementens nära arrangemang. Styrenheterna som ingår i armaturerna gör att du kan justera färgen på glödet smidigt genom att smidigt byta från varandra till en annan efter en viss tidsperiod. Ofta har flera styrlägen möjligheten ljusstyrka.

Huvudegenskaper hos SMD 5730 LED

Moderna produkter med geometriska parametrar på 5,7 × 3 mm. På grund av sin stabila prestanda klassificeras SMD 5730 lysdioder som superljusprodukter. Nya material används för tillverkning, på grund av vilka de har ökad effekt och mycket effektivt ljusflöde. SMD 5730 kan fungera under hög luftfuktighet. De är inte rädda för vibrationer och temperaturvariationer. De kännetecknas av en lång livslängd. De har en spridningsvinkel på 120 grader. Efter 3000 timmars drift överstiger inte graden 1%.

Tillverkare erbjuder enheter av två typer: med en effekt på 0,5 och 1 W. De förstnämnda är märkta med SMD 5730-0.5, de senare är märkta med SMD 5730-1. Enheten kan arbeta med impulsström.För SMD 5730-0.5 är märkströmmen 0,15 A, och när man byter till ett pulserat driftläge kan den nå 0,18 A. Den kan bilda ett ljusflöde på upp till 45 Lm.

SMD 5730 - utseende

För SMD 5730-1 är märkströmmen 0,35A, pulsströmmen kan nå 0,8A med en ljuseffektivitet på 110 lm. På grund av användningen av en värmebeständig polymer i produktionsprocessen är enhetens kropp inte rädd för exponering för tillräckligt höga temperaturer (upp till 250 ° C).

Cree: faktiska egenskaper

Produkterna från den amerikanska tillverkaren presenteras i ett brett sortiment. Xlamp-serien inkluderar single-chip och multi-chip-produkter. De förstnämnda kännetecknas av fördelningen av strålning längs enhetens kanter. Denna innovativa lösning gjorde det möjligt att organisera produktionen av lampor med en stor glödvinkel med ett minimalt antal kristaller.

XQ-E High Intensity-serien är den senaste utvecklingen från företaget. Produkter har en glödvinkel på 100-145 grader. Med relativt små geometriska parametrar på 1,6 x 1,6 mm har sådana lysdioder en effekt på 3 V med ett ljusflöde på 330 lm. Egenskaperna hos Cree-enstaka LED-lampor garanterar högkvalitativ CRE 70-90 färgåtergivning.

Multichip LED-enheter har den senaste typen av strömförsörjning 6-72 V. De är vanligtvis uppdelade i tre grupper beroende på ström. Produkter upp till 4W har 6 kristaller och finns i MX- och ML-paket. XHP35 LED är klassad till 13W. De har en spridningsvinkel på 120 grader. De kan vara varma eller kalla vita.

Cree - alltid utmärkt kvalitet

Kontrollera en LED med en multimeter

Ibland blir det nödvändigt att kontrollera LED-prestandan. Detta kan göras med en multimeter. Testning utförs i följande ordning:

Foto	Arbetsbeskrivning
	Vi förbereder nödvändig utrustning. En vanlig kinesisk multimetermodell kommer att göra.
	Vi ställer in motståndsläget motsvarande 200 ohm.
	Vi berör kontakterna till det markerade elementet. Om lysdioden fungerar tänds den.

LED-färgmarkering

För att köpa en LED med önskad färg, föreslår vi att du bekantar dig med färgsymbolen som ingår i markeringen. För CREE är den placerad efter beteckningen av serien av lysdioder och kan vara:

Andra tillverkare använder ofta en annan konvention. Så KING BRIGHT låter dig välja en modell med strålning inte bara av en viss färg utan också av en nyans. Beteckningen i märkningen kommer att motsvara:

Avkodning av märkningskoden för LED-remsan

Ett dielektrikum med en tjocklek på 0,2 mm används för att tillverka LED-remsan. Ledande spår appliceras på den med kontaktdynor för chips avsedda för montering av SMD-komponenter. Tejpen innehåller enskilda moduler med en längd på 2,5-10 cm och utformade för en spänning på 12 eller 24 volt. Modulen kan innehålla 3-22 lysdioder och flera motstånd. Längden på färdiga produkter är i genomsnitt 5 meter med en bredd på 8-40 cm.

En etikett appliceras på rullen eller förpackningen, som innehåller all relevant information om LED-remsan. Avkodningen av markeringen kan ses i följande bild:

Avkodning av LED-remsmarkering

Relaterad artikel:

Vad man ska göra av lysdioder med egna händer

LED-lampor används ofta för tillverkning av icke-standardprodukter. Ofta är självmonterade modeller många gånger bättre än färdiga motsvarigheter. Vi erbjuder dig att bekanta dig med idéer som kan implementeras med egna händer.

Olika applikationer finns för lysdioder

LED-strömstabilisator

Spänningsstabilisatorn kan tillverkas i följande ordning:

Foto	Arbetsbeskrivning
	Vi förbereder nödvändiga material, utrustning och verktyg. Du behöver ett lödkolv, tång och tråd.
	Efter att ha klippt av överflödig längd från de använda elementen, tippar vi benen på mikrokretsen.
	Vi lödar dioden "-" på mikrokretsens vänstra ben.
	Vi löd 100/16 kondensatorn "+" på mikrokretsens högra ben och "-" till mittbenet.
	Vi löd kondensatorn 300/16 "+" till mikrokretsens vänstra ben och "-" till mittbenet.
	Vi lödar ingångskontakterna.

Vi gör DRL från lysdioder

Varselljus kan göras internt om du vill öka bilens synlighet på dagtid. För detta används 5-7 lysdioder på 1 eller 3 W för varje block och aluminiumkort. Elementen är fästa vid basen med värmeledande lim.

DRL för Niva gör det själv

Montering av blinkande lysdioder

Den blinkande lysdioden är monterad enligt olika scheman. Beroende på vilka mål som eftersträvas kan du välja monokromatiska element eller olika färger. Oftast implementeras principen om "Darlington-paret", vilket innebär att alternerande laddning och urladdning av två kondensatorer, med sekventiell överföring av energi från en diod till en annan.

Självmonterad blinkande lysdiod

Ljus och musik på lysdioder

Med hjälp av lysdioder kan du samla ljus och musik, vilket kommer att ge festlighet. Figuren visar ett detaljerat diagram som gör att du kan uppnå önskat resultat. Mikrofonen som ingår i kretsen är en elektrisk signal som omvandlar ljud. Det är värt att vara uppmärksam på de superlätta 3-volts-lysdioderna.

Det enklaste systemet med lätt musik

LED-spänningsindikator

Spänningsindikatorn kan monteras på egen hand, styrd av diagrammet som visas i figuren. Detta kräver ett antal motstånd, transistorer, lysdioder och strömförsörjning. Om monteringen är korrekt när spänningen appliceras tänds ett grönt ljus och om det tappas ett rött.

Krets för montering av en spänningsindikator

LED-anslutningsdiagram

När du börjar ansluta lysdioder bör du följa vissa regler. Du bör följa schemat, eftersom strömmen går i en riktning.

Beräkning av LED-motstånd

För att ta reda på hur man beräknar motståndet för en lysdiod är det tillräckligt att återkalla Ohms lag, som beskriver beroendet hos den önskade parametern (R) på värdet på strömmen (I) och spänningen (U): R = U / I. Om du behöver ansluta en 3 V LED designad för en ström på 0,02 A till en 5 V strömförsörjning måste du ta bort de extra 2 V genom att inkludera ett motstånd med ett tillräckligt motstånd på 100 ohm i kretsen.

Ohms lag hjälper dig att beräkna spänning

Ibland, enligt beräkningsresultaten, kan det visa sig att LED-motståndet bör ökas med ett icke-standardvärde efter att ha fått ett motstånd med närmast högre motståndsvärde än vad som krävs. Ljusflödet som avges av enheten kommer att minska något, även om detta inte kommer att märkas visuellt.

Diagram över anslutning av lysdioden till ett 220 V-nätverk

Den använda strömkällan bestämmer förfarandet för att välja schemat för anslutning av lysdioden till 220V-nätverket. Möjlig användning:

Kopplingsschema till 220 V

Parallell och seriell anslutning

Lysdioder kan anslutas i serie och parallellt. I det första fallet kommer den erforderliga spänningen att vara lika med summan av spänningsfallet för varje element. När de är anslutna parallellt läggs de aktuella värdena till. När du använder enheter med olika parametrar beräknas egenskaperna för vart och ett av motstånden separat.

Seriellt och parallellt alternativ

Ansluter lysdioder till 12V

Lysdioden är ansluten i följande ordning:

Foto	Arbetsbeskrivning
	Vi beräknar motståndet hos motståndet.
	Vi lödar ett motstånd med ett motstånd som är lika med eller högre än det beräknade mot diodens katod.
	Vi ansluter lysdioden till strömkällan och kontrollerar dess prestanda.

Således är det lätt att förstå egenskaperna hos lysdioder 3 W eller mer, samt att installera dem själv.

Video: grundparametrar för lysdioder

Betygsätt den här artikeln

Läser in...

 

Se även:

Kopplingsschema för en genomgångsbrytare med två platser: hur man organiserar systemkontroll Strömförsörjningsenhet för LED-strip 12V - enhet för att ansluta bakgrundsbelysningen till elnätet Dimmer för 220V LED-lampor: arrangemang av ett smart hem LED-belysning för köksskåp: typer, funktioner och installationsgrunder LED-drivrutiner: vad de är och vad de är för Låt det vara ljus i vår trädgård: välja en LED-gatlykta