Мощные светодиоды: одно- и многокристальные, материал, проводники и питание

Ультраяркие светодиоды компании CREE

Время на чтение: 6 мин

Чтобы понять, какой светодиод лучше для фонарика, нужно ознакомиться с разновидностями данного элемента. Если требуется освещение темных помещений или улицы, выбор можно остановить на ярком фонарике со светодиодами белого свечения. Этого будет достаточно, чтобы видеть дорогу перед собой примерно на 15-20 метров.

Когда речь идёт о портативном осветительном приборе, который должен справляться с более сложными задачами, нужно обратить внимание на показатели светового потока. Например, дорогой и мощный фонарь сможет осветить большое пространство за счет усиленного луча.

  • Виды фонариков со светодиодами
  • Типы светодиодов в фонариках
  • Какой светодиод самый яркий и мощный для фонарика
  • Выбор светодиодов для фонарика
  • Замена светодиодов в фонарике

Светодиоды: классификация, характеристики и преимущества

Сегодня в магазинах и торговых точках можно встретить на прилавках огромное количество светодиодов, которые существенно отличаются по типу и виду друг от друга. Иногда из-за неопытности потребителя, продавцы стараются продать более низкого качества товар, который является для магазина не рентабельным. Консультанты, демонстрируя определенный вид светодиода говорят, что он более качественный и яркий в отличие от других аналогов. Однако это совершенно не так. К выбору светодиодов нужно отнестись ответственно. От количества потребляемой энергии напрямую зависит яркость светодиодов.


Лучшие ленты – это качественные ленты

Качество. Как можно разобраться, качественная лента или нет? Это сложный вопрос. Проще всего это понимают профессионалы, которые работают со светодиодными источниками постоянно. Первоначально это определяется визуально. добротно выполненные бобины, на которых намотана лента. Подложка ленты. Какой фирмы клеящий слой и еще ряд косвенных признаков, по которым можно определить качественную ленту от некачественной.

Миллионы километров некачественных лент поступают к нам из-за «китайского рубежа». В своих произведениях искусства китайские дельцы устанавливают свои светодиоды, с уменьшенными кристаллами. А это, естественно, приведет к быстрой деградации светодиодов. Но и это не самое страшное. Страшно, когда производитель зная о том, что и светодиоды с заниженными характеристиками установил, так еще и заставляет их работать на запредельных мощностях.

Читать также: Диаметры сечения медных проводов

Классификация светодиодов

По типам их можно классифицировать на 220, 24 и 12 В. Есть светодиоды и с более низкими требованиями по количеству переменного тока. В них встраивают специальные резисторы. Изделия с известной маркировкой от производителя SMD 3528/5050 пользуются большим спросом у потребителей. Если рассматривать другие маркировки последнего поколения, например, SMD 2835/5730/5630. Данные изделия светят максимально ярко. У этой группы светодиодов показатели люмен намного выше остальных маркировок. Если рассматривать мощность светового потока, то она выглядит следующим образом: — От 4.5 до 5 Люмен для SMD 3528. — От 12 до 14 Люмен для SMD 5050. — От 24 до 28 Люмен для SMD 2835. — До 75 Люмен для SMD 5630. — До 75 Люмен для SMD 5730. SMD 5730 является самым мощным и может подойти для любой сферы использования.

Преимущества светодиодов

Несколько лет назад светодиодные ленты стали отличным аналогом замены обычному освещению. Всего несколько изделий могут заменить помогут существенно сэкономить электроэнергии и избавиться от обычных лампочек. Светодиоды способны максимально экономить электроэнергию в вечернее и ночное время суток, а также в прохладное время года. Основными преимуществами можно выделить: — Экономичность потребления электроэнергии. — Имеют высокую к скачкам и перенапряжениям в сетях. — Разнообразный спектр применения в разных сферах.

Печатная плата светодиодов

Печатная плата позволяет максимально точно определить качество светодиодной ленты. Рекомендуется выбирать изделия с гибкой конструкцией. Она получила название «FPC». При выборе нужно обратить особое внимание на полупроводники и качество их нанесения. Если плата качественная, то в ней можно наблюдать использование прокатной меди. Чтобы обеспечить низкий уровень сопротивляемости качественная плата должна быть двухсторонней. Двухсторонняя плата позволяет обеспечить мягкое и равномерное свечение по всему периметру. В платах низкого качества производитель используется обычное напыление. За счет маленькой толщины такого напыления печатная плата светодиода за короткий срок приходит в неисправное состояние. Чтобы отличить напыление от прокатной меди, следует проводник потереть. Напыление быстро сотрется, поэтому такое изделие не рекомендуется покупать.

Проводники

Вторую важную роль играют тонкие проводники, которыми подключён кристалл к питанию. В хороших они сделаны из золота и 2 штуки на каждый контакт, в сумме их должно быть 4. Для удешевления цены их количество уменьшают до 1шт из золота. В самых дешевых ставят медный проводник, или позолоченную медь, чтобы не отличалось от золота.

Поэтому дешевый проводник работает на пределе, не имея запаса по силе тока. Особенно эта проблема проявляется в автомобильных светодиодных лампах. В бортовой сети авто могут быть скачки до 30 вольт. Качественный диод без проблем переносит скачки, работает долго. У дешевого перегорает проводник, а кристалл остаётся целым. Им даже стабилизатор тока для светодиодов плохо помогает, из-за наличия других недостатков.

Читать также: Работа дисковой пилорамы видео

RGB на 10W и 20W

Производитель SMD: какого лучше выбрать

Лидерами по производству SMD во всем мире считаются производители европейских стран. Это известные производители торговых марок «Sveteco», «Technology», «Geniled», «CreeJoliet». Изделия европейских производителей отличаются высоким качеством, мощным уровнем света и длительным ресурсом. За ними идут российские производители, которые успешно заявили о себе и удерживают лидирующие позиции. Это торговые марки «LUX» и «LEDCraft». У изделий превосходное соотношении цены, производительности и качества. Можно отметить еще одного производителя – это Epistar, продукция которого имеет очень низкую стоимость и достойное качество. Специалисты предупреждают, что слишком яркий свет губительно влияет на сетчатку глазу. Поэтому мощные светодиоды стоит устанавливать в больших помещениях, например, бассейнах, конференц-залах, производственных цехах. С мощным световым потоком светодиоды нужно правильно устанавливать. Они должны располагаться так, чтобы в разных частях помещения было равномерное освещение. Высокий уровень яркости может негативно сказаться на общем виде интерьера. Следует помнить, что, если при покупке у Вас возникает вопрос о том, какие светодиоды самые яркие, посоветуйтесь со специалистом. Дорогие изделия отвечают все требованиям безопасности и качеству. Лучше заплатить немного дороже за светодиоды, но в дальнейшем существенно экономить на потреблении электроэнергии на протяжении долгого времени. Однако, выбор остается только за потребителем.

Читайте также:
Принцип работы светодиода: белый, желтый, кластер, из чего сделан и конструкция

Виды светодиодных лент по типам светодиодов. Лучшие из них

Большой популярностью пользуются ленты, произведенные на основе светодиодов SMD 5050 и SMD 3528. Что такое SMD и устройство этих диодов можно найти в этой статье. В ряде технических характеристик на ленту можно увидеть чипы 5060 или 5055. В магазине покупатели мне часто задают вопрос, что это за диоды и чем отличаются от других? Тут все просто – 5060 и 5055 это те же самые 5050,только в них удлиненные вывода чипов. Здесь стоит быть осторожным. Большинство продавцов играют на неосведомленности покупателей и «впаривают» покупателям ленты на 5060 под видом более ярких и лучших. Это не верно. Поэтому будьте осторожными. Все ленты выпускают на 12, 24 или 220 В. Ничем особенным они не отличаются, кроме как тем, что в низковольтные впаивается резистор.

Читать также: Гак машина своими руками

Также в последнее время большой популярностью стали пользоваться светодиодные ленты, выпускаемые на диодах 5630, 5730 и 2835. Это светодиоды последнего поколения и имеют увеличенный световой поток, по сравнению со своими предшественниками. Есть ленты и на других диодах, но они мало распространены и имеют свою специфику. На них останавливаться не стоит, т.к. в наших магазинах я их практически не встречал. И это не связано с тем, что наши покупатели не приобретали бы такой товар. Просто они специфичны и продаваться будут долго. А это никому не выгодно. К таким можно отнести боковые ленты серии 335.))) Не понятно? Вот и я о том же)

Каждая из лент, о которых я упомянул выше, имеет свои характеристики и используется в своих «епархиях». Нам стоит сразу внести ясность и понять когда и где стоит использовать LED ленты. Только после этого мы можем сделать вывод о том, какие светодиодные ленты лучше.

В зависимости от монтируемых светодиодов на ленту мы получаем яркость. Для тех, кто хочет более подробно узнать о характеристиках светодиодов я указал ссылки ранее. В своем же материале я только укажу световую характеристику – люмены.

Светодиод Световой поток, Лм
SMD 3528 4.5-5.0
SMD 5050 12-14
SMD 2835 24-28
SMD 5630 (5730 ) до 75

Исходя из этих данных мы видим, что самые мощными и лучшими будут ленты на диодах 5730 (5630 ). И вот тут я начну «сопротивляться». Лучшая для чего? Для освещения бассейна? Да! Это лучший вариант ( при условии, что она влагостойкая ). Для подсветки аквариума, интерьера автомобиля – НЕТ! Для чего нам такой яркий свет в аквариуме? Если, конечно, нас не будут радовать «слепые» рыбки. Про второй случай – я сам автолюбитель. И тоже воткнул себе в интерьер 5630 ленту. Света оказалось слишком много, пространство маленькое, глаза режет. Пришлось устанавливать менее мощную.

Надеюсь, тут мы разобрались, что если брать характеристику по освещенности,то лучшими стоит считать ленты на 5630, 5730 диодах, самыми «плохо» светящими можно считать 3528.

Можно заморочиться и начать «доказывать с пеной у рта»,что освещенность это не одна характеристика и стоит обращать внимание на освещаемое помещение и подбирать ленту исходя из этого, но знаю по себе, что ни к чему это не приведет. 99 процентов покупателей покупают именно ЯРКИЕ ленты. Вне зависимости от того куда хотят их разместить. И только потом начинают думать. Оставлю это на их совести и просто приведу данные, где стоит использовать ленты на разнообразных диодах. А пользоваться этими данными – решение каждого.

И кстати, на работе распечатал подобную таблицу и разместил на видном месте))) Вопросов на порядок поубавилось. Но все равно берут ЯРКУЮ))))))))))) Постоят в стороне, по выбирают и покупают ЯРКУЮ). Часто интересуюсь – «А зачем? Стоимость в три раза больше, столько света не надо, тогда зачем платить больше?». Ответ одинаковый у всех – «Пусть будет. На будущее. » Ну пусть будет) Мне больше прибыли)

Ленты на светодиодах Применимость
SMD 3528 Подсветки любых уровней, где требуется создать приглушенный свет: спальня, подсветка рабочего места на кухне, подсветка двухуровневых потолков (в случае наличия другого искусственного освещения ). Любая другая подсветка для декора. Не используется как самостоятельный источник света. Отлично подчеркивает достоинства товаров на витринах магазинов, т.к. имеет приглушенный свет.
SMD 5050 Ленты лучше использовать в автомобилях: подсветка днища, интерьера, подкапотного пространства и т.п. Хорошо зарекомендовали себя как единственный источник света в маленьких помещениях до 8 кв.м. на 5 м ленты. Их можно использовать как отдельно,так и совместно с другими источниками света.
SMD 2835 Достаточно яркие диоды. Можно использовать как самостоятельно так и с другими источниками света. Если использовать как самостоятельное освещение, то 5 м ленты хватит на освещение комнаты до 12 кв.м. Освещенность будет немного меньше нормативной. Но вполне пригодно. Как подсветку использовать не рекомендуется. Свет узконаправленный, дает четкую световую границу, и декоративного освещения не получается. Бьет по глазам.
SMD 5630 (5730) Одни из самых ярких лент. Стоит использовать как самостоятельное освещение в помещениях до 18 кв.м. на 5 м ленты. Часто используется как самостоятельное освещение в офисных помещениях и в торговых залах. Сильно греются. Настоятельно рекомендуется использовать в профилях из алюминия. Как декоративное освещение не желательно. Четкая светотеневая граница узконаправленного света будет указывать плохой вкус владельца.

Это не мои личные прихоти или рекомендации. Это собраны «пожелания» большинства производителей лент, которые и рекомендуют места установки. А им все-таки стоит довериться, т.к. именно они и только они хорошо знают свою продукцию и где ее лучше использовать. А не бабушка Нюра, которой сын купил ленту 5730 в ванную комнату 5 кв.м. и теперь она думает, что умирает, т.к. цвет лица в зеркале уже не розовый, а зеленовато-синий.

Ну вот на этой хорошей ноте и остановимся. Лучшие светодиодные LED Tape ленты по освещенности, из наиболее распространенных в России – на SMD 5630, 5730. Самые «мало» светящие – 3528.

Мощные светодиоды, характеристики

Многие из вас видели разницу цен в отечественных и китайских интернет-магазинах на мощные светодиоды. Модель на 50W в Китае стоит 100руб, в России 500 руб. Внешне они похожи, энергопотребление одинаковое, отличий никаких не видно.

Читайте также:
Квадратные подрозетки по китайскому стандарту 86х86 и другие виды подрозетников

На самом деле есть много технических характеристик, которые используют китайцы для максимального удешевления LED. При этом очень сильно страдает и качество и параметры. Но для плохого и дешёвого диода не пишут реальные параметры, указывают от качественных LED. Обычно пишут те же стандартные 50.000ч. службы, такую же мощность. Будут рассмотрены только сверхъяркие светодиоды белого света на 100вт, 50вт, 30вт, 20вт, 10вт. Инфракрасные ИК, ультрафиолетовые УФ, RGB будут участвовать в отдельных обзорах и тестах.

  • 1. Размер
  • 2. Параметры сверхярких светодиодов
  • 3. Характеристики от китайцев
  • 4. Пример характеристик от Bridgelux
  • 5. Цена
  • 6. Разброс параметров
  • 7. Материал основания
  • 8. Проводники
  • 9. Самые мощные
  • 10. Линзы для оптики

Размер

Образцы на 10W

Иногда продавец в спецификациях на светодиоды 10 вт, 20 вт, 30 вт, 50 вт, 100 вт пишет размер используемых кристаллов, в единицах «mil». Это единица измерения равная одной тысячной дюйма, или 0,0254 миллиметра. Чтобы проверить продавца на честность, можно измерить микрометром размеры кристаллов. Только требуется полная разборка с демонтажом силиконового покрытия, удалением слоя люминофора.

Светодиодные матрицы состоят из стандартных кристаллов на 1 ватт, которые ставятся с одноватники в корпусе Эмиттер. Стандартные габариты чипа 30*30mil и 45*45mil, в миллиметрах 0,762*0,762мм и 1,143*1,143мм. Номинальный ток 300мА.

Количество чипов можно просто посчитать под люминофором. На цветных и трехцветных RGB светодиодах они ничем не закрыты. Если их 50 штук, то реальная будет 50 ватт.

Исключением является светодиод 10W, у него их 9 штук. Еще один приплюсовали маркетологи, для увеличения продаж.

Слева 45*45mil, справа неизвестные микроскопические

Параметры сверхярких светодиодов

Примеры на 1W и 3W в корпусе эмиттер

Чтобы удешевить стоимость, китайцы решили ставить на 10W, 20W, 30W, 50W, 100W кристаллы поменьше и похуже на 0,5W и 0,75W, для которых номинальный ток 150мА и 220мА. Для них 300мА будет слишком много, они будут сильно деградировать и греться. Хорошие кристаллы должны иметь размер от 30*30mil до 45*45mil.

Соответствие размеров и мощности:

  1. 1W = 45*45mil;
  2. 1W = 30*30mil;
  3. 0,75W = 24*40mil;
  4. 0,5W = 24*24mil.
  5. 0,5W = 20*20mil для SMD5730

Bridgelux, Epistar, Epileds

Характеристики от китайцев

Заботливый продавец на странице с товаром размещает таблицу с параметрами светодиодных матриц. Если эти данные не указаны, то покупать в этом месте не советую, может быть большой разброс в качестве.

В таблице для 24*24mil вы видите, что продавец указывает стандартную мощность 10вт, 20вт, 30вт, 50вт, 70вт, 100вт и количество установленных кристаллов. Внимательно смотрим на напряжение и силу тока. Для 100вт количество вольт 30-32В, Ампер 2-2,1А.

Вычисляем мощность для 24*24mil:

  • минимальная 30В*2А = 60вт;
  • максимальная 32В*2,1А = 67,2вт;
  • то есть вместо обещанных 100вт, будет 60-65вт.

Значение в 60-65вт всё равно завышено, так как 1 чип на 0,5W, то реально там 50W, а продали нам его как 100вт. Кристаллы и так самые дешевые и самые плохие, поэтому любой разгон им противопоказан.

Вычисляем для 24*44mil:

  • минимальная 30В * 2,850А = 85,5W;
  • максимальная 32В * 3А = 96W;
  • среднее будет 90W.

По таблице получили 90W, реально там 75W, завысили на 15W.

Посчитаем для 30*30mil:

  • минимум 32В * 2,8А = 89,6W
  • максимум 34В * 3,5А = 119W
  • среднее 105W

Размер 30*30mil обеспечивает обещанные технические характеристики. Такие же чипы ставятся в обычные качественные одноватники 1W с энергопотреблением 10вт, 20вт, 30вт, 50вт, 70вт, 100вт

Пример характеристик от Bridgelux

Покажу характеристики мощных светодиодных COB матриц от мировых производителей. Используйте эту таблицу для сравнения с бюджетными. Световой поток зависит от цветовой температуры, чем она выше, тем лучше эффективность Люмен на Ватт. Еще зависит от индекса цветопередачи, при CRI70 показатель светоотдачи до 128 лм/вт.

Разница по этим параметрам для одинаковой мощности, например 50W, получается:

  • CRI90, 2700К, 50вт = 80 лм/вт;
  • CRI70, 5600К, 50вт = 128 лм/вт;
  • 128лм/вт — 80лм/вт = 48лм/вт разница, или 60%.

Осталось самое интересное, это цена таких изделий на 10W, 20W, 30W, 50W, 100W. Укажу цены в рублях, по которым покупал. Как вы видите цена отличается в 3-4 раза. Покупая дешевое барахло не надейтесь на чудо, что вам повезёт и попадется хороший. единственный способ длительной эксплуатации, это использование заниженного тока. Таким образом можно избежать активной деградации и лишнего нагрева.

Энергопотребление 24*24mil 24*44mil 30*30mil
10W 33 руб. 20 руб. 129 руб.
20W 78 63 226
30W 98 82 278
50W 131 107 302
70W 150
100W 205 121р. 453

Максимум такие чипы можно нагревать до 60° и это температура кристалла, а не корпуса. Критическая будет 70°. У мощных фирменных нагрев допустим до 110°, у самых качественных и дорогих до 150°.

Световой поток, конечно же у них прилично завышен, китаец обещает 100 лм/вт. Реально бывает от 60 до 80лм/вт. У качественного фирменного этот показатель 105-120 лм/вт.

Эту информацию можно использовать для возврата денег за товар. Вас обманули, если реальная мощность оказывается в 2 раза меньше. Открываем диспут на Aliexpress и просим возврат половины суммы. Две недели назад купил таких диодов на 2000 руб. скоро придут и буду просить возмещение ущерба за обман.

Разброс параметров

Дешевые светодиодные чипы на 10, 20, 50, 100 ватт могут иметь достаточно большие отличия по параметрам. Из-за этого часть чипов будет сильнее греться и деградировать, соответственно они быстрее выйдут из строя. Для проверки включите на очень малом токе, чтобы они немного светились. Визуально вы увидите, что некоторые кристаллы светят сильно, а другие плохо.

Материал основания

Для удешевления стоимости, китайцы в качестве материала основания используют алюминий или его сплавы. У качественных применяется медь, у которой лучше теплопроводность. Поэтому качественный мощный светодиод должен весит в 2-3 больше, чем дешевый.

Проводники

Для подключения кристаллов к контактам используют тонкие нити в количестве от 2 до 4 штук. И тут можно сэкономить, заменив 4 золотые нити на медные или уменьшив количество до 2 штук. Еще один вариант, это медная нитка покрытая золотом сверху, найти разницу очень сложно.

Они отвечают за силу тока, на которой диод может работать. Они делаются с запасом, чтобы выдерживать скачки напряжения и не перегорать. На бюджетных матрицах их меньше или они сделаны из меди.

Читайте также:
Как закрепить провод в штробе: особенности крепления, дюбель-хомуты и дюбель стяжки

Некоторые из вас уже сталкивались с подобным явлением на светодиодных габаритных лампах. Китайская лампочка со стабилизатором питания отработает меньше часов, чем лампа на фирменных диодах без стабилизатора. У фирменного качественные проводники, которые хорошо выдерживают скачки в автомобильной сети, которые бывают до 30В.

Самые мощные

Кроме распространённых на 10 вт, 20 вт, 30 вт, 50 вт, 100 вт бывают и самые мощные светодиоды на 150W, 300W, 500W. По результатам тестирования световой поток при наличии оптики на диоде 500 ватт плавит снег на расстоянии нескольких метров. Благодаря большому размеру установленных кристаллов, из них вылетают очень жирные и разогретые фотоны.

Линзы для оптики

При изготовлении светодиодных прожекторов и светильников самое сложное это найти подходящий корпус, который будет фокусировать, защищать, охлаждать. Обычно в наличии бывает радиатор и драйвер, как основа конструкции. Один из самых простых способов закрыть мощный светодиод и сфокусировать его световой поток, это установка линзы-коллиматора. Комплект состоит из хромированной рамки, отражателя и линзы. Фокусирование света может быть от 5° до 90°. Достаточно закрепить светодиод на любом радиаторе и закрыть его сверху. Он будет полностью защищен от внешних воздействий, вдруг вороны выклюют его.

Нет в этих матрицах меди, там везде поголовно сплав какой то похож на латунь, самое что обидное латунь хуже алюминия!

Китайцы могут использовать разные сплавы, качество зависит от цены.

Говорите эксперт? Но ни одного нормального ответа-все ваши ответы уклончивы.

Напишите подробнее, что вам не понравилось.

«Эксперт» написал чушь:
«На бюджетных матрицах их меньше или они сделаны из меди, проводимость которой ниже. По этой причине они часто выходят из строя.»

Электропроводность золота хуже, чем меди. Его туда ставят по механическим и хим. причинам.

Золото тянется лучше, более тонкие проводники можно делать. Золото не окисляется, в отличие от меди. Коллега, вы представитесь.

Подложка из алюминия ничем не проиграет медной, разница в теплопроводности в два раза, она актуальна только при серьезных скачках температур за короткий промежуток времени. Светодиод это не процессор и система охлаждения пассивная, разница температуры между медью и алюминием при одинаковой площади поверхности радиатора будет в пределах погрешности измерений. В остальном, статья полезная.

Для небольшого кристалла разница может быть существенной.

Был прожектор, начал тускло светить заказал драйвер на 50 ватт, подключаю к светодиоду не горит. Каковы могут быть причины

Причины вы найдёте мультиметром, измерив напряжение и ток. У светодиода высокое падение напряжения, а драйвер рассчитан на более низкое.

Добрый день Сергей!
Попала мне в руки китайская мощная светодиодная лампа, как указывал производитель на 100 Вт, прочитав Вашу статью и посчитав диоды, понял что на 50 Вт)). Вопрос собственно в чем, как мне подобрать необходимый диод по внешнему виду (разобрав лампу), никаких хар-к на ней нет. Известно только что свет диода специальной волны:
PPFD(PAR) µmol/s/м²: 448
Красный PPFD(PAR) µmol/s/м²: 261
Синий PPFD(PAR) µmol/s/м²: 158
Зеленый PPFD(PAR) µmol/s/м²: 29
ИК PPFD(PAR) µmol/s/м²: 88
Потребляемая мощность Вт: 100
Заранее спасибо за ответ!

Светодиоды подбирают не по внешнему виду, а по характеристикам. У хороших диодов обычно подробно написаны параметры.

День добрый, нужен LED 100-150 честных ватт, а если еще и БП есть в прайсе к нему — шикарно будет.
Буду благодарен за магазин или фирму с доставкой по России, а вообще желательно с офисом в России, сам просто с Крыма и мало кто из иностранцев отправит сюда что-то.
Спасибо.

Не понял какой LED вам нужен.

Д.день. первоначально конечно хорошие диоды. Ну и магазин нормальный.

Хорошие диоды на Aliexpress будут стоить дорого, дороже чем в России. Почему вас интересует именно китайский магазин? какой размер кристалла вас интересует ?

Диоды на подложке ватт на 30-70. Для установки в прожектора

Вас интересует хороший магазин или хорошие светодиоды?

Подскажите хороший магазин с хорошим качеством диодов на 220 вольт. На алиэкспрессе. Спсибо.

Характеристики, производители и топ лучших мощных светодиодов

Led-светильники применяются сегодня повсеместно – от незначительной по яркости подсветки в цифровых приборах до сверхярких прожекторов и фонарей уличного освещения. Мощные светодиоды попадают в отдельную категорию осветительных устройств и отличаются рядом технических характеристик от аналогов меньшей силы. Рассмотрим, какие производители выпускают лед-элементы такого типа, каковы их основные параметры, область применения, а также наиболее популярные модели из них, имеющиеся в продаже.

Кто производит самые мощные и яркие led

Далеко не все производители светодиодов выпускают самые яркие и мощные лед-светильники. Среди компаний, обретших наибольшую популярность в этом сегменте, можно выделить следующие:

  1. Cree. Совместное японо-американское производство мощных лед-светильников. Компания начала работу в 1987 году и сегодня занимает лидирующую позицию среди прочих линеек по выпуску сверхмощных светодиодов. Примечательно, что разработчик изготавливает не просто мощные, а энергоэффективные модели led-источников. Например, уже в 2012 году были созданы образцы с предельными светотехническими показателями, превзошедшими даже теоретические расчеты – 250 лм на один ватт. При этом светодиодные лампы изготавливаются в двух категориях – повышенной яркости High-Brightness и более мощные XLamp. Производитель заверяет, что его лед-светильники работают до 100 тыс. часов.
  2. Lumileds. Компания возникла в качестве отделения американской промышленной группы Hewlett-Packard. В 1999 году начались первые разработки в сфере выпуска мощных светодиодов. Сегодня продукция фирмы известна по всему миру под маркой LUXEON. Продукция выпускается в нескольких сериях – базовая Emitter, с радиатором типа «звезда» Star, повышенной светоотдачи K2 Emitter и новое поколение K2 Star. При максимальной яркости лед-элементы отличаются легкостью, миниатюрностью и незначительным выделением тепла, что позволяет применять их в области, где не допустим даже малый нагрев от источника света.
  3. Avago Technologies. Независимая калифорнийская компания, основанная в 1961 году. Занимается разработкой и производством оптоволоконных систем. Одно из направлений – выпуск ультраярких светодиодов в штатных корпусах. Примером является образец PLCC-4. Среди его главных характеристик выделяются – надежность, термостойкость, широкое цветовое разнообразие, 120-градусный угол излучения, срок службы при неизменных параметрах – до 50 тыс. часов. Применяется для внутренней и внешней подсветки, а также в автотехнике.
  4. OSRAM. Компания с вековым опытом производства ламп – преимущественно накаливания и энергосберегающих. С 2001 года начала выпуск светодиодов, в том числе самые мощные. Срок службы моделей Opto достигает 100 тыс. часов. Другим широко известным детищем массового изготовления фирмы является органические лед-кристаллы OLEDs. Среди прочих популярных серий выделяются – миниатюрный герметичный корпус DRAGON, четырех-шести-кристальные и недорогие OSTAR-Lighting.

Обратите внимание! Сегодня на рынке можно найти мощные светодиоды не только известных марок, но и фирм-однодневок. Это преимущественно китайские производители. Главное их свойство – существенно низкая цена, чем у оригиналов. Однако платой за это является несколько уменьшенная мощность и вдвое или втрое меньший срок службы.

Характеристики мощных светодиодов

Большую часть современных светодиодов принято считать очень яркими при мощности от 0,5 ватт. Однако существуют экземпляры силой и в 10 и 100 и даже 500 Вт (полукиловаттные лэд-лампы способны плавить лед с расстояния нескольких метров). При этом работают они от сети напряжением 12 вольт, хотя есть модели с низким номиналом от 5 вольт и ниже и, напротив, с большим – от 24 вольт и выше. Наиболее полную характеристику конкретного мощного лед-элемента дает обзор самых важных его параметров, среди которых можно выделить:

  1. Габариты. Нередко производитель отображает эту величину в «mil», что соответствует двум сотым миллиметра.
  2. Мощность, в ваттах.
  3. Номинальное напряжение, в вольтах.
  4. Светимость, в люменах.
  5. Ток, в миллиамперах.
  6. Материал. Хороший – медный (более теплопроводный), не очень – на базе алюминиевых сплавов (как правило, китайских производителей).
  7. Количество и качество проводников для подключения кристаллов. На фирменных используются до 4 золотых электродов, на плохих – не более 2 медных проводка.
  8. Температура цвета.
  9. Производитель.
  10. Стоимость.
Читайте также:
Потребление электроэнергии теплым полом на 1 кв.м: инфракрасный теплый пол

Рекомендация! Матрицы мощных светодиодов состоят из набора одноваттных кристаллов, размер которых задан стандартными параметрами – 30 на 30 или 45 на 45 mil с значением номинального тока в 300 мА. Чтобы определить, какова будет действительная мощность лед-светильника, необходимо подсчитать количество этих чипов. На цветных и RGB-версиях их можно видеть невооруженным глазом под люминофором – они ничем не прикрыты. К примеру, если их количество будет равно 40, значит действительная сила источника будет равна 40 Вт.

ТОП самых ярких и мощных

Наиболее мощными на сегодня являются светодиоды серии XHP компании-производителя Cree. Светимость в 1000 лм достигается работой трех (или даже одного, функционирующего в пиковом режиме) полупроводниковых кристаллов. Для сравнения, предыдущий рекорд 2011 года при одинаковых светотехнических показателях с нынешним требовалось 4, а в 2008 году – все 9 кристаллов. Фактически при одинаковых с предшественниками габаритами новые экземпляры дают в два раза более мощный световой поток.

Среди наиболее мощных светодиодов других популярных производителей выделяются следующие модели:

  1. LE UW E3B компании OSRAM, 730 лм на 15 Вт.
  2. LUW W5AP серии Diamond DRAGON той же линейки, 260 лм.
  3. ASMT-QWB2-NEF0E от Avago Technologies.
  4. LXK2-PWC4-0200 линейки Lumileds, 200 лм.
  5. L2K2-MWC4-11-0200 производителя Lumileds, 200 лм.

Область применения

Использование мощных светодиодов особенно актуально в тех областях, где нужно создать яркое освещение или подсветку, не повышая при этом энергопотребление и не снижая рабочий ресурс самого светильника. Это прежде всего такие сферы, как:

  1. Подсветка улиц, дорог, магистралей.
  2. Освещение больших площадей различного назначения – культурно-массовых объектов, аэропортов, вокзалов, стадионов.
  3. Создание достаточной видимости в цехах в соответствии с нормативами на производстве.
  4. Декоративная иллюминация зданий, мостов, строений, садов.
  5. Обеспечение системы сигнальных фонарей, светофоров на транспорте, взлетно-посадочных полосах, морских портах.
  6. Проведение охранных, поисковых мероприятий с созданием максимально возможной засветки местности в темное время суток.
  7. Освещение частных территорий.
  8. Оптические системы транспортных средств передвижения.

Важно! Главное преимущество мощных светодиодов по сравнению с лампами накала и энергосберегающими аналогами состоит в большом сроке службы (до 100 тыс. часов) и экономии до 95%.

Основные выводы

Мощные светодиоды выпускают многие производители, но наиболее популярными и зарекомендовавшими себя в качестве надежных являются следующие:

  1. Cree.
  2. Lumileds.
  3. Avago Technologies.
  4. OSRAM.

Среди наиболее важных характеристик мощных светодиодов выделяются: габариты матрицы, мощность, номинальный ток и напряжение, светимость, материал радиатора, количество и материал проводников для подключения полупроводникового кристалла, цветовая температура, производитель и цена. Наиболее ярким являются лед-элементы серии XHP линейки Cree. Светимость одного кристалла может достигать рекордных 1000 лм. Применение светильников с такими светотехническими характеристиками достаточно широко – от уличных фонарей и светосигнальных устройств до транспортных оптических систем.

Рынок светодиодов многолик и разнообразен. Прогресс на месте тоже не стоит. Даже специалисты подчас затрудняются с первого раза определить тип и мощность светодиода – чего уж говорить о новичках. С каждым годом производителей становится все больше, каждый из них придумывает свою маркировку и подразделение по типам. Эта статья, возможно, поможет вам разобраться в самых распостраненных типах светодиодов.

– У вас есть светодиоды на сто ватт ?
– Нет, таких светодиодов не бывает.
– Ты, лошара, торгуешь светодиодами и не разбираешься !

Разговор в радиомагазине

Маломощный (индикаторный) светодиод

Самый распостраненный вид светодиодов, встречающийся повсеместно. Диаметр может колебаться от 2 до 20 мм. Слово “индикаторный” к нынешним, даже маломощным, светодиодам можно применить лишь достаточно условно – иные могут запросто засветить вам “зайчика” в глаз. Однако и само слово “индикатор” тоже со временем приняло уродливые формы. Например, мне пришлось заклеить изолентой индикатор сети нового музыкального центра – а то ночью можно читать под ним было, но вот заснуть – увы :)
Типовые параметры белого светодиода : ток 20 мА, напряжение 3,2 В. Таким образом, его мощность составляет 0,06 Вт. Чтобы заменить один мощный 1 Вт светодиод, индикаторных понадобится 20-25 штук.
Также к маломощным относят некоторые типы светодиодов поверхностного монтажа – SMD. Он подсвечивают кнопки в вашем сотовом, экран вашего монитора, если он с LED-подсветкой, из них изготовлены декоративные светодиодные ленты на самоклеющейся основе и многое другое. Есть два наиболее распостраненных типа : SMD 3528 и SMD 5050. Первые содержат такой же кристалл, как и индикаторные светодиоды с выводами, то есть его мощность примерно 0,06 Вт. А вот второй – три таких кристалла, поэтому его нельзя уже называть светодиодом – это светодиодная сборка. Принято называть SMD 5050 светодиодами, однако это не совсем правильно. Это – сборки. Их общая мощность, соответственно, около 0,2 Вт. На этом рассмотрение маломощных диодов можно прекратить – про них и так уже достаточно написано.

Читайте также:
Схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением в частном доме

Мощный светодиод


В этой сфере царит изрядный винегрет. Попробуем условно разбить его на буквально две категории. Первая – это светодиоды производства американской фирмы CREE. Эта контора, безусловно, заслужила право быть отдельной категорией. Да, да, я знаю, что есть и суперпроизводитель Nichia – родоначальник белого светодиода, есть Osram и еще изрядное количество брэндов. Все они выпускают весьма неплохие мощные светодиоды, однако Кри – это Кри. Есть всякие вкусные шипучки, а есть Кока-Кола ;) Обсуждать тут особенно нечего, светодиоды Cree весьма известны, также известны их характеристики. Поэтому мы их и не будем обсуждать. Отметим только, что светодиоды серий XRE, XPG, XML – это действительно светодиоды. MCE,MX, MPL – многокристальные сборки. К ним применимы основные принципы, которые мы рассмотрим чуть ниже.
Вторая категория – светодиоды noname, а именно – китайского производства. Ни для кого уже не секрет, что за последние пару лет китайцы сильно шагнули вперед в теме полупроводникового освещения. Поэтому покупка китайского мощного светодиода уже не такая лотерея, как два или три года назад. Наличие ebay.com и множества интернет-магазинов сделало китайские светодиоды весьма доступными.
При всех достоинствах “брэндов”, у них есть некоторые существенные недостатки. Первый и главный – цена. Китайский светодиод в среднем в два-три раза дешевле своего заокеанского собрата. Второй – гораздо более широкий ассортимент. Особенно это касается светодиодов с различной длиной волны и цветовой температурой.
Третий недостаток, если его можно считать таковым – тип корпуса. Фирма Cree изначально ориентировалась на средних и крупных производителей светодиодной техники. Корпус светодиодов рассчитан на автоматический монтаж, что позволяет производить светодиодные светильники сотнями и тысячами. Но если вы еще не доросли до таких объемов или хотите использовать светодиоды в своих домашних поделках – увы, вас ждут сложности. Светодиоды Cree позволяют использовать ручной монтаж с большими оговорками, ни о какой производительности труда говорить не приходится, да и отвод тепла – серьезная проблема. Единственный выход – приобретение светодиодов на алюминиевой печатной плате, что отнюдь не удешевляет проект.
Львиная доля китайских светодиодов изготавливается в так называемом корпусе “эмиттер”. Он несколько архаичен по нынешним временам, но при этом весьма удобен для ручного монтажа, эффективно отводит тепло и позволяет использовать множество типов оптики. Большая медная подложка прощает мелкие огрехи монтажа, линзу из поликарбоната легко очищать от загрязнений в отличии от “фирменной” силиконовой, большие вывода не создают сложностей при пайке.
Самый главный минус китайского светодиода по сравнению с брэндом – скудная техническая документация и отсутствие какого-либо стандарта. Ну и известное головотяпство китайцев. К примеру, у некоторых китайских производителей минус – это плюс. Не поленитесь проверить полярность светодиода, если заказываете первый раз. Давайте попробуем разобраться – можно ли на вид определить качество светодиода и его мощность.
Первое, и самое главное – правильно понимать, что такое мощность светодиода. Существует распостраненное заблуждение, что бывают одноваттные, трехваттные и т.д. светодиоды. Это не совсем так. У каждого светодиода существует понятие – максимальный рабочий ток. Вот он и определяет максимальную мощность светодиода. При этом его фактическая мощность зависит от тока, на который вы его включите. Для типового китайского “эмиттера” максимальный рабочий ток – 700 мА. Это означает, что его максимальная мощность равна произведению напряжения на ток, то есть примерно 3,7 В*0,7А=2,6 ватта. Фактически при продаже часто округляют до трех ватт. К тому же у недорогих кристаллов падение напряжения выше, и на токе 0,7А может достигать 4-4,5 вольт, а это уже полноценные три ватта. Чем меньше падение напряжения на токе 700 мА, тем экономичнее светодиод.

Для того, чтобы светодиод выдержал максимальный ток, необходимо соблюдение следующих условий :

1. Кристалл светодиода не должен содержать дефектов. Другими словами, очень важен производитель светодиодного чипа. 90% китайских производителей закупают чипы в Корее и на Тайване, иногда даже у Cree и других брэндов. Однако китайский светодиод с “брэндовым” чипом – сомнительное приобретение, так как цена ненамного ниже оригинала, а качество все-же не то. Последние два года китайцы начали выращивать свои кристаллы, но пока их качество не на уровне. Основная проблема – их трудно определить, остается уповать на честность поставщика.К сожалению, они получают все большее распостранение благодаря низкой цене.
2. Размер кристалла. Минимальный размер кристалла типового “эмиттера” 35×35 mil. Это чуть меньше 1х1 мм. Обычный размер – 38х38 либо 45х45 mil, то есть несколько больше 1х1 мм. (1 мил = 1/1000 дюйма = 0,0254 мм = 25,4 микрона)

Есть разновидность светодиодов с увеличенным кристаллом. Чем больше размер кристалла, тем выше световой поток, максимальный рабочий ток и максимальная мощность. Соответственно, визуально различить стандартный светодиод и светодиод с увеличенным кристаллом достаточно легко.

Подытоживая, можно сказать, что практически любой однокристальный качественный китайский эмиттер является трехваттным, что, несомненно, будет хорошей новостью для любителей поразгонять кристаллы :) Некоторые экземпляры сносно себя чувствуют при токе до 1500 мА.

Ложку дегтя в эту новость добавляют следующие нюансы :
1. Вам сложно установить качество кристалла, если поставщик неизвестен. Как минимум желательно спросить продавца о том, чьи чипы стоят в светодиодах. Заминка с ответом косвенно может сказать, что продавец плохо разбирается в своем товаре.
2. Часто кристалл залит люминофором так, что его самого и не видно. Это не очень хороший признак. Если люминофора не жалеют – значит он дешевый. К тому же такая заливка может скрывать кристалл меньшего размера. Ко всему прочему, дешевый люминофор способен потемнеть или даже отслоиться на повышенном токе.
3. Неизвестно – из какого материала изготовлены проводники к кристаллу, и какова их толщина. Изначально они изготавливаются из золотой проволоки и должны быть рассчитаны на ток не менее 1000-1500 мА. На практике для удешевления светодиода применяют проволоку меньшей толщины либо из позолоченного серебра, а то и вовсе из меди или других металлов.
4. Неизвестно качество приклейки кристалла к теплоотводящему основанию. Если ток 300-350 мА терпим для большинства “эмиттеров”, то 700 мА предъявляют непропорционально повышенные требования к качеству изготовления. Иными словами, при увеличении тока в два раза, требования к качеству приклейки и пайки кристалла к выводам возрастают в четыре раза.
5. Нельзя забывать, что с увеличением рабочего тока падает общая эффективность светодиода. Если на токе 350 мА он, условно говоря, выдаст 100 люмен, то на токе 700 мА – только 160-170, но никак не 200 люмен. И чем выше ток, тем ниже эффективность.

Читайте также:
Светодиодная RGB лента: характеристики, способы применения и особенности монтажа

Также на стоимость светодиода влияет биновка по цветовой температуре и отбор по падению напряжения. Если цветовая температура мало влияет на надежность, то большой разброс в падении напряжения при параллельном соединении способен вызвать серьезную разницу в свечении и неравномерность распределения тока. Отсутствие этих операций в технологической цепочке при изготовлении светодиода удешевляет его, но о стабильности характеристик готового изделия говорить не приходится.

Другими словами, использовать ток выше 350 мА при отсутствии внятной информации о происхождении, либо гарантий поставщика, не стоит. Если уж очень хочется – обеспечьте избыточный теплоотвод и проконтролируйте температуру. Все-таки почти в два раза больше света за те же деньги – стоит рискнуть :) На токе 700 мА светодиоду потребуется около 70-80 кв.см площади радиатора. Контролировать температуру лучше всего термопарой на выводе работающего светодиода, подвесив этот вывод в воздухе. Это если есть такая возможность. Если нет – измерять максимально близко к подложке светодиода со стороны радиатора. Температуру выше 70 градусов на радиаторе можно считать критической. На выводе может быть до 75 С. Однако оптимум – до 60 С.

На каком же токе оптимально использовать светодиод ? Это зависит от поставленной задачи. Если задача – создать максимально экономичный источник света – лучше обратить внимание на высокоэффективные светодиоды, выдающие более 120-130 Лм на ватт. При этом эксплуатировать их на токе выше 300 мА не стоит. В итоге вы получите, во-первых, максимум энергоэффективности, во-вторых, светодиод будет вечным при достаточном теплоотводе. Да, такие светодиоды ощутимо дороже своих собратьев с производительностью 100 Лм/ватт. Но при этом в долгосрочной перспективе более дорогие диоды окупятся быстрее. Если же задача максимальной экономии не стоит, вполне можно обойтись 35-38 mil чипами, разогнанными до 600-700 миллиампер. С точки зрения себестоимости готового изделия это ощутимо выгоднее использования высокоэффективных светодиодов.

Напоследок коснусь разницы между мощными однокристальными светодиодами и сборками. Основной недостаток сборок – бОльшая уязвимость по сравнению с однокристаллками. К примеру, светодиод Cree MX3 содержит три кристалла, соединенных параллельно. Как известно, светодиодные кристаллы имеют некоторый технологический разброс. При параллельном подключении один из кристаллов практически всегда будет пропускать через себя бОльший ток и, как следствие, нагрузка на него будет выше. В процессе эксплуатации выход из строя одного кристалла повлечет за собой увеличение тока через оставшиеся два. Эта же особенность делает светодиод более критичным к кратковременным перегрузкам. Следующий минус – точки пайки. Как показала практика, очень часто светодиод выходит из строя вследствие потери контакта с кристаллом из-за многократных циклов нагрева-остывания. Соответственно, если мощный светодиод содержит три кристалла – вероятность выхода из строя по этой причине возрастает в три раза. Тем не менее, разница в цене зачастую компенсирует этот недостаток. Также к преимуществам можно отнести уменьшение “точечного эффекта”.
Хотелось бы отметить, что китайские производители часто хитрят при продаже мощных светодиодных сборок (матриц). Первая из основных хитростей – заявление более высокого рабочего тока. К примеру, если матрица содержит 9 кристаллов 38 mil, включенных по схеме три последовательно-три параллельно, типовым считается ток 300 мА*3=900 мА, а мощность матрицы, соответственно, около 10 Вт. Предприимчивый производитель (продавец) заявляет ток 600*3=1800 мА и вуаля – матрица становится 20-ваттной ! И формально вроде никаких проблем – 35-38 mil кристалл, по идее, выдерживает такой ток без особых последствий. Но 9 таких кристаллов, собранных на единой подложке, могут дать непредсказуемый результат и по нагреву, и по деградации (необратимому уменьшению светового потока в процессе эксплуатации).
Вторая хитрость – установка в матрицу кристаллов менее 35-38 mil. Это делает матрицу дешевле, но отнюдь не лучше.
Ну и третья хитрость – совмещение двух предыдущих. Дает фантастические результаты при фантастически низкой цене :)
Таким образом, при покупке следует убедиться в том, что вам не подсовывают плоды деятельности таких хитрых предпринимателей.

Стоимость китайских светодиодов вполне располагает к попыткам выжать из них больше, чем заявлено. Если вы решились на этот шаг и разогнали свои “светики” – не поленитесь проконтролировать их визуально после пары недель работы. Если они выглядят также, как и при монтаже – есть надежда, что они себя хорошо чувствуют. Если же вокруг кристалла образовалось темное пятно – значит, тепло отводится от светодиода недостаточно эффективно. Думайте над конструкцией радиатора.

Технические характеристики и разновидности сверхярких светодиодов

Мощные светодиоды представляют собой элементы с большими показателями свечения, яркости (более 300 Лм/Вт), мощности (10 – 100 Вт). Изначально они применялись в качестве индикаторных ламп, но сегодня актуальны для обустройства освещения. LED-светильники рассчитаны на 50 тыс. часов работы от питания 6-72 В, что позволяет пользователям сэкономить на плате за электричество.

  1. Размеры кристаллов
  2. Разновидности мощных светодиодов
  3. Однокристальные
  4. Многокристальные
  5. До 4 Вт
  6. Свыше 4 Вт
  7. Светодиоды 5 мм
  8. Высокого напряжения питания
  9. Цветные
  10. Royal Blue
  11. СОВ-матрицы
  12. Светодиоды High-Brightness
  13. PLCC
  14. P4
  15. Круглые
  16. Овальные
  17. Светотехнические показатели
  18. Материал основания
  19. Проводники LED-элементов
  20. Линзы для оптики
  21. Сфера применения

Размеры кристаллов

Светодиодная матрица мощностью 80 Ватт

Сверхъяркий элемент выстраивается на кристаллах, размеры которых указываются как mil – тысячная доля дюйма. Если перевести величину в миллиметры, получится 0, 0254 мм. Размер стандартного кристалла составляет 30х30 и 45х45 mil.

Специалисты для определения размера кристалла используют цифровые штангенциркули с острыми концами. Инструмент позволяет выявить величину с точностью до 0,01 мм. Среднестатистическому человеку достаточно знать, что размер соотносим с мощностью:

  • 1 W – 45х45 mil или 30х30 mil;
  • 0,75 W – 24х40 mil;
  • 0,5 W – 24х24 mil.

Кристалл светодиода производители утапливают в корпусе, поэтому для измерения не применяют микрометр.

Разновидности мощных светодиодов

Мощный светодиод является светоизлучающим диодом с высокой мощностью. Элементы имеют длину волн от 650 до 660 Нм, рассеивание видно под углом 160 градусов. Полупроводниковые устройства подразделяются на несколько групп.

Читайте также:
Электрогенератор своими руками: устройство и принцип работы, схема для сборки

Однокристальные

Мощный однокристальный светодиод

У осветительных элементов небольшие габариты, но высокая плотность и достойная интенсивность свечения. К особенностям однокристальных вариантов относятся:

  • световой луч направляется к краям;
  • угол подсветки – от 100 до 145 градусов;
  • цветопередача – CRI 70–90;
  • мощность – до 3 Вт;
  • яркость светового потока – до 334 Лм.

Чтобы сделать один широкоугольный светильник, однокристальных светодиодов уходит меньше, чем стандартных ламп.

Многокристальные

Многокристальная светодиодная матрица CREE CXA2530

Особенность твердотельных элементов – мощность, зависящая от величины напряжения. Сила тока при этом составляет 3000 мА. Производители выпускают линейки многокристальных светодиодов с запиткой от 6 до 72 В. Классификация:

  • элементы с высоким напряжением;
  • элементы мощность менее 4 Вт;
  • элементы мощностью более 4 Вт.

Многокристальные SMD-источники имеют белое или цветное свечение.

До 4 Вт

Сверхъяркие светодиоды с суммарными показателями мощности до 4 Вт представлены вариантами MX и ML. Они различаются по типу корпуса, но сходны по углу свечения 120 градусов. Устройства выдают холодное и теплое свечение, а их светоотдача соотносится с мощностью. Повышенное напряжение питания повышает срок службы элементов без влияния на качество света.

Свыше 4 Вт

В рамках «гонки за люменами» разработаны многокристальные модификации с мощностью от 4 до 25 Вт, которые отличаются:

  • световым потоком от 250 до 2100 Лм;
  • энергоэффективностью – самая крупная лампа потребляет 12 Вт;
  • наличием открытого диода или матовой колбы;
  • системой самоохлаждения.

Наиболее крупный представитель линейки выполняется в корпусе 7х7 мм.

Светодиоды 5 мм

Фишка устройств заключается в рефлекторе с люминофором, излучающим яркий свет. Отражатель без линзы вставляется в фонарь, и световое пятно фокусируется на одном участке.

Полупроводниковые элементы 5 мм в диаметре отличаются рабочим напряжением 1,9-3,4 В. Сила тока равняется 20 мА, а сила света – от 30 до 30 тыс. мкд. Самые яркие 5 мм светодиоды выпускаются в нескольких цветовых вариантах свечения – белый (холодный и теплый), синий, красный, оранжевый, зеленый или желтый.

Высокого напряжения питания

Высоковольтный яркий светодиод, или HVW отличается компактными габаритами, большим световым потоком. Такие устройства используются для производства ретрофитов с цоколями Е14 или Е27. Индекс передачи равняется 70-90 CRI. Модели с мини-драйверами и мини-радиаторы в сравнении с низковольтными аналогами имеют больший КПД.

Рекомендуется использовать высоковольтные модификации с рассеивателем.

Цветные

LED-устройства предназначены для декоративного освещения интерьера, растений или подсветки строений. Компактный корпус (1,6х1,6 мм или 3,45х3,45 мм) и линза-купол позволяют сфокусировать потоки света. У некоторых серий индикация реализуется при помощи 2-4 оттенков, причем, яркость и температура регулируются.

Royal Blue

Светодиоды диаметром 5 мм или больше – это сверхъяркие устройства с удаленным люминофором. Покрытие наносится не на кристалл, а на внутреннюю часть вторичной оптики. Royal Blue формирует глубокий синий световой луч. Угол его рассеивания равен 90, 100, 135 и 140 градусов. Максимальный ток при использовании – 500, 700, 1000 А.

В сравнении со стандартными конструкциями Royal Blue выше по эффективности на 30%.

СОВ-матрицы

Технология многочисленных кристаллов на плате, или Chip-on-Board предусматривает установку элементов без корпуса или подожки. Все кристаллы близко расположены, покрываются общим люминофорным слоем. Плотность при технологии СОВ составляет 70 кристаллов/1 см 2, поэтому светодиоды имеют равномерное свечение. Стандартный светящийся слой СОВ-матрицы – это квадрат со сторонами 1-3 см или круг, такой же в диаметре.

Благодаря Chip-on-Board налаживается изготовление источника света с габаритами светящегося элемента, равными ДНаТ или МГЛ. Яркий фонарик с одинаковым свечением будет иметь мощность 100-150 Вт.

Чаще всего СОВ-диоды применяются для наружно освещения или производства фотоаппаратуры (CRI больше 95).

Светодиоды High-Brightness

Супер мощные и яркие High-Brightness светодиоды характеризуются величиной тока 20-70 А. Выпускаются в цветном и белом исполнении. Количество оттенков излучения зависит от числа анод-катодных пар. Направленность света LED-компонентов обеспечивает их применение для наружной рекламы – щитов, вывесок, лайтбоксов.

Модификации светодиодов на одном-нескольких кристаллах, подходящие для наружного монтажа. Размеры SMD-устройств позволяют выбирать их для акцентной подсветки или табло бегущей строки.

Светодиоды-«Пираньи» изготавливаются в квадратном корпусе из эпоксидного компаунда. Поверхность линзы вогнутая, выпуклая или овальная, что способствует равномерной направленность потока. Угол рассеивания бывает больше 120 градусов. Для фиксации лампы предназначены 4 вывода из металла. Размеры элементов – 3-7,7 мм. Они пропускают ток до 50 мА при напряжении 4,5 В.

Улучшенные рассеивающие свойства, прочная подложка и несколько цветовых вариантов свечения позволяют задействовать устройства в наружной рекламе и автотюнинге.

Круглые

Сверхъяркий светодиод по световым показателям лучше СОВ, поскольку изготавливается по технологии Chip On Glass (чип на стекле). Круглые слаботочные элементы находятся в оптическом корпусе диаметром 5 мм из эпоксидки. При работе потребляют 20 мА тока. Видимый угол обзора – 360 градусов, что лучше плоской матрицы. Существуют варианты с ограничителями вывода и без них.

1 лампа с filament-светодиодами по интенсивности света сравнится с лампой накаливания на 60 Вт.

Овальные

Уникальные по конструкции светодиоды могут излучать потоки света в двух направлениях. Модели рассчитаны на силу тока 20 мА, не повреждаются от ультрафиолета, влажной седы, скачков температур. Большой угол рассеивания оправдывает применение овальных элементов для создания огромных LED-экранов. Корпус источника света – всего 4 мм.

Рассеивание световых потоков овальными светодиодами происходит по осям X и Y.

Светотехнические показатели

Практические все мощные LED-элементы функционируют от напряжения 12 W, реже – от источников питания 24-48 W. Рассмотреть подробные светотехнические характеристики можно на примере XLamp XM-L от бренда Cree:

  • мощность – 10 W;
  • рабочее напряжение – 12 В;
  • показатель энергоэффективности – до 170 лм/В;
  • световой поток – 850 Лм (сила тока 3 А);
  • параметры основания – 5х5 мм;
  • температура света – от 4000 до 5000 К.

При силе тока более 3 А светоэлемент выдает около 910 Лм.

Материал основания

Материал основания светодиодов

Основание предназначено для крепления кристаллов. Его создают из таких материалов:

  • Алюминий. Бюджетные светодиоды отличаются недостаточной теплопроводностью, накаливаются при эксплуатации. Отличить алюминиевое основание можно по легкому весу;
  • Медь. Хорошо отводит тепло от чипа, но имеет больший вес. Диоды в процессе эксплуатации нагреваются.

Светодиоды мощностью 10 – 100 W с медным основанием должны весить в 2-3 раза больше стандартных на 5 W.

Проводники LED-элементов

Тончайший проводник обеспечивает качество подключения кристалла к источникам питания. Хорошее изделие изготавливается из золота, на одном контакте находится по 2 элемента. Характеристика проводников наиболее выражено прослеживается на автомобильной подсветке. Золотой элемент выдерживает колебания до 30 В, а медный перегорает.

Читайте также:
Схема подключения УЗО в однофазной сети с заземлением в частном доме

Линзы для оптики

Современные бренды выпускают специализированные оптические системы с различными диаграммами направленности (эллиптическая, для 3-х светодиодов). Основа для получения направленности параллельных пучков света – коллиматор. Он выполняется в виде отверстия в поглощающем покрытии с различной формой поперечного сечения. Источник излучения расположен на одном конце коллиматора.

Сфера применения

Энергосберегающие LED-светильники с небольшим коэффициентом пульсации используется в местах, где требуется яркая подсветка:

  • декоративное оформление помещений – подходят для напряжения сети 220 В;
  • производство автотранспорта – на приборной панели, дисплеях, сигналках, поворотниках;
  • уличное освещение;
  • наружная реклама – ситилайты, бегущие строки, информационные панели, щиты;
  • развлекательные заведения – акцентная подсветка зон;
  • оранжереи и теплицы – потоки определенного цвета стимулируют рост растений;
  • аквариумное освещение.

Популярность светодиодов связана с возможностью получения ультраяркости без особых затрат на электричество.

Ассортимент светодиодной продукции позволяет реализовать идеи декора интерьера, привлечь аудиторию оформлением вывески заведения. Эксплуатация светодиодов позволяет сэкономить на замене ламп накаливания – ресурс их работы равняется 30-50 тыс. часов.

Светодиоды: виды и схема подключения

Светодиодами называют полупроводниковые приборы, которые при подаче напряжения создают оптическое излучение. Их международное буквенное обозначение – LED (LightEmittingDiode).

Содержание статьи

  • Устройство светодиода
  • Как работает светодиод?
  • Виды и основные параметры светодиодов
  • Применение светодиодов
  • Основные правила подключения светодиодов
  • Основные характеристики светодиодов
  • Способы подключения
  • Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания
  • Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

Устройство светодиода

Хотя и существует множество светодиодов, самая распространённая форма состоит из 5-миллиметрового полимерного корпуса с линзой, медного или алюминиевого основания, катода, параболического рефлектора (отражателя) и кристалла, который соединяется с анодом при помощи тонкой золотой проволоки.

Как работает светодиод?

Принцип работы изделия основывается на взаимодействии двух полупроводников, положительного и отрицательного типа (p-n-переход). Когда электрический ток проходит через полупроводники, в месте соприкосновения выделяется энергия, излучающая свет. Это обусловлено переходом от одного типа проводимости к другому, когда ионы положительно заряженных дырок соединяются с отрицательными зарядами электронов.

Виды и основные параметры светодиодов

На схеме светодиод обозначается как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на его излучающий характер. В продаже имеется большое количество типов светодиодов, которые различаются между собой функциональным назначением, конструкцией, мощностью, цветом свечения и другими свойствами.

По назначению светодиоды разделяют на два вида – индикаторные и осветительные.

  • светодиоды SMD;
  • сверхъяркие Super Flux “Piranha”;
  • DIP светодиоды (Direct In-line Package);
  • Straw Hat («соломенная шляпа»).
  • COB (Chip On Board) светодиоды;
  • SMD LED;
  • филаментные (Filament LED).

Индикаторные светодиоды отличаются малой мощностью и умеренной яркостью свечения. Используются для цветовой индикации режимов работы различных приборов и оборудования, а также для подсветки дисплеев и приборных щитов. Разновидности индикаторных светодиодов:

  • DIP-светодиоды. Кристалл-излучатель находится в выводном корпусе, который чаще всего представляет собой выпуклую линзу. Минус – малый угол рассеивания излучения.
  • «Пиранья» – излучатель сверхвысокой яркости с четырьмя выводами, обеспечивающими его удобное крепление на плате. Востребован для подсветки приборов в автомобилях и в рекламных вывесках.
  • «Соломенная шляпа». Цилиндрический двухвыводный прибор со значительным углом рассеивания излучения и увеличенным диаметром линзы. Применяется в декоративных конструкциях и светосигналах тревоги.
  • SMD-светодиоды. Приборы сверхвысокой яркости располагаются в корпусах, рассчитанных на SMT-монтаж. В их маркировке указываются размеры в дюймах (их сотых долях) или в мм. На базе SMD-светодиодов изготавливаются светодиодные ленты.

Осветительные светодиоды встречаются в конструкции фонарей, фар, лент. Отличаются мощностью и яркостью свечения. Большинство осветительных приборов размещают в корпусах для SMT-монтажа. Изготавливаются в двух разновидностях белого цвета:

  • cool white – холодный;
  • warm white – теплый.

Осветительный SMD-светодиод представляет собой теплоотводящую подложку, на которой смонтирован излучающий кристалл, обработанный люминофорным составом.

Применение светодиодов

Такая продукция активно применяется в разных областях: световая реклама, домашние и промышленные осветительные приборы, автомобильная светотехника, светофоры и дорожные знаки, дизайн помещений, ландшафтная и архитектурная подсветка, а также многое другое.

  • значительная длительность эксплуатации;
  • экологическая безопасность;
  • высокая надежность и безотказность;
  • экономия электроэнергии;
  • высокое качество освещения;
  • низкие эксплуатационные расходы.

Основные правила подключения светодиодов

Конструкция светодиодов рассчитана на их подключение только к источникам постоянного тока с соблюдением полярности. Существует три варианта определения полярности:

  • По длине ножки (кроме SMD). Более длинная ножка является катодом, а короткая – анодом. В SMD-светодиодах имеется срез (ключ), который всегда располагается ближе к катоду.
  • С помощью мультиметра. Прибор устанавливают в режим «Прозвонка». Красный и черный щупы устанавливают на выводы. Если прибор засветился, то, значит, что красный щуп был подключен к аноду, а черный – к катоду. Если свечение не возникло, значит, надо поменять положение щупов. Если результат не изменился (свечение отсутствует), значит, прибор вышел из строя.

Основные характеристики светодиодов

Две главные характеристики, указываемы в паспорте светоизлучающего прибора:

  • Падение напряжения на приборе. Типичное значение – 3,2 В. Также для каждого светодиода существуют максимально допустимые напряжения Umax и Umaxобр – для прямого и обратного включений.
  • Номинальный ток. Обычно эти приборы рассчитаны на силу тока в 20 мА.

Способы подключения

Простейший вариант – подключение к низковольтному источнику постоянного тока.

Самый удобный и безопасный вариант – подключить светодиод к батарейке или аккумулятору с помощью включения в схему маломощного резистора. Его функция – ограничение тока, протекающего через p-n-переход, определенным значением. Без этого элемента LED быстро утратит рабочие свойства.

Резистор выбирают по сопротивлению и мощности. Расчет сопротивления по формуле:

R = (Uпитания – Uпаспорт.)/Iном., Ом, в которой:

  • Uпитания – напряжение электропитания, В;
  • Uпаспорт. – падение напряжения, паспортное значение, В;
  • Iном. – номинальный ток.

Полученное значение округляют в большую сторону до ближайшей номинальной величины из ряда Е24. После этого рассчитывают мощность, которую должен рассеивать резистор.

Читайте также:
Потребление электроэнергии теплым полом на 1 кв.м: инфракрасный теплый пол

P = Iном. 2 х R, где R – выбранное по таблице значение сопротивления.

Провести все эти действия можно быстро и просто с использованием онлайн-калькулятора.

Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания

Существует несколько типов блоков питания:

  • Стабилизированные источники постоянного напряжения для светодиодов на 5 Вольт и 12 Вольт. При колебаниях параметров сети напряжение на выходе такого источника питания остается постоянным и равным заявленной в паспорте величине. LED-светильники подсоединяют через резисторы.
  • Драйвер – импульсный блок питания со стабилизированным током. Характеристики, которые учитывают при его выборе: максимальное и минимальное выходное напряжение, выходной (рабочий) ток. В драйвере присутствует схема, стабилизирующая ток при скачках входного напряжения 220 В. При подключении светодиодного излучателя к драйверу резистор не требуется.

Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

При подключении нескольких светоизлучающих приборов к источнику питания может использоваться два варианта соединения – последовательное и параллельное.

Последовательное соединение представляет цепь полупроводниковых приборов, в которой катод первого излучателя спаян с анодом следующего – и так далее. Через все элементы последовательной цепи протекает ток одного значения, а падение напряжения суммируется. Мощность БП выбирается равной или превышающей сумму мощностей каждого элемента.

Минусы последовательного соединения:

  • При значительном количестве элементов цепи необходимо выбирать БП большого вольтажа.
  • При выходе из строя одного LED-диода перестает работать вся цепь.

В длинных лентах на 60-70 диодов на каждом элементе происходит падение напряжения примерно на 3 В, то есть такие ленты можно присоединять к сети 220 В через выпрямитель.

При параллельном подсоединении напряжение на всех элементах цепи будет равным, а суммируются токи каждого LED. Основная проблема в данном случае состоит в том, что LED-светильники, даже из одной партии, часто имеют различные характеристики. Поэтому, если поставить один общий резистор, на лампочки может подаваться ток разного значения, вследствие чего некоторые элементы будут светить слишком ярко, а некоторые – тускло. Решение проблемы – установка отдельных резисторов для каждого диода.

Минусы параллельного подключения:

  • большое количество элементов цепи из-за необходимости использования индивидуальных резисторов для каждого диода;
  • существенный рост нагрузки при перегорании одного LED-диода (если используется один мощный резистор на всю цепь).

Это самый подходящий вариант соединения светодиодов, поскольку он позволяет хотя бы частично скомпенсировать недостатки последовательного и параллельного подключений. В этом случае параллельно соединяются цепочки последовательно расположенных элементов. Этот способ применяется в современных елочных гирляндах или лентах. Преимущество такого решения: если даже выйдут из строя одна или несколько параллельных цепочек, остальные будут исправно светить.

Светодиоды – как работает, полярность, расчет резистора

Светодиоды – одни из самых популярных электронных компонентов, использующиеся практически в любой схеме. Словосочетание “помигать светодиодами” часто используется для обозначений первой задачи при проверке жизнеспособности схемы. В этой статье мы узнаем, как работают светодиода, сделаем краткий обзор их видов, а также разберемся с такими практическими вопросами как определение полярности и расчет резистора.

Устройство светодиода

Светодиоды — полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

Светодиод состоит из нескольких частей:

  • анод, по которому подается положительная полуволна на кристалл;
  • катод, по которому подается отрицательная полуволна на кристалл;
  • отражатель;
  • кристалл полупроводника;
  • рассеиватель.

Эти элементы есть в любом светодиоде, вне зависимости от его модели.

Светодиод является низковольтным прибором. Для индикаторных видов напряжение питания должно составлять 2-4 В при токе до 50 мА. Диоды для освещения потребляют такое же напряжение, но их ток выше – достигает 1 Ампер. В модуле суммарное напряжение диодов оказывается равным 12 или 24 В.

Подключать светодиод нужно с соблюдением полярности, иначе он выйдет из строя.

Цвета светодиодов

Светодиоды бывают разных цветов. Получить нужный оттенок можно несколькими способами.

Первый – покрытие линзы люминофором. Таким способом можно получить практически любой цвет, но чаще всего эта технология используется для создания белых светодиодов.

RGB технология. Оттенок получается за счет применения в одном кристалле трех светодиодов красного, зеленого и синего цветов. Меняется интенсивность каждого из них, и получается нужное свечение.

Применение примесей и различных полупроводников. Подбираются материалы с нужной шириной запрещенной зоны, и из них делается кристалл светодиода.

Принцип работы светодиодов

Любой светодиод имеет p-n-переход. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении двух полупроводников разного типа электропроводности. Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.

При подаче напряжения электроны и дырки в p-n-переходе начинают перемещаться и занимать места. Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны.

Не всякий p-n переход может излучать свет. Для пропускания света нужно соблюсти два условия:

  • ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света;
  • полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.

Реализовать подобное в структуре с одним p-n-переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.

Для создания светодиодов используются прямозонные проводники с разрешенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее распространенные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).

Цвет светоизлучающего диода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок. Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно добиться свечения в широком оптическом диапазоне – от ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения.

Светодиоды инфракрасного, красного и желтого цветов изготавливаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.

Виды светодиодов, классификация

По предназначению выделяют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые используются для стилизации, декоративной подсветки – например, украшение зданий, рекламные баннеры, гирлянды. Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в помещении.

Читайте также:
С какой стороны в розетке фаза: в старых и современных розетках, определение мультиметром

По типу исполнения выделяют:

    Dip светодиоды. Они представляют собой кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Относятся к индикаторным светодиодам. Существуют монохромные и многоцветные устройства. Используются редко из-за своих недостатков: большой размер, малый угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при долгом функционировании на 70%, слабый поток света. Dip светодиоды

  • Spider led. Такие светодиоды похожи на предыдущие, но имеют 4 выхода. В таких диодах оптимизирован теплоотвод, повышается надежность компонентов. Активно используются в автомобильной технике.
    • Smd – светодиоды для поверхностного монтажа. Могут относиться как к индикаторным, так и к осветительным светодиодам. Smd

    • Cob (Chip-On-Board) – кристалл установлен непосредственно на плате. К преимуществам такого решения относятся защита от окисления, малые габариты, эффективный отвод тепла и равномерное освещение по всей площади. Светодиоды такой марки являются самыми инновационными. Используются для освещения. На одной подложке может быть установлено более 9 светодиодов. Сверху светодиодная матрица покрывается люминофором. Активно используются в автомобильной индустрии для создания фар и поворотников, при разработке телевизоров и экранов компьютеров. Cob
    • Волоконные – разработка 2015 года. Могут использоваться в производстве одежды. Волоконные
    • Filament также является инновационным продуктом. Отличаются высокой энергоэффективностью. Используются для создания осветительных ламп. Важное преимущество – возможность осуществления монтажа напрямую на подложку из стекла. Благодаря такому нанесению есть возможность распространения света на 360 градусов. Конструкция состоит из сапфирового стекла с диаметром до 1,5 мм и специально выращенных кристаллов, которые соединены последовательно. Число кристаллов обычно ограничивается 28 штуками. Светодиоды помещаются в колбу, которая покрыта люминофором. Иногда филаментные светодиоды могут относить к классу COB изделий. Filament

    • Oled. Органические тонкопленочные светодиоды. Используются для построения органических дисплеев. Состоят из анода, подложки из фольги или стекла, катода, полимерной прослойки, токопроводящего слоя из органических материалов. К преимуществам относятся малые габариты, равномерное освещение по всей площади, широкий угол свечения, низкая стоимость, длительный срок службы, низкое потребление электроэнергии. Oled
    • В отдельную группу выделяются светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводами, так и в виде smd исполнения. Используются в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.

    Светодиоды могут быть:

    • мигающими – используются для привлечения внимания;
    • многоцветными мигающими;
    • трехцветными – в одном корпусе есть несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
    • RGB;
    • монохромными.

    Светодиоды классифицируются по цветовой гамме. Для максимально точной идентификации цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения.

    Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они бывают теплых оттенков (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К).

    По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Напрямую от мощности зависит сила света.

    Полярность светодиодов

    При неправильном включении светодиод может сломаться. Поэтому важно уметь определять полярность источника света. Полярность – это способность пропускать электрический ток в одном направлении.

    Полярность моно определить несколькими способами:

    • Визуально. Это самый простой способ. Для нахождения плюса и минуса у цилиндрического диода со стеклянной колбой нужно посмотреть внутрь. Площадь катода будет больше, чем площадь анода. Если посмотреть внутрь не получится, полярность определяется по контактам – длинная ножка соответствует положительному электроду. Светодиоды типа SMD имеют метки, указывающие на полярность. Они называются скосом или ключом, который направлен на отрицательный электрод. На маленькие smd наносятся пиктограммы в виде треугольника, буквы Т или П. Угол или выступ указывают на направление тока – значит, этот вывод является минусом. Также некоторые светодиоды могут иметь метку, которая указывает на полярность. Это может быть точка, кольцевая полоска.
    • При помощи подключения питания. Путем подачи малого напряжения можно проверить полярность светодиода. Для этого нужен источник тока (батарейка, аккумулятор), к контактом которого прикладывается светодиод, и токоограничивающий резистор, через который происходит подключение. Напряжение нужно повышать, и светодиод должен загореться при правильном включении.
    • При помощи тестеров. Мультиметр позволяет проверить полярность тремя способами. Первый – в положении проверка сопротивления. Когда красный щуп касается анода, а черный катода, на дисплее должно загореться число , отличное от 1. В ином случае на экране будет светиться цифра 1. Второй способ – в положении прозвонка. Когда красный щуп коснется анода, светодиод загорится. В ином случае он не отреагирует. Третий способ – путем установки светодиода в гнездо для транзистора. Если в отверстие С (коллектор) будет помещен катод – светодиод загорится.
    • По технической документации. Каждый светодиод имеет свою маркировку, по которой можно найти информацию о компоненте. Там же будет указана полярность электродов.

    Выбор способа определения полярности зависит от ситуации и наличия у пользователя нужного инструмента.

    Расчет сопротивления для светодиода

    Диод имеет малое внутреннее сопротивление. При подключении его напрямую к блоку питания, элемент перегорит. Чтобы этого не случилось, светодиод подключается к цепи через токоограничивающий резистор. Расчет производится по закону Ома: R=(U-Uled)/I, где R – сопротивление токоограничивающего резистора, U – питание источника; Uled – паспортное значение напряжения для светодиода, I – сила тока. По полученному значению и подбирается мощность резистора.

    Важно правильно рассчитать напряжение. Оно зависит от схемы подключения элементов.

    Можно не производить расчет сопротивления, если использовать в цепи мощный переменный или подстроечный резистор. Токоограничивающие резисторы существуют разного класса точности. Есть изделия на 10%, 5% и 1 % – это значит, что погрешность варьируется в указанном диапазоне.

    Выбирая токоограничивающий резистор, нужно обратить внимание и на его мощность. почти всегда, если при малом рассеивании тепла устройство будет перегреваться и выйдет из строя. Это приведет к разрыву электрической цепи.

    Когда нужно использовать токоограничивающий резистор:

    • когда вопрос эффективности схемы не является основным – например, индикация;
    • лабораторные исследования.

    В остальных случаях лучше подключать светодиоды через стабилизатор – драйвер, что особенно это актуально в светодиодных лампах.

    Онлайн – сервисы и калькуляторы для расчета резистора:

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: