Caracteristicile LED-ului: consum curent, tensiune, putere și luminozitate

Momentele în care LED-urile au fost folosite doar ca indicatoare de comutare a dispozitivelor au trecut mult timp. Dispozitivele LED moderne pot interzice complet lămpile incandescente în lămpile de uz casnic, industrial și de stradă. Acest lucru este facilitat de diferitele caracteristici ale LED-urilor, știind că puteți alege analogul corespunzător LED-urilor. Folosirea LED-urilor, având în vedere parametrii lor de bază, deschide o abundență de oportunități în domeniul iluminării.

Care sunt LED-urile

LED-ul (indicat prin LED, LED, în limba engleză) este un dispozitiv bazat pe un cristal semiconductor artificial. Prin trecerea unui curent electric prin el, se creează fenomenul de emisie de fotoni, ceea ce duce la luminescență. Această strălucire are o gamă foarte îngustă de spectru, iar culoarea sa depinde de materialul semiconductor.

LED-urile cu strălucire roșie și galbenă sunt realizate din materiale semiconductoare anorganice, pe bază de arsenură de galiu, verde și albastru, pe bază de nitrură de indiu-galiu. Pentru a crește luminozitatea fluxului luminos, se folosesc diferiți aditivi sau se folosește o metodă multistrat atunci când un strat de nitruri de aluminiu pur este plasat între semiconductori. Ca rezultat al formării mai multor tranziții cu electron-gaură (p – n) într-un singur cristal, luminozitatea sa crește.

Există două tipuri de LED-uri: pentru afișare și iluminare. Acestea sunt folosite pentru a indica includerea diverselor dispozitive în rețea, precum și surse de iluminat decorativ. Acestea sunt diode colorate plasate într-o carcasă translucidă, fiecare dintre ele având patru ieșiri. Aparate de emisie a luminii infraroșii, utilizate în dispozitivele pentru telecomenzi (telecomandă).

În domeniul iluminării se utilizează LED-uri care emite lumină albă. LED-urile se disting prin culoare cu alb rece, alb neutru și strălucire albă caldă. Există o clasificare utilizată pentru iluminarea LED-urilor prin metoda de instalare. Marcarea LED-uri SMD înseamnă că dispozitivul constă dintr-un substrat de aluminiu sau cupru pe care este plasat un cristal diod. Substratul în sine este localizat în carcasă, ale cărui contacte sunt conectate la contactele LED-ului.

Un alt tip de LED este indicat de OCB. Într-un astfel de dispozitiv, pe o placă este plasată o mulțime de cristale acoperite cu fosfor. Datorită acestui design, se obține o luminanță ridicată. Această tehnologie este utilizată în fabricarea lămpilor LED cu un flux luminos ridicat într-o zonă relativ mică. La rândul său, acest lucru face ca producția de lămpi cu LED-uri să fie cea mai accesibilă și mai ieftină.

Fiți atenți! Comparând lămpile cu LED-uri SMD și COB, se poate observa că primele pot fi reparate înlocuind un LED defect. Dacă lampa nu funcționează cu LED-urile COB, va trebui să schimbați întreaga placă cu diode.

Atunci când alegeți o lampă LED adecvată pentru iluminare, trebuie să țineți cont de parametrii LED-urilor. Acestea includ tensiunea de alimentare, puterea, curentul de funcționare, eficiența (ieșirea luminii), temperatura luminescenței (culoarea), unghiul de radiație, dimensiunile, perioada de degradare. Cunoscând parametrii de bază, va fi posibil să alegeți cu ușurință instrumente pentru obținerea unuia sau a altui rezultat al iluminării.

De regulă, pentru LED-urile obișnuite, este furnizat un curent de 0,02A. Cu toate acestea, există LED-uri concepute pentru 0.08A. Aceste LED-uri includ dispozitive mai puternice în care sunt implicate patru cristale. Ele sunt situate în aceeași clădire. Deoarece fiecare dintre cristale consumă 0,02A, în total, un dispozitiv va consuma 0,08A.

Stabilitatea dispozitivelor LED depinde de cantitatea de curent. Chiar și o ușoară creștere a puterii curente contribuie la scăderea intensității radiației (îmbătrânire) a cristalului și la creșterea temperaturii culorii. Acest lucru conduce în cele din urmă la faptul că LED-urile încep să se arunce în albastru și cad prematur. Și dacă indicatorul intensității actuale crește semnificativ, LED-ul va arde imediat.

Pentru a limita consumul curent, regulatoarele de curent pentru LED-uri (drivere) sunt furnizate în proiectoarele cu LED-uri și corpuri de iluminat. Ele convertesc curentul, ajungând la valoarea dorită a LED-urilor. În cazul în care trebuie să conectați un LED separat la rețea, trebuie să utilizați rezistențe limitatoare de curent. Rezistorul LED-ului este calculat pe baza caracteristicilor sale specifice.

Sfat bun! Pentru a alege rezistența potrivită, puteți utiliza calculatorul pentru a calcula rezistorul pentru LED-ul, situat pe Internet.

Cum se cunoaște tensiunea LED-urilor? Faptul este că parametrul de tensiune LED ca atare nu este prezent. În schimb, este utilizată caracteristica căderii de tensiune pe LED-uri, ceea ce înseamnă magnitudinea tensiunii la ieșirea LED-ului atunci când un curent nominal trece prin ea. Valoarea tensiunii indicată pe pachet reflectă scăderea tensiunii. Cunoscând această valoare, se poate determina tensiunea rămasă pe cristal. Această valoare este luată în considerare în calcule.

Având în vedere utilizarea diferitelor semiconductori pentru LED-uri, tensiunea la fiecare dintre ele poate fi diferită. Cum de a afla cât de multe LED-uri de volți? Puteți determina culoarea dispozitivelor strălucitoare. De exemplu, pentru cristalele albastre, verzi și albe, tensiunea este de aproximativ 3V, pentru galben și roșu – de la 1,8 până la 2,4V.

Atunci când utilizați conexiunea paralelă cu LED-uri de o valoare identică cu o tensiune de 2V, este posibil să întâlniți următoarele: ca urmare a variației parametrilor, unele diode emițătoare se vor defecta (arde), în timp ce altele vor străluci ușor. Acest lucru se va întâmpla din cauza faptului că, cu o creștere a tensiunii de până la 0,1V, se observă o creștere a curentului care trece prin LED-uri cu un factor de 1,5. Prin urmare, este important să vă asigurați că curentul corespunde LED-ului nominal.

Se efectuează compararea fluxului luminos al diodelor cu alte surse de lumină, având în vedere puterea radiației pe care o produc emisia. Instrumentele cu diametrul de 5 mm produc o lumină de la 1 la 5 lm. În timp ce fluxul luminos al unei lămpi cu incandescență de 100W este de 1000 lm. Dar când se compară este necesar să se ia în considerare faptul că lumina lămpii obișnuite este difuză, în timp ce LED-ul este direcțional. Prin urmare, este necesar să se țină cont de unghiul de dispersie a LED-urilor.

Unghiul de împrăștiere a diferitelor LED-uri poate fi de la 20 la 120 de grade. Când sunt iluminate, LED-urile dau o lumină mai strălucitoare în centru și reduc iluminarea la marginile unghiului de împrăștiere. Astfel, LED-urile luminează mai bine un spațiu special, în timp ce folosesc mai puțină energie. Cu toate acestea, dacă doriți să măriți aria de iluminare, proiectarea lămpii utilizând lentile difuzive.

Cum de a determina puterea LED-urilor? Pentru a determina puterea lămpii LED necesară pentru înlocuirea lămpii cu incandescență, este necesar să se aplice un factor de 8. Astfel, puteți înlocui o lampă obișnuită de 100 W cu un dispozitiv LED de cel puțin 12,5 W (100 W / 8). Pentru comoditate, puteți utiliza datele din tabelul de corespondență între puterea lămpilor cu incandescență și sursele de lumină cu LED-uri:

Atunci când se utilizează LED-uri pentru iluminare, indicatorul de eficiență este foarte important, determinat de raportul dintre fluxul luminos (lm) și puterea (W). Comparând acești parametri cu diferite surse de lumină, constatăm că eficiența unei lămpi cu incandescență este de 10-12 lm / W, fluorescent – 35-40 lm / W, LED – 130-140 lm / W.

Surse de temperatură de culoare cu LED-uri

Unul dintre parametrii importanți ai surselor LED este temperatura luminii. Unitățile de această magnitudine sunt grade Kelvin (K). Trebuie remarcat faptul că, în funcție de temperatura luminiscenței, toate sursele de lumină sunt împărțite în trei clase, dintre care albul cald are o temperatură de culoare mai mică de 3300 K, ziua albă este de la 3300 la 5300 K și albul rece este peste 5300 K.

Fiți atenți! Concepția confortabilă de către ochiul uman a radiațiilor LED este direct dependentă de temperatura de culoare a sursei LED.

Temperatura de culoare este indicată, de obicei, pe marcajul lămpilor cu LED. Acesta este indicat de un număr de patru cifre și litera K. Alegerea lămpilor cu LED cu o temperatură specifică a culorii depinde de caracteristicile utilizării sale pentru iluminare. Tabelul de mai jos prezintă utilizarea surselor LED cu diferite temperaturi luminoase:

Natura tipului de culoare permite ca temperatura de culoare a LED-urilor să fie exprimată folosind lungimea de undă. Marcarea anumitor dispozitive LED reflectă temperatura culorii ca interval de lungimi de undă diferite. Lungimea de undă este desemnată? și este măsurat în nanometri (nm).

Dimensiuni LED-uri SMD și caracteristicile acestora

Având în vedere dimensiunea LED-urilor SMD, dispozitivele sunt clasificate în grupuri cu caracteristici diferite. Cele mai populare diode cu emisie de lumină cu dimensiuni ale cadrelor sunt 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 și 5630. Caracteristicile LED-urilor SMD variază în funcție de dimensiune. Deci, diferite tipuri de LED-uri SMD diferă în luminozitate, temperatură de culoare, putere. La marcarea LED-urilor, primele două cifre indică lungimea și lățimea dispozitivului.

Principalii parametri ai LED-urilor SMD 2835

Principalele caracteristici ale LED-urilor SMD 2835 includ o zonă de radiație crescută. În comparație cu dispozitivul SMD 3528, care are o suprafață rotundă de lucru, zona de radiație a SMD 2835 are o formă dreptunghiulară, ceea ce contribuie la o putere mai mare a luminii cu o înălțime a elementului inferior (aproximativ 0,8 mm). Fluxul luminos al unui astfel de dispozitiv este de 50 lm.

Carcasa LED-urilor SMD 2835 este realizată din polimer rezistent la căldură și poate rezista la temperaturi de până la 240 ° C. Trebuie remarcat faptul că degradarea radiației în aceste elemente este mai mică de 5% în timpul celor 3000 de ore de funcționare. În plus, dispozitivul are o rezistență termică destul de scăzută a tranziției cristal-substrat (4 C / W). Curentul maxim de funcționare este de 0,18 A, temperatura cristalului este de 130 ° C.

Prin culoarea luminiscenței, ele emit alb cald cu o temperatură luminescență de 4000 K, alb alb este de 4800 K, alb alb este de la 5000 la 5800 K și alb rece cu o temperatură a culorii de 6500-7500 K. Este de remarcat faptul că fluxul luminos maxim de instrumente de alb rece o luminescență, minimă – la diode emiteoare de lumină cu culoare caldă albă. Designul dispozitivului a mărit plăcuțele de contact, ceea ce contribuie la o mai bună disipare a căldurii.

Sfat bun! LED-urile SMD 2835 pot fi utilizate pentru orice tip de instalare.

SMD 5050 Caracteristici LED

Designul carcasei SMD 5050 conține trei tipuri de LED de același tip. Sursele LED de albastru, rosu și verde au caracteristici tehnice similare cu cele ale cristalelor SMD 3528. Curentul de funcționare al fiecăruia dintre cele trei LED-uri este de 0,02A, deci valoarea totală a curentului pentru întregul dispozitiv este de 0,06A. Pentru ca LED-urile să nu eșueze, se recomandă să nu se depășească această valoare.

Dispozitivele cu LED-uri SMD 5050 au o tensiune directă de 3-3,3 V și o ieșire luminată (debitul de rețea) de 18-21 lm. Puterea unui LED este formată din trei valori ale puterii fiecărui cristal (0,7 W) și este de 0,21 W. Culoarea luminii emise de dispozitive poate fi albă în toate nuanțele, verde, albastru, galben și multicolor.

Apropierea LED-urilor de culori diferite într-un singur pachet SMD 5050 a făcut posibilă realizarea LED-urilor multicolore cu control separat al fiecărei culori. Pentru reglarea corpurilor de iluminat folosind LED-urile SMD 5050, sunt utilizate controluri, astfel încât culoarea stralucirii să poată fi schimbată ușor de la o la alta după o anumită perioadă de timp. De obicei, astfel de dispozitive au mai multe moduri de control și pot regla luminozitatea LED-urilor.

Caracteristici tipice SMD 5730 cu LED

LED-urile SMD 5730 sunt reprezentanți moderni ai dispozitivelor cu LED, a căror carcasă are dimensiuni geometrice de 5,7×3 mm. Acestea aparțin unor LED-uri de înaltă luminozitate, ale căror caracteristici sunt stabile și calitativ diferite de parametrii predecesorilor lor. Realizate prin utilizarea de noi materiale, aceste LED-uri sunt caracterizate de o putere sporită și un flux luminos foarte eficient. În plus, pot funcționa în condiții de umiditate ridicată, rezistente la temperatură și vibrații, au o durată lungă de viață.

Există două tipuri de dispozitive: SMD 5730-0.5 cu o putere de 0,5W și SMD 5730-1 cu o putere de 1W. O caracteristică distinctivă a dispozitivelor este posibilitatea funcționării acestora pe un curent pulsatoriu. Valoarea curentului nominal SMD 5730-0.5 este de 0.15A, cu funcționare în impuls, dispozitivul poate rezista la un curent de până la 0.18A. Acest tip de LED oferă un flux luminos de până la 45 lm.

LED-urile SMD 5730-1 funcționează la un curent constant de 0,35 A, iar în modul pulsatoriu, până la 0,8 A. Puterea luminii unui astfel de dispozitiv poate fi de până la 110 lm. Datorită polimerului rezistent la căldură, carcasa instrumentului rezistă la temperaturi de până la 250 ° C. Unghiul de împrăștiere a ambelor tipuri de SMD 5730 este de 120 de grade. Gradul de degradare a fluxului luminos este mai mic de 1% atunci când lucrează timp de 3000 de ore.

Cree LED Caracteristici

Compania Cree (SUA) este implicată în dezvoltarea și producția de LED-uri super-strălucitoare și cele mai puternice. Unul dintre grupurile de LED-uri Cree este reprezentat de o serie de dispozitive Xlamp, care sunt împărțite în chipuri simple și multi-chip. Una dintre caracteristicile surselor cu un singur chip este distribuția radiațiilor la marginile dispozitivului. Această inovație permite producerea lămpilor cu un unghi mare de iluminare, folosind un număr minim de cristale.

În seria de surse cu LED-uri de înaltă intensitate XQ-E, unghiul luminos variază de la 100 la 145 de grade. Având o dimensiune geometrică mică de 1,6×1,6 mm, puterea LED-urilor superioare este de 3 volți, iar fluxul luminos este de 330 lm. Aceasta este una dintre cele mai noi dezvoltări ale lui Cree. Toate LED-urile, ale căror design este dezvoltat pe baza unui singur cristal, au o reproducere a culorilor de înaltă calitate în cadrul CRE 70-90.