Как определить на сколько вольт светодиод

Существует несколько методов как определить на сколько вольт светодиод. Один из них – довольно простой и не всегда срабатывает. Другой же – требует дополнительно аппаратуры и небольших познаний в электронике. В любом случае, они пользуются популярностью среди обладателей светодиодных лент, фонариков и других приспособлений.

Какими бывают светодиоды

Светодиод имеет массу обозначений (СД, СИД и LED). В основе такого устройства лежит небольшой полупроводниковый кристалл. Когда через него проходит электроток – происходит выброс фотонов, что приводит к свечению. Номинальное напряжение внутри такой конструкции позволяет определить, какой напряжение способен выдержать диод и какое необходимо для его нормальной работы. Используя эти значения, можно узнать на сколько вольт светодиоды в фонарике и в лампе.
Из неорганических полупроводниковых веществ создаются красные и желтые, зеленые и синие – на основе индия-галлия и нитрада. Различаются по сфере применения: для индикации и освещения. Вторые мощные и считаются отдельным осветительным прибором. Первые же используются в различных устройствах удаленного доступа: пульты, мобильные телефоны и другие.

Для освещения зачастую используются диоды, светящиеся белый светом. В зависимости от их мощности, подсветка может быть яркой или тусклой. Используются для домов и квартир, торговых центров и общественных заведений. По цвету их делят на: холодный, теплый и нейтральный оттенок. Классифицируются дополнительно по способу монтажа.
Светодиоды обладают различными параметрами мощности и напряжения. От этого зависит качество освещение, использование дополнительных блоков питания. Если неверно подобрать источник энергии – это может привести к малому эксплуатационному сроку полупроводников и быстрой поломке. Несколько указанных способов помогут определить напряжение в светодоиодах.

Первый метод: узнать теоретическим способом на сколько вольт рассчитан светодиод

Внешние признаки – отличная возможность, как узнать на сколько вольт бывают светодиоды. В этом случае Вам поможет цвет свечения, форма и размеры полупроводникового прибора. Примеси различных химических элементов дают определенное свечение: начиная от красного и заканчивая желтым. Также существуют прозрачные модели, в которых определить параметры вольтажа можно только с мультиметром. Для того, чтобы узнать нужный параметр, нужно выполнить такие действия:
— Тестер нужно выставить на «Проверка обрыва»;
— Используйте щупы, чтобы прикоснуться к выходу светодиода;

— Несильное свечение кристалла поможет понять напряжение, которое есть в диоде
Окрашены они в разный цвет не случайно – при помощи внешних значений, можно определить примерное значение тока. Утверждать, что эти значения абсолютно верны – не стоит. Цвета стандартизированы и используются в условиях производства, вне зависимости от марки и производителя. Например, красный обладает напряжение до 2 В, а зеленый до четырех. Благодаря подобным обозначениям, можно не только узнать сколько вольт он потребляет, но и сколько вольт выдержит светодиод.
На некоторых моделях Вы сможете рассмотреть количество кристаллов, влияющих на тип самого полупроводникового устройства. В корпусе СМД расположено несколько полупрозрачных кристаллов, соединяясь – они выдают определенный свет. Часто используются в лампах на 220 В.
Последним, теоретическим способом сколько вольт потребляет светодиод, является программное обеспечение. Вы можете воспользоваться программами, которые содержат в себе целую базу данных. Введя уже известные параметры и цвет, Вы получите приблизительные данные. Далеко не всегда они верны, поэтому от теории переходим к практике.

Второй метод: практический

Это самый точный, но трудоемкий способ, как узнать на сколько вольт бывают светодиоды. Проведя тестирование, Вы сможете узнать параметры падения напряжения и значение силы тока. Воспользовавшись полученными данными, можно долгое время использовать полупроводник и подобрать для него нужное напряжение.

Для тестирования Вам понадобится:
— Вольтметр;
— Мультиметр;
— Двенадцати ватный блок питания;
— Резистор от 510 Ом
Принцип действия такой же, как и ранее – необходимо узнать номинальный ток. Соберите небольшую схему с резистором и вольтметром. Напряжение увеличивают до того момента, пока кристалл не загорится достаточно ярким светом. При достижении порогового значения – показания спадают и перестают расти. После этого необходимо снимать показания электрода.
В некоторых случаях свечения может не быть, например, до 2 В. Обнаружить инфракрасный диод можно: излучатель направляется на включенную камеру мобильного телефона. На экране может возникнуть белое пятно, которое и будет инфракрасным диодом.
Схему можно собрать и из подручных средств: вместо блока питания взять обыкновенную батарейку на 9 Вольт, вместо источников питания – стабилизатор сетевого напряжения. Подобная схема может не выдать номинального значения, но вполне способна показать достаточно примерные. Если характеристики неизвестны, нужно сразу же рассчитать значения светодиода, чтобы предупредить его выход из строя.

Напряжение светодиодных ламп | Te4h

Мы привыкли, что лампы накаливания работают от сети с переменным напряжением 220 вольт. Есть, конечно, и другие лампы накаливания, работающие от меньшего напряжения, но и свечение там тоже намного меньше. Здесь можно наблюдать зависимость — чем меньше напряжение светодиодного освещения, тем меньше света получаем от лампы. Но светодиодные лампы работают совсем по-другому. Для светодиода неважно напряжение, сила свечения зависит только от тока, проходящего через диод. В этой статье мы рассмотрим на каком напряжении могут работать светодиодные лампы, а также затронем ток светодиодных ламп.

Содержание статьи:

Напряжение светодиодных ламп

Я думаю что большинство людей давно закончивших школу и не имеющих дела с электричеством еще тогда забыли чем принципиально отличается ток от напряжения. А это желательно понимать.

Во многих книгах для пояснения разницы между током и напряжением проводится аналогия с водопроводной трубой. Но мне не очень нравится это сравнение. Любой предмет, брошенный из определенной высоты будет падать и в определенный момент достигнет поверхности земли. Его притягивает гравитация. Так вот напряжение — это сила, которая заставляет двигаться ток, как и гравитация притягивает предметы. А вот сила тока, если продолжить аналогию, это размер предмета, чем больше, тем сильнее ударит. Гравитация, как и напряжение не убьет если не будет предмета (тока).

А теперь вернемся к светодиодным лампам. Один светодиод или светодиодный чип, это вид полупроводника, который может пропускать ток только в одном направлении. Светодиоды могут работать от напряжения 4-12 Вольт. И даже больше, светодиодам нужно постоянное напряжение для нормальной работы. Но в стандартной электрической сети совсем другие условия.

В светодиодных лампах несколько светодиодов объединяются последовательно в один массив, и все они получают ток светодиодной лампы от общего блока питания. У многих светодиодных ламп, работающих от напряжения сети внутри есть специальное устройство, драйвер, который включает выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный, трансформатор, чтобы снизить очень высокое входящее напряжение, а также, возможно, стабилизационный компонент, чтобы уменьшить колебания тока.

Большинство современных светодиодных ламп, которые предназначены для домашнего использования и промышленности предназначены для напряжения питания 110-220 Вольт. Это достигается путем объединения нескольких чипов, как сказано выше. За остальное понижение напряжения и получение постоянного тока отвечает драйвер, встроенный в каждую лампу.

Но если у такой лампочки нет встроенного драйвера, а вы хотите запустить ее от обычной сети, вам потребуется внешнее устройство, которое будет выполнять те же функции, обеспечит нужное напряжение светодиодных ламп и выпрямит ток светодиодной лампы.

Стандартные настенные адаптеры, рассчитанные для другого оборудования, не подойдут, они не спалят светодиоды, но использовать их не рекомендуется. Они могут вызвать мерцание из-за неправильной светодиодной нагрузки, а также сокращают срок службы лампы. Поэтому нужно использовать драйверы, разработанные только для вашего вида ламп.

В последнее время появились светодиоды, работающие от переменного напряжения. Но так как светодиоды пропускают ток только в одну сторону, по своей природе они все равно остались устройствами, работающими на постоянном токе. В них одна честь диода светится при положительном токе, вторая при отрицательном цикле. Таким образом, мы получаем однородное свечение. Но для таких ламп тоже нужен драйвер, если они не приспособлены для работы от 220 вольт.

Ток светодиодных ламп

Яркость свечения светодиодных ламп зависит от тока, который будет проходить через сам диод. Это позволяет очень легко управлять яркостью таких ламп. Здесь подходит тот же принцип регулировки яркости что и для обычных ламп накаливания, изменяем силу тока — изменяется яркость. Но тут возникает одна проблема, в каждой лампе, которая будет работать от сети переменного напряжения встроен драйвер, который будет препятствовать изменению яркости. Поэтому если драйвер не поддерживает такую опцию регулировать яркость нельзя.

Потребление лампой электричества тоже зависит от тока и пропускаемого напряжения. Сила тока, с которой может работать лампа обычно указана на упаковке. Это может быть от 10-100 мА. Если же не указано и вам нужно знать этот параметр, его очень просто рассчитать по формуле:

I=(Р/U)*1000

Здесь I — это сила тока, P — потребляемая мощность и напряжение. Например, лампа на 220 вольт с потребляемой мощностью 12 Ватт будет иметь силу тока 54 мА. Рассчитанная сила тока может быть ниже, чем указанная на упаковке, потому что некоторые производители указывают на упаковке потребляемую мощность не самой лампы, а светодиода. Кроме светодиода, там есть еще резистор и другие компоненты, которым тоже нужно питание.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели что такое напряжение светодиодных ламп, а также как влияет сила тока на их работу.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оцените статью:

Загрузка…

Об авторе

Администратор te4h.ru, интересуюсь новыми технологиями, криптовалютой, искусственным интеллектом, свободным программным обеспечением и Linux.

Почему светодиод имеет максимальное напряжение?

Светодиод имеет «максимальное напряжение», потому что его сопротивление резко уменьшается — как и в любом другом диоде — так как его прямое напряжение увеличивается выше колена, и это увеличение напряжения на светодиоде связано с увеличением тока через него (из-за уменьшение его прямого сопротивления) увеличивает мощность, которую должен рассеивать светодиод, и, следовательно, его рабочую температуру. Затем, если ток через соединение светодиода поднимется выше его абсолютного максимального значения, его срок службы будет сокращен, и волшебный дым рано или поздно исчезнет.

В случае CREE XP-G, на который вы ссылались, я взял график Forward Voltage VS Forward current из таблицы данных и наложил его на график производного Forward Voltage VS Forward Resistance, как показано ниже. Скорее грубо, потому что я не делал никакой подгонки кривой, но легко увидеть огромное изменение прямого сопротивления для небольшого изменения прямого напряжения на 250 милливольт с 2,5 до 2,75 вольт.

Из-за этой чрезвычайной чувствительности к напряжению и из-за того, что местоположение колена диода нельзя предсказать с большой уверенностью, светодиоды обычно не приводятся в действие источниками необработанного напряжения, а являются источниками постоянного тока или источников напряжения с ограничением тока, разработанными так, чтобы никогда не допустить продукта тока через светодиод и падение напряжения на светодиоде, чтобы превысить номинальную мощность светодиода.

Для мощных недорогих светодиодов, таких как XP-G, источник постоянного тока может быть использован с хорошим преимуществом, поскольку он будет поддерживать постоянный ток через светодиод независимо от изменений в Vf светодиода или входного напряжения постоянного тока. поставка. Чаще всего, однако, резистор используется последовательно с источником напряжения, чтобы ограничить ток через светодиод.

Значение резистора определяется путем вычитания указанного минимального значения Vf светодиода из максимального выходного напряжения источника, а затем деления этой разности на требуемый ток светодиода. Это сопротивление гарантирует, что «максимальное напряжение» светодиода никогда не будет превышено, и вы можете видеть, что нет предела (хорошо …) разрешенному напряжению источника, так как резистор избавится от всего, в чем светодиод не нуждается ,

Напряжение led в обратном направлении не имеет практики

Для правильного подключения и понимания принципов работы различных контроллеров и драйверов светодиодов необходимо хотя бы поверхностно разобраться с понятием ток, напряжение , область допустимой мощности эксплуатации и овладеть минимальным набором терминов и приёмов электроники для начинающих. Мы постараемся объяснить это понятным языком как для «чайника». Напряжение светодиодов – это непосредственно напряжение на кристалле светодиода и оно мало зависит от протекающего по кристаллу тока. Обратите внимание на следующий график

 

Характеристики светодиодов напряжение и ток

По вертикальной оси отложен ток в миллиамперах, по горизонтальной оси отложено напряжение в вольтах. Рассмотрим участок отрицательных токов и напряжений – это ситуация когда напряжение прикладывается к кристаллу в нерабочем обратном направлении – диод запирается. Хорошо видно что напряжение светодиодов до примерно 25 вольт практически не вызывает протекание тока сквозь кристалл и лишь превышение порога в 25 вольт вызывает существенное увеличение протекающего тока . Обратное пробивное напряжение светодиодов не является стандартизированным выдерживаемым при производстве параметром и может существенно различаться у различных экземпляров и различного цвета свечения LED , но в данной ситуации нас интересует лишь принцип – поэтому конкретная величина пробивного напряжения нам сейчас не важна. Так вот при превышении порога в 25 вольт увеличение напряжения на несколько вольт сильно увеличивает протекающий сквозь кристалл ток, до определённого момента это не важно , но при превышении допустимой рассеиваемой на кристалле мощности происходит так называемый тепловой пробой кристалла. Немного формул : рассеиваемая мощность P=UxI , где – напряжение на кристалле , — ток протекающий сквозь кристалл , — мощность выделяющаяся на кристалле. При размере smd светодиода в простонародье именуемого 3528 допустимая неразрушающая мощность равняется примерно 0,25 ватт. При превышении этого порога будут происходить необратимые процессы – светодиод просто сгорит. При напряжении порядка 25 вольт достаточно будет тока в 100 миллиампер. По нашей ВАХ это будет примерно соответствовать 27 вольтам обратного напряжения. То есть если приложить к кристаллу в обратном направлении напряжение в 27 вольт – кристалл перегорит — напряжение светодиодов

в обратном направлении не должно быть больше 25 вольт. . Какие выводы следует сделать на основании этого графика?

Напряжение светодиодов в 25 вольт приложенное в обратном напряжении выведет кристалл из строя , при этом напряжение в 12 – 15 вольт в обратном направлении абсолютно безопасно для LED.

Рабочее напряжение светодиодов приложеное в обратном направлении не зажигает и не выводит из строя кристалл.

Для использования в наружной рекламе LED обратная ветвь ВАХ больше нам не нужна – посмотрим напряжение светодиодов в прямом направлении.

как определяется, на что влияет

Светодиод — полупроводниковый прибор, который преобразует прямой электрический ток в световое излучение. Английское название LED расшифровывается, как light emitting diode. Если раньше светодиоды представляли интерес только для узкого круга ученых, то сейчас их активно используют оформители для украшения помещений и разработки концепции светодизайна. В отличие от ламп накаливания, светодиоды преобразуют ток в световое излучение с минимальными потерями, то есть LED-лампы практически не нагреваются при наличии хорошего теплоотвода.

Если еще в середине прошлого века ученым удавалось получить мизерный КПД только в 2%, то сейчас светодиоды в среднем выдают КПД 35-45%, хотя встречаются и настоящие рекордсмены, у которых КПД достигает фантастических 60%. Светодиоды могут работать на протяжении длительного времени. Приборы относятся к низковольтным, то есть безопасным для человека. Основное эстетическое достоинство светодиодов — свет, излучаемый им, «чистый», так как лежит в узком диапазоне спектра. У приборов есть несколько основных ТХ: мощность, сила потребляемого тока, цветовая температура и напряжение. О том, как определить напряжение и поговорим дальше.

Как определить напряжение питания светодиодов

Источник питания для светодиодов — основная комплектующая деталь, которая преобразует сетевое напряжение. Как известно светодиоды питаются током, но напряжение, которое подается в данном случае, значения не имеет. Это может быть как 12 В, так и 1000 В. Главное для светодиода — это ток. При его нехватке свет лампочек тускнеет, а при переизбытке они начинают нагреваться, и даже теплоотвод не всегда может справиться. Если простая лампа накаливания «самостоятельно» выбирает для себя ток, то светодиод сам выбирает напряжение. Если светодиод требует напряжение в 5 В, а блок питания подает ему, к примеру, 5 В, то высока вероятность того, что светодиод просто сгорит. Дело в том, что возникает «конфликт» между источником питания и светодиодом. Первый пытается честно выдать 5 В, а второй старается взять только положенные для себя 3 В. Светодиод может «просадить» напряжение до нужного, если блок питания слабенький, но чаще в этой схватке все же побеждает хаос и разрушение и светодиод перегорает.

Чтобы подобных проблем не возникло, необходимо стабилизировать ток. Самый простой вариант — резистор. Он подключается последовательно со светодиодами. Резистор помогает ослабить источник питания и заставить его выдавать светодиоду нужное напряжение. Если речь идет о мощных светодиодах, то слабенькому резистору с ними не справиться. В этой ситуации потребуется полноценный стабилизатор.

Расчет резистора провести довольно просто. Для вычислений необходимо знать напряжение питания, падение напряжения и ток. От значения напряжения питания отнимают падение напряжения, а получившуюся величину делят на ток. Теперь остается только выбрать резистор с ближайшим стандартным сопротивлением. Некоторые предпочитают вообще убирать из формулы падение напряжения, так как его точное значение не всегда известно, но ниже приведены два способа для определения этой величины.

Как узнать падение напряжения на светодиоде

Падение напряжения на светодиоде — это одна из его важных характеристик. С помощью падения напряжения можно узнать, на сколько вольт уменьшится напряжение во время прохождения через один светодиод, если соединение было последовательным. К примеру, если падение напряжения на светодиоде 2,3 вольта, а напряжение питания 24 вольт, то после первой лампочки остальным останется 24—2,3=21,7 вольт. После прохождения второго светодиода значение станет еще меньше: 21,7—2,3=19,4 вольт.

Подсчеты можно проводить до тех пор, пока полученное значение не будет меньше падения напряжения, то есть на следующий диод его уже не хватит. После проведения нехитрых подсчетов можно прийти к выводу, что запитать при таких условиях можно только 10 светодиодов, а 11-й сиротливо останется в сторонке. Если в ленте их больше, то на остальных уже не хватит. Падение напряжения можно измерить двумя способами: практическим и теоретическим.

Теоретический метод

Для теоретического метода определения падения напряжения в светодиоде необходимы таблицы. Изменения этой характеристики напрямую связаны с его цветом. Для изготовления светодиодов разных цветов используются разные полупроводниковые материалы. Здесь производители во мнении не сходятся, а единого стандарта нет, поэтому каждый делает из того, из чего считает нужным. Падение напряжения во многом определяется химическим составом полупроводника. Точных значений для светодиодов одного цвета нет, но существует определенный диапазон, в котором они варьируются. К примеру, для синих и белых 3—3,6 В, для красных 1,8—2В, для жёлтых и зелёных 2—2,4В. Эти данные можно посмотреть по даташиту.

У белых светодиодов показатель самый высокий, а в хвосте списке расположились красные. Хотя данные и приблизительные, этого обычно достаточно для проведения расчетов. Если светодиоды достались по наследству без документации, то можно поискать в интернете похожие, а после скачать документацию для них. Такой метод, к сожалению, совершенно ненадежен, так как под идентичными корпусами может скрываться разная начинка, соответственно и характеристики у нее будут другими.

Практический метод

В реальности проще это падение напряжения на светодиоде измерить вольтметром в схеме, чем выискивать в графиках и таблицах. Не нужно объяснять, что вольтметр должен быть включен на постоянное напряжение, если через диод течет постоянный ток, а щупы должны касаться анода и катода диода. Если возникают трудности с идентификацией, то отличить их легко. Катод короче анода, что видно невооруженным глазом.

Итоги: что делать, если напряжение светодиода упало

Падение напряжения может сильно колебаться даже у одинаковых светодиодов от одного производителя в рамках одной партии. Этот показатель меняется по мере изнашивания светодиода. Также эта характеристика зависит от температуры. Сильный нагрев сокращает срок службы светодиода, поэтому необходим хороший теплоотвод и стабилизатор.

 

Все о регулировке яркости светодиодных ламп

Все о регулировке яркости светодиодных ламп

Светодиодные лампы или светодиодные светильники в качестве источника света используют светодиоды, применяются для бытового, промышленного и уличного освещения.

Регулировка яркости источников света применяется, для создания комфортной освещенности помещения или рабочего места. Регулировка яркости возможна устройство нескольких цепей, которые включаются отдельными выключателями. В таком случае вы получите ступенчатое изменение освещенности, а также отдельные светящиеся и выключенные лампы, что может вызвать неудобства.

Стильные и актуальные дизайнерские решения включают в себя плавную регулировку общей освещенности при условии свечения всех ламп. Это позволяет создать как интимную обстановку для отдыха, так и яркую для торжеств или работы с мелкими деталями.

Ранее, когда основными источниками света были лампы накаливания и точечные светильники с галогенными лампами проблем с регулировкой не возникало. Использовался обычный 220В диммер на симисторе (или тиристорах). Который обычно был в виде выключателя, с поворотной ручкой вместо клавиш.

С приходом энергосберегающих (компактных люминесцентных ламп), а потом и светодиодных такой подход стал невозможен. В последнее же время подавляющее большинство источников света – это светодиодные светильники и лампочки, а лампы накаливания запрещены для использования в осветительных целях во многих странах.

Занятно то, что на упаковке от отечественных ламп накаливания сейчас указывают что-то вроде: «Электрический теплоизлучатель».

В этой статье вы узнаете о принципе регулирования яркости светодиодов, а также о том, как это выглядит на практике.

Теория

Любой полупроводниковый диод – это электронный прибор, который пропускает ток в одном направлении. При этом протекание тока не имеет линейно зависимости от приложенного напряжения, скорее она напоминает ветвь параболы. Это значит, что когда вы к светодиоду приложите малое напряжение – ток протекать не будет.

Ток через него протечет только в том случае, когда напряжение на диоде превысит пороговое значение. Для обычных выпрямительных диодов оно лежит в пределах от 0.3В до 0.8В в зависимости от материала из которого сделан диод. Кремниевые диоды берут на себя около 0.7В, германиевые 0.3В. Диоды Шоттки порядка 0.3В.

Светодиод не стал исключением. Пороговое напряжение белого светодиода около 3В, вообще оно зависит от полупроводника из которого он сделан, от этого зависит и цвет его свечения. Так, на красном светодиоде напряжение около 1.7 В. При достижении этого напряжения начнет протекать ток, и светодиод начнет светиться. Ниже вы видите вольтамперную характеристику светодиода.

Яркость свечения светодиода зависит от силы тока через него. Это отражено на графике ниже.

Яркость идеального теоретического светодиода линейно зависит от тока, но в реальности дела несколько отличаются. Это связано с дифференциальным сопротивлением диода и его тепловыми потерями.

Отсюда следует:

Светодиод – прибор, который питается током, а не напряжением. Соответственно, для регулировки его яркости нужно изменять силу тока.

Разумеется, что сила тока зависит от приложенного напряжения, но как вы можете судить из первого графика, даже незначительное изменение напряжения влечет за собой несоизмеримое увеличение тока.

Поэтому регулирование яркости с помощью простого реостата – занятие бесполезное. В такой схеме, при уменьшении сопротивления реостата светодиод внезапно загорится, а после его яркость незначительно возрастет, далее, при чрезмерном приложенном напряжении, он начнет сильно греется и выйдет из строя.

Отсюда выходит задание: Регулировать ток при определенном значении напряжения с незначительным его изменением.

Способы регулирования яркости светодиодов: линейные «аналоговые» регуляторы

Первое что приходит в голову это использовать биполярный транзистор, ведь его выходной ток (коллектора) зависит от входного тока (базы), включенного по схеме общего коллектора. Мы уже рассматривали их работу в большой статье о биполярных транзисторах.

Принцип действия:

Вы изменяете ток базы изменяя падение напряжения на переходе эмиттер-база с помощью потенциометра R2, резисторы R1 и R3 нужны для ограничения тока при максимально открытом транзисторе рассчитываются исходя из формулы:

R=(Uпитания-Uпадения на светодиодах-Uпадения на транзисторе)/Iсвет.ном.

Эту схему я проверял, она неплохо регулирует ток через светодиоды и яркость свечения, но заметна некоторая ступенчатость на определенных положениях потенциометра, возможно это связано с тем, что потенциометр был логарифмическим, а возможно из-за того что любой pn-переход транзистора это тот же диод с такой же ВАХ.

Лучше для этой задачи подойдет схема стабилизатора тока на регулируемом стабилизаторе LM317, хотя её чаще применяют в роли стабилизатора напряжения.

Её можно и использовать для получения фиксированного тока при постоянном напряжении. Это особенно полезно при подключении светодиодов к бортовой сети автомобиля, где напряжение в сети при заглушенном двигателе около 11.7-12В, а при заведенном доходит до 14.7В, разница более чем в 10%. Также отлично работает и при питании от блока питания.

Расчёт выходного тока достаточно прост:

Получается достаточно компактное решение:

Этот способ не отличается высоким КПД, он зависит от разницы напряжений между входом стабилизатора и его выходом. Всё напряжение «сгорает» на LM-ке. Потери мощности здесь определяются по формуле:

P=Uвх-Uвых/I

Чтобы повысить эффективность работы регулятора, нужен кардинально другой подход – импульсный регулятор или ШИМ-регулятор.

Способы регулирования яркости: ШИМ-регулировка

ШИМ расшифровывается, как «широтно-импульсная модуляция». В её основе лежит включение и выключение питания нагрузки на высокой скорости. Таким образом, мы получаем изменение тока через светодиод, поскольку каждый раз на него подается полное напряжение, необходимое для его открытия. Он быстро включается и отключается на полную яркость, но из-за инерционности зрения мы этого не замечаем и это выглядит как снижение яркости.

При таком подходе источник света может выдавать пульсации, не рекомендуется использовать источники света с пульсациями более 10%. Подробные значения для каждого вида помещений описаны в СНИП-23-05-95 (или 2010).

Работа под пульсирующим светом вызывает повышенную утомляемость, головные боли, а также может вызвать стробоскопический эффект, когда вращающиеся детали кажутся неподвижными. Это недопустимо при работе на токарных станках, с дрелями и прочим.

Схем и вариантов исполнения ШИМ-регуляторов великое множество, поэтому все их перечислять бессмысленно. Простейший вариант – это собрать ШИМ-контроллер на базе микросхемы-таймера NE555. Это популярная микросхема. Ниже вы видите схему такого светодиодного диммера:

А вот фактически это одна и та же схема, разница в том, что здесь исключен силовой транзистор и она подходит для регулировки 1-2 маломощных светодиодов с током в пару десятков миллиампер. Также из неё исключен стабилизатор напряжения для 555-микросхемы.

Как регулировать яркость светодиодных ламп на 220В

Ответ на этот вопрос простой: обычные светодиодные лампы практически не регулируются – т.е. никак. Для этого продаются специальные диммируемые светодиодные лампы, об этом написано на упаковке или нарисован значок диммера.

Пожалуй, самый широкий модельный ряд диммируемых светодиодных ламп представлен у фирмы GAUSS – разных форм, исполнений и цоколей.

Почему нельзя диммировать светодиодные лампы 220В

Дело в том, что схема питания обычных светодиодных ламп построена либо на базе балластного (конденсаторного) блока питания. Либо на схеме простейшего импульсного понижающего преобразователя первого рода. 220В диммеры в свою очередь просто регулируют действующее значение напряжения.

Различают такие диммеры по фронту работы:

1. Диммеры срезающие передний фронт полуволны (leading edge). Именно такие схемы чаще всего встречаются в бытовых регуляторах. Вот график их выходного напряжения:

2. Диммеры срезающие задний фронт полуволны (Falling Edge). Различные источники утверждают, что такие регуляторы лучше работают как с обычными, так и с диммируемыми светодиодными лампами. Но встречаются они гораздо реже.

Отсюда следует:

Обычные светодиодные лампы практически не будут изменять яркость с таким диммером, к тому же это может ускорить их выход из строя. Эффект такой же, как и в схеме с реостатом, приведенной в предыдущем разделе статьи. 

Стоит отметить, что большинство дешевых регулируемых LED-ламп ведут себя точно также, как и обычные, а стоят дороже.

Регулировка яркости светодиодных ламп – рациональное решение 12В

Светодиодные лампы на 12В широко распространены в цоколях для точечных светильников, например G4, GX57, G5.3 и другие. Дело в том, что зачастую в этих лампах отсутствует схема питания как таковая. Хотя в некоторых установлен на входе диодный мост и фильтрующий конденсатор, но это не влияет на возможность регулирования.

Это значит, что можно регулировать такие лампочки с помощью ШИМ-регулятора.

Таким же образом, как и регулируют яркость LED-ленты. Простейший вариант регулятора, вот такой вот на проводках, в магазинах они обычно называются как: «12-24В диммер для светодиодной ленты».

Они выдерживают, в зависимости от модели, порядка 10 Ампер. Если вам нужно использовать в красивой форме, т.е. встроить вместо обычного выключателя, то в продаже можно найти такие сенсорные 12В диммеры, или варианты с вращающейся ручкой.

Вот пример использования такого решения: 

Ранее применялись галогеновые лампы на 12В их питали от электронных трансформаторов, и это было отличным решением. 12 вольт – это безопасное напряжение. Чтобы запитать эти лампы на 12В электронный трансформатор не подойдет, нужен блок питания для светодиодных лент. В принципе, переделка освещения с галогеновых на светодиодные лампы в этом и заключается.

Заключение

Самым разумным решением регулирования яркости светодиодного освещения является использовании 12В ламп или светодиодных лент. При понижении яркости возможно мерцание света, для этого можно попробовать использовать другой драйвер, а если вы делаете шим-регулятор своими руками – увеличить частоту ШИМ.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Киеве в пилотном режиме заработала система Smart lighting, которая управляет системой уличного освещения.

По материалам: electrik.info.

Правильная схема подключения светодиодов: последовательно или параллельно

Самое правильное подключение нескольких светодиодов — последовательное. Сейчас объясню почему.

Дело в том, что определяющим параметром любого светодиода является его рабочий ток. Именно от тока через светодиод зависит то, какова будет мощность (а значит и яркость) светодиода. Именно превышение максимального тока приводит к чрезмерному повышению температуры кристалла и выходу светодиода из строя — быстрому перегоранию либо постепенному необратимому разрушению (деградации).

Ток — это главное. Он указан в технических характеристиках светодиода (datasheet). А уже в зависимости от тока, на светодиоде будет то или иное напряжение. Напряжение тоже можно найти в справочных данных, но его, как правило, указывают в виде некоторого диапазона, потому что оно вторично.

Для примера, заглянем в даташит светодиода 2835:

Как видите, прямой ток указан четко и определенно — 180 мА. А вот напряжение питания светодиодов при таком токе имеет некоторый разброс — от 2.9 до 3.3 Вольта.

Получается, что для того, чтобы задать требуемый режим работы светодиода, нужно обеспечить протекание через него тока определенной величины. Следовательно, для питания светодиодов нужно использовать источник тока, а не напряжения.

Источник тока (или генератор тока) — источник электрической энергии, который поддерживает постоянное значение силы тока через нагрузку с помощью изменения напряжения на своем выходе. Если сопротивление нагрузки, например, возрастает, источник тока автоматически повышает напряжение таким образом, чтобы ток через нагрузку остался неизменным и наоборот. Источники тока, которыми запитывают светодиоды, еще называют драйверами.

Конечно, к светодиоду можно подключить источник стабилизированного напряжения (например, выход лабораторного блока питания), но тогда нужно точно знать какой величины должно быть напряжение для получения заданного тока через светодиод.

Например, в нашем примере со светодиодом 2835, можно было бы подать на него где-то 2.5 В и постепенно повышать напругу до тех пор, пока ток не станет оптимальным (150-180 мА).

Так делать можно, но в этом случае придется настраивать выходное напряжение блока питания под каждый конкретный светодиод, т.к. все они имеют технологический разброс параметров. Если, подключив к одному светодиоду 3.1В, вы получили максимальный ток в 180 мА, то это не значит, что поменяв светодиод на точно такой же из той же партии, вы не сожжёте его (т.к. ток через него при напряжении 3.1В запросто может превысить максимально допустимое значение).

К тому же необходимо очень точно поддерживать напряжение на выходе блока питания, что накладывает определенные требования к его схемотехнике. Превышение заданного напряжения всего на 10% почти гарантированно приведет к перегреву и выходу светодиода из строя, так как ток при этом превысит все мыслимые значения.

Вот прекрасная иллюстрация к вышесказанному:

А самое неприятное то, что проводимость любого светодиода (который по сути является p-n-переходом) находится в очень сильной зависимости от температуры. На практике это приводит к тому, что по мере разогрева светодиода, ток через него начинает неумолимо возрастать. Чтобы вернуть ток к требуемому значению, придется понижать напряжение. В общем, как ни крути, а без контроля тока никак не обойтись.

Поэтому самым правильным и простым решением будет использовать для подключения светодиодов драйвера тока (он же источник тока). И тогда будет совершенно неважно, какой вы возьмете светодиод и каким будет прямое напряжение на нем. Нужно просто найти драйвер на нужный ток и дело в шляпе.

Теперь, возвращаемся к главному вопросу статьи — почему все-таки последовательное подключение, а не параллельное? Давайте посмотрим, в чем разница.

Параллельное подключение

При параллельном подключении светодиодов, напряжение на них будет одинаковым. А так как не существует двух диодов с абсолютно одинаковыми характеристиками, то будет наблюдаться следующая картина: через какой-то светодиод будет идти ток ниже номинального (и светить он будет так себе), зато через соседний светодиод будет херачить ток в два раза превышающий максимальный и через полчаса он сгорит (а может и быстрее, если повезет).

Очевидно, что такого неравномерного распределения мощностей нужно избегать.

Для того, чтобы существенно сгладить разброс в ТТХ светодиодов, лучше подключать их через ограничительные резисторы. Напряжение блока питания при этом может быть существенно выше прямого напряжения на светодиодах. Как подключать светодиоды к источнику питания показано на схеме:

Проблема такой схемы подключения светодиода в том, что чем больше разница между напряжением блока питания и напряжением на диодах, тем больше бесполезной мощности рассеивается на ограничительных резисторах и тем, соответственно, ниже КПД всей схемы.

Ограничение тока происходит по простой схеме: повышение тока через светодиод приводит к повышению тока и через резистор тоже (т.к. они включены последовательно). На резисторе увеличивается падение напряжения, а на светодиоде, соответственно, уменьшается (т.к. общее напряжение постоянно). Уменьшение напряжения на светодиоде автоматически приводит к снижению тока. Так все и работает.

В общем, сопротивление резисторов рассчитывается по закону Ома. Разберем на конкретном примере. Допустим, у нас есть светодиод с номинальным током 70 мА, рабочее напряжение при таком ток равно 3.6 В (это все берем из даташита к светодиоду). И нам нужно подключить его к 12 вольтам. Значит, нам нужно рассчитать сопротивление резистора:

Получается, что для питания светодиода от 12 вольт нужно подключить его через 1-ваттный резистор на 120 Ом.

Точно таким же образом, можно посчитать, каким должно быть сопротивление резистора под любое напряжение. Например, для подключение светодиода к 5 вольтам сопротивление резистора надо уменьшить до 24 Ом.

Значения резисторов под другие токи можно взять из таблицы (расчет производился для светодиодов с прямым напряжением 3.3 вольта):

Uпит	ILED
	5 мА	10 мА	20 мА	30 мА	50 мА	70 мА	100 мА	200 мА	300 мА
5 вольт	340 Ом	170 Ом	85 Ом	57 Ом	34 Ом	24 Ом	17 Ом	8.5 Ом	5.7 Ом
12 вольт	1.74 кОм	870 Ом	435 Ом	290 Ом	174 Ом	124 Ом	87 Ом	43 Ом	29 Ом
24 вольта	4.14 кОм	2.07 кОм	1.06 кОм	690 Ом	414 Ом	296 Ом	207 Ом	103 Ом	69 Ом

При подключении светодиода к переменному напряжению (например, к сети 220 вольт), можно повысить КПД устройства, взяв вместо балластного резистора (активного сопротивления) неполярный конденсатор (реактивное сопротивление). Подробно и с конкретными примерами мы разбирали этот момент в статье про подключение светодиода к 220 В.

Последовательное подключение

При последовательном же подключении светодиодов через них протекает один и тот же ток. Количество светодиодов не имеет значение, это может быть всего один светодиод, а может быть 20 или даже 100 штук.

Например, мы можем взять один светодиод 2835 и подключить его к драйверу на 180 мА и светодиод будет работать в нормальном режиме, отдавая свою максимальную мощность. А можем взять гирлянду из 10 таких же светодиодов и тогда каждый светодиод также будет работать в нормальном паспортном режиме (но общая мощность светильника, конечно, будет в 10 раз больше).

Ниже показаны две схемы включения светодиодов, обратите внимание на разницу напряжений на выходе драйвера:

Так что на вопрос, каким должно быть подключение светодиодов, последовательным или параллельным, может быть только один правильный ответ — конечно, последовательным!

Количество последовательно подключенных светодиодов ограничено только возможностями самого драйвера.

Идеальный драйвер может бесконечно повышать напряжение на своем выходе, чтобы обеспечить нужный ток через нагрузку, поэтому к нему можно подключить бесконечное количество светодиодов. Ну а реальные устройства, к сожалению, имеют ограничение по напряжению не только сверху, но и снизу.

Вот пример готового устройства:

Мы видим, что драйвер способен регулировать выходное напряжение только лишь в пределах 64…106 вольт. Если для поддержания заданного тока (350 мА) нужно будет поднять напряжение выше 106 вольт, то облом. Драйвер выдаст свой максимум (106В), а уж какой при этом будет ток — это от него уже не зависит.

И, наоборот, к такому led-драйверу нельзя подключать слишком мало светодиодов. Например, если подключить к нему цепочку из 10-ти последовательно включенных светодиодов, драйвер никак не сможет понизить свое выходное напряжение до необходимых 32-36В. И все десять светодидов, скорее всего, просто сгорят.

Наличие минимального напряжения объясняется (в зависимости от схемотехнического решения) ограничениями мощности выходного регулирующего элемента либо выходом за предельные режимы генерации импульсного преобразователя.

Разумеется, драйверы могут быть на любое входное напряжение, не обязательно на 220 вольт. Вот, например, драйвер превращающий любой источник постоянного напряжения (блок питания) от 6 до 20 вольт в источник тока на 3 А:

Вот и все. Теперь вы знаете, как включить светодиод (один или несколько) — либо через токоограничительный резистор, либо через токозадающий драйвер.

Как выбрать нужный драйвер?

Тут все очень просто. Выбирать нужно всего лишь по трем параметрам:

1. выходной ток;
2. максимальное выходное напряжение;
3. минимальное выходное напряжение.

Выходной (рабочий) ток драйвера светодиодов — это самая важная характеристика. Ток должен быть равен оптимальному току для светодиодов.

Например, в нашем распоряжении оказалось 10 штук полноспектральных светодиодов для фитолампы:

Номинальный ток этих диодов — 700 мА (берется из справочника). Следовательно, нам нужен драйвер тока на 700 мА. Ну или чуточку меньше, чтобы продлить срок жизни светодиодов.

Максимальное выходное напряжение драйвера должно быть больше, чем суммарное прямое напряжение всех светодиодов. Для наших фитосветодиодов прямое напряжение лежит в диапазоне 3…4 вольта. Берем по-максимуму: 4В х 10 = 40В. Наш драйвер должен быть в состоянии выдать не менее 40 вольт.

Минимальное напряжение, соответственно, рассчитывается по минимальному значению прямого напряжения на светодиодах. То есть оно должно быть не более 3В х 10 = 30 Вольт. Другими словами, наш драйвер должен уметь снижать выходное напряжение до 30 вольт (или ниже).

Таким образом, нам нужно подобрать схему драйвера, рассчитанного на ток 650 мА (пусть будет чуть меньше номинального) и способного по необходимости выдавать напряжение в диапазоне от 30 до 40 вольт.

Следовательно, для наших целей подойдет что-нибудь вроде этого:

Разумеется, при выборе драйвера диапазон напряжений всегда можно расширять в любую сторону. Например, вместо драйвера с выходом на 30-40 В прекрасно подойдет тот, который выдает от 20 до 70 Вольт.

Примеры драйверов, идеально совместимых с различными типами светодиодов, приведены в таблице:

Светодиоды	Какой нужен драйвер
60 мА, 0.2 Вт (smd 5050, 2835)	см. схему на TL431
150мА, 0.5Вт (smd 2835, 5630, 5730)	драйвер 150mA, 9-34V (можно одновременно подключить от 3 до 10 светодиодов)
300 мА, 1 Вт (smd 3528, 3535, 5730-1, LED 1W)	драйверы 300мА, 3-64V (на 1-24 последовательно включенных светодиода)
700 мА, 3 Вт (led 3W, фитосветодиоды)	драйвер 700мА (для 6-10 светодиодов)
3000 мА, 10 Ватт (XML2 T6)	драйвер 3A, 21-34V (на 7-10 светодиодов) или см. схему

Кстати, для правильного подключения светодиодов вовсе не обязательно покупать готовый драйвер, можно просто взять какой-нибудь подходящий блок питания (например, зарядник от телефона) и прикрутить к нему простейший стабилизатор тока на одном транзисторе или на LM317.

Готовые схемы стабилизаторов тока для светодиодов можно взять из этой статьи.

Что такое падение напряжения? — Элементный светодиод

Падение напряжения определяется как величина потери напряжения во всей или части цепи из-за сопротивления. Провода, электрические компоненты и практически все, что пропускает ток, всегда будет иметь внутреннее сопротивление или импеданс по отношению к протеканию тока.

Как падение напряжения может повлиять на светодиодную систему освещения?
Важность падения напряжения для светодиодного освещения заключается в том, что светодиод требует минимального количества тока для правильного освещения.Сила тока меньше минимального может привести к мерцанию светодиода, уменьшению его яркости или изменению цвета. Это часто наблюдается при более длительных пробегах светодиодной ленты. Результатом является заметный сдвиг в цвете или разнице яркости светодиодов на одном конце по сравнению с другим.

Как клиенты могут избежать эффекта падения напряжения с помощью диодных светодиодных решений?
Лучше всего это продемонстрировать на примере использования диодной светодиодной ленты. Технические характеристики показывают, что он может работать на высоте до 40 футов.Давайте сделаем это с помощью простых шагов, описанных ниже.

1. Рассчитайте требуемую мощность.
В спецификациях указано, что диодная светодиодная лента потребляет 2,09 Вт на фут. Диодный светодиод проверяет падение напряжения в продуктах и ​​указывает максимальные пробеги. Если вы остаетесь в пределах протестированной максимальной длины пробега, просто рассчитайте мощность на фут или на приспособление, чтобы определить надлежащую мощность драйвера. Максимальный пробег в 40 футов потребует не менее 83,6 Вт для надлежащего питания светодиодной ленты.(2,09 Вт на фут x 40 футов = 83,6 Вт)

2. Определите подходящий калибр проводов для прокладки между драйвером и светодиодным светильником. Продукты
с диодными светодиодами будут работать только в соответствии с указаниями при условии падения напряжения между драйвером и светодиодными лампами не более 3%. Степень падения напряжения определяется четырьмя основными факторами: входным напряжением (12 В или 24 В), длиной кабеля, калибром проводов и общей нагрузкой на осветительные приборы (ватты и амперы).

Электрик или установщик может использовать приведенную ниже таблицу, чтобы определить подходящий калибр проводов для установки.Если в нашем примере драйвер установлен в 20 футах от диодной светодиодной ленты, вторая диаграмма показывает, что правильный калибр провода — 16 AWG.

Таблицы падения напряжения для диодных светодиодных ленточных ламп можно найти на страницах с описанием продуктов.

Основы

: Подбор резисторов для светодиодов

Итак … вы просто хотите зажечь светодиод. Какой резистор использовать?

Может быть, вы знаете ответ, или, может быть, все уже считают, что вы должны знать, как добраться до ответа.В любом случае, это вопрос, который вызывает больше вопросов, прежде чем вы действительно сможете получить ответ: какой тип светодиода вы используете? Какой блок питания? Батарея? Плагин? Часть более крупной схемы? Серии? Параллельно?

Игра со светодиодами должна доставлять удовольствие, и выяснение ответов на эти вопросы на самом деле является частью забавы. Есть простая формула, которую вы используете для выяснения этого — закон Ома. Эта формула: В = I × R , где В, — напряжение, I — ток, а R — сопротивление.Но как узнать, какие числа использовать в этой формуле, чтобы получить правильное значение резистора?

Чтобы получить В, в нашей формуле, нам нужно знать две вещи: напряжение нашего источника питания и напряжение наших светодиодов.

Начнем с конкретного примера. Предположим, что мы используем держатель батареек 2 × AA (например, этот из нашего магазина), который обеспечит нас питанием 3 В (с двумя последовательно соединенными элементами AA 1,5 В; мы складываем напряжения), и мы планирую подключить желтый светодиод (как один из этих).

Светодиоды

имеют характеристику, называемую «прямым напряжением», которая часто обозначается в технических данных как Vf. Это прямое напряжение представляет собой величину напряжения, «потерянного» в светодиоде при работе с определенным опорным током, обычно определяемым как около 20 миллиампер (мА), то есть 0,020 ампер (А). Vf зависит в первую очередь от цвета светодиода, но на самом деле немного отличается от светодиода к светодиоду, иногда даже в пределах одного пакета светодиодов. Стандартные красные, оранжевые, желтые и желто-зеленые светодиоды имеют Vf около 1,8 В, тогда как чисто зеленые, синие, белые и УФ-светодиоды имеют Vf около 3.3 В. Итак, падение напряжения у нашего желтого светодиода будет около 1,8 В.

В в нашей формуле находится путем вычитания прямого напряжения светодиода из напряжения источника питания.

3 В (источник питания) — 1,8 В (падение напряжения светодиода) = 1,2 В

В этом случае у нас осталось 1,2 В, которые мы подключим к нашей формуле В = I × R .

Следующее, что нам нужно знать, это I , ток, на котором мы хотим управлять светодиодом.Светодиоды имеют максимальный номинальный непрерывный ток (часто обозначается как If или Imax в таблицах данных). Часто это около 25 или 30 мА. На самом деле это означает, что типичное значение тока, к которому нужно стремиться со стандартным светодиодом, составляет от 20 мА до 25 мА, что немного ниже максимального тока.

Помимо: Всегда можно дать светодиоду меньше тока на . Работа светодиода, близкая к номинальному максимальному току, дает вам максимальную яркость за счет рассеиваемой мощности (тепла) и срока службы батареи (если, конечно, вы разряжаете батареи.) Если вы хотите, чтобы ваши батареи прослужили в десять раз дольше, вы можете просто выбрать ток, который составляет только одну десятую номинального максимального тока.

Итак, 25 мА — это «желаемый» ток — то, что мы надеемся получить, когда выбираем резистор, а также I , который мы подключим к нашей формуле V = I × R .

1,2 В = 25 мА × R

или перефразируя:

1,2 В / 25 мА = R

и когда мы решаем это, получаем:

1.2 В / 25 мА = 1,2 В / 0,025 А = 48 Ом

Где «48 Ом» — 48 Ом. (Единицы измерения таковы, что 1 В / 1 А = 1 Ом; один вольт, разделенный на один ампер, равен одному ому. Если вы имеете дело с током в мА, преобразуйте его в А, разделив на 1000.)

Наша версия формулы теперь выглядит так:

(напряжение источника питания — напряжение светодиода) / ток (в амперах) = требуемое значение резистора (в омах)

Получаем сопротивление резистора 48 Ом. И это хорошее значение пускового резистора для использования с желтым светодиодом и источником 3 В.

Давайте на мгновение посмотрим на номиналы резисторов. Резисторы обычно доступны с такими значениями, как 10 Ом, 12 Ом, 15 Ом, 18 Ом, 22 Ом, 27 Ом, 33 Ом, 39 Ом, 47 Ом, 51 Ом, 56 Ом, 68 Ом, 75 Ом и 82 Ом. (и их кратные 510 Ом, 5,1 кОм, 51 кОм и т. д.), и (если вы не укажете более высокую точность при совершении покупок) имеют значение допуска около ± 5%.

Если вы занимаетесь большим количеством проектов в области электроники, у вас, скорее всего, будет валяться куча резисторов. Если вы только начинаете, возможно, вам захочется приобрести ассортимент, чтобы было что-нибудь под рукой.Резисторы также рассчитаны на работу с различной мощностью — резисторы, рассчитанные на большую мощность (больше ватт), могут безопасно рассеивать больше тепла, выделяемого внутри резистора. Резисторы на 1/4 ватта, вероятно, являются наиболее распространенными и обычно подходят для простых светодиодных схем, подобных тем, которые мы здесь рассматриваем. (Мы обсуждали рассеяние мощности ранее — обратите внимание на это, когда вы начнете выходить за рамки этих основ.)

Итак, значение резистора, которое мы вычислили выше, было 48 Ом, что не является одним из наших обычных значений.Но это нормально, потому что мы будем использовать резистор с допуском ± 5%, так что в любом случае это значение не обязательно будет точно таким. На всякий случай мы обычно выбираем следующее более высокое значение, которое у нас есть; 51 Ом в этом примере.

Давайте подключим:
батарейный отсек 3 В, резистор 51 Ом и желтый светодиод.

Это небольшая симпатичная светодиодная схема, но как мы можем сделать это с помощью большего количества светодиодов? Можем ли мы просто добавить еще один резистор и еще один светодиод? Ну да, в точку.Каждому светодиоду потребуется 25 мА, поэтому нам нужно выяснить, какой ток могут отдавать наши батареи.

Помимо : Немного покопавшись, можно найти полезный технический справочник (pdf) по щелочным батареям от Energizer. Оказывается, чем сильнее вы их водите, тем быстрее вы их истощаете. Часть этого очевидна: если вы постоянно потребляете 1000 мА из батареи, вы ожидаете, что батарея прослужит 1/10 того времени, как если бы вы потребляли 100 мА. Но на самом деле есть второй эффект, заключающийся в том, что общая выходная энергия батареи (измеряемая в ватт-часах) уменьшается, когда вы приближаетесь к пределу того, какой ток может выдавать батарея.На практике, с щелочными батареями AA, если вы разрядите их при токе 1000 мА, они прослужат только около 1/20 того времени, как если бы вы разрядили их при 100 мА.

Для нашего одиночного светодиода 25 мА элементы AA прослужат чертовски долго. Если мы запустим четыре светодиода параллельно, потребляя 100 мА, мы все равно получим довольно приличное время автономной работы. Если ток превышает 500 мА, следует подумать о подключении к розетке. Итак, мы можем добавить несколько наших желтых светодиодов, каждый с собственным резистором 51 Ом, и успешно управлять ими с помощью держателя батареи 2xAA.

Хорошо, а как насчет батареи на 9 В? Давайте остановимся на желтых светодиодах. Если мы хотим отключить один светодиод от батареи 9 В, это означает, что мы должны потреблять колоссальные 7,2 В с нашим резистором, который должен составлять 288 Ом (или ближайшее удобное значение: 330 Ом, в моей мастерской). .

9 В (питание) — 1,8 В (желтый светодиод) = 7,2 В

7,2 В / 25 мА = 288 Ом (округлить до 330 Ом)

Использование резистора для падения напряжения любого размера рассеивает эту энергию в виде тепла.Это означает, что мы просто тратим эту энергию на тепло, вместо того, чтобы получать больше света от нашей светодиодной схемы. Итак, можем ли мы использовать несколько светодиодов, соединенных вместе? Да! Давайте соединим четыре светодиода 1,8 В последовательно, в сумме получим 7,2 В. Когда мы вычтем это из напряжения питания 9 В, у нас останется 1,8 В, для чего потребуется только резистор 72 Ом (или ближайшее значение. : 75 Ом).

9 В — (1,8 В × 4) = 9 В — 7,2 В = 1,8 В

1,8 В / 25 мА = 72 Ом (затем округляем до 75 Ом)

Наша обобщенная версия формулы с несколькими последовательно включенными светодиодами:

[Напряжение источника питания — (напряжение светодиода × количество светодиодов)] / ток = номинал резистора

Мы даже можем подключить пару цепочек из четырех светодиодов плюс резистор параллельно, чтобы получить больше света, но чем больше мы добавляем, тем больше мы сокращаем срок службы батареи.

А можно ли сделать пять последовательно с батареей 9 В? Ну, может быть. Значение 1,8 В, которое мы использовали, является всего лишь «типичным практическим правилом». Если вы уверены, что прямое напряжение равно 1,8 В, он будет работать. Но что, если это не совсем так? Если прямое напряжение ниже, вы можете перегрузить их при более высоком токе, что может сократить срок их службы (или полностью убить). Если прямое напряжение выше, светодиоды могут быть тусклыми или даже не гореть. В некоторых случаях вы можете подключить светодиоды последовательно без резистора, как в нашей схеме светодиодного обеденного стола, но в большинстве случаев предпочтительнее и безопаснее использовать резистор.

Давайте сделаем еще один пример, на этот раз с белым светодиодом (вы можете найти его здесь) и батарейным отсеком 3xAA (например, этот). Напряжение источника питания составляет 4,5 В, а напряжение светодиода — 3,3 В. Мы по-прежнему стремимся к току 25 мА.

4,5 В — 3,3 В = 1,2 В

1,2 В / 25 мА = 48 Ом (округлить до 51 Ом)

Итак, вот примеры, которые мы рассмотрели, и еще несколько примеров с некоторыми другими распространенными типами источников питания:

Напряжение источника питания	Цвет светодиода	Светодиод Vf	светодиодов в серии	Желаемый ток	Резистор (расчетный)	Резистор (округлый)
3 В	Красный, желтый или желто-зеленый	1.8	1	25 мА	48 Ом	51 Ом
4,5 В	Красный, желтый или желто-зеленый	1,8	2	25 мА	36 Ом	39 Ом
4,5 В	Синий, зеленый, белый или УФ	3,3	1	25 мА	48 Ом	51 Ом
5 В	Синий, зеленый, белый или УФ	3,3	1	25 мА	68 Ом	68 Ом
5 В	Красный, желтый или желто-зеленый	1.8	1	25 мА	128 Ом	150 Ом
5 В	Красный, желтый или желто-зеленый	1,8	2	25 мА	56 Ом	56 Ом
9 В	Красный, желтый или желто-зеленый	1,8	4	25 мА	72 Ом	75 Ом
9 В	Синий, зеленый, белый или УФ	3,3	2	25 мА	96 Ом	100 Ом

Все эти значения основаны на тех же предположениях о прямом напряжении и желаемом токе, которые мы использовали в первых примерах.Вы можете проработать их и проверить математику или просто использовать ее как удобную таблицу, если считаете, что наши предположения разумны. 😉

Так вот, в какой-то момент кто-то мог сказать вам: «Просто воспользуйтесь онлайн-калькулятором светодиодных резисторов». И действительно, такие вещи есть — даже у нас есть одна (ну, версия для печати из бумаги) — так зачем вообще работать над всем этим? Во-первых, гораздо лучше понять, что и почему этот калькулятор делает то, что он делает. Но также почти невозможно использовать эти калькуляторы, если вы не знаете, какие переменные вам нужно будет ввести.Надеюсь, теперь вы сможете вычислить значения, которые вам понадобятся (напряжение источника питания, напряжение светодиода и ток) для использования светодиодного калькулятора. Но что еще более важно (1) он вам на самом деле не нужен: вы можете сделать это сами и (2) если вы его используете, вы можете подвергнуть сомнению основные предположения, которые он может сделать от вашего имени.

Надеюсь, вы также увидели, что есть гораздо больше, чем просто один способ зажечь светодиод. И мы даже не дошли до таких вещей, как объединение светодиодов разного номинала в цепи! Теперь, можете ли вы вернуться к наклеиванию светодиодов на батареи CR2032, чтобы сделать светодиодные броски? Да, определенно можно.Но вы можете вернуться и прочитать о том, когда вам следует добавить резистор даже в эту маленькую схему!

Наконец, отметим, что в этой статье мы говорили о вашем основном сквозном маломощном (хотя, возможно, очень ярком) светодиодах. Специализированные типы, такие как светодиоды высокой мощности, могут иметь несколько другие характеристики и требования.

Обновление : исправлен список общих значений резисторов, чтобы включить более общие значения.

Какое напряжение у светодиода? — Мворганизация.org

Какое напряжение у светодиода?

Обычно прямое напряжение светодиода составляет от 1,8 до 3,3 вольт. Он зависит от цвета светодиода. Красный светодиод обычно падает примерно от 1,7 до 2,0 вольт, но поскольку падение напряжения и частота света увеличиваются с увеличением ширины запрещенной зоны, синий светодиод может упасть примерно от 3 до 3,3 вольт.

Сколько вольт нужно светодиодам?

3 вольта

Какое напряжение у светодиода 5 мм?

2,0 В

Как определить светодиод?

Светодиод имеет два вывода, один из которых называется анодом, а другой — катодом.Более длинный вывод — это анод, но лучший способ проверить их — внимательно поискать плоскую метку в нижней части светодиода. На некоторых светодиодах трудно увидеть плоскую область или она может быть не видна, поэтому вы должны использовать все подсказки.

Какая ножка светодиода идет на землю?

Более длинный вывод — это анод, и он всегда будет подключен к положительной стороне вашей цепи. Более короткий вывод известен как катод и всегда идет к заземлению / отрицательной стороне вашей цепи.

Как я узнаю, что мой светодиод SMD?

Светодиоды

SMD, как и стандартные светодиоды, доступны в различных размерах.От 1 мм до 4 мм, но они не имеют такого рейтинга. Как и большинство компонентов SMD, они обозначены номерами размеров. Цифры определяются как ширина (дюймы), умноженная на длину (дюймы). Достаточно с SMD.

Что означает SMD в светодиодных лампах?

Устройство поверхностного монтажа

Показывают ли светодиодные фонари непрерывность?

Невозможно проверить светодиоды на «непрерывность». Если это пакетная замена светодиодной лампы, готовая к питанию от 12 В, то самый простой способ проверить — подать на нее 12 В. убедитесь, что вы соблюдаете полярность — светодиод будет гореть в одном направлении, но не в другом.

Сколько существует типов светодиодов SMD?

5050

Что лучше SMD или COB LED?

SMD

более эффективны, чем COB, потому что источник света дает больше люмен на ватт, а это означает, что они производят больше света при меньшей мощности. Они производят более широкий луч света, который распространяется на большую площадь.

Какой светодиод SMD самый лучший?

Какой самый лучший чип SMD?

• 3528 SMD ЧИП. Чип размером 3,5 x 2,8 мм является одним из самых популярных из-за его экономической эффективности и того факта, что он не выделяет много тепла.
• 5050 ЧИП SMD. 5,0 мм x 5,0 мм известны как «трехчиповые», что просто означает, что они имеют 3 светодиода в одном корпусе.
• 2835 ЧИП SMD.
• 5630 ЧИП SMD.

Что такое светодиодный чип SMD?

Светодиоды

SMD, или «устройства для поверхностного монтажа», являются наиболее распространенными светодиодами на рынке. Светодиодный чип постоянно прикреплен к печатной плате и пользуется большой популярностью благодаря своей универсальности. Вы можете найти его в лампочках и гирляндах и даже в индикаторе уведомлений на вашем мобильном телефоне.

Что такое светодиодный свет COB?

Чип-на-плате или «COB» относится к установке голого светодиодного чипа в прямом контакте с подложкой (например, карбидом кремния или сапфиром) для производства светодиодных матриц. Светодиоды COB имеют ряд преимуществ по сравнению со старыми светодиодными технологиями, такими как светодиоды для устройств поверхностного монтажа («SMD») или светодиоды в двухрядном корпусе («DIP»).

Что такое светодиодная технология на плате?

Светодиодная технология Chip-on-Board описывает установку голого светодиодного чипа в прямом контакте с подложкой для производства светодиодных матриц.Это метод упаковки светодиодов, который имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными технологиями поверхностного монтажа, такими как использование светодиодов «T-pack» и светодиодов для поверхностного монтажа.

Нужны ли SMD светодиоды резисторы?

Если вы выберете красный или желтый с управляющим сигналом 3,3 В на светодиоде 2 В, вам понадобится резистор. Если вы выберете синий, белый или зеленый, вам может не понадобиться резистор. Тогда посмотрите на крошечный зеленый светодиод SMD.

Вам нужен резистор для каждого светодиода?

Светодиод (светоизлучающий диод) излучает свет, когда через него проходит электрический ток.Самая простая схема для питания светодиода — это источник напряжения с последовательно соединенными резистором и светодиодом. Такой резистор часто называют балластным резистором. Если источник напряжения равен падению напряжения светодиода, резистор не требуется.

Как изготавливаются светодиоды SMD?

Кристаллический полупроводник выращивают в высокотемпературной камере высокого давления. Галлий, мышьяк и / или фосфор очищаются и смешиваются в камере. Тепло и давление разжижают и сжимают компоненты вместе, так что они превращаются в раствор.

Как использовать SMD?

Начните с нанесения флюса на все контактные площадки на печатной плате. Нанесите припой на одну из угловых площадок микросхемы. Установите и выровняйте чип с помощью пинцета. Удерживая микросхему на месте, касаясь угловой площадки наконечником паяльника, чтобы припой расплавил контакт и площадку вместе.

Как проверить светодиод для поверхностного монтажа?

Полярность крошечного желтого светодиода для поверхностного монтажа проверяется мультиметром. Если положительный вывод касается анода, а отрицательный — катода, светодиод должен загореться.

Как узнать, перегорела ли светодиодная лампа?

2 ответа. Это светодиод. Самый простой способ узнать, не поврежден ли он, — это подключить его к батарее и посмотреть, загорится ли он. Сложность в том, что вы не можете разобрать белый пластиковый блок, поэтому, если светодиод не горит, соединительные провода, резистор или сам светодиод могут быть повреждены.

Как проверить светодиод мультиметром?

Как проверить диод с помощью мультиметра

1. Подключите черный провод к клемме COM на мультиметре.
2. Подключите красный провод к клемме Ω, если ваша конкретная модель не отличается.
3. Поверните шкалу к значку диода на мультиметре.
4. Включите мультиметр.
5. Выберите обычный красный светодиод.

Может ли одночиповый светодиод производить белый свет?

Итак, чтобы подвести итог, белый свет требует минимум 3 различных частот, данная область пробоя диода может генерировать только одну частоту, поэтому белый свет не может быть произведен одной областью пробоя (одиночным светодиодом)!

Делают ли светодиодные лампы RGB белыми?

Итак, если мы присмотримся, светодиод RGB на самом деле состоит из трех маленьких светодиодов: красного, зеленого и синего.Смешивая эти три цвета различными способами, можно получить все цвета, включая белый. В то время как светодиодная лента RGB может воспроизводить любой цвет, теплый белый свет, создаваемый такой полосой, является лишь приблизительным.

Почему белые светодиоды выглядят синими?

«Белые» светодиоды излучают яркий синий свет (450 нм) для возбуждения люминофоров того же типа. Вот почему приведенное выше распределение спектральной мощности выглядит так странно. Спайк — это истинное излучение светодиода. Сделайте так, чтобы люминофорное покрытие поглощало все УФ-лучи, а внешний слой оставался темным.

Почему светодиоды белые?

Светодиоды с преобразованием люминофора излучают белый свет путем смешивания света разных цветов. В одном из коммерческих проектов (слева) свет от синего светодиода возбуждает желтый люминофор. Сочетание синего и желтого дает белый свет.

Как сделать мои светодиодные фонари белыми?

При аддитивном смешивании цветов красный, зеленый и синий свет объединяются, образуя белый свет. В зависимости от спектральной мощности светодиодов не всегда необходимы все три цвета.

Светодиод горит белым?

Светодиоды

не излучают белый свет напрямую. Существует два способа получения белого света из светодиодов, как показано ниже: Использование синего светодиода с люминофорным покрытием для преобразования синего света в белый с помощью процесса, называемого флуоресценцией. Комбинация красных, синих и зеленых светодиодов для получения белого света.

Когда и почему выбирать ленты низкого или высокого напряжения

Светодиодные ленты

обычно делятся на две категории напряжения — высокое напряжение (110 В или выше) и низкое напряжение (24 В или ниже).В блоге на этой неделе обсуждаются различия между ними и когда их следует использовать.

Есть два основных различия, которые влияют на все или большую часть более мелких. Чтобы полностью понять их, вам понадобятся некоторые знания о напряжении, о том, что это такое и как оно влияет на мощность, о чем мы говорили в предыдущем сообщении в блоге здесь. Первый абзац этого сообщения в блоге хорош как резюме:

—

Когда электричество проходит через проводник (например, провод или светодиодную ленту), он встречает сопротивление.Это сопротивление, каким бы малым оно ни было, снижает напряжение при прохождении электричества через полосу. Эта потеря напряжения и мощности приводит к потере тепла (примечание: так работают электрические обогреватели, плиты и даже традиционные лампы накаливания!). Если вы не пытаетесь нагреть проводник — скажем, вы пытаетесь зажечь несколько светодиодных полос — сопротивление, и в результате падение напряжения будет плохим.

Светодиодные ленты предназначены для работы при оптимальном напряжении. Выше этого напряжения ваши светодиоды излучают больше света, чем они были предназначены, выделяют больше тепла и быстрее выходят из строя.Ниже этого напряжения светодиоды тускнеют. При очень низком напряжении светодиоды могут вести себя нестабильно — мигать или даже мигать. Все это нехорошо.

Падение напряжения возникает, когда светодиодная лента работает, проводка или и то, и другое слишком длинные. Сопротивление в этих проводниках складывается — и ваши светодиоды начинают работать ниже своего оптимального диапазона напряжений, что приводит к затемнению. Однако при правильной конструкции системы и выборе компонентов падение напряжения можно свести к минимуму.

—

Из-за того, как работает падение напряжения, полоска с более высоким напряжением может работать дольше — как и при любой длине проводника, теряется меньшее абсолютное напряжение.

Если вам нужна более длительная работа или вы испытываете трудности с затемнением, лучше подойдут полоски с более высоким напряжением. Также легко понять вторую часть — насколько более высокое напряжение потенциально более опасно. Эти два соображения приводят к основным различиям между ленточными лампами низкого и высокого напряжения.

Длина пробега: высоковольтные полосовые лампы, как было объяснено, могут работать намного дольше, чем низковольтные. Как правило, длина пробега пропорциональна квадрату напряжения — таким образом, полоса 24 В может проходить в ЧЕТЫРЕ раза больше, чем эквивалентная полоса 12 В, а полоса 110 В может проходить еще дальше (сотни футов, во многих случаях ).

Конструкция: Поскольку более высокое напряжение более опасно, конструкция и проектирование систем высоковольтных полос требует некоторого дополнительного рассмотрения.Полосы высокого напряжения заключены в более прочный (и дорогостоящий) материал, поэтому потенциально опасные высоковольтные компоненты остаются вне досягаемости. По той же причине очень мало высоковольтных лент можно разрезать и подсоединять. Плохое соединение на полоске 12 В, которое может привести к возникновению одной или двух искр, может легко привести к возгоранию при напряжении 110 В.

Как правило, вы должны поддерживать минимально возможное напряжение для вашего проекта. Это экономит средства, снижает риски и упрощает установку.Снижение напряжения может быть выполнено несколькими способами (некоторые из них обсуждаются здесь), но общая цель этих предложений — уменьшить длину пробега. Простой пример — взять пробежку (скажем, 50 футов) и разделить ее на две части (по 25 футов каждая), поместив источник питания посередине, а не на одном конце.

Трудно установить жесткие правила для ограниченной информации о проекте, но в качестве очень общего руководства группа технической поддержки HitLights предлагает следующие значения длины цикла и напряжения. (Примечание: HitLights в настоящее время не имеет в наличии высоковольтные полосовые светильники, но наша команда будет рада посоветовать вам, что искать, если они потребуются для вашего проекта)

До 32 футов:	12 В
32 — 100 футов:	24 В
Более 100 футов:	110 В

Знаете ли вы, что HitLights предлагает бизнес-аккаунты для избранных клиентов? Подайте заявку сейчас, чтобы получить количественные цены, расширенные возможности доставки и запасов и многое другое.

Калькулятор светодиодных резисторов

Токоограничивающий резистор, иногда называемый нагрузочным резистором или последовательным резистором, подключается последовательно со светоизлучающим диодом (LED), чтобы на нем было правильное прямое падение напряжения.

Если вам интересно, «Какой резистор мне использовать с моим светодиодом?», Или если вам интересно, какой резистор вы должны использовать с питанием 12 В или 5 В, тогда эта статья поможет.

На схеме выше вы можете увидеть распиновку светодиода.Катод — отрицательная клемма. Это на плоской стороне диода, а вывод короче. Анод положительный и имеет более длинный вывод. Если вам всегда интересно, что является отрицательным или положительным, то приведенная выше анимация поможет тренировать мозг. Вы только посмотрите на него, надеюсь, он утонет …

Калькулятор ограничивающего резистора

— Серия

прямое напряжение

Прямое падение напряжения обычно называют просто прямое напряжение — это конкретное значение для каждого светодиода.Вы можете получить это из таблицы вашего компонента. Однако, если вы не можете найти спецификацию, вы всегда можете обратиться к таблице, приведенной ниже. Он показывает падение напряжения в прямом направлении для каждого обычно доступного светодиода по цвету.

Вы также можете измерить его с помощью цифрового измерителя. Практически любой дешевый счетчик имеет эту менее известную возможность.

Как измерить прямое напряжение Vf

Если у вас есть цифровой мультиметр, то вы также можете измерить прямое падение напряжения.У вашего измерителя будет символ диода на переднем циферблате, поэтому просто переместите селекторный переключатель на него и измерьте его! Большинство инженеров не знают об этой функции, поэтому держите это в секрете!

Красный зонд измерителя подключается к аноду, а черный зонд подключается к катодному выводу, который является более коротким проводом. Ваш цифровой измеритель должен предоставлять вам хорошее точное значение, которое вы можете использовать.

Диаграмма по цвету

Цвет светодиода	Прямое напряжение Vf	Прямой ток, если
Белый	3.От 2 В до 3,8 В	от 20 мА до 30 мА
Теплый белый	от 3,2 В до 3,8 В	от 20 мА до 30 мА
Синий	от 3,2 В до 3,8 В	20 мА до 30 мА
Красный	1,8–2,2 В	20–30 мА
Зеленый	3,2–3,8 В	20–30 мА
Желтый	1,8–2,2 В	от 20 мА до 30 мА
Оранжевый	1.От 8 В до 2,2 В	от 20 мА до 30 мА
Розовый	от 3,2 В до 3,8 В	от 20 мА до 30 мА
UV	от 3,2 В до 3,8 В	от 20 мА до 30 мА

Вот диаграмма, показывающая прямое напряжение по цвету для широко доступных светодиодов на eBay. Сейчас они очень дешевы, и вы можете получить сумку светодиодов высокой яркости практически за копейки. Все они доступны в размерах 3 мм, 5 мм и 10 мм. Катодный вывод обычно имеет длину 17 мм, а длину анода — 19 мм.

Из-за нелинейного характера кривой характеристики диода светодиод работает в очень узком диапазоне параметров прямого напряжения и прямого тока.

Например, красный светодиод имеет типичное прямое напряжение 1,8 В и максимальное прямое напряжение 2,2 В. Он имеет типичный прямой ток 20 мА и максимальный прямой ток 30 мА. Инженеры-электронщики обычно используют типичные рабочие параметры.

Самое замечательное в этих светодиодах то, что все они имеют типичный прямой ток около 20 мА, что означает, что вы можете применить закон Ома для определения номинала последовательного резистора.

Выбор резистора для использования со светодиодами

Напряжение питания Vs	Vf = 1,8 В	Vf = 3,2 В
3,3 В	75 Ω	75 Ω	160 Ом	90 Ом
9 В	360 Ом	290 Ом
12 В	510 Ом	440 Ом

Как видно из диаграммы выше обычно используются два прямых напряжения.Красные, желтые и оранжевые светодиоды относятся к категории 1,8 В, а белые, синие, зеленые, розовые, УФ-светодиоды — к категории 3,2 В.

Таким образом, я составил другую диаграмму, показывающую значения последовательного резистора, необходимые для этих двух категорий падения напряжения. На диаграмме показаны расчетные значения при напряжении питания 3,3 В, 5 В, 9 В и 12 В. Это типичные напряжения, используемые любителями в своих проектах. Просто воспользуйтесь таблицей стандартных значений резисторов, чтобы найти ближайшее из возможных значений.

Пример 1. Синий светодиод имеет типичное прямое падение напряжения 3,2 В, поэтому при использовании напряжения питания 3,3 В требуется резистор 5 Ом. Однако, если вы используете напряжение питания 5 В, то потребуется резистор на 90 Ом. Как видите, номинал резистора увеличивается с увеличением напряжения питания.

Пример 2: Если вы используете желтый светодиод, то он имеет типичное прямое напряжение 1,8 В. Следовательно, значения резистора 75 Ом, 160 Ом, 360 Ом и 510 Ом могут использоваться, когда напряжение питания равно 3. .3 В, 5 В, 9 В и 12 В соответственно.

Формула для расчета номиналов резисторов

Напряжение на шине Vs равно сумме напряжений на светодиоде и резисторе.

Учитывая прямое напряжение диода Vf, напряжение на резисторе равно Vs –Vf.

Учитывая прямой ток, мы знаем, что этот же ток течет и по цепи в резисторе. Следовательно, у нас есть вся информация, чтобы использовать закон Ома для расчета номинала последовательного резистора.

Схема с несколькими светодиодами — Серия

Несколько светодиодов можно подключать последовательно, однако напряжение питания ограничивает количество светодиодов, которые вы можете установить. Как видите, полное прямое напряжение — это сумма всех прямых напряжений, представленных каждым светодиодом. Очевидно, что суммарное прямое напряжение должно быть меньше напряжения питания. Если вы используете источник питания 12 В, у вас может быть до семи светодиодов последовательно.

Схема с несколькими светодиодами — параллельная

Вот такой правильный способ подключения нескольких светодиодов параллельно.У каждого светодиода есть собственный резистор, ограничивающий ток.

В этой конфигурации у вас может быть много светодиодов; однако ограничивающим фактором является сила тока, которую может обеспечить источник питания. Полный ток — это сумма всех индивидуальных прямых токов каждого светодиода.

Определение правильного диапазона напряжения светодиодного драйвера для светодиодов постоянного тока

Выбор светодиодного драйвера с правильным диапазоном прямого напряжения имеет решающее значение для конструкций светодиодных светильников и при согласовании драйвера светодиодов постоянного тока с осветительной арматурой.

Однако это не всегда так просто, как кажется.

Во-первых, прямое напряжение на светодиодах от кристалла к кристаллу не одинаково, есть допуск, который обычно указывается производителем. Вот почему ADM рекомендует не подключать светодиоды к драйверу светодиодов постоянного тока параллельно.

Допустим, у вас есть светодиодный драйвер постоянного тока с выходным током 1 А, питающий 5 светодиодов с номинальным входным током 200 мА. Из-за допустимого производственного отклонения один из светодиодов загорится, когда выходное напряжение драйвера светодиода достигнет 9 В, другой загорится при 9.3 В, а остальные — 9,5, 9,6 и 9,7 В.

Поскольку первый светодиод загорается раньше других, он потребляет немного больший ток, чем требуется. Остальные светодиоды будут немного недоварены. Поскольку первый светодиод перегружен, весьма вероятно, что его срок службы сократится, и он может выйти из строя преждевременно. Этот сбой имеет косвенный эффект. Поскольку теперь к драйверу светодиодов подключено только четыре светодиода, все они будут работать с током 250 мА. Это означает, что все 4 светодиода перегружены.Это, скорее всего, приведет к тому, что скоро выйдет из строя еще один из светодиодов. Конечно, это означает, что остальные 3 светодиода теперь работают с током 333 мА, а это значит, что скоро они тоже выйдут из строя.

Во-вторых, напряжение светодиода изменяется при повышении или понижении температуры перехода.

Правильная работа драйвера светодиода имеет решающее значение для функциональности и надежности светодиодного светильника. Поэтому стоит изучить факторы, влияющие на напряжение светодиода.

Конструкция светодиодного светильника требует многосторонних инженерных навыков с учетом соображений оптического, теплового и электрического дизайна.

Для достижения указанных оптических требований в первую очередь решаются тип и количество светодиодов, а также требуемый ток возбуждения. В зависимости от определенных соображений безопасности и / или модульного подхода к конструкции определенное количество светодиодов помещается в одну цепочку.

После определения этих факторов можно произвести первую оценку рабочего напряжения светодиода, умножив количество светодиодов в одной цепочке на типичное прямое напряжение (V вперед) одного светодиода.

Vforward_total = Vforward x Num / String

Этот расчет дает приблизительную оценку диапазона рабочего напряжения и вместе с определенным током возбуждения может использоваться для определения требований к выходной мощности драйвера светодиода.

Однако это число не является абсолютным значением и не приведет к качественной электрической конструкции.

Для точного определения необходимого выходного напряжения драйвера светодиода необходимо учитывать следующие атрибуты:

1. V-I характеристики
2. Варианты изготовления
3. Температурный коэффициент

Характеристики светодиода V-I

В идеальном мире прямое напряжение светодиода не меняется при увеличении тока (рис.).

Однако прямое напряжение действительно изменяется с током, и важно проверять напряжение светодиода на основе фактического тока, потребляемого во время использования, вместо того, чтобы ссылаться на данные спецификации, полученные в стандартных условиях испытаний.

В приведенном ниже примере спецификация показывает, что типичное напряжение светодиода составляет 3,2 В. Если светодиод не используется при 350 мА, а 1 А, то вместо 3,2 В / светодиод, типичное напряжение светодиода становится 3,8 В / светодиод. Эта разница в 0,6 В может привести к совсем другому результату, когда большое количество светодиодов включены последовательно.Ситуация может усугубиться, если драйвер светодиода будет иметь высокий пульсирующий ток, что приведет к пиковому току выше 1 А и, таким образом, пиковое напряжение превысит 3,8 В (рис. 2).

Допуски производства светодиодов

Прямое напряжение на каждом кристалле светодиода изменяется из-за дрейфа процесса.

Зрелый производственный процесс должен обеспечивать более жесткие допуски, приводящие к нормальному распределению (рис. 3).

Типичный допуск напряжения из-за производственного отклонения составляет менее 10%, что может быть косвенно получено из соотношения между типичным и максимальным напряжением, опубликованным в техническом описании светодиода, например, как показано в следующей таблице:

Производственные данные, такие как фактическое распределение прямого напряжения, скорее всего, потребуется запрашивать напрямую у производителя светодиодов.
Хотя абсолютный максимум / минимум составляет +/- 10%, по статистике, чем больше светодиодов подключено последовательно, тем более вероятно, что суммарное прямое напряжение установится около типичного значения напряжения.

Рекомендуется создать некоторый запас по напряжению, запас в 10% от типичного напряжения считается безопасным. Однако ADM рекомендует более высокий запас в 20%, чтобы гарантировать, что драйвер светодиода не будет работать сверх его предела, тем самым продлив срок службы драйвера светодиода.

Температурный коэффициент светодиода

Прямое напряжение светодиода имеет отрицательный температурный коэффициент, это означает, что чем выше температура, тем ниже прямое напряжение.

Светодиод — это самонагревающийся элемент, и при хорошей тепловой конструкции светильника постоянная рабочая температура и рабочее напряжение светодиода должны быть достаточно стабильными.

Прямое напряжение будет максимальным, когда светодиодный светильник запускается при низкой температуре (Рис. 4.).

Подпись

Для оценки требований к дополнительному напряжению при низкой температуре в технических данных светодиода обычно отображается типичная кривая V-T в соответствии со стандартными условиями тестирования (например,грамм. 350 мА). Многие производители также предоставляют программный инструмент для определения напряжения в соответствии с переменными параметрами, такими как температура перехода (Tj), ток возбуждения и т. Д.

Типичная кривая VT драйвера светодиода

Может быть резкая разница в требованиях к напряжению из-за низкой температуры и в требованиях к напряжению из-за производственных допусков или разницы в токе.

Когда низкая температура вызывает повышение напряжения, дополнительное напряжение требуется только временно, и, таким образом, нет необходимости в постоянном резервировании запаса по напряжению.

MEAN WELL производит современные драйверы светодиодов, оснащенные функцией адаптации напряжения, которая управляет кратковременным требованием напряжения.

Например, HLG-480H-C

MEAN WELL имеет функцию «адаптации к окружающей среде», которая может автоматически уменьшать выходной ток в обмен на более высокое выходное напряжение, сохраняя при этом общую выходную мощность драйвера светодиода в пределах максимальной выходной мощности, указанной в спецификации. По мере того, как светодиодный светильник постепенно нагревается, напряжение возвращается к нормальному уровню, а ток возвращается к исходному заданному значению.

Фактически, функция адаптации к окружающей среде обеспечивает дополнительный запас по напряжению на 20%. Например, номинальный диапазон прямого напряжения MEAN WELL HLG-480H-C1400 составляет 171 ~ 343 В. Его можно временно повысить до 412 В, чтобы обеспечить успешный запуск светодиодного светильника при чрезвычайно низкой температуре (например, -40 ° C).

Пример расчета напряжения и выбора драйвера светодиода

В конструкции светодиодного светильника используется 100 светодиодов, как показано на рис. 2, ток возбуждения составляет 1,05 А.

Всего 2 струны, что означает, что каждая струна имеет 50 светодиодов.Минимальная рабочая температура согласно паспорту светодиодов составляет 0 ° C.

Существует два возможных метода определения требований к напряжению:

Метод 1:

Введите эти параметры в программное обеспечение, предоставленное производителем, чтобы рассчитать рабочую точку светодиода с запасом.
Для этого вам, вероятно, потребуется запросить более подробную информацию у производителя, как описано выше.

Метод 2:

Проверьте техническое описание светодиодов и выполните следующие действия:

Шаг 1:

Проверьте кривую V-I светодиода, найдите напряжение на кривой в соответствии с током возбуждения.

Согласно рис. 2 типичное прямое напряжение при 1,05 А составляет 3,8 В

Шаг 2:

Умножьте это напряжение на количество светодиодов в одной цепочке.

3,8 (В) x 50 (шт) = 190 В

Шаг 3:

Учитывайте производственные допуски светодиода, вычисляя соотношение между типичным и максимальным напряжением светодиода.

3,48 (В) / 3,2 (В) = 108,75%
190 (В) x 108,75% = 206,6 (В)

Краткое описание:
Типичное полное прямое напряжение составляет 190 В
В худшем случае прямое напряжение составляет 207 В *
(* ток пульсации от драйвера светодиода здесь не учитываются.)

Шаг 4:

Примите во внимание температурный коэффициент, чтобы оценить напряжение пуска в наихудшем случае.

Из рис. 4 видно, что типичное напряжение при 0 ° C составляет 3,6 В, а при 85 ° C — 3,2 В.

Предполагая, что светодиоды обычно работают при Tj 85 ° C, вы можете использовать приведенную ниже формулу для расчета напряжения наихудшего случая при холодном пуске:
3,6 (В, Tj = 0) / 3,2 (В, Tj = 85) = 1,125 <1,2

При холодном пуске:
Типичное полное прямое напряжение составляет 190 В x 1.2 = 228 В
Общее прямое напряжение в наихудшем случае составляет 207 В x 1,2 = 248,4 В

Рекомендуемый драйвер светодиода для этого приложения — MEAN WELL HLG-480H-C2100 по следующим причинам:

Обычно светодиодный светильник требует 190 В при 2,1 А (399 Вт), а в худшем случае — 207 В (435 Вт). .

Это соответствует техническим характеристикам HLG-480H-C2100. HLG-480H-C2100 также имеет очень низкую пульсацию тока, поэтому влияние пульсации на напряжение светодиода будет незначительным, и изменение можно игнорировать.

Атрибуты напряжения светодиодного драйвера MEAN WELL HLG-480H-C2100

При низкой температуре требование к напряжению может временно превышать 249 В, что выходит за пределы нормального диапазона постоянного тока. Однако такая ситуация будет возникать редко и может быть покрыта функцией адаптации к окружающей среде HLG-480H-C2100, которая позволит напряжению временно достичь 275 В за счет уменьшения токового выхода.

Если вам требуется помощь в выборе подходящего драйвера светодиода для вашего приложения, обратитесь в ADM.Член нашей команды экспертов с радостью ответит на любые ваши вопросы.

Была ли эта информация полезной?

Почему бы не поделиться им со своими коллегами и коллегами? Просто нажмите на синий значок «Поделиться» в LinkedIn ниже.

Установка светодиодных фонарей в автомобиль |

Использование светоизлучающих диодов, иначе называемых светодиодами, в вашем автомобиле

Светодиодные фонари быстро становятся предпочтительным источником света во многих областях применения. Для этого есть веские причины.Светодиодные лампы потребляют примерно в 10 раз меньше энергии стандартной сопоставимой лампочки, что делает их намного более эффективными. Светодиоды служат намного дольше стандартных лампочек — примерно 100 000 часов. Недавние достижения позволили создать светодиодные лампы с высокой светоотдачей, что сделало их более желательными в качестве источника света по сравнению со светодиодами предыдущего поколения, которые привыкли видеть большинство людей. Кроме того, производство светодиодов произвело массовое производство светодиодов по очень низкой цене за светодиод, что сделало светодиоды более доступными.

В автомобиле сам электронный компонент, известный как светодиод или светоизлучающий диод, обычно используется в качестве индикатора, предупреждающего вас о включении цепи. Однако вы не можете просто подключить светодиод к источнику питания на 12 В в автомобиле и ожидать, что он заработает. Обычному светодиоду для работы требуется всего 2 вольта, поэтому напряжение питания вашего светодиода необходимо уменьшить с 12 до 2 вольт. Это достигается с помощью резистора. Примечание: типичные светодиоды требуют 2 В для каждого светодиода, однако некоторым требуется 4 В, например, для синих и белых светодиодов.

На диаграмме справа «R» представляет собой резистор на 470 или 560 Ом, любой из них будет работать с общим светодиодом, требующим 2 вольт. Вам нужно будет приобрести по одному резистору на каждый светодиод. Резисторы обычно можно купить в тех же магазинах электроники, что и сами светодиоды.

Подключение светодиодных фонарей

Светодиод имеет два вывода, и они должны быть подключены определенным образом. Эти два вывода называются: a или + для анода и k или — для катода (да, это действительно k, а не c для катода).Катод — это короткий вывод, и на корпусе круглых светодиодов может быть небольшая плоская поверхность. Если вы видите внутри светодиода, катод — это электрод большего размера (но это не официальный метод идентификации).

Всегда целесообразно протестировать вашу схему, прежде чем делать ее постоянной. Внимание: никогда не подключайте светодиод напрямую к батарее или источнику питания! Он будет разрушен почти мгновенно, потому что через него пройдет слишком много тока и он сгорит. Светодиоды должны иметь резистор, включенный последовательно, чтобы ограничить ток до безопасного значения.Для быстрого тестирования используйте зажимы типа «крокодил» или временно подключите провода к резистору, не замыкая их вместе. Подключите более длинный анод (а) или конец + к положительной клемме аккумулятора или к источнику питания 12 В. Подключите катод (k) или — конец светодиода к резистору, а затем другой конец резистора к отрицательной стороне батареи. (См. Диаграмму выше). Если все пойдет хорошо, вы должны увидеть свет. Если у вас есть светодиод, подключенный наоборот, это просто не сработает. Просто поменяйте местами провода светодиодов.

Пайка схемы

Светодиод должен быть подключен последовательно с резистором. Лучший способ соединить их вместе — спаять. Если вы собираетесь спаять их вместе, имейте в виду, что светодиоды могут быть повреждены нагревом при пайке, однако риск невелик, если вы не будете очень медленно выполнять пайку и позволить теплу проникнуть внутрь светодиода. В противном случае при пайке большинства светодиодов особых мер предосторожности не требуется.

Применение этой схемы к вспомогательному переключателю или устройству
В большинстве случаев вы не будете просто добавлять световой сигнал в свой автомобиль.Скорее всего, вы захотите, чтобы эти светодиодные фонари действовали как индикаторы, указывающие на то, что включены цепи, такие как фары Offroad, радиоприемник CB, охлаждающий вентилятор или встроенный воздушный компрессор. Чтобы подключить эту цепь к вашему автомобилю, вы просто подключаете положительную выходную мощность от переключателя, который приводит в действие ваше устройство (например, внедорожные фары), на более длинную + сторону (анод) светодиода, а затем заземляете резистор на другой конец. Таким образом, мощность течет от переключателя, когда он включен, через светодиод, через резистор и на землю.

Расчет необходимого резистора

Расчет, используемый для нахождения номинала последовательного резистора, который нам нужен, чтобы знать прямое напряжение и ток диода, а также его соединения. Эту информацию можно получить на упаковке, если вы приобрели светодиод.

В этом примере это 2 В и 20 мА (0,02 А).

Катодный вывод — ближайший к «плоской» поверхности корпуса.

Поскольку напряжение на диоде (светодиоде) составляет 2 вольта, а напряжение батареи составляет 12 вольт, то напряжение на резисторе составляет 12-2 = 10 вольт.

Диод включен последовательно с резистором, поэтому ток через них одинаков, 0,02 ампера.

Теперь мы знаем напряжение на резисторе и ток через резистор.

Теперь по закону Ома мы можем рассчитать номинал резистора.
Сопротивление = Вольт, деленное на Ампер = В / I = 10 / 0,02 = 500 Ом.

Так как это нестандартное значение, мы можем использовать резистор 470 или 560 Ом, поскольку это приложение не критично для значений.

Для 4-вольтового (синего или белого светодиода) формула будет выглядеть так:

Сопротивление = Вольт, разделенное на Ампер = В / I = 8/0.02 = 400 Ом.

Для этого можно использовать обычный резистор на 390 или 470 Ом.