Сверхяркие светодиоды. Типы и устройство. Работа и применение

Сверхяркие светодиоды – это специальные полупроводниковые приборы, которые выделяются высочайшей яркостью свечения. Подобные изделия появились в результате развития технологического процесса в светодиодной технике. Благодаря этому образовалась отдельная ниша, в которой стали использоваться светодиоды высокой яркости. Эти изделия имеют свои специфические характеристики, плюсы и минусы, которые выделяют их среди остальных элементов. К примеру, они отличаются высокой мощностью и светоотдачей.

Однако подобные светодиоды все еще остаются достаточно дорогими вследствие их конструктивных особенностей. Поэтому еще сравнительно недавно такие светодиоды использовались ограниченно. Однако сегодня они находят все большее применение в самых разных областях. Спрос на данные изделия растет с каждым днем. Планируется, что лет через 5-10 подобные светодиоды будут применяться повсеместно.

Виды

Сверхяркие светодиоды

 в большинстве случаев имеют следующую классификацию:

• Epistar. Представляют диоды высокого качества, которые выделяются компактными габаритами. Их особенностью являются длительный период работы. Такие изделия широко применяются в различных областях.

• Cree. Подобные световые диоды действуют на базе карбида кремния, а также нитрида галлия. Эти изделия также выделяются продолжительным временем работы. К тому же диоды этого вида потребляют минимум электрической энергии, в частности это 12 вольт. В большинстве случаев их применяют для освещения пешеходных и подземных переходов, автомобильных дорог. К тому же производители используют их в осветительных приборах, к примеру, в фонарях. Необходимо отметить, что светодиоды cree выделяются высоким качеством, вследствие чего их стоимость несколько выше моделей других разновидностей.

• Smd. Относятся к распространенной светодиодной продукции. Эти изделия часто встречаются в различных областях. В особенности они популярны для подсветки зданий и сооружений, в том числе интерьерного дизайна внутри помещений. К примеру, при помощи светодиодных лент smd создаются уникальные в дизайнерском плане интерьеры помещений. Однако подобные ленты чаще всего используются совместно со специальными драйверами, то есть блоками питания. Подобные приборы снижают действующее напряжение с 220 до 12 вольт.

На данный момент главными производителями указанных светодиодов являются американские, тайванские и китайские компании.

Отдельной группой выступают светодиоды XLamp, которые выделяются особой мощностью. Их конструктивное исполнение предполагает присутствие теплоотводящего радиатора, что вызвано большим током в 350мА и выше. Благодаря эффективному отводу тепла данный вид светодиода также может работать длительное время. Данная группа делится на три вида: MC, XP и XR. Отличие указанных видов изделий заключается в разных габаритах и формах. Светодиоды XLamp в большинстве случаев применяются для наружного и внутреннего освещения автомобилей.

Устройство

Сверхяркие светодиоды практически всегда имеют конструкцию, которая практически полностью повторяет устройство стандартного светодиода. Типичные изделия монтируются на стандартное основание, тогда как продукция высокой яркости монтируется на теплоотводящую подложку. В остальном – это типичный диод с p-n переходом.

Так, благодаря техническим новациям компании CREE, устройство светодиодов группы XR имеет следующее строение:

• В виде корпусного основания выступает подложка, выполненная из металла и керамики, которая выделяется высокой теплопроводностью. В результате обеспечивается минимальное тепловое сопротивление, в том числе электроизоляция корпуса кристалла от теплоотводящего элемента.
• Кристаллы создаются из кристаллов карбида кремния.
• Материал подложки выполнен из карбида кремния, а также нитрида алюминия. Благодаря этому решается проблема появления механических напряжений в кристалле вследствие смены температуры.
• Металлический корпус также выступает в качестве рефлектора.
• Плавающая линза выполнена из кварцевого стекла. Она установлена в корпусе не жестко и сохраняет свое положение благодаря адгезии к желеобразному герметику. В результате она как бы плавает. Использование такой конструкции дает возможность исключить появление механических напряжений. Также это дает возможность выполнить автофокусировку в широчайшем диапазоне температур;

Показатели указанных светодиодов находятся в прямой зависимости от вида кристаллов, которые установлены в них. Ранее кристаллы были небольшого размера, однако в последнее время промышленность использует новые кристаллы, которые выделяются достаточно большой площадью, в том числе высокой световой отдачей. Они способны действовать при больших токах, а значит светить очень ярко.

Принцип действия

Сверхяркие светодиоды вне зависимости от вида действуют по одинаковому принципу. Диоды выполнены в виде чипа, из полупроводникового материала. Для образования р-n перехода чип покрывается легированными примесями. Подобная конструкция свойственна моделям светодиодов типа cree и smd. Принцип действия в данном случае базируется на перетекании электрического тока от р-анода к n-катоду. В результате напряжение передается в одном направлении.
Цвет и длина волны светового излучения зависит от ширины рабочей зоны р-n перехода. Довольно часто для изготовления подобного перехода применяется германий и кремний. Для создания высокой яркости применяется сапфир в виде подложки.

Применение

Сверхяркие светодиоды

 находят довольно широкое применение.

• Они применяются для подсветки в жидкокристаллических дисплеях мобильников и коммутаторов.
• Для производства светодиодной рекламы.
• Для автомобильной светотехники, в частности для подсвечивания салона, а также индикации поворотов, элементов торпеды. Они часто монтируются в фарах, стоп-сигналах и габаритных огнях.
• Они выступают в качестве светоизлучающих элементов в дорожных указателях и светофорах.
• Довольно часто их используют для освещения помещений мастерских, различных производств, в том числе домов, квартир, подсобных помещений и так далее.
• В качестве сигнальных излучающих элементов в авиации, судоходстве и на железной дороге.
• Для подводного освещения.
• Для ландшафтного освещения.
• Сверхяркие светодиоды широко применяются в медицинской отрасли. В частности, их используют в эндоскопических приборах, дерматоскопах, лампах и ином оборудовании.
• Подобные светодиоды часто используются для тюнинга машин. При помощи них можно заменить практически все стандартные лампочки. К примеру, в автомобильных магазинах продаются готовые комплекты, которые можно сразу включить в электрическую схему машины без каких-либо усовершенствований.
• Для рекламной сферы и так далее.

Светодиоды высокой яркости создают значительный световой поток при небольшом потреблении электрической энергии. Благодаря указанным свойствам можно решать проблемы значительных затрат электрической энергии на освещение, которые на данный момент все еще являются существенными. К тому же при помощи подобных светодиодов можно создать требуемый уровень освещения помещений.

Плюсы и минусы

Сверхяркие светодиоды

 за последние несколько лет стали невероятно востребованными. Причин тому несколько:

• Энергоэффективность. На данный момент это наиболее экономичные источники света, потребляющие минимум электрической энергии. При применении подобных изделий удается сэкономить порядка 80% электрической энергии.
• Существенный срок службы.
• Возможность функционирования в широких температурных режимах.
• Минимальный нагрев.
• Наличие ударопрочности, в том числе в ряде случаев и влагостойкости.

Как выбрать

• Если Вы хотите приобрести сверхяркие светодиоды, то для начала следует определиться, где Вы их будете применять. Эти изделия могут иметь разное напряжение, что определяется назначением и моделью. В большинстве случаев оно составляет в пределах 1,5-4 В, но может быть и 12 В. В большинстве случаев это влияет на цвет излучения. К примеру, низкое напряжение, как правило, обеспечивает инфракрасный цвет, тогда как высокое обеспечивает создание белого цвета. Средняя мощность для весьма сильных диодов равняется 1 Вт, для типичных представителей – порядка 0,3 Вт.
• В магазине можно приобрести светодиоды в разных цветовых решениях: белые, синие, красные, оранжевые и другие модели.
• Не стоит прельщаться дешевыми изделиями. Вызвано это тем, что яркие светодиоды, произведенные с нарушением технологии или некачественных материалов, через определенное время понизят свою светоотдачу. К примеру, дешевые модели спустя 4 тысячи часов работы лишаются порядка 35% яркости. Тогда как качественные светодиоды даже через 50 тысяч часов работы сохраняют свою яркость практически на прежнем уровне. Колебания яркости могут быть не более 20%

Экономия в будущем

На данный момент широкое внедрение указанных светодиодов невозможно, так как они стоят довольно дорого. Однако в будущем внедрение новых разработок и технологий позволит внедрить их повсеместно. К примеру, города и каждый житель смогут значительно экономить электроэнергию, расходы снизятся в 14-18 раз.

Похожие темы:

МОЩНЫЕ СВЕРХЯРКИЕ СВЕТОДИОДЫ

   Сейчас в продаже на рынках и интернет магазинах стали появляться светодиоды повышенной мощности от 1 до 10 Ватт, которые отличаются высокой светоотдачей — до 1000 lumen. Количество кристаллов в таких LED приборах, от 1 до 8. В некоторых моделях, основой выступает мощный чип, а его окружают более слабые светодиоды типа 1210SMD или 5050SMD.

   Качественные светодиоды фирмы Cree дают больше всего света, но заметно дороже и встречаются только в брендовых линейках светодиодной продукции. Чипы 1210, 3528 отличаются более низким показателями светоизлучения и ценой, но их количество на лампе, как правило больше, поэтому лампа на 30-ти SMD на чипе 1210 по световой яркости может быть индентична 12-ти SMD на чипе 5050. Многокристальные новые мощные светодиоды обеспечивает в 4 раза больший световой поток, чем светодиоды более старой однокристальной серии — при одинаковых габаритных размерах.

   Специальные светодиодные кластеры предназначены для моделирования устройств на основе мощных светодиодов CREE. Кластеры представляют собой небольшую печатную плату на алюминиевой пластинке — радиаторе, с посадочным местом для одного или нескольких мощных светодиодов CREE XLamp. При эксплуатации приборов на основе мощных светодиодов CREE необязательно использовать вторичную оптику, данные светодиоды благодаря широкому и равномерному углу светоизлучения могут работать и без линзы.

   Для питания от сети переменного тока 220В используют светодиодные драйверы, специально предназначенные для сверхярких светодиодных ламп. Драйверы питания представляют собой источники стабилизированного тока со всеми необходимыми защитами.

   Форум по мощным светодиодам

   Форум по обсуждению материала МОЩНЫЕ СВЕРХЯРКИЕ СВЕТОДИОДЫ

LIPO АККУМУЛЯТОР 6F22 9V Самодельный аккумулятор на 9 В, литий-полимерный, собранный под стандартный корпус типа Крона.

Одноваттные LED-драйверы в форм-факторе SC74

Линейные светодиодные драйверы BCR320UE6327 и BCR420UE6327, разработанные Infineon, компактные, простые и, в тоже время, бюджетные решения для управления яркостью светодиодов средней мощности.

К слову сказать, бюджетные решения – не такое уж и частое явление в портфеле известного производителя из Мюнхена. Но в данном случае разработчики потрудились на славу, разрабатывая светодиодные драйверы для применения в автомобильной промышленности.

Строго говоря, драйвера BCR320UE6327 и BCR420UE6327 – далеко не новинки, они были анонсированы еще в начале 2015 года и в том же году поступили в продажу. В сентябре этого года производитель обновил спецификацию микросхем в части содержащихся в них материалов, не обновляя, впрочем, функциональные спецификации. А зачем? Компоненты доказали высокий уровень востребованности на рынке, как в автомобильных системах светодиодного освещения, так и в других приложениях.

Помимо простоты и бюджетного ценника, линейные преобразователи BCR320UE6327 и BCR420UE6327 характеризуются высокой устойчивостью к внешним электромагнитным помехам и обеспечивают необходимый уровень электромагнитной совместимости с другими устройствами. Микросхемы выполнены в компактных корпусах SC74, впрочем вполне обеспечивающих рассеиваемую мощность до 1 Вт.

Основные особенности микросхем BCR320UE6327 и BCR420UE6327:

• Предустановленный выходной ток 10 мА;
• Максимальный выходной ток на светодиоды до 250 мА для версии BCR320 и до 150 мА для версии BCR420;
• Возможность параллельного каскадирования микросхем для увеличения выходного тока;
• Напряжение питания до 25 В для версии BCR320 и 40 В для версии BCR420;
• Отрицательный температурный коэффициент -0.2 %/K уменьшает выходной ток при повышении температуры;
• Возможность регулирования яркости светодиодов с помощью ШИМ сигнала частотой до 10 кГц для версий BCR321 и BCR421.

Преимуществами линейных драйверов светодиодов данных серий перед линейными регуляторами других производителей являются:

• возможность диммирования светодиодов с помощью внешнего ШИМ сигнала
• наличие защиты от перегрева
• соответствие автомобильному сертификату AEC Q101, что позволяет применять микросхемы для построения систем внутреннего и наружного освещения в автомобилях.
• По умолчанию выходной ток задан на уровне 10 мА встроенным токоограничивающим резистором, подключая между выводами внешний резистор можно выставить нужный выходной ток.

Микросхемы могут найти широкое применение для построения систем освещения в таких сферах как:

• Архитектурное освещение;
• Декоративное и рекламное освещение;
• Подсветка в автомобилях;
• Подсветка аварийных и предупреждающих знаков.

---

За консультациями по поставкам электронных компонентов обращайтесь в отдел электронных компонентов научно-производственной фирмы VD MAIS – профессионального поставщика инновационных решений для высокотехнологичных отраслей промышленности Украины.

Светодиодная лампа с регулировкой яркости | avr

Самодельная светодиодная лампа снабжена увеличительным стеклом, и предназначена для комфортного мелкого монтажа и разборок с миниатюрными радиодеталями — многие радиолюбители знают, что на некоторых SMD-деталях трудно разглядеть маркировку даже под увеличительным стеклом. Наличие качественно рассеянной подсветки значительно улучшает чтение маркировки, и упрощает визуальный поиск дефектов в электронных приборах.

Коротко характеристики лампы:

• Напряжение питания 12 вольт постоянного тока, максимальная потребляемая мощность около 6..7 Вт, количество светодиодов — 20 шт.
• Встроенный режим автоматической калибровки под напряжение источника питания.
• Плавное включение и выключение лампы.
• Плавная регулировка яркости от нуля до заранее запрограммированного предела — с помощью ручки энкодера. Метод регулировки мощности — ШИМ (широтно-импульсная модуляция).
• Энергонезависимое запоминание всех параметров лампы и последней установленной яркости.
• Встроенное сервисное меню, доступное через подключение по USB. Меню позволяет настраивать рабочие параметры лампы и просматривать её текущее состояние.

Увеличительная линза на штативе, которая в будущем получит подсветку.

На обод линзы по замыслу должны быть установлены светодиоды.

Для изготовления лампы использовались одноваттные светодиоды компании ARL (Arlight), тип OS-1W WarmWhite (75 Lm, 3000K, максимально допустимый ток 0.35 А), цвет свечения — белый теплый. На максимальном токе требуется эффективное охлаждение светодиодов, чтобы не произошло их перегрева свыше 85 градусов Цельсия. Для этого обычно используются специальные радиаторы. Однако я упростил себе задачу — установил светодиоды на простое текстолитовое кольцо, и ограничил максимальный ток до 0.1 А, чем автоматически снималась проблема охлаждения.

Внешний вид одного светодиода. «Толстый» вывод — анод.

Итак, для крепления светодиодов из двухстороннего фольгированного текстолита было вырезано кольцо. На кольце дремелем сделана разводка на 5 секций светодиодов, по 4 светодиода и резистору в каждой секции. Резистор и светодиоды в каждой секции включены последовательно, а все секции — параллельно друг другу, благодаря чему массив из светодиодов оказался рассчитанным на 12 вольт напряжения питания (см. принципиальную схему далее).

На кольцо были припаяны светодиоды и SMD-резисторы. Получилось довольно симпатично.

На обратной стороне кольца дремелем была сделана специальная канавка, разделяющее кольцо меди вдоль — получились две шины питания, которые соединяют 5 секций светодиодов параллельно.

Теплопроводным клеем «Радиал» кольцо было приклеено к ободу линзы. Хотя теплопроводность тут не особенно помогла — обод линзы все равно пластмассовый.

В качестве контроллера и драйвера для управления светодиодами использовалась макетная плата AVR-USB-MEGA16, у которой есть очень удобная возможность обновления программного обеспечения через прошитый в плату USB-бутлоадер. На макетном поле платы был допаян контроллер. Благодаря тому, что на макетной плате было почти все готово, схема получилась очень простая. Допаять нужно было только силовую часть — управление ключевым транзистором, стабилизатор напряжения 5 вольт и RC-цепочку фильтра напряжения с выхода датчика тока.

Вид на готовое смонтированное устройство с обратной и верхней стороны. Силовой транзистор используется без радиатора, так как на нем рассеивается маленькая мощность (он работает в ключевом режиме на частоте порядка 400 Гц).

Написание и отладка программы заняла немного времени, потому что алгоритм работы очень простой, и были использованы готовые куски из других проектов — ledlight, usb-console, encoder.

Консоль управления лампой сделана на основе проекта «USB консоль для управления радиолюбительскими приборами» (см. ссылки [1]). Правки были сделаны минимальные, и все сразу заработало, отладки не потребовалось.

Краткое описание алгоритма — при включении питания считываются настройки из EEPROM, и лампа зажигается с той яркостью, на которой она была ранее выключена. Вращение ручки энкодера влево плавно уменьшает яркость, вращение вправо — яркость увеличивает. Энкодер также имеет кнопку, нажатие на которую включает и выключает лампу. Включение и выключение происходит с плавным изменением яркости — смотрится довольно красиво. Если при подключении внешнего питания была нажата кнопка энкодера, то все настройки EEPROM сбрасываются, и программа перекалибровывает максимальный предел тока регулирования — основываясь на сопротивлении датчика тока и максимально допустимом токе.

Ток через светодиоды измеряется с помощью встроенного в микроконтроллер АЦП (см. ссылки [2]). ШИМ для управления мощностью генерируется благодаря встроенному в микроконтроллер узлу PWM (см. ссылки 4).

Провода от лампы были собраны в кембрик, а контроллер был прикреплен к ножке линзы.

В результате получилась удобная лампа, которую можно применять при точном радиомонтаже.

Несмотря на то, что максимальный ток через светодиоды был уменьшен в три раза (с целью защиты от перегрева), лампа получилась очень яркой.

[Что можно улучшить в конструкции лампы]

1. Для светодиодов можно использовать радиатор. Это позволит в 2..3 раза уменьшить количество используемых светодиодов при той же яркости лампы.
2. Для светодиодов нужен какой-нибудь светорассеиватель, потому что каждый светодиод по отдельности светится очень ярко, что некомфортно для глаза — даже если смотреть на светодиод сбоку.
3. Можно точнее подобрать сопротивление датчика тока, чтобы падение напряжения на нем лучше подходило к интервалу опорного напряжения — это позволит повысить точность измерения тока. Для низкоомных датчиков тока (1 Ом и менее) можно включить АЦП в режим дифференциального входа с коэффициентом умножения X10.
4. Для сглаживания пульсаций тока через светодиоды увеличить частоту ШИМ и поставить последовательно с ними дроссель (так делается в схемах с аппаратным драйвером). Эта доработка позволит увеличить максимально допустимое напряжение питания схемы (сейчас оно 12 вольт). Еще один канал АЦП можно использовать для измерения напряжения питания светодиодов — это позволит автоматически стабилизировать ток через светодиоды при изменении напряжения питания.

[Ссылки]

1. USB консоль для управления радиолюбительскими приборами.
2. ATmega16 (32): аналогово-цифровой преобразователь (ADC).
3. ATmega16 — PWM с помощью T/C0, T/C1, T/C2.
4. Особенности схемотехники драйверов сверхярких светодиодов site:radio-hobby.org.
5. Драйвера накачки белых светодиодов фирмы National Semiconductor site:gaw.ru.
6. HV9910 — Universal High Brightness LED Driver site:premier-electric.com (даташит на английском).
7. LT3474/LT3474-1 — Step-Down 1A LED Driver site:linear.com (описание на английском).

Тепловые режимы мощных светодиодов DORADO — Компоненты и технологии

В настоящее время повысился интерес к созданию твердотельных источников света на основе светодиодов. Световая эффективность полупроводниковых излучателей уже достигла 100 лм/Вт. Вместе с тем, стремление к дальнейшему повышению выхода светового потока неизбежно при1 водит к увеличению прямого тока через кристалл полупроводника и, как следствие, к увеличению тепловыделения. Данные исследований говорят о том, что примерно 65–85% электроэнергии при работе светодиода преобразуется в тепло.

Введение

При неправильном тепловом расчете устройства излишек тепла повышает температуру активной области кристалла, что приводит к уменьшению максимального оптического выхода и ограничивает срок службы светодиода. К тому же, полимер, из которого изготовлен корпус светодиода, нельзя нагревать свыше определенного предела — деформация колбы может привести к обрыву токовода. Понятно, что температура кристалла, находящегося внутри полимерной колбы, не должна превышать некоего значения в определенном интервале времени. Именно поэтому многие производители не решаются на серийный выпуск светодиодов с рассеиваемой мощностью более 3–5 Вт.

Фирма COTCO Ltd разработала и начала серийно производить одноваттные светодиоды под торговой маркой DORADO. Основная особенность светодиодов DORADO — корпус QFN размером 7×7 мм для поверхностного монтажа. Уникальный способ крепления кристалла на теплоотводе позволяет эффективно передавать тепло от p-n-перехода к печатной плате или радиатору, позволяя светодиоду работать в оптимальном режиме. Выпускаются и мини-DORADO в корпусе QFN 3×3 мм с рассеиваемой мощностью 0,3 Вт. На рис. 1 показаны два типа DORADO рядом с обычным светодиодом в корпусе Р4 размером 7,6×7,6 мм.

Рис. 1. Внешний вид светодиодов DORADO

Рассмотрим внутреннее устройство светодиода DORADO. Кристалл приклеен токопроводящим клеем с высокой теплопроводностью к медной подложке относительно больших размеров. Оптическая линза из полимера защищает конструкцию от внешних воздействий и формирует световой поток. Рис. 2 поясняет модель теплового сопротивления для светодиода DORADO, припаянного на печатную плату из фольгированного алюминия.

Рис. 2. Тепловая модель светодиода DORADO

Сравним особенности конструктивного исполнения светодиодов Luxeon и DORADO, а также способы их монтажа на печатную плату (рис. 3). Видно, что Luxeon припаивается ленточными выводами и требует установки на теплоотводящую пасту, в отличие от DORADO, у которого на печатную плату припаивается весь корпус.

Рис. 3. Особенности монтажа светодиодов: а) DORADO; б) Luxeon

Мощность, рассеиваемая на светодиоде, прямо пропорциональна прямому напряжению и прямому току через светодиод:

где P_D — рассеиваемая мощность, I_F — прямой ток, V_F — прямое напряжение.

Рассеиваемая мощность повышает температуру кристалла. Если температура перехода становится выше оговоренной в технической документации, светодиод может быть поврежден. Температура p-n-перехода рассчитывается следующим образом:

где T_J — температура p-n-перехода, T_a — температура окружающей среды, θ_jc — тепловое сопротивление между p-n-переходом и корпусом, θ_ca — тепловое сопротивление между корпусом и окружающей средой.

Тепловое сопротивление определяется как отношение разности температур к соответствующему рассеянию мощности. Рассчитать температуру p-n-перехода при конкретном тепловом сопротивлении θ_ja можно с помощью следующих уравнений:

Здесь T_ja = T_J – T_a (разница между температурой p-n-перехода и температурой окружающей среды) и θja = θjc + θcb + θba или θja = θjc + θca (тепловое сопротивление между p-n-переходом и окружающей средой).

Для количества светодиодов больше одного

где n — количество светодиодов на одной плате.

При тепловом расчете проектируемого устройства многие параметры можно найти в технической документации. Важнейший из этих параметров — температура перехода, которая не должна превышать установленного максимального значения. Параметры белого светодиода DORADO LD-700DWN6-70 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Тепловые параметры светодиода LD-700DWN6-70

К числу факторов, влияющих на тепловой режим, можно отнести величину прямого тока через светодиод, температуру окружающей среды, материалы печатной платы и радиатора. При проектировании устройства тепловые сопротивления между корпусом светодиода и печатной платой, печатной платой и окружающей средой должны быть рассчитаны дополнительно.

Тепловой расчет

Для понимания влияния температуры окружающей среды и теплового сопротивления материалов, используемых для печатной платы, в лаборатории COTCO Ltd были исследованы светодиоды DORADO, припаянные на плату из фольгированного алюминия размером 20×20×2 мм. Именно на такой плате (рис. 4) поступают в продажу светодиоды для потребителей, не имеющих паяльных печей. Стандартная упаковка светодиодов без радиатора для SMD-монтажа — это лента на катушке диаметром 300 мм.

Рис. 4. Фото светодиода DORADO на радиаторе из Al PCB

Плата представляет собой алюминиевую пластину толщиной 2 мм с диэлектриком и слоем медной фольги толщиной 35 мкм. Средний слой изготовлен из особого диэлектрика с высокой теплопроводностью толщиной от 75 до 300 мкм. Первый слой (фольга) служит для изготовления токоведущих дорожек печатной платы. Как в случае с обычными фольгированными текстолитами, рисунок печатной платы можно получить травлением или фрезерованием этого слоя. Второй (диэлектрический) слой состоит из смеси полимера со специальной керамикой, что обеспечивает отличные диэлектрические свойства и очень низкое тепловое сопротивление. Он является проводником тепла к третьему слою — алюминиевой пластине, служащей радиатором для светодиода.

щью термозонда, введенного сквозь отверстие диаметром 1 мм в плате под медным основанием корпуса светодиода. Через 30 минут после включения питания были проведены измерения температуры корпуса. Данные измерений приведены в таблице 2.

Таблица 2. Данные экспериментальных измерений

Наряду с радиатором из фольгированного алюминия были исследованы и другие виды печатных плат размером 20×20 мм: из фольгированного стеклотекстолита FR4, и из двустороннего стеклотекстолита с просверленными дополнительными сквозными металлизированными отверстиями диаметром 0,4 мм (рис. 5). При пайке светодиода DORADO эти отверстия заполняет припой. На этих платах не были установлены никакие другие компоненты, выделяющие тепло во время работы. Эксперимент проводился при температуре окружающей среды 25 °C и нормальной влажности.

Рис. 5. Варианты монтажа

Спустя 30 минут после подачи питания радиатор из фольгированного алюминия имел более низкую температуру, чем печатная плата из фольгированного стеклотекстолита FR4, поскольку он имеет более низкое тепловое сопротивление и отдает большее количество тепла в окружающую среду.

Однако печатная плата из двустороннего фольгированного стеклотекстолита за счет наличия дополнительных металлизированных отверстий имеет лучшие тепловые характеристики, чем фольгированный алюминий (табл. 3).

Таблица 3. Данные экспериментальных измерений

График на рис. 6 иллюстрирует зависимость теплопроводности платы из фольгированного стеклотекстолита FR4 при различном количестве отверстий.

Рис. 6. График зависимости теплопроводности

Размеры платы и расположение в пространстве

Размеры печатной платы и расположение ее в пространстве тоже влияют на величину теплового сопротивления между светодиодом и окружающей средой. Для изучения этих параметров было проведено экспериментальное исследование. Замерялась температура корпуса после работы светодиода в течение 30 минут. Данные исследований сведены в таблице 4.

Таблица 4. Данные экспериментальных измерений

При вертикальном размещении отвод тепла в условиях естественной конвекции будет лучше, чем при горизонтальном. График на рис. 7 иллюстрирует зависимость теплового сопротивления плат различного размера из фольгированного алюминия при разной ориентации в пространстве. Используя этот график, можно рассчитать площадь платы для достижения оптимального теплового режима.

Рис. 7. График теплового сопротивления

Приведем пример расчета теплового сопротивления печатной платы на открытом воздухе (табл. 5).

Таблица 5. Параметры для расчета

Расчет для одного светодиода:

• Рассеиваемая мощность на светодиоде P_D = V_F×I_F = 0,95 Вт.
• θ_Ja = (T_J – T_A)/P_D = 73,7 °C/Вт.
• θ_JB светодиода = θ_JC + θ_cb = 18 °C/Вт.
• θ_JB сборки светодиодов = θ_JB/4 шт. = 4,5 °C/Вт.
• θ_BA печатной платы = θ_Ja — θ_JB = 55,7 °C/Вт.

Из графика на рис. 7 видно, что такое тепловое сопротивление обеспечит плата из фольгированного алюминия размером примерно 400 мм².

Расчет для сборки из четырех светодиодов.

• Рассеиваемая мощность на светодиодах P_D = 4×(V_F×I_F)= 3,8 Вт.
• θ_Ja = (T_J – T_A)/P_D =18,4°C/Вт.
• θ_JB светодиода = θ_JC + θ_cb = 18 °C/Вт.
• θ_JB сборки светодиодов = θ_JB/4 шт. = 4,5 °C/Вт.
• θ_BA печатной платы = θ_Ja — θ_JB = = 13,9 °C/Вт.

Для нормальной работы такой сборки мы должны использовать плату площадью не менее 3500 мм² или применить дополнительный радиатор с соответствующими тепловыми характеристиками.

Применение радиатора

Рис. 8. Внешний вид радиаторов

Использование дополнительного радиатора — более эффективный метод, чем увеличение размера платы.

Таблица 6. Данные экспериментальных измерений

С его помощью можно значительно уменьшить температуру корпуса светодиода. Были проведены экспериментальные исследования двух видов алюминиевых радиаторов (рис. 8), размерами 28×18×8 мм и 38×38×6 мм. Данные приведены в таблице 6.

Влияние температуры окружающей среды

При увеличении температуры окружающей среды увеличивается и температура печатной платы с установленным на ней светодиодом. Чтобы компенсировать рост температуры корпуса светодиода, необходимо увеличить размер печатной платы или размер радиатора, что часто бывает затруднительно из-за ограниченного объема корпуса готового устройства. Возможно, придется поступиться некоторыми светотехническими параметрами при поиске компромисса в решении данной задачи. При этом необходимо учитывать, что пиковая длина волны изменяется примерно на 0,1 нм на каждый 1 °C изменения относительно комнатной температуры (25 °C). Световой поток также меняется в значительных пределах. Необходимо предусмотреть уменьшение прямого тока через светодиод, если невозможно снизить тепловое сопротивление при повышении температуры окружающей среды.

Заключение

В заключение еще раз обращаем внимание разработчиков на важность анализа теплового режима работы мощных светодиодов. Приведенные выше примеры упрощены для облегчения понимания основных принципов расчета тепловых режимов. Благодаря малым размерам корпуса, использованию кристаллов и технологий американской фирмы CREE мощные светодиоды DORADO производства COTCO Ltd — это надежное и эффективное решение для случаев, когда требуется обеспечить работу сборки светодиодов, расположенных рядом в небольшом пространстве (рис. 9).

Рис. 9. Сборки из светодиодов DORADO

Литература

1. www.cotco.com
2. www.marktechopto.com
3. www.cree.com
4. www.zolshar.ru
5. www.powerled.ru
6. www.e-neon.ru

Одноваттные премьеры – Газета Коммерсантъ № 228 (5738) от 10.12.2015

Премьера балет

90-летие французского композитора Пьера Булеза Парижская опера празднует программой одноактных балетов. Кристофер Уилдон поставил на парижскую труппу свой лучший балет «Полифония» (2001), Уэйн Макгрегор сочинил мировую премьеру «Alea Sands» на музыку Булеза, под финал же заготовили хит — «Весну священную» (1975) Пины Бауш. Рассказывает МАРИЯ СИДЕЛЬНИКОВА.

«Alea Sands» — третий балет британского авангардиста Уэйна Макгрегора для Парижской оперы. И начинается он на потолке в буквальном смысле. Шагаловский плафон пробивают разряды тока, он искрится, будто там замыкание, сварочные работы или чего хуже. Дамы рядом даже запаниковали, но их успокоил непоколебимый вид Хе-Сун Кан. Любимая скрипачка Пьера Булеза одиноко стояла в черной оркестровой яме в свете прожектора и ждала, когда же электричество уступит место музыке. Постепенно акцент сместился с потолка на сцену, светодиоды хаотично побежали по подвешенной в центре панели, затем в тишине все под тот же треск электрических разрядов появилась этуаль Мари-Аньес Жилло, и только потом мощный поток ее движений подхватила скрипка. Автор этой высокотехнологичной инсталляции — молодой британский художник, обладатель «Серебряного льва» Венецианской биеннале современного искусства (2011) Харун Мирза.

В качестве партитуры было выбрано позднее произведение Пьера Булеза «Антемы 2» (1997) для скрипки и электроники. Скрипка здесь не плачет, а щетинится, то и дело срываясь на короткие скороговорки и режущие фразы, и чем они резче, тем откровеннее, а технологии трансформируют ее звучание так, что уже и не отличить, где она, а где — компьютер. Звук мало того что принимает конкретную форму (каждой музыкальной фразе Мирза придумал графический эквивалент, который «рисуют» лампы), он становится объемным, происходит из разных точек и занимает пространство, создавая эффект физического присутствия.

Артистов на сцене практически не узнать. Британский дизайнер Гарет Пью, специалист по провокациям, одел их в одинаковые костюмы — похожие на комбинезоны для серфинга, только в пятнах, как у Фавна Бакста. «Alea Sands» — это программный Макгрегор с движением на каждую долю секунды, с мощными батманами, эффектными растяжками, прыжками, с холодными адажио и сильными мужскими дуэтами. Здесь все рассчитано и продумано — но не человеком, а какими-то инопланетными существами с безграничными возможностями тела и диковатой пластикой. Этого не хватило, например, Матье Ганьо — даже с готическим макияжем этуаль оставался прекрасным принцем. Слишком очевидной была и самая стремительная балерина нового поколения, фаворитка Бенжамена Мильпье Леонор Болак. Ее жизнерадостный темперамент казался здесь неуместным. А вот этуаль Лора Эке — интровертка, слегка зажатая в классике,— тут полностью на своем месте. Равно как и первый танцовщик Одрик Безар, на которого Макгрегор действует каким-то особенным образом: такой свободы и уверенности он не демонстрирует ни с одним другим хореографом. Вместе с этуалью Жереми Беленгаром — сильным ветераном труппы — это лучшие исполнители британского хореографа в Парижской опере.

«Полифония» поставлена в 2001 году для NYCB на музыку венгерского авангардиста Дьердя Лигети. Он был из того же поколения «новых композиторов», что и Булез. С этого балета официально началась хореографическая карьера Кристофера Уилдона — экс-солиста NYCB, который стал первым постоянным хореографом нью-йоркской труппы. Ничего лучше «Полифонии» он так и не создал. Структура проста: десять фортепианных отрывков из циклов Лигети разных лет (от аллегро и вальса до адажио) и столько же хореографических миниатюр (открывают и завершают балет массовые сцены, а между ними — дуэты, тройки, четверки). В единое хореографическое полотно Уилдон их сплетает изящно, без швов — не успеешь глазом моргнуть, как пуанты вслед за клавишами суетливо засеменили в па-де-буре, вывалившееся бедро игриво поставило точку — и началась новая музыкальная тема. Парижские артисты впервые танцуют хореографию Уилдона, но с прочтением проблем не возникает: почерк у него легкий и понятный — в быстрые классические связки он вбрасывает изящные неологизмы. Нога один раз выстрелит вытянутым подъемом, другой — «утюжком», или балерина после пируэта возьмет и сорвет ось, резко нырнув корпусом вниз. Все эти мелочи французы проговаривают с удовольствием. Напряженнее звучали поддержки, а к ним Уилдон неравнодушен. Чтобы лежа на спине на колене партнера в прямом шпагате удержаться во время движения, да еще и собрать ноги в позу эмбриона, а затем змеей сделать эффектную петлю у него под ногами, нужно иметь не балетную — акробатическую сноровку. Лора Эке и Одрик Безар составили красивую уверенную пару, но так увлеклись техническими трудностями, что друг на друга времени не нашли.

С Пиной Бауш Пьер Булез много работал, последний раз в 1998 году на фестивале в Экс-ан-Провансе: она поставила оперу Бартока «Замок герцога Синяя Борода», он был за дирижерским пультом. А Стравинский — один из любимых композиторов Булеза. Так в программе появилась «Весна священная». Немка подарила Парижской опере свой шедевр в 1997 году, но эффект Пины действует на труппу до сих пор — они танцуют с таким неистовством, словно немка со своей сигаретой подсматривает за ними из-за кулис. Избранницу танцевала Элеонора Аббаньято — это одна из лучших партий этуали. Впрочем, даже такой неглупой и одаренной драматическим талантом балерине сложно быть жертвой, когда на смерть тебя ведет безобидный добряк Карл Пакетт. После порции рафинированного минимализма Уилдона и новых балетных технологий Макгрегора гиперреализм Бауш с конвульсиями ритуальной пляски, обезумевшими лицами и голыми сосками, вымазанными землей, выглядит как кусок кровавого мяса, поданный на десерт: вкусно, конечно, но лучше в другой раз.

3х ваттные светодиоды для основного освещения

Глядя на кучу обзоров светодиодных ламп, у меня возникло острое желание тоже поучаствовать в LED-изации своего жилища. Идея купить готовую лампу под стандартный патрон показалось довольно унылой, поэтому решил сам сварганить люстру на 3х ваттных светодиодах теплого свечения.
Под катом не будет тестов, замеров и прочих показателей качественного обзора, только немного фото готового результата и личные впечатления.

Итак, у меня уже несколько лет висела люстра на 7 галогенках:

из которых свет давали только 6 (седьмая находится в центре и на фото не горит). Освещала она комнату, площадью 15 кв.м и ее максимальной мощности в 120Вт едва хватало для поддержания минимально комфортного уровня освещения. Но печаль заключалась в том, что срок службы галогенок был крайне невелик и чаще всего из 6 ламп горело всего 3-4.
Предпринимались попытки продлить жизнь лампам, путем добавления устройства плавного включения ламп на основе фазового регулятора мощности КР1182ПМ1 с заявленной максимальной мощностью 150Вт. Опыт оказался, мягко говоря, неудачным:

Больше попыток плавно включать лампы не предпринимались ( хотя в продаже имеются готовые устройства, но было лень их искать :))

Было решено переделать люстру под светодиоды. На али нашел 3х ваттные диоды по цене, чуть дороже 1 ваттных ( на момент покупки 8 долларов). Прикупил к ним 10 3х ваттных драйверов (не стал брать мощные драйверы, а взял кучку маломощных). То есть светодиоды работают как одноваттные.

Драйвер, как и было заявлено, при напряжении 12В обеспечивает ток 300мА.

Прежде чем портить люстру, была собрана не слишком эстетичная конструкция из каких-попало радиаторов:

Тест показал, что 20 светодиодов светят намного ярче и приятнее 6 галогенок. Свет тепло-белый, но по краям более желтый.

Раз уж купил 50 штук, то люстру сделал с запасом по яркости.
Светодиоды были организованны в 2 группы: в первой 20 штук, во второй 14 штук. Каждая группа включается своим выключателем. Такая группировка позволила сделать дискретную регулировку яркости в 3 ступени — 14 — 20 — 34 светодиода. Радиатором послужил сам светильник — не медь, конечно, но, как оказалось, со своей задачей справляется успешно — 34 светодиода прогревают его равномерно, при этом сами светодиоды на ощупь не горячее 40 градусов ( какая температура у кристалла — неизвестно). Пришлось только снять зеркало — оно явно не способствует хорошей теплопроводности. Посадил на термопасту КПТ-8 и закрепил цианакрилатом.

Вот что получилось:

Итоговый вариант

20 светодиодов:

34 светодиода:

20 светодиодов днём:

Извиняюсь за фотки — фотоаппарат — старенькая мыльница, и не имеет никаких настроек. Так что адекватно передать финальный результат не получится.

Итог:
Светодиоды очень порадовали. Как оказалось, на их основе реально сделать основной источник освещения с хорошей яркостью и приятным светом (намного приятнее энергосберегаек). 34 светодиода — это много. После получаса нахождения в комнате с полностью включенной люстрой кажется что в других комнатах настоящий мрак. Пока сижу в режиме 20 светодиодов. За сим закругляюсь. Буду рад, если написанное кому-то пригодится.

UPD
Если кому интересно, то спектры ламп примерно можно оценить с помощью дифракционной решетки, которая есть в каждом доме — обычного CD-диска.

фото

Лампа накаливания:

Светодиоды из обзора:

Энергосберегайки:

Описание светодиодов мощностью 1, 3 и высокой мощности

Первоначально из линейки светодиодов Luxeon I, III и V Philips LumiLED была идея и терминология, согласно которой мощные светодиоды группируются и обозначаются определенной мощностью. Многие называли Luxeon I 1-ваттным светодиодом, Luxeon III 3-ваттным светодиодом, а Luxeon V 5-ваттным светодиодом.

Ага, право…

Что ж, технически эти и большинство светодиодов имеют широкий диапазон тока, в котором они могут питаться, поэтому объединение их в одну «категорию» мощности оказалось ошибочным.

Позвольте мне сначала показать вам, что я имею в виду…

Мощность светодиода рассчитывается по следующему уравнению: Ватт (Вт) = ток (А) x прямое напряжение (В _f ). Так, например, хотя светодиод Luxeon III назывался 3-ваттным светодиодом, при подсчете мощности фактическая мощность белого светодиода составила 2,59 (Вт) (3,7 В _f Типичный x 0,700 А) при испытательном токе 700 мА. , а не 3 Вт, как это было обозначено.

Вот где возникает большая часть путаницы:
В этом примере испытанный ток привода 700 мА для Luxeon III НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЕДИНСТВЕННЫМ ВАРИАНТОМ ПИТАНИЯ.

Что…

Luxeon III может работать при любом токе от 100 мА до 1000 мА. Так что на самом деле Luxeon III — это не просто светодиод мощностью 3 Вт, это светодиод мощностью от 0,3 до 3,9 Вт.

Выглядит это так…

При максимальном токе привода 1000 мА (1 А) прямое напряжение составляет 3,9 В _f , отсюда и появилось число 3,9 Вт. С другой стороны, число 0,3 Вт было получено при прямом напряжении 3,0 В _f В при 100 мА (0,1 А). Итак, здесь вы можете увидеть, что мощность зависит от тока привода.

Эти обобщения привели к тому, что многие поверили, что светодиоды мощностью 1, 3 и 5 Вт — это разные светодиоды; это также привело к убеждению, что 350 мА всегда равняется 1 ватту, 700 мА равняется 3 ваттам, а 1000 мА равняется 5 ваттам. Со временем эти мифы в сочетании с развитием технологий радикально изменили исходные цифры. Производители светодиодов, такие как Cree и Luxeon, смогли значительно снизить прямое напряжение, одновременно увеличив максимальный ток возбуждения.

Возьмем, к примеру, Cree XLamp XP-L, этот светодиод может работать от 350 мА до 3000 мА с соответствующим диапазоном прямого напряжения от 2,87 В _f до 3,46 В _f .

Это огромная разница: давайте сравним старое и новое.

Luxeon I при токе всего 350 мА был выдающимся 3,42 В _f или 1,197 Вт, в то время как Cree Xlamp XP-L при 350 мА всего 2,87 В _f или 1 Вт, а при 3000 мА (ток в 8,5 раз выше) — скудные 3,46. V _f или 10.38-ватт.

Это делает многие светодиоды высокой мощности и в данном конкретном случае Cree XP-L не просто 1-ваттным светодиодом, а 1-ваттным светодиодом вплоть до 10-ваттного светодиода. В конечном итоге это означает, что кто-то, ищущий светодиоды разной мощности, может на самом деле обнаружить, что лучший светодиод для разных требований к мощности — это тот же самый светодиод. Помните, что единственными факторами мощности являются: диапазон тока светодиода и соответствующее прямое напряжение. Знание этого упрощает процесс выбора светодиодов и драйверов светодиодов.

Лучшая светодиодная лампа мощностью 1 Вт (РУКОВОДСТВО И ОТЗЫВЫ)

Светодиодные лампы мощностью 1 Вт имеют гораздо более длительный срок службы, чем традиционные лампы накаливания, и потребляют меньше энергии. Они бывают разных форм, имеют различный блеск и имеют разную ширину основания, чтобы соответствовать практически любому осветительному устройству.

Светодиодная лампа мощностью 1 Вт

Причина, по которой светодиоды служат дольше, чем другие типы ламп:

• у них нет нитей
• металл не устает
• без окисления
• без испарения
• они прочные

Светодиоды не перегорают, как традиционные лампы.

Яркость светодиодов

медленно уменьшается на протяжении всей их жизни. Светодиоды могут прослужить сотни лет, но они будут работать при яркости примерно 70%, когда они достигнут полного срока ожидаемого срока службы.

Светодиод мощностью 1 Вт эквивалентен лампе накаливания мощностью 7,5 Вт.

Характеристики:

• Белые светодиодные чипы
• Крышка белого цвета
• непрозрачный
• Без диммирования
• E26 / E27 цоколь
• Номинальный срок службы 30 000 часов.

Маленькие светодиодные лампочки — настоящие энергосбережения.

Они сэкономят вам около 80% на счетах за электроэнергию по сравнению с лампами накаливания.

E27 Светодиодная лампа 1Вт

Лампы имеют длину около 2 3/4 дюйма, включая основание, и диаметр 1 3/4 дюйма, поэтому они имеют размер шарика для пинг-понга.

Светодиодные лампы JandCase 1 Вт за пределами

Лампы пластиковые, поэтому они идеально подходят для использования на открытом воздухе, а лампы очень прочные.

Светодиодная лампа JandCase 1 Вт

эквивалент 7.Лампа накаливания 5 Вт.

Выбор цвета: синий, зеленый, желтый, оранжевый, белый

Выбор цвета светодиодов

Плюсы

• Может использоваться для ночника

• Цена

• Пластик

• Не нагревается

Минусы

• Продается только в упаковке по 6 штук

---

Вы ищете светящуюся энергосберегающую лампочку в стиле ретро?

Тогда остановитесь на 1-ваттной светодиодной лампе Newhouse Lighting S14.

Эти современные лампы доступны отдельно в качестве замены популярных уличных струнных светильников.

Вы даже можете модернизировать свои 11-ваттные лампы накаливания до этих энергосберегающих светодиодов, модернизация экономит энергию, а лампы в стиле ретро служат в 5 раз дольше.

Эти светодиодные пластиковые лампы Newhouse доступны в упаковке по 3, 6 и 18 штук.

Эти лампы ударопрочные. Лампочки также отлично работают с любыми осветительными приборами E26 / medium / standard base. Цветовая температура света — 2400К, теплая —

.

Светодиодные стеклянные лампы низкой мощности?

Если вам нужны стеклянные лампы низкой мощности вместо пластиковых, у Newhouse также есть 2-ваттные стеклянные лампы.

Стеклянная лампа с регулируемой яркостью 2 Вт

В качестве дополнительного преимущества эти светодиодные лампы светят 200 люмен на лампу и имеют регулировку яркости до 50% (только стеклянные лампы).

Плюсы

• (Стеклянные колбы) 1 год гарантии от дефектов производителя

• (Пластиковые лампы) Гарантия 5 лет

• Пластиковые и стеклянные колбы

---

Характеристики:

• Цветовая температура 2700K теплый белый

• Запатентованная светодиодная основа для канделябров Лампа для замены ночников / оконных свечей, 4 упаковки,

• Для ночного освещения, оконных свечей, аппликаций, акцентного, рабочего и общего освещения

• Без диммирования *, но совместим с фотодатчиком

• Эквивалент лампы накаливания 7 Вт

• 15000 часов

• Гарантия 1 год

• База e12

Эти маленькие светодиодные лампы мощностью 1 Вт от Landlite обеспечивают световой поток 35 люмен.

Лампа имеет приятную теплую цветовую температуру 2700К. Это очень близко к стандартному вольфрамовому освещению. Светодиод также имеет хороший спектр света и обеспечивает правильную цветопередачу. Многие другие марки ночных ламп E12 используют светодиоды для поверхностного монтажа, которые не очень хорошо распределяют свет. Они имеют тенденцию выделяться сверху, что не очень хорошо работает в некоторых приложениях. Они также совместимы с большинством сенсорных ночных светильников. Размер этих маленьких светодиодов составляет 2,2 дюйма в высоту и 0 в ширину.9 дюймов.

Плюсы

• Распределение света

• Прочный

• Не греется

Минусы

• Всего 1 год гарантии

• * Регулируются в некоторых диммерах, но на упаковке написано, что не регулируется.

---

Эти светодиодные лампы Satco бывают разных форм и базовых моделей:

Мягкий теплый свет и долговечный светодиод

Маленькие лампочки Satco

идеально подходят для небольших ламп, и они очень энергоэффективны.Световой поток для матовой версии составляет 40 люмен, а для прозрачной лампы — 50 люмен, и они имеют такое же низкое энергопотребление в 1 Вт.

Характеристики:

• Твердотельное светодиодное освещение
• Специальная лампа и индикаторная лампа
• Длинная жизнь
• Кардоновая
• Мокрая зона
• без диммирования
• Цвет теплый белый

Плюсы

• Много цветов

• Много форм и базовых типов

• Гарантия 3 года

Минусы

• Большая разница в светоотдаче между 1 Вт и 1 Вт.5 Вт

---

Вы можете забыть о битых стеклянных лампах с этими небьющимися лампами мощностью 1 Вт от Fantado.

Эти суперяркие, великолепно выглядящие лампы в форме шара изготовлены из промышленного поликарбоната. Вы можете быть уверены, что они выдержат износ. Лампа продается отдельно, а не в упаковке, поэтому вам не нужно платить за лампы, которые вам не нужны.

Они потребляют гораздо меньше усилителей, пять из них потребляют ту же энергию, что и одна лампа накаливания, и почти не выделяют тепла.Колба яркая, с красивым теплым свечением. Вы можете выбрать холодный белый или теплый белый цвет. Излучатель в виде нити накаливания довольно стильный, как с подсветкой, так и без подсветки, что является отличной заменой по сравнению с другими стилями светодиодов.

Цена на эти лампы в 1 Вт светодиодов очень доступна.

Лампа пришла в хорошей упаковке, из 20 заказанных и установленных ламп, пока все лампочки в порядке.

Они доступны в различных базовых типах и мощностях:

S14 / E26 -.7 Вт

S14 / E26 — 1 Вт

Globe G40 / E12 — 0,5 Вт

Globe G40 / E12 — 1 Вт

Globe G40 / E17 — 1 Вт

Globe G50 / E12 — 0,7 Вт

Плюсы

• Продается отдельно

• Долговечный

---

ЛУЧШИЕ СВЕТОДИОДНЫЕ ЛАМПОЧКИ НА 1 ВАТТ?

1. JandCase 1-ваттный светодиод
2. Освещение Newhouse 1 Вт
3. Светодиод Landlite 1Вт
4. Satco S9161 Светодиодная лампа
5. Фантадо 1 Вт

---

Насколько ярка светодиодная лампа мощностью 1 Вт?

Светодиодная лампа мощностью 1 Вт — 90 люмен.Светодиодная лампа мощностью 1 Вт — это то же самое, что лампа накаливания мощностью 9 Вт.

Распиновка, характеристики, использование и техническое описание светодиода 1 Вт

Конфигурация выводов светодиода ONE WATT

1 WATT LED (Light Emitting Diode), как и любой другой светодиод, имеет два вывода. Один — ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ТЕРМИНАЛ, а другой — ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ТЕРМИНАЛ.

Номер контакта	Имя контакта	Описание
1	Анод (положительный)	Этот вывод подключен к плюсу источника питания.
2	Катод (отрицательный)	Этот вывод подключен к минусу источника питания.

Характеристики

• Очень долгий срок службы (до 100 тыс. Часов)
• Доступен в красном, желтом, зеленом, синем, белом
• Низкое напряжение постоянного тока
• БЕЗ УЛЬТРАВОЙЛЕТА
• Соответствует RoHS — Бессвинцовый
• Подходит для ШИМ, с полной регулировкой яркости
• Превосходная защита от электростатического разряда
• Диаграмма излучения по ЛАМБЕРТИАНУ

Электрические характеристики

• Напряжение, приложенное между АНОДОМ и КАТОДОМ: 3.От 0 В до 3,5 В (типичное рабочее напряжение: 3,3 В)

• Ток через светодиод (светоизлучающий диод): от 300 мА до 350 мА (350 мА — это абсолютный максимальный прямой ток, допустимый через светодиод)
• Максимальное обратное напряжение между АНОДОМ и КАТОДОМ: 5 В
• Максимальная рассеиваемая мощность: 1 Вт
• Рабочая температура: от -40 ºC до +80 ºC
• Срок службы: 100000 часов

Эквиваленты

Светодиод на один ватт похож на выбор резистора.Мощность светодиодов будет одинаковой независимо от обрабатывающей промышленности. Разница возникает в обработке температуры и выходном сигнале яркости. Всегда лучше выбирать светодиоды, соответствующие промышленным стандартам.

Почему мы используем светодиод мощностью 1 Вт

Для лучшего понимания использования ONE WATT LED рассмотрим несколько случаев:

Case1: Для лучше СВЕТИЛЬНИК. Если рассматривать 5-миллиметровый светодиод, его сила света считается хорошей.Но это не соответствует стандартам обычного освещения. Сложить их в стопку будет непросто. Таким образом, использование светодиода ONE WATT в таких случаях является универсальным, так как его выходная мощность очень высока.

Case2: Для лучшей управляемости . Светодиод ONE WATT имеет возможность установки НАГРЕВАТЕЛЯ. Благодаря этому удобству светодиод может легко рассеивать тепло и выдерживать мощность в один ватт. Обычный 5-миллиметровый светодиод не может быть установлен на HEAKSINK и перегорит, если немного перегрузить.

Case3: Для энергосбережения .МОЩНОСТЬ СВЕТА на ватт, обеспечиваемая светодиодами, выше по сравнению с обычными СИСТЕМАМИ ОСВЕЩЕНИЯ, такими как ЛАМПОЧКА. Таким образом, со временем мощность будет сохранена при использовании СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ, изготовленных с использованием ОДНОВАТТНОГО светодиода.

Case4 : для увеличения срока службы . СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ, изготовленные с использованием СИД ОДНОЙ ВАТТ, будут иметь больший срок службы по сравнению с обычными.

Case5: Для Health . Светодиод ONE WATT не генерирует УФ-лучи, что можно сказать еще одним преимуществом.

Как использовать светодиод мощностью 1 Вт Светодиод

ONE WATT можно использовать так же легко, как и любой другой светодиод. Все, что вам нужно, чтобы подключить к нему источник питания 3,3 В.

Как показано на принципиальной схеме светодиода 1 Вт , если у вас есть стандартный источник напряжения 3,3 В, вы можете напрямую подключить его к светодиоду, чтобы он заработал.

Если у вас нет стандартного источника питания 3,3 В, вы можете взять более высокое напряжение и добавить последовательный резистор.

Здесь,

Ток через светодиод = 0,3 А.

Напряжение на светодиоде = 3,3 В.

Напряжение на резисторе R1 = 5 — 3,3 = 1,7 В

Резистор R1 = 1,7 / 0,3 = 5,7 Ом.

Таким же образом для различных напряжений мы можем рассчитать необходимое последовательное сопротивление для ограничения тока.

Это будет работать в обычных ситуациях, но для работы светодиода с максимальной эффективностью и максимальным потенциалом необходимо учитывать множество параметров.Сначала давайте посмотрим на соотношение между напряжением и током светодиода.

Как показано на рисунке, после того, как напряжение питания превысит 3,0 В, произойдет резкое увеличение прямого тока. С каждым увеличением на 0,1 В прямое увеличение тока очень велико.

Теперь рассмотрим соотношение тока и яркости светодиода:

Как вы можете видеть на графике, мощность светодиода линейно увеличивается с увеличением прямого тока. Поэтому для того, чтобы светодиод работал с максимальным потенциалом, нам необходимо поддерживать прямой ток на стандартном значении.Для этого нам необходимо предоставить ПОСТОЯННЫЙ ИСТОЧНИК ТОКА или систему обратной связи для светодиода. Таким образом, с помощью CCS мы можем заставить светодиоды работать с максимальным потенциалом.

Приложения

• Переносной фонарик.
• Фонари для чтения (автобусы, самолеты).
• Освещение лестниц и шкафов.
• Для декоративных целей.
• Знаки выхода и входа.
• Автомобильные задние фонари
• Волоконная оптика

2D Схема

Все размеры указаны в миллиметрах.

5 простых схем светодиодных драйверов мощностью 1 Вт

1) Малый 1 Вт светодиодный драйвер SMPS

В первом наиболее рекомендуемом проекте мы изучаем схему драйвера светодиодов SMPS, которую можно использовать для управления светодиодами высокой мощности с номинальной мощностью где-то между Светодиод мощностью 1 Вт до 12 Вт. Его можно подключать напрямую к любой домашней розетке переменного тока 220 В или 120 В переменного тока.

Введение

Первая конструкция объясняет конструкцию небольшого неизолированного понижающего преобразователя SMPS (неизолированная точка нагрузки), который является очень точной, безопасной и простой в сборке схемой.Узнаем подробности.

Основные характеристики

Предлагаемая схема драйвера светодиода smps чрезвычайно универсальна и особенно подходит для управления светодиодами высокой мощности.

Однако, будучи неизолированной топологией , не обеспечивает защиту от поражения электрическим током на стороне светодиода схемы.

Помимо вышеуказанного недостатка, схема безупречна и практически защищена от всех возможных опасностей, связанных с перенапряжением в сети.

Хотя неизолированная конфигурация может выглядеть немного нежелательной, она избавляет конструктора от намотки сложных первичных / вторичных секций на сердечниках E, поскольку трансформатор здесь заменен парой простых ферритовых дросселей барабанного типа.

Основным компонентом здесь, отвечающим за выполнение всех функций, является микросхема VIPer22A от ST microelectronics, которая была специально разработана для таких небольших бестрансформаторных компактных драйверов светодиодов мощностью 1 Вт.

Принципиальная схема

Изображение предоставлено: © STMicroelectronics — Все права защищены

Работа схемы

Функционирование схемы этого светодиодного драйвера мощностью от 1 до 12 Вт можно понять, как показано ниже:

Входная сеть 220 В или 120 В переменного тока полуволна выпрямляется D1 и C1.

C1 вместе с катушкой индуктивности L0 и C2 составляют сеть круговых фильтров для подавления электромагнитных помех.

D1 желательно заменить двумя последовательно включенными диодами для поддержки всплесков напряжения 2 кВ, генерируемых C1 и C2.

R10 обеспечивает определенный уровень защиты от перенапряжения и действует как предохранитель в аварийных ситуациях.

Как видно на приведенной выше принципиальной схеме, напряжение на C2 подается на внутренний сток МОП-транзистора IC на контактах 5–8.

Встроенный источник постоянного тока микросхемы VIPer подает ток 1 мА на вывод 4 микросхемы, который также является выводом Vdd микросхемы.

При напряжении около 14,5 В при напряжении Vdd источники тока выключаются и переводят схему ИС в колебательный режим или инициируют импульсную генерацию ИС.

Компоненты Dz, C4 и D8 становятся схемой регулирования цепи, где D8 заряжает C4 до пикового напряжения в период свободного вращения и когда D5 смещен в прямом направлении.

Во время вышеуказанных действий источник или опорный сигнал ИС устанавливается примерно на 1 В под землей.

Для получения исчерпывающей информации о деталях схемы драйвера светодиода мощностью от 1 до 12 Вт, пожалуйста, просмотрите следующий технический паспорт в формате pdf от ST microelectronics.

DA TASHEET

2) Использование бестрансформаторного емкостного источника питания

Следующий 1-ваттный светодиодный драйвер, описанный ниже, показывает, как построить несколько простых схем 1-ваттного светодиодного драйвера мощностью 220 или 110 В, которые вам не будут стоить больше 1/2 доллара, не считая светодиода конечно.

Я уже обсуждал емкостный тип источника питания в паре столбов, например, в цепи освещения светодиодной трубки и в цепи бестрансформаторного источника питания, настоящая схема также использует ту же концепцию для управления предлагаемым 1-ваттным светодиодом.

Работа схемы

На принципиальной схеме мы видим очень простую схему емкостного источника питания для управления светодиодом мощностью 1 Вт, что можно понять по следующим пунктам.

Конденсатор 1 мкФ / 400 В на входе образует сердце схемы и функционирует как основной ограничитель тока схемы. Функция ограничения тока гарантирует, что напряжение, подаваемое на светодиод, никогда не превышает требуемый безопасный уровень.

Однако у высоковольтных конденсаторов есть одна серьезная проблема: они не ограничивают и не могут препятствовать первоначальному включению сетевого питания в быстром темпе, что может быть фатальным для любых электронных схем. Светодиоды не являются исключением.
Добавление резистора на 56 Ом на входе помогает принять некоторые меры по предотвращению повреждений, но все же оно само по себе не может обеспечить полную защиту задействованной электроники.

MOV, конечно, подойдет, а как насчет термистора? Да, термистор тоже был бы желанным предложением.
Но они относительно более дорогие, и мы обсуждаем дешевую версию для предлагаемой конструкции, поэтому мы хотели бы исключить все, что пересекало бы отметку доллара в отношении общей стоимости.

Итак, я подумал об инновационном способе замены MOV на обычную дешевую альтернативу.

Какова функция MOV

В этом случае он направляет начальный всплеск высокого напряжения / тока на землю так, чтобы он был заземлен до достижения светодиода в этом случае.

Не будет ли высоковольтный конденсатор выполнять ту же функцию, если он подключен к самому светодиоду. Да, он наверняка будет работать так же, как MOV.

На рисунке показана установка еще одного высоковольтного конденсатора непосредственно через светодиод, который поглощает мгновенный приток скачка напряжения при включении питания, он делает это во время зарядки и, таким образом, быстро опускает почти все начальное напряжение, вызывая все сомнения. Связь с емкостным типом питания отчетливо понятна.

Конечным результатом, показанным на рисунке, является чистая, безопасная, простая и недорогая схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт, которую любой любитель электроники может собрать прямо дома и использовать для личных удовольствий и полезности.

ВНИМАНИЕ: ПОКАЗАННАЯ НИЖЕ ЦЕПЬ НЕ ИЗОЛИРОВАНА ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ПОЭТОМУ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО ПРИКАСАТЬСЯ В ПОЛОЖЕНИИ ПИТАНИЯ.

Принципиальная схема

ПРИМЕЧАНИЕ: Светодиод на приведенной выше схеме представляет собой светодиод 12 В 1 Вт , как показано ниже:

На показанной выше простой схеме драйвера светодиода мощностью 1 Вт два 4.Конденсаторы емкостью 7 мкФ / 250 вместе с резисторами на 10 Ом образуют в цепи своего рода «прерыватель скорости», такой подход помогает остановить начальный бросок скачка напряжения при включении, что, в свою очередь, помогает защитить светодиод от повреждения.

Эту функцию можно заменить NTC, которые популярны благодаря своим функциям подавления скачков напряжения.

Этот усовершенствованный способ решения проблемы начального броска скачка напряжения может заключаться в подключении термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.

Перейдите по следующей ссылке, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему драйвера светодиода мощностью 1 Вт.

Вышеупомянутая схема может быть изменена следующим образом, однако свет может быть немного скомпрометирован.

Хорошим способом решения проблемы начального броска скачка напряжения является подключение термистора NTC последовательно с цепью или нагрузкой.

Перейдите по следующей ссылке, чтобы узнать, как включить термистор NTC в предлагаемую схему драйвера светодиода мощностью 1 Вт.

https://www.homemade-circuits.com/2013/02/using-ntc-resistor-as- Survival-suppressor.html

3) Стабилизированный драйвер светодиода мощностью 1 Вт с емкостным источником питания

Как можно видеть, на выходе в их прямом смещенном режиме используется 6 шт. диодов 1N4007.Поскольку каждый диод будет производить падение на 0,6 В на самом себе, 6 диодов будут создавать общее падение 3,6 В, что является как раз правильным значением напряжения для светодиода.

Это также означает, что диоды будут шунтировать остальную мощность от источника на землю, и, таким образом, поддерживать питание светодиода идеально стабилизированным и безопасным.

Другая схема стабилизированного емкостного драйвера мощностью 1 Вт

Следующая конструкция, управляемая полевым МОП-транзистором, вероятно, является лучшей универсальной схемой драйвера светодиода, которая гарантирует 100% защиту светодиода от всех типов опасных ситуаций, таких как внезапное перенапряжение и перегрузка по току или импульсный ток.

Светодиод мощностью 1 Вт, подключенный к указанной выше схеме, сможет производить около 60 люменов силы света, что эквивалентно лампе накаливания мощностью 5 Вт.

Изображения прототипа

Вышеупомянутая схема может быть изменена следующим образом, однако свет может быть немного скомпрометирован.

4) Схема драйвера светодиода мощностью 1 Вт с использованием батареи 6 В

Как видно на четвертой диаграмме, в этой концепции практически не используется какая-либо схема или, скорее, она не включает в себя какой-либо высокотехнологичный активный компонент для требуемой реализации управления мощностью 1 Вт. ВЕЛ.

Единственными активными устройствами, которые использовались в предлагаемой простейшей схеме драйвера светодиода мощностью 1 Вт, являются несколько диодов и механический переключатель.

Начальные 6 вольт от заряженной батареи понижаются до необходимого предела 3,5 вольт, удерживая все диоды последовательно или на пути напряжения питания светодиода.

Поскольку на каждый диод падает 0,6 вольт, все четыре вместе позволяют только 3,5 вольт достигать светодиода, обеспечивая его безопасное, но яркое освещение.

По мере того, как свечение светодиода падает, каждый диод впоследствии отключается с помощью переключателя, чтобы восстановить яркость светодиода.

Использование диодов для снижения уровня напряжения на светодиодах гарантирует, что процедура не рассеивает тепло и, следовательно, становится очень эффективной по сравнению с резистором, который в противном случае рассеивал бы много тепла в процессе.

5) Освещение светодиода мощностью 1 Вт с помощью элемента AAA 1,5 В

В 5-м примере давайте узнаем, как за разумное время зажечь светодиод мощностью 1 Вт с помощью элемента 1,5 AAA. Схема, очевидно, основана на технологии повышающего драйвера , иначе управлять такой огромной нагрузкой с таким минимальным источником невозможно.

Светодиод мощностью 1 Вт является относительно большим по сравнению с источником питания 1,5 В типа AAA.

Для светодиода мощностью 1 Вт требуется питание не менее 3 В, что вдвое превышает номинал ячеек, указанный выше.

Во-вторых, для работы светодиода мощностью 1 Вт потребуется от 20 до 350 мА тока для работы, 100 мА — это приемлемый ток для управления этими легкими машинами.

Следовательно, использование фонарика AAA для вышеуказанной операции выглядит очень отдаленным и не может быть предметом обсуждения.

Однако обсуждаемая здесь схема доказывает, что все мы ошибаемся, и успешно управляет светодиодом мощностью 1 Вт без особых сложностей.

СПАСИБО ZETEX за предоставленную нам эту замечательную маленькую микросхему ZXSC310, для которой требуется всего несколько обычных пассивных компонентов, чтобы сделать это возможным.

Работа схемы

На схеме показана довольно простая конфигурация, которая в основном представляет собой установку повышающего преобразователя.

Входной постоянный ток 1,5 В обрабатывается ИС для генерации высокочастотного выходного сигнала.

Частота переключается транзистором и диодом Шоттки через катушку индуктивности.

Быстрое переключение катушки индуктивности обеспечивает необходимое повышение напряжения, которое становится подходящим для питания подключенного светодиода мощностью 1 Вт.

Здесь, во время завершения каждой частоты, эквивалентная запасенная энергия внутри индуктора перекачивается обратно в светодиод, генерируя необходимое повышение напряжения, что позволяет светодиоду светиться в течение долгих часов даже при таком маленьком источнике, как 1,5 В. клетка.

Изображение прототипа

Драйвер для светодиодов на солнечной энергии 1 Вт

Это школьный выставочный проект, который может быть использован детьми, чтобы показать, как солнечная энергия может использоваться для освещения светодиода мощностью 1 Вт.

Идея была предложена г-ном Ганешем, как указано ниже:

Привет, Свагатам, я наткнулся на ваш сайт и считаю вашу работу очень вдохновляющей. В настоящее время я работаю по программе естественных наук, технологий, инженерии и математики (STEM) для студентов 4-5 классов в Австралии. Проект направлен на повышение интереса детей к науке и ее связи с реальными приложениями.

Программа также привносит сочувствие в процесс инженерного проектирования, когда молодые учащиеся знакомятся с реальным проектом (контекстом) и взаимодействуют со своими одноклассниками для решения мирских проблем.В течение следующих трех лет мы сосредоточены на ознакомлении детей с наукой об электричестве и практическим применением электротехники. Введение в то, как инженеры решают реальные проблемы на благо общества.

В настоящее время я работаю над онлайн-контентом для программы, которая будет ориентирована на молодых учащихся (4-6 классы), изучающих основы электричества, в частности, возобновляемых источников энергии, в данном случае солнечной энергии. Посредством программы самостоятельного обучения дети узнают и исследуют электричество и энергию по мере их знакомства с реальным проектом, т.е.е. Освещение детей, проживающих в лагерях беженцев по всему миру. По завершении пятинедельной программы дети объединяются в группы, чтобы построить солнечные светильники, которые затем отправляют детям из неблагополучных семей по всему миру.

Как некоммерческий образовательный фонд, мы ищем вашу помощь в разработке простой принципиальной схемы, которую можно было бы использовать для создания солнечного светильника мощностью 1 Вт в качестве практического занятия в классе. Мы также закупили у производителя 800 комплектов солнечного света, которые дети собирают, однако нам нужен кто-то, чтобы упростить принципиальную схему этих комплектов освещения, которые будут использоваться для простых уроков по электричеству, схемам и расчету мощности. вольт, ток и преобразование солнечной энергии в электрическую.

Я с нетерпением жду вашего ответа и продолжаю вашу вдохновляющую работу.

Схемотехника

Всякий раз, когда требуется простой, но безопасный солнечный контроллер, мы неизбежно выбираем широко распространенную IC LM317. И здесь мы используем такое же недорогое устройство для реализации предлагаемой светодиодной лампы мощностью 1 Вт с использованием солнечной батареи.

Полную конструкцию схемы можно увидеть ниже:

Быстрый осмотр показывает, что при наличии контроля тока регулировкой напряжения можно пренебречь.Вот упрощенная версия вышеупомянутой концепции, использующая только схему ограничителя тока.

Сколько энергии потребляет мое освещение? [Калькулятор]

Сколько энергии потребляет электрическая лампочка и как освещение влияет на ваш счет за электроэнергию? Сколько вам сэкономит модернизация освещения? Как начать оценивать потенциальную скидку на освещение?

Есть одна общая черта, которая проходит через каждый из этих вопросов: разница между ваттами (Вт), киловаттами (кВт) и киловатт-часами (кВтч).Вычисление ватт в киловатт-час может помочь вам понять ответы на поставленные выше вопросы.

Энергетическая отрасль почти так же плоха, как и светотехническая, в использовании сокращений и жаргона, поэтому мы попытаемся разбить каждую из них на нескольких практических примерах.

В этой статье я собираюсь использовать аналогию с приравниванием электричества к воде. Это обычная аналогия, которую мы не можем назвать своей собственной, но, надеюсь, наши конкретные примеры помогут объяснить, сколько энергии на самом деле расходуется на освещение.

Если вы уже знаете разницу между кВт и кВтч, щелкните здесь, чтобы перейти к калькулятору.

Что такое ватт (Вт)?

Вы, вероятно, приняли множество решений по освещению, основываясь на мощности. Вы откручиваете перегоревшую лампочку, смотрите сверху и видите «60 Вт». Все, что у вас есть, — это лампочка с надписью «25 Вт», поэтому вы ее вкручиваете, и, к своему ужасу, она слишком тусклая. Вы идете в магазин и выбираете лампочку «60 Вт». Твой свет снова яркий. Кризис предотвращен.

Так что вообще такое ватт? Технически говоря, это единица электрической мощности, равная 1 джоуль в секунду. Лампочки измеряются в ваттах, чтобы указать, сколько энергии они потребляют.

Имеет ли какое-либо отношение мощность лампочки к яркости? Ну вроде как.

Долгое время многие из нас связывали ватт с количеством света, излучаемого лампочкой. В общем, это хорошо работает с традиционными лампами накаливания. Лампа накаливания мощностью 60 Вт обычно дает около 650-800 люмен.Лампа накаливания мощностью 25 Вт обычно дает около 150 люмен — гораздо меньше света.

Однако с появлением более эффективного освещения нередко можно увидеть лампу «эквивалент 60 Вт», которая потребляет гораздо меньше энергии и излучает примерно такое же количество света. Вот разбивка:

	Лампа накаливания	Галоген	КЛЛ	Светодиод
Мощность	60 Вт	42 Вт	13-16 Вт	5-9Вт
Люмен на ватт (LPW)	13	18.5	60	75-100 +

(Фотографии выше представляют технологию, а не конкретные технические характеристики продукта.)

Итак, сравнивая электрические лампочки, помните, что мощность — это мера того, сколько энергии будет использовать лампочка для производства света, а люмены дадут вам меру того, сколько света она будет производить.

Готовы купить лампочки? Щелкните здесь и используйте фильтры слева для сортировки по люменам.

Что такое киловатт (кВт)?

Так же, как ватты, киловатты — это мера того, сколько энергии что-то будет потреблять. Переход от ватт (Вт) к киловаттам (кВт) — это довольно простой расчет: 1 кВт равен 1000 Вт. Чтобы преобразовать Вт в кВт, разделите общую мощность на 1000.

Вот пример: если вы включите десять лампочек мощностью 100 Вт, это будет равняться 1 кВт потребляемой энергии.

10 лампочек x 100Вт = 1000Вт

1000 Вт / 1000 = 1 кВт

Также стоит отметить, что кВт может быть синонимом «спроса», если вы разговариваете с коммунальной компанией.Представьте, что вы одновременно включаете десять лампочек и сушилку для белья на 3000 ватт. Коммунальная компания должна иметь возможность поставлять достаточно электроэнергии для удовлетворения этих 4 кВт потребности в момент, когда вы все включаете.

Однако ваше потребление энергии зависит от того, как долго вы все держите включенным, что приводит нас к…

Что такое киловатт-час (кВтч)?

В чем разница между кВт и кВтч? Измерение кВтч — это способ количественно определить, сколько энергии используется за определенный период времени.Это можно рассчитать, умножив потребляемую мощность в кВт на общее количество часов работы освещения.

Давайте вернемся к примеру с десятью лампочками по 100 Вт. Сколько энергии вы бы использовали в течение месяца, если бы включали их на 10 часов в день?

Вот где в игру вступает кВтч. Вот разбивка:

10 лампочек X 100Вт = 1000Вт или 1кВт освещения

10 часов ежедневного использования X 30 дней в месяце = 300 часов использования

1 кВт X 300 часов использования = 300 кВт-ч энергопотребления

Итак, почему кВтч так важен, если вы можете сравнивать осветительные приборы по мощности и светоотдаче? В конце концов, значительная часть вашего счета за электричество основана на потреблении энергии в киловатт-часах.Если вы хотите подсчитать долларовую экономию, которую вы получите от модернизации до более эффективного освещения, вам пригодится кВтч.

кВт против кВтч: практический пример

Ладно, хватит теории.

Как насчет практического примера, чтобы объяснить разницу между кВт и кВтч? (Вот здесь-то и приходит на помощь аналогия с водой.)

Представим, что у нас есть два садовых шланга, один диаметром 3/8 дюйма, а другой — диаметром 5/8 дюйма.

Шланг 5/8 дюйма имеет большую пропускную способность, чем шланг 3/8 дюйма, поэтому он может переносить больше воды в любой момент.Это идея кВт — способности использовать электроэнергию.

А теперь представим, что мы хотим наполнить двухгаллонную лейку. Количество воды, которое мы используем для наполнения банки, составляет два галлона. Это идея кВтч — общего количества энергии, потребляемой с течением времени.

Сколько времени нужно, чтобы наполнить лейку? Это зависит от того, какой шланг мы выберем. Шланг 5/8 дюйма — из-за большей емкости — наполнит лейку быстрее, чем шланг 3/8 дюйма.

Точно так же лампочка мощностью 100 Вт потребляет в общей сложности 10 кВт · ч энергии быстрее, чем лампа мощностью 60 Вт.

Вот параллельный пример:

	Вода	Энергия
Шаг 1: Емкость	Давайте воспользуемся нашим шлангом диаметром 5/8 дюйма, который, как мы предположим, пропускает 16 галлонов в минуту	Давайте использовать лампу накаливания мощностью 60 Вт (0,06 кВт)
Шаг 2: Время	Дайте шлангу поработать 20 минут	Дайте лампочке поработать 2000 часов
Шаг 3: Расход	16 галлонов / мин x 20 мин = Расход 320 галлонов	0.06 кВт x 2000 часов = Потреблено 120 кВтч

Давайте рассмотрим пример эффективности и сравним лампочку накаливания со светодиодной лампочкой:

	Энергия	Энергия
Шаг 1: Емкость	Лампа накаливания 60 Вт (0,06 кВт)	5W (0.005kW) LED лампа
Шаг 2: Время	Дайте лампочке поработать 2000 часов	Дайте лампочке поработать 2000 часов.
Шаг 3: Расход	10,06 кВт x 2000 часов = Потребление 120 кВтч	0,005 кВт X 2000 часов = Потреблено 10 кВтч

В этом примере мы получили тот же световой поток, и мы использовали лампочки в течение того же времени, но общее потребление энергии за 2000 часов работы было на 110 кВтч меньше для светодиодной лампы.

Вт против кВтч при скидках на освещение

Программы скидок на освещение — это одна из областей, где мы обычно видим разницу между снижением мощности и сокращением потребления кВтч на регулярной основе.

Как правило, мы встречаем два вида скидок на освещение:

1. Скидки на освещение для снижения спроса

Некоторые скидки на освещение направлены на снижение мощности при модернизации. Если вы замените лампу PAR38 мощностью 100 Вт на более эффективную светодиодную лампу PAR38 мощностью 14 Вт, коммунальное предприятие выплатит скидку, исходя из 76 Вт уменьшенной энергии.

2. Скидки на освещение, сокращающие использование

Прочие скидки на освещение направлены на общее снижение энергопотребления при модернизации.Если вы используете освещение в течение 4320 часов в год (12 часов в день, 360 дней в году), PAR38 мощностью 100 Вт будет использовать 432 кВтч в год, а светодиодный PAR38 мощностью 14 Вт будет использовать чуть более 60 кВтч в год.

В этом случае коммунальное предприятие будет платить скидку на основе 372 кВт-ч энергопотребления, сэкономленного в течение года за счет более эффективного освещения.

Пытаетесь разобраться в бесчисленных скидках на освещение, доступных по всей стране? Мы здесь, чтобы помочь.

Преобразование ватт в кВтч при освещении

Чему эквивалентны светодиодные ватты?

По мере совершенствования технологий меняется и наш язык.То, что мы когда-то использовали для измерения количества, может больше не применяться, поскольку со временем разрабатываются все более строгие стандарты.

Меры и единицы, такие как мощность в лошадиных силах и сила свечи, имеют очевидную историю того, как это измерение должно было произойти. И они все еще используются, но они больше не обязательно означают одно и то же.

Точно так же мощность лампы обычно связывается с ее яркостью. Напротив, ватты имеют мало общего с яркостью, а все связаны с энергопотреблением.

При повседневном использовании светодиодов в настоящее время использование мощности для прогнозирования яркости больше не имеет смысла. Новый показатель — люмен или ваттный эквивалент, чтобы облегчить переход.

Светодиодная ватт, эквивалентная светодиодной лампе, — это мощность, необходимая для того, чтобы светодиодная лампа соответствовала мощности обычной лампы и соответствующему световому потоку, чтобы получить такую ​​же яркость в светодиодной лампе.

Какая мощность лампы?

Давайте совершим небольшое путешествие по переулку памяти на урок естествознания в старшей школе.

Вт или мощность — это единица измерения электрической мощности, где 1 ватт равен 1 джоулю, передаваемому в секунду. Но при настройке электрических цепей и приложений ватт легко переводится из силы тока в напряжение.

Например, 40-ваттная лампа преобразует 40 джоулей энергии в светоотдачу и тепловыделение в секунду.

Какая часть этой выходной мощности приходится на тепло, а какая на свет, — это большая разница в энергосбережении между светодиодами и лампами накаливания.

Проще говоря, ватты измеряют только потребление энергии. Сейчас и никогда раньше не измерялись яркость, цветовая температура или другие характеристики, влияющие на покупку лампочки.

Яркость была связана с мощностью из-за приобретенного опыта оценки яркости лампы накаливания мощностью 60 Вт по сравнению с мощностью 120 Вт.

Но теперь, если вы выйдете и купите светодиодную лампу на 60 Вт, вы, скорее всего, в конечном итоге осветите всю свою улицу! Он слишком яркий для тех же ватт.

Теперь яркость лучше всего измеряется в люменах, а цветовая температура измеряется в градусах Кельвина.

Объяснение эквивалента мощности светодиодов

А теперь предположим, что вы всегда знали, что лампа накаливания мощностью 60 ватт дает определенную яркость в вашем опыте. Вы ассоциируете 60 ватт с таким уровнем яркости.

Фактически, это примерно 800 люмен.

Итак, лампа накаливания с яркостью 800 люмен потребляет 60 Вт для питания себя.

Теперь перейдем к красоте светодиодов. Светодиодная лампа потребляет примерно 1/10 мощности (6 Вт) лампы накаливания, чтобы дать вам такой же или эквивалентный яркий свет 800 люмен.

Светодиод будет иметь мощность только от 7 до 10 Вт, и это эквивалент ваттности, который вам нужно искать, если вы ищете «обычную светоотдачу 60 Вт».

Светодиод потребляет 1/10 мощности, что напрямую соответствует 1/10 суммы счетов, которые вы будете платить, и экономии, которую вы получите благодаря энергосберегающей технологии светодиодов.

Почему мощность больше не является важной мерой?

Использование мощности для прогнозирования или определения яркости больше не является стандартом. Мощность лампочки — это просто мера того, сколько энергии потребляет ваша лампочка.

При меньшей мощности светодиод может дать такую ​​же яркость, как лампа накаливания с более высокой мощностью.

Это связано с тем, что преобразование мощности в свет и тепловую мощность в лампах накаливания крайне неэффективно.

В частности, около 90% мощности, мощности или преобразования энергии теряются в виде тепла.Только 10% проникает в вашу комнату как свет, если вы используете лампу накаливания.

Вот почему светодиодная лампа с меньшей мощностью на 90% будет светить так же ярко, как лампа накаливания с высокой мощностью. Почти все низкие ватты светодиода преобразуются в световой поток.

По сути, мощность в ваттах больше не отражает правду просто потому, что светодиоды настолько эффективны, что светодиоды мощностью 60 Вт будут намного ярче по сравнению с лампой накаливания на 60 Вт.

Поскольку лампы накаливания постепенно сокращаются, а новые поколения переходят на светодиоды и другие энергоэффективные лампы, традиционное измерение мощности в конечном итоге вымрет.

LED против лампы накаливания против преобразования мощности CFL

Взгляните на приведенную ниже таблицу и сохраните ее под рукой, когда вы примете следующее решение о покупке и замене старых неэффективных ламп на энергосберегающие светодиодные.

Если вы привыкли к лампе накаливания мощностью 100 Вт в гостиной, эквивалентом мощности светодиодной лампы будет светодиодная лампа мощностью от 15 до 20 Вт. Это даст вам яркость 1100 люмен, к которой вы привыкли.

Обычно, поскольку вы в конечном итоге будете использовать меньшую мощность, вам не нужно беспокоиться о превышении требований к прибору в определенной максимальной мощности.

Однако можно заменить одну лампу накаливания несколькими светодиодами. Поэтому всегда важно дважды проверять, чтобы ваши новые лампы в общей сложности не превышали максимальную мощность светильника.

Люмен	Лампа накаливания	КЛЛ	Светодиод
250 лм	25 Вт	6 Вт	2 Вт — 3 Вт
560 лм	40 Вт	10 Вт	3 Вт — 6 Вт
800 лм	60 Вт	13 Вт	7 Вт — 10 Вт
1100 лм	75 Вт	18 Вт	10 Вт — 15 Вт
1600 лм	100 Вт	23 Вт	15 Вт — 20 Вт
2600 лм	150 Вт	42 Вт	20 Вт — 30 Вт

Заключительные слова

Показания, эквивалентные

Вт светодиодов, нетрудно понять, если вы поймете, что на самом деле вам нужно беспокоиться о люменах, а не о мощности.

Воспользуйтесь таблицей, чтобы найти эквивалент, и вы получите яркость, подходящую для вашего помещения.

Вы ищете эквивалентную мощность, необходимую для того, чтобы ваш светодиод имел такую ​​же яркость, как ваша текущая лампа?

Вы подсчитали, сколько вы будете экономить в год, если перейдете на светодиоды?

Миф об эффективности — Черная собака LED

«Миф об эффективности» и разница между светодиодами мощностью 1, 3, 5, 10 и COB.

Поскольку светодиодная технология является настолько новой, часто бывает трудно понять разницу между множеством доступных источников света.

Многие светодиодные лампы для выращивания растений содержат светодиоды мощностью 1 Вт (1 Вт) или 3 Вт (3 Вт) и считаются «наиболее эффективными». Это верно в том смысле, что светодиод мощностью 1 Вт более эффективен, чем светодиод мощностью 3 Вт, при выработке света, а светодиод мощностью 3 Вт более эффективен, чем светодиод 5 Вт, с точки зрения количества фотонов, производимых на ватт потребляемой мощности. Однако светодиод мощностью 0,5 Вт даже более эффективен, чем светодиод мощностью 1 Вт, и наиболее эффективным из продемонстрированных на сегодняшний день является светодиод мощностью 30 пиковатт (0,00000000003 Вт), поэтому в этом смысле микросхемы мощностью 1 или 3 Вт, безусловно, не являются «самыми эффективными».

Так почему же в светодиодных светильниках для выращивания растений не используются самые эффективные светодиоды мощностью 0,00000000003 Вт? По мере уменьшения мощности светодиодов уменьшается и их интенсивность. Светодиод мощностью 30 пиковатт излучает так мало света, что вы, вероятно, не сможете увидеть, включен он или выключен, и вы, конечно, не сможете выращивать с его помощью растения. Светодиоды мощностью 1 Вт намного ярче, но все же относительно тусклые — они примерно такие же яркие, как люминесцентные лампы T12 старого образца (толщиной 1,5 дюйма), но размером всего около 1 мм. Они достаточно интенсивны, чтобы выращивать растения, но только в пределах нескольких дюймов от светодиода.

3-ваттные светодиодные лампы еще ярче — немного ярче, чем люминесцентная лампа нового образца T5 (толщиной дюйма), и достаточно яркие, чтобы выращивать растения в пределах 12-24 дюймов от светодиодов. Black Dog LED была первой компанией предложить в 2010 году светодиодные светильники для выращивания растений с цельной головкой и мощностью 3 Вт. Светодиоды мощностью 3 Вт были очень удобны для выращивания и цветения растений и положили начало практическим светодиодным светильникам для выращивания растений. Наш опыт работы с этими светильниками оставил нам желание немного больше навеса -сила проникновения; они просто не были достаточно интенсивными, чтобы поддерживать здоровье нижних листьев на крупных растениях.Когда технология стала доступной, мы экспериментировали со светодиодами мощностью 5 Вт и обнаружили, что они даже лучше подходят для проникновения в растительный покров и выращивания растений, поэтому в наших светильниках серии Universal используются только светодиоды мощностью 5 Вт, и мы больше не предлагаем 3-ваттные светодиодные светильники для выращивания растений.

Светодиоды

мощностью 5 Вт достаточно интенсивны, чтобы на них было неудобно смотреть (и они могут повредить глаза!), Больше похоже на солнце, MH или HPS огни. Они обладают способностью проникать в растительный покров, сохранять нижние листья здоровыми и способствовать росту растений.(В нашей офисной камере выращивания у нас есть растения, устойчиво растущие под другим верхним слоем растений, более чем в 4 футах от светодиодных фонарей Black Dog!) Чем больше листьев у растения, способствующих его росту, тем лучше оно будет расти. . Многие производители знакомы с концепцией «обрезки» нижних листьев при искусственном освещении; со светодиодами мощностью 5 Вт необходимость в этом значительно снижается или полностью устраняется.

В других светодиодных светильниках для выращивания растений по-прежнему используются светодиоды мощностью 1 и 3 Вт, поскольку они намного дешевле и их намного легче охлаждать.Светодиоды мощностью 5 Вт требуют специального управления температурой, чтобы светодиоды не перегорели. Спроектировать и изготовить лампы для выращивания растений со светодиодами мощностью 1 или 3 Вт дешевле и проще.

Если светодиоды мощностью 5 Вт отлично подходят для выращивания растений, кажется, что светодиоды мощностью 10 Вт были бы еще лучше, но это (пока) не так. Светодиоды мощностью 10 Вт пока доступны не во всех цветах, которые нам нужны для создания нашего Phyto-Genesis Spectrum ™. Доступные светодиоды мощностью 10 Вт представляют собой в основном «белые» светодиоды, которые отлично подходят для создания источников света для людей, но не очень эффективны для выращивания растений, как мы объясняем здесь.На самом деле они излучают меньше света, который может использоваться для растений , чем наши существующие светодиоды мощностью 5 Вт, при этом потребляя вдвое больше энергии!

Chip-On-Board (COB) или «интегрированные» светодиоды создаются путем размещения на печатной плате множества светодиодов с низкой мощностью (обычно 0,5 или 1 Вт) рядом друг с другом. Это позволяет компаниям заявлять о светодиодах очень высокой мощности, но, например, «светодиоды мощностью 50 Вт» — это всего лишь 50 светодиодов мощностью 1 Вт рядом (или 100 светодиодов мощностью 0,5 Вт). Невозможно (пока) изготавливать долговечные светодиоды COB с матрицами большей мощности, так как невозможно достаточно быстро отвести тепло от сборки COB, чтобы предотвратить повреждение светодиодов.Например, сейчас на рынке есть несколько светодиодов COB, изготовленных с использованием кристаллов мощностью 3 Вт, но они по-прежнему работают только при мощности 1 Вт на кристалл и по-прежнему имеют тенденцию сгорать в течение пары месяцев. У светодиодов COB также часто отсутствуют первичные линзы на светодиодах, что фактически снижает световой поток светодиода.

Эффективные и мощные светодиодные лампы для выращивания растений невероятно важны, но не имеет значения, будет ли ваш светодиодный светильник для выращивания растений наиболее эффективным, если они не будут хорошо выращивать растения.