LED یک دستگاه نیمه هادی با غیر خطی است مشخصه ولت آمپر(VAC). عملکرد پایدار آن، اول از همه، به بزرگی جریان عبوری از آن بستگی دارد. هر بار، حتی ناچیز، منجر به تخریب تراشه LED و کاهش عمر کاری آن می شود.

برای محدود کردن جریان عبوری از LED به سطح مورد نظر، مدار الکتریکیباید با یک تثبیت کننده تکمیل شود. ساده ترین عنصر محدود کننده جریان یک مقاومت است.

مهم!مقاومت جریان را محدود می کند اما تثبیت نمی کند.

محاسبه مقاومت برای LED نیست وظیفه چالش برانگیزو طبق فرمول مدرسه ساده تولید می شود. اما با توجه به فرآیندهای فیزیکی که در اتصال p-n LED رخ می دهد، توصیه می شود بیشتر با آن آشنا شوید.

تئوری

محاسبه ریاضی

در زیر اصل است مداردر بسیار نسخه ساده. در آن، LED و مقاومت یک مدار سری را تشکیل می دهند که جریان یکسان (I) از آن عبور می کند. مدار توسط یک منبع ولتاژ EMF (U) تغذیه می شود. در حالت کار، افت ولتاژ روی عناصر مدار رخ می دهد: روی مقاومت (U R) و روی LED (U LED). با استفاده از قانون دوم Kirchhoff برابری زیر به دست می آید: یا تفسیر آن

در فرمول های بالا، R مقاومت مقاومت محاسبه شده (اهم)، R LED مقاومت دیفرانسیل LED (اهم)، U ولتاژ (V) است.

مقدار R LED با تغییر شرایط عملکرد دستگاه نیمه هادی تغییر می کند. در این حالت متغیرها جریان و ولتاژ هستند که نسبت آنها مقدار مقاومت را تعیین می کند. توضیح واضح آنچه گفته شد CVC LED است. در بخش اولیه مشخصه (تا حدود 2 ولت)، افزایش صاف جریان رخ می دهد، در نتیجه R LED دارای پراهمیت. سپس اتصال p-n باز می شود که با افزایش شدید جریان همراه با افزایش جزئی ولتاژ اعمال شده همراه است.

با تبدیل ساده دو فرمول اول، می توانید مقاومت مقاومت محدود کننده جریان را تعیین کنید: U LED یک مقدار پاسپورت برای هر نوع LED است.

محاسبه گرافیکی

با در دست داشتن CVC LED مورد مطالعه، می توانید مقاومت را محاسبه کنید به صورت گرافیکی. البته این روش گسترده نیست کاربرد عملی. از این گذشته، با دانستن جریان بار، از روی نمودار، می توانید به راحتی مقدار ولتاژ رو به جلو را محاسبه کنید. برای این کار کافی است یک خط مستقیم از محور y (I) بکشید تا با منحنی تلاقی کند و سپس خط را تا آبسیسا (U LED) پایین بیاورید. در نتیجه تمام داده های محاسبه مقاومت دریافت می شود.

با این حال، گزینه نمودار منحصر به فرد است و سزاوار توجه است.

مقاومت یک LED با جریان نامی 20 میلی آمپر را محاسبه می کنیم که باید به منبع تغذیه 5 ولت متصل شود، برای این کار از نقطه 20 میلی آمپر یک خط مستقیم بکشید تا با منحنی LED قطع شود. علاوه بر این، از طریق یک نقطه 5 ولت و یک نقطه در نمودار، یک خط می کشیم تا زمانی که با محور y قطع شود و حداکثر مقدار جریان (I max)، تقریبا برابر با 50 میلی آمپر را به دست آوریم. با استفاده از قانون اهم، مقاومت را محاسبه می کنیم: برای اینکه مدار ایمن و قابل اعتماد باشد، لازم است که گرمای بیش از حد مقاومت را حذف کنیم. برای انجام این کار، اتلاف توان آن را با فرمول پیدا کنید:

چه زمانی می توان LED را از طریق مقاومت وصل کرد؟

اگر موضوع راندمان مدار مهم نیست، می توانید یک LED را از طریق یک مقاومت وصل کنید. به عنوان مثال، استفاده از LED به عنوان نشانگر برای روشن کردن یک سوئیچ یا اشاره گر ولتاژ شبکهدر لوازم برقی در چنین دستگاه هایی روشنایی مهم نیست و مصرف برق از 0.1 وات تجاوز نمی کند. هنگام اتصال یک LED با مصرف بیش از 1 وات، باید مطمئن شوید که منبع تغذیه یک ولتاژ تثبیت شده را فراهم می کند.

اگر ولتاژ ورودی مدار تثبیت نشود، تمام نویزها و نویزها به بار منتقل می شود و باعث اختلال در عملکرد LED می شود. یک مثال قابل توجه شبکه برق خودرو است که در آن ولتاژ باتری از نظر تئوری فقط 12 ولت است. مورد سادهبرای ایجاد نور پس زمینه LED در خودرو باید از طریق یک تثبیت کننده خطی از سری LM78XX باشد. و برای اینکه به نحوی بازده مدار را افزایش دهید، باید 3 LED را به صورت سری روشن کنید. همچنین، یک مدار منبع تغذیه از طریق یک مقاومت برای اهداف آزمایشگاهی برای آزمایش مدل های جدید LED ها مورد تقاضا است. در موارد دیگر، استفاده از تثبیت کننده جریان (درایور) توصیه می شود. به خصوص زمانی که هزینه دیود ساطع کننده متناسب با هزینه راننده باشد. شما یک دستگاه آماده با پارامترهای شناخته شده دریافت می کنید که فقط باید به درستی وصل شود.

مثال های محاسبه مقاومت و توان مقاومت

برای کمک به مبتدیان برای دریافت بلبرینگ خود، در اینجا چند مثال عملی از نحوه محاسبه مقاومت برای LED ها آورده شده است.

Cree XM–L T6

در حالت اول، مقاومت مورد نیاز برای اتصال یک LED قدرتمند به منبع ولتاژ 5 ولت را محاسبه خواهیم کرد. Cree XM-L با T6 bin پارامترهای زیر را دارد: U LED معمولی = 2.9 ولت و حداکثر U LED = 3.5 ولت در جریان. I LED \u003d 0.7 A. مقدار معمولی U LED باید در محاسبات جایگزین شود، زیرا. بیشتر اوقات درست است. مقدار محاسبه شده مقاومت در سری E24 وجود دارد و دارای تلورانس 5 درصد است. با این حال، در عمل اغلب لازم است که نتایج به دست آمده به نزدیکترین مقدار از سری استاندارد گرد شود. معلوم می شود که با در نظر گرفتن گرد کردن و تحمل 5٪، مقاومت واقعی تغییر می کند و پس از آن، جریان به طور معکوس تغییر می کند. بنابراین برای اینکه از جریان عملیاتی بار تجاوز نکند، لازم است مقاومت محاسبه شده به سمت بالا گرد شود.

با استفاده از رایج ترین مقاومت های سری E24، همیشه نمی توان مقدار مناسب را پیدا کرد. دو راه برای حل این مشکل وجود دارد. مورد اول دلالت بر اتصال سری یک مقاومت محدود کننده جریان اضافی دارد که باید اهم های از دست رفته را جبران کند. انتخاب آن باید با اندازه گیری جریان کنترل همراه باشد.

روش دوم دقت بالاتری را ارائه می دهد، زیرا مستلزم نصب یک مقاومت دقیق است. این عنصری است که مقاومت آن به دما و سایر عوامل خارجی بستگی ندارد و انحراف آن بیش از 1٪ نیست (سری E96). در هر صورت بهتر است جریان واقعی را کمی کمتر از اسمی بگذاریم. این تأثیر زیادی بر روشنایی نخواهد داشت، اما عملکرد ملایمی را برای کریستال فراهم می کند.

توان تلف شده توسط مقاومت به صورت زیر خواهد بود:

قدرت محاسبه شده مقاومت برای LED باید 20-30٪ افزایش یابد.

بیایید بازده لامپ مونتاژ شده را محاسبه کنیم:

مثال با LED SMD 5050

با قیاس با مثال اول، بیایید بفهمیم که برای چه نوع مقاومتی نیاز است. در اینجا لازم است ویژگی های طراحی LED را که از سه کریستال مستقل تشکیل شده است، در نظر بگیریم.

اگر LED SMD 5050 تک رنگ باشد، ولتاژ رو به جلو در حالت باز روی هر کریستال بیش از 0.1 ولت متفاوت نخواهد بود. این بدان معنی است که LED می تواند از یک مقاومت با ترکیب 3 آند در یک گروه تغذیه شود. سه کاتد به دیگری ما یک مقاومت را برای اتصال SMD 5050 سفید با پارامترهای زیر انتخاب می کنیم: U LED معمولی \u003d 3.3 V در جریان یک تراشه I LED \u003d 0.02 A. نزدیکترین مقدار استاندارد 30 اهم است.

ما برای نصب یک مقاومت محدود کننده با توان 0.25 وات و مقاومت 30 اهم ± 5٪ قبول می کنیم.

LED SMD 5050 RGB برای هر قالب دارای ولتاژ جلو متفاوت است. بنابراین، شما باید رنگ های قرمز، سبز و آبی را با سه مقاومت با درجه بندی های مختلف کنترل کنید.

ماشین حساب آنلاین

ماشین حساب آنلاین برای LED ها که در زیر ارائه شده است یک افزونه مفید است که همه محاسبات را خودتان انجام می دهد. با آن، شما مجبور نیستید چیزی را به صورت دستی ترسیم و محاسبه کنید. تنها چیزی که لازم است وارد کردن دو پارامتر اصلی LED، نشان دادن تعداد آنها و ولتاژ منبع تغذیه است. با یک کلیک ماوس، برنامه به طور مستقل مقاومت مقاومت را محاسبه می کند، مقدار آن را از محدوده استاندارد انتخاب می کند و علامت رنگ را نشان می دهد. علاوه بر این، این برنامه یک طرح سوئیچینگ آماده ارائه می دهد.

هنگام از بین بردن دستگاه های قدیمی یا غیر کارکرده، اغلب می توانید LED ها را پیدا کنید. با این حال، در بیشتر موارد آنها هیچ علامت یا علائم شناسایی دیگری ندارند. بنابراین، تعیین پارامترهای آنها از دایرکتوری به سادگی غیرممکن است. این یک سوال کاملا طبیعی را ایجاد می کند: چگونه پارامترهای LED را تعیین کنیم؟

مهندسان الکترونیک باتجربه عملاً چنین سؤالی نمی پرسند ، زیرا می توانند پارامترهای چنین دستگاه نیمه هادی را با دقت کافی تعیین کنند و فقط بر ظاهر آن تمرکز کنند و برخی از تفاوت های ظریف ذاتی در اکثر LED ها را بدانند. ما این تفاوت های ظریف را در نظر خواهیم گرفت.

پارامترهای الکتریکی LED

اول از همه، ما توجه می کنیم که LED با سه پارامتر الکتریکی مشخص می شود (ما ویژگی های روشنایی را در نظر نخواهیم گرفت):

1) افت ولتاژ، با ولت اندازه گیری می شود. وقتی می گویند LED 2 ولت یا 3 ولت، این پارامتر منظور است.

2) جریان نامی اغلب ارزش آن در کتاب های مرجع بر حسب میلی آمپر آمده است. 1 میلی آمپر = 0.001 A;

3) قدرت اتلاف - این قدرتی است که می تواند اتلاف کند (به آن تخصیص دهد محیط) دستگاه نیمه هادی بدون گرمای بیش از حد. بر حسب وات اندازه گیری می شود. مقدار این پارامتر را می توان با ضرب جریان در ولتاژ با دقت بالایی تعیین کرد.

در بیشتر موارد، دانستن دو پارامتر اول یا حتی فقط جریان نامی کافی است.

به طور متعارف، من دو روش اصلی را شناسایی کرده ام که از طریق آنها می توانید پارامترهای مشخص شده را با درجه احتمال بالا پیدا کنید یا تعیین کنید. راه اول اطلاع رسانی است. این سریع ترین و ساده ترین راه است. آدم همیشه نمی دهد نتیجه مثبت. راه دوم، برای ما - مهندسین الکترونیک، جالب تر است. من آن را "الکتریک" نامیدم، زیرا جریان و ولتاژ با استفاده از یک مولتی متر (تستر) تعیین می شود. بیایید هر دو گزینه را با جزئیات در نظر بگیریم.

چگونه پارامترهای LED را در ظاهر تعیین کنیم؟

ساده ترین راه این است که ویژگی های LED را با ظاهر آن پیدا کنید. برای انجام این کار، فقط در خط تایپ کنید موتور جستجوچنین عبارتی: "ال ای دی بخرید." بعد، از لیست ارائه شده، بیشترین را انتخاب کنید اینترنت بزرگذخیره کنید و بخش مناسب کاتالوگ را پیدا کنید. سپس تمام موقعیت های موجود را به دقت بررسی کنید و اگر خوش شانس باشید، آنچه را که به دنبال آن هستید خواهید یافت. به عنوان یک قاعده، در فروشگاه های آنلاین جدی که در آن عناصر رادیویی الکترونیکی فروخته می شود، برای هر مورد اسناد مربوطه، یک برگه داده یا مشخصات اصلی ارائه می شود. با مقایسه ظاهر LED موجود با آنچه در کاتالوگ است، می توانید ویژگی های آن را دریابید.

روش بعدی توسط مهندسان الکترونیک با تجربه تر استفاده می شود. با این حال، هیچ چیز پیچیده ای در آن وجود ندارد. اکثریت قریب به اتفاق LED ها به شاخص و هدف کلی تقسیم می شوند. شاخص ها، به عنوان یک قاعده، کمتر از بقیه می درخشند. این قابل درک است، زیرا برای نشان دادن به نور بسیار روشن نیاز نیست. LED های نشانگر برای سیگنال دادن به عملکرد مختلف استفاده می شود لوازم برقی. به عنوان مثال، هنگامی که به پریز برق متصل می شوند، نشان می دهند که دستگاه برق دارد. آنها در کتری، لپ تاپ، سوئیچ، شارژر، کامپیوتر و غیره یافت می شوند. پارامترهای الکتریکی آنها، صرف نظر از ظاهرموارد زیر: جریان - 20 میلی آمپر = 0.02 A. ولتاژ به طور متوسط ​​2 ولت (از 1.8 ولت تا 2.3 ولت) است.

ال‌ای‌دی‌های عمومی روشن‌تر از ال‌ای‌دی‌های قبلی می‌درخشند، بنابراین می‌توان از آنها به عنوان وسایل روشنایی استفاده کرد. با این حال، اگر جریان کاهش یابد، آنها همچنین برای نشان دادن خواهند رفت. به اندازه کافی عجیب است، اما اکثریت قریب به اتفاق چنین LED ها دارای مقدار مصرف جریان نامی 20 میلی آمپر هستند. اما ولتاژ آنها می تواند از 1.8 تا 3.6 ولت باشد. LED های فوق روشن نیز در این کلاس قرار دارند. در همان جریان، ولتاژ آنها معمولاً بالاتر است - 3.0 ... 3.6 ولت.

به طور کلی LED های این نوع دارای محدوده اندازه استاندارد هستند که پارامتر اصلی آن قطر دایره لنز یا عرض و ضخامت ضلع آن در صورت مستطیل بودن لنز است.

قطر لنز، میلی متر: 3; 4.8; 5 8 و 10.

اضلاع مستطیل، میلی متر: 3×2; 5×2.

چگونه پارامترهای LED را با مولتی متر تعیین کنیم؟

اکنون که می دانیم جریان نامی بسیاری از LED ها 20 میلی آمپر است، تعیین ولتاژ آنها به صورت تجربی بسیار ساده است. برای این کار به منبع تغذیه با تنظیم ولتاژ و مولتی متر نیاز داریم. ما منبع تغذیه را به صورت سری با LED و مولتی متر که قبلاً روی حالت اندازه گیری فعلی تنظیم شده است وصل می کنیم.

منبع تغذیه ابتدا باید روی آن نصب شود حداقل مقدار. علاوه بر این، با تغییر مقدار ولتاژ ارائه شده به LED، جریان را با توجه به قرائت مولتی متر روی 20 میلی آمپر تنظیم می کنیم. پس از آن، مقدار ولتاژ ورودی را یا با استفاده از ولت متر استاندارد منبع تغذیه یا با استفاده از یک مولتی متر تنظیم شده در حالت اندازه گیری ولتاژ ثابت می کنیم.

برای بیمه LED بهتر است یک مقاومت 300 اهم به صورت سری به آن وصل کنید.اما در این حالت باید ولتاژ مستقیماً روی آن ثابت شود.

از آنجایی که همه افراد دارای منبع تغذیه تنظیم شده با ولتاژ نیستند، می توانید پارامترها و سلامت LED های کم مصرف را با استفاده از عناصر زیر تعیین کنید:

1. تاج (باتری 9 ولت).
2. مقاومت 200 اهم.
3. مقاومت متغیر، با نام پتانسیومتر 1 کیلو اهم.
4. مولتی متر.

ما LED مورد آزمایش را به صورت سری با یک مقاومت ثابت و سپس با یک متغیر و سپس با یک تاج و پروب های یک مولتی متر که روی حالت اندازه گیری DC تنظیم شده است وصل می کنیم.

ترتیب اتصال همه عناصر مهم نیست، زیرا مدار سریال است، به این معنی که جریان یکسانی از تمام اجزا عبور می کند.

در ابتدا مقاومت متغیرحداقل ولتاژ را تنظیم کنید و سپس به تدریج افزایش دهید تا جریان به 20 میلی آمپر برسد. پس از آن، اندازه گیری ولتاژ انجام می شود.

با استفاده از روش در نظر گرفته شده، به دلیل عبور جریان قابل توجه از مقاومت ها، تعیین پارامترهای یک LED قدرتمند امکان پذیر نخواهد بود. در نتیجه، دومی ممکن است بیش از حد گرم شود. با این حال، تشخیص درستی آن کاملاً ممکن است.

اخیراً در اینترنت در انجمن های مختلف رایانه متوجه افرادی می شوم که می خواهند از LED برای اصلاح استفاده کنند اما دانش کافی برای این کار ندارند. بجای نکات مفید، چنین افرادی اغلب در همان انجمن ها به استدلال های آماتورهای مختلف که موضوع را نمی فهمند گوش می دهند و حتی ساده ترین سؤال باعث اختلافات حماسی با استدلال فلسفی می شود. بیشتر اطلاعات از چنین موضوعاتی نه تنها هیچ سودی به همراه نخواهد داشت، بلکه اغلب می تواند آسیبی هم به همراه داشته باشد. به منظور حذف همه رایج ترین سوالات و تصورات غلط مربوط به کاربرد ال ای دی در مودینگ، تصمیم گرفتم این اثر کوچک را بنویسم.

ال ای دی چیست؟

اخیراً صحبت‌های زیادی در مورد ال‌ای‌دی‌ها شده است، با اخباری در مورد ال‌ای‌دی‌های قوی‌تر، پیشرفت‌های جدید و محصولات جدید مبتنی بر LED (لازم است حداقل مانیتورهای LCD جدید با نور پس‌زمینه LED را به خاطر بسپارید. سیب). پس LED چیست؟ دیود ساطع نوروسیله ای نیمه هادی که با عبور جریان الکتریکی از آن نور ساطع می کند.. تعداد زیادی مواد نیمه هادی مختلف وجود دارد که LED ها از آنها ساخته می شوند و ویژگی های LED ها (رنگ نور، روشنایی نور و ...) به ترکیب شیمیایی این مواد بستگی دارد.

ال ای دی در اندازه ها، رنگ ها و روشنایی های مختلف

استفاده از ال ای دی در مودینگ

ال ای دی هااین یکی از اولین چیزهایی است که شروع به استفاده در آن کرد اصلاح، زیرا در اواخر سال 1999 - اوایل سال 2000، اولین مددرها LED های موجود در رنگ های حوصله خود را به LED های روشن تر با رنگ های جالب و غیر معمول تغییر دادند. علاوه بر این، برخی از مددرها با چراغ های LED طرفداران خود را ساختند. لامپ ال ای دینور برای کیس و سایر لوازم جانبی مودینگ. با ظهور ماوس های نوری، مددرها شروع به جایگزینی LED های استاندارد در آنها و همچنین نصب موارد اضافی کردند. با این حال، نمی توان گفت که با ظهور فن های سریالی با نور پس زمینه، استفاده از ال ای دی ها در مدینگ به تاریخ پیوسته است، بلکه مانند گرد کردن سیم (که همه می دانند وارد متابولیسم شده است) به یک کلاسیک تبدیل شده است. از هر modder) و برش سوراخ. در واقع، در موارد مدرن، LED های روشن آبی، سفید و رنگ های دیگر از قبل از کارخانه نصب شده اند، اما ما می خواهیم چیزها را منحصر به فرد و شخصی سازی کنیم، زیرا برای این کار ما در حال اصلاح هستیم و با توجه به گسترش فعلی ارزان و قدرتمند LED ها، استفاده نکردن از آنها در مودینگ گناه است =)، بنابراین برای آنها استفاده می شود برنامه کامل: آنها موارد، صفحه کلید، فن ها، حکاکی ها، رنگ های درخشان و غیره را برجسته می کنند. ال ای دی ها در جاهایی که نیاز به نور محلی یا فشرده نیاز است، روشن یا برعکس کم نور کاملاً قابل استفاده هستند، آنها برای روشن کردن سیستم خنک کننده آب و غیره عالی هستند.

پنکه با نور LED

نوار LED انعطاف پذیر

لامپ LED انعطاف پذیر

ال ای دی ها در صورت استفاده در مودینگ دارای مزایا و معایب زیر می باشند.

مزایای

• رنگ های روشن و اشباع شده
• قابلیت اطمینان (عمر طولانی)
• راندمان بالا
• عملا بدون گرما
• اندازه جمع و جور

ایرادات

• در صورت اتصال نادرست به راحتی می سوزد
• از نظر اتصال به دور از plug-and-play

انواع ال ای دی

ال ای دی هابسته به اندازه، تعداد کریستال ها در یک مورد، روشنایی، قدرت، رنگ تابش و همچنین پارامترهای دیگر به انواع مختلفی تقسیم می شوند.

نمونه ای از محبوب ترین اندازه های LED

ال ای دی در اشکال و رنگ های مختلف

درخشش LED ها با بدنه پراکنده (رنگی).

شکل و ابعاد هندسی.محبوب ترین LED ها در بدنه استوانه ای با اندازه های استاندارد هستند: قطر 3/5/10 میلی متر، کمتر 8 میلی متر، اگرچه گاهی اوقات تا 20 میلی متر قطر پیدا می شود. ال ای دی های SMD نیز وجود دارند که از نظر اندازه بسیار جمع و جور هستند - تا 2×2 میلی متر، آنها طوری طراحی شده اند که مستقیماً به برد لحیم شوند و معمولاً برای روشن کردن صفحه نمایش استفاده می شوند. همچنین LED هایی وجود دارند که در جعبه های مربع یا مستطیل ساخته شده اند.

تعداد کریستال هادر اکثر موارد، یک کریستال نیمه هادی در محفظه یک LED وجود دارد، اما مواردی وجود دارد که در محفظه یک LED بیش از یک کریستال نصب شده است، به عنوان مثال:

• ال ای دی های چند رنگ

در صورت نیاز به ساخت یک LED چند رنگ، بیش از یک کریستال نیمه هادی در محفظه یک LED نصب می شود و خود کریستال ها از مواد مختلفو بر این اساس رنگ های مختلفی را منتشر می کنند: آبی، سبز، قرمز، زرد و غیره. LED های دو رنگ اغلب به عنوان نشانگر استفاده می شوند (معمولاً قرمز / سبز)، LED های سه رنگ اغلب برای روشن کردن نمایشگرها و ساخت صفحه نمایش LED استفاده می شوند، زیرا این LED ها می توانند سه رنگ اصلی (آبی / سبز / قرمز) را نشان دهند. مخلوط، می توانید تمام پالت رنگ های لازم برای نمایش عکس ها و فیلم ها را با کیفیت کافی دریافت کنید. LED های چهار رنگ کاملاً کمیاب هستند و همانطور که از نامش مشخص است دارای کریستال هایی برای نمایش هستند (آبی / سبز / قرمز / زرد) و عمدتاً برای ایجاد نور سفید با ویژگی های CRI (شاخص رندر رنگ) با کیفیت بالا استفاده می شوند.

• ال ای دی های با قدرت بالا

برای افزایش روشنایی (میزان نور) ال ای دی، گاهی چند کریستال همرنگ نور افشان در بدنه یک ال ای دی تعبیه می شود (معمولاً چهار کریستال قرار می گیرد) که باعث افزایش چند برابری روشنایی ال ای دی می شود. این را می توان با پردازنده های چهار هسته ای =).

روشنایی.با توجه به طیف گسترده ای از کاربردهای LED، تولید کنندگان LED هایی با روشنایی متفاوت تولید می کنند: از نه چندان روشن برای اهداف نشانگر تا فوق العاده روشن، عمدتا برای برجسته کردن چیزی. مقدار روشنایی نیز تحت تأثیر الگوی تابش LED است، به عنوان مثال یک LED با همان قدرت با زاویه پرتو 20 درجه روشن تر از یک LED با همان قدرت اما با زاویه پرتو گسترده تر، به عنوان مثال 140 درجه به نظر می رسد.

قدرت.برای اهداف مختلف، LED با قدرت های مختلف تولید می شود: از صدم وات تا 5 یا بیشتر وات جدی در یک تراشه. ال‌ای‌دی‌های معمولی به‌اصطلاح «بسیار روشن» قدرتی در حدود 60 مگاوات (حدود 1/16 وات) دارند و اگر در نور پس‌زمینه یک کیس متوسط ​​استفاده شوند، ممکن است به 15 تا 25 قطعه نیاز داشته باشند. یک LED فوق روشن 4 تراشه ای متوسط ​​قدرتی در حدود 240 مگاوات (1/4 وات) دارد و بسته به ویژگی های دیگر، به 4 تا 8 عدد از این ال ای دی ها برای روشن کردن یک کیس با اندازه متوسط ​​نیاز دارید. کلاس LED های فوق العاده قدرتمند شامل LED هایی با توان یک وات است که در نگاه اول به نظر می رسد زیاد نیست، اما این فقط در نگاه اول است - چنین LED هایی به طور متوسط ​​15-20 برابر روشن تر از رایج ترین LED ها هستند! یکی دو تا از این ال ای دی ها می توانند کل بدنه را روشن کنند!

رنگ.بسته به نیمه هادی که LED بر اساس آن ساخته شده است، رنگ ساطع شده توسط LED نیز متفاوت است. در فروش، اغلب می توانید LED های رنگ های زیر را پیدا کنید: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، بنفش، ماوراء بنفش. LED های همه رنگ ها هم برای اهداف نشانگر و هم برای نور پس زمینه کاربرد خود را در مودینگ پیدا می کنند. LED هایی نیز وجود دارند که در محدوده مادون قرمز کار می کنند، اما از آنجایی که تابش آنها با چشم غیر مسلح قابل مشاهده نیست، استفاده از آنها به کنترل از راه دور و دوربین های دید در شب محدود می شود.

LED های آبی، بنفش و ماوراء بنفش مستحق توجه ویژه هستند - همه آنها باعث درخشندگی (فلورسانس) برخی رنگ ها می شوند، اما به درجات مختلف. LED های آبی باعث درخشندگی نه چندان روشن می شوند و همچنین با لمس تابش آبی رنگ آن را کمی تغییر می دهند. برعکس، LED های بنفش کم نور به نظر می رسند، اما درخشندگی قوی ایجاد می کنند، آنها معمولاً تحت پوشش LED های ماوراء بنفش فروخته می شوند، اما اینطور نیست. ال‌ای‌دی‌های فرابنفش در فروش بسیار نادر هستند، و آن‌هایی که معمولاً یافت می‌شوند، ال‌ای‌دی‌های ماوراء بنفش با طیف امواج ماوراء بنفش بلند هستند که به اصطلاح UV-A (UV-A) نامیده می‌شوند - ایمن‌ترین، از نظر ظاهری، این LED‌ها به دلیل نور بسیار کم نور به نظر می‌رسند. حساسیت کم چشم انسان به محدوده کمتر از 400 نانومتر، اما این LED ها باعث درخشندگی حتی قوی تر از بنفش می شوند - این به دلیل انرژی بالاتر این محدوده تابش است.

ال ای دی های موج دار با بدنه شفاف

ویژگی های معمولی LED ها

دو ویژگی اصلی LED ها ولتاژ و جریان است. به طور معمول، LED ها برای جریان 20 میلی آمپر درجه بندی می شوند، اما استثناهایی وجود دارد، به عنوان مثال، LED های چهار تراشه معمولاً 80 میلی آمپر درجه بندی می شوند، زیرا یک محفظه LED حاوی چهار کریستال نیمه هادی است که هر کدام 20 میلی آمپر مصرف می کنند، در حالی که تک LED های وات معمولا 300-400 میلی آمپر مصرف می کنند. ولتاژ کار یک LED بستگی به مواد نیمه هادی که از آن ساخته شده است، به ترتیب، بین رنگ LED و ولتاژ کاری آن رابطه وجود دارد.

هنگام استفاده از ال ای دی، بهتر است با فروشنده یا سازنده بررسی کنید که یک LED به چند ولت نیاز دارد، اما زمانی که این اطلاعات در دسترس نیست، می توان از جدول زیر استفاده کرد.

جدول ولتاژهای LED تقریبی بسته به رنگ

مشخصه رنگ	موج بلند	ولتاژ
فرو سرخ	از 760 نانومتر	تا 1.9 ولت
قرمز	610 - 760 نانومتر	از 1.6 تا 2.03 V
نارنجی	590 - 610 نانومتر	از 2.03 تا 2.1 V
رنگ زرد	570 - 590 نانومتر	2.1 تا 2.2 ولت
سبزها	500 - 570 نانومتر	2.2 تا 3.5 ولت
آبی	450 - 500 نانومتر	2.5 تا 3.7 ولت
رنگ بنفش	400 - 450 نانومتر	2.8 تا 4 ولت
ماوراء بنفش	تا 400 نانومتر	3.1 تا 4.4 ولت
سفید	طیف وسیع	3 تا 3.7 ولت

قوانین اتصال و محاسبه LED

یک LED فقط اجازه می دهد الکتریسیته در یک جهت جریان یابد، به این معنی که برای اینکه یک LED نور ساطع کند، باید به درستی سیم کشی شود. LED دارای دو کنتاکت است: آند (بعلاوه) و کاتد (منهای). معمولاً تماس طولانی LED آند است، اما استثناهایی وجود دارد، بنابراین بهتر است این واقعیت در مشخصات فنی یک LED خاص روشن شود.

ال ای دی ها از این نوع هستند. قطعات الکترونیکیکه به مدت طولانی و عملکرد پایدار، نه تنها ولتاژ صحیح مهم است، بلکه قدرت جریان بهینه نیز مهم است - بنابراین همیشه، هنگام اتصال LED، باید آنها را از طریق مقاومت مناسب وصل کنید. گاهی اوقات این قانون نادیده گرفته می شود، اما نتیجه اغلب یکسان است - LED یا بلافاصله می سوزد، یا منبع آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. مقاومت در برخی از LED ها "از کارخانه" تعبیه شده است و می توان آنها را بلافاصله به یک منبع 12 یا 5 ولتی متصل کرد، اما چنین LED هایی در فروش بسیار نادر هستند و اغلب یک مقاومت خارجی باید به LED متصل شود.

شایان ذکر است که مقاومت ها در ویژگی های خود نیز متفاوت هستند و برای اتصال آنها به LED ها، باید مقاومتی با درجه بندی صحیح انتخاب کنید. برای محاسبه مقدار مقاومت مورد نیاز، باید از قانون اهم استفاده کنید - این یکی از مهمترین قوانین فیزیکی مربوط به برق است. همه این قانون را در مدرسه یاد گرفتند، اما تقریبا هیچ کس آن را به خاطر نمی آورد =).

قانون اهم یک قانون فیزیکی است که با آن می توانید وابستگی متقابل ولتاژ (U)، جریان (I) و مقاومت (R) را تعیین کنید. ماهیت ego ساده است: قدرت جریان در هادی به طور مستقیم با ولتاژ بین انتهای هادی متناسب است، اگر خواص هادی در طول عبور جریان تغییر نکند.

E این قانون به صورت بصری با استفاده از فرمول نمایش داده می شود: U= I*R
هنگامی که ولتاژ و مقاومت را می دانید، با استفاده از این قانون، می توانید قدرت جریان را با استفاده از فرمول پیدا کنید: I \u003d U / R
هنگامی که ولتاژ و جریان را بدانید، می توانید مقاومت را پیدا کنید: R = U/I
هنگامی که جریان و مقاومت را می دانید، می توانید ولتاژ را محاسبه کنید: U \u003d I * R

حالا بیایید به یک مثال نگاه کنیم. شما یک LED با ولتاژ کاری 3 ولت و جریان 20 میلی آمپر دارید، می خواهید آن را به منبع ولتاژ 5 ولت از کانکتور USB یا PSU وصل کنید تا نسوزد. بنابراین ما ولتاژ 5 ولت داریم، اما LED فقط به 3 ولت نیاز دارد، به این معنی که باید از شر 2 ولت خلاص شویم (5V - 3V \u003d 2V). برای خلاص شدن از شر 2 ولت اضافی، باید مقاومتی با مقاومت صحیح انتخاب کنیم که به صورت زیر محاسبه می شود: ما ولتاژی را که باید حذف شود و قدرت جریان مورد نیاز LED را می دانیم - از فرمول استفاده می کنیم. بالاتر از R \u003d U / I. بر این اساس، 2V / 0.02 A \u003d 100 Ohms. بنابراین شما به یک مقاومت 100 اهم نیاز دارید.

گاهی اوقات، بسته به ویژگی های LED، مقاومت مورد نیاز با یک مقدار غیر استاندارد به دست می آید که در فروش یافت نمی شود، به عنوان مثال 129 یا 111.7 اهم =). در این مورد، شما فقط باید یک مقاومت با مقاومت کمی بزرگتر از مقدار محاسبه شده بگیرید - LED با 100 درصد توان خود کار نمی کند، اما در حدود 90-95٪. در این حالت، LED با اطمینان بیشتری کار می کند و کاهش روشنایی از نظر بصری قابل توجه نخواهد بود.

همچنین می توانید میزان قدرت مقاومت مورد نیاز خود را محاسبه کنید - برای این ما ولتاژی را که روی مقاومت باقی می ماند در جریانی که در مدار قرار می گیرد ضرب می کنیم. در مورد ما، این 2V x 0.02 A = 0.04 W است. بنابراین مقاومتی با این قدرت یا بیشتر برای شما مناسب است.

ال ای دی ها گاهی اوقات با استفاده از یک مقاومت چندین به صورت موازی یا سری به هم متصل می شوند. برای اتصال صحیحلازم به یادآوری است که هنگام اتصال موازی، قدرت جریان خلاصه می شود و در صورت اتصال سری، ولتاژ مورد نیاز خلاصه می شود. شما فقط می توانید LED های مشابه را به صورت موازی و سری با استفاده از یک مقاومت وصل کنید و اگر از LED های مختلف با ویژگی های مختلف، پس بهتر است برای هر LED یک مقاومت محاسبه کنید - این قابل اطمینان تر خواهد بود. ال ای دی های حتی مدل مشابه دارای اختلاف کمی در پارامترها هستند و هنگام اتصال تعداد زیادی LED به صورت موازی یا سری، این اختلاف کوچک در پارامترها می تواند منجر به سوختن بسیاری از LED ها شود =). یکی دیگر از مشکلات ممکن است این واقعیت باشد که فروشنده یا سازنده (بسیار کمتر) ممکن است داده های کمی نادرست در مورد LED ها ارائه دهد، و خود LED ها ممکن است ولتاژ عملیاتی واضحی نداشته باشند، اما مجموعه ای از پارامترهای ولتاژ حداقل/بهینه و حداکثر را داشته باشند. این عامل در هنگام اتصال تعداد کمی ال ای دی تاثیر خاصی نخواهد داشت و در صورت اتصال تعداد زیاد، همین ال ای دی های سوخته می تواند نتیجه آن باشد. بنابراین نباید با اتصالات موازی و سریال زیاده روی کنید، مطمئن تر است که یک مقاومت جداگانه به هر LED یا گروه کوچکی از LED ها (3-5 قطعه) متصل شود. بیایید به چند نمونه اتصال نگاه کنیم.

دیاگرام موازی LED

طرح اتصال سریال LED ها

مثال 1شما می خواهید سه LED را به صورت سری، هر کدام با ولتاژ 3 ولت و 20 میلی آمپر، به یک منبع 12 ولت (مانند کانکتور molex) وصل کنید. سه LED 3 ولتی هر کدام با هم 9 ولت (3V x 3=9V) می کشند. منبع فعلی ما به ترتیب ولتاژ 12 ولت دارد، لازم است از شر 3 ولت خلاص شویم (12 ولت - 9 ولت = 3 ولت). از آنجایی که اتصال به صورت سری است، قدرت جریان به ترتیب 20 میلی آمپر خواهد بود، 3 ولت (ولتاژی که باید حذف شود) بر 0.02 A (قدرت جریان مورد نیاز هر LED) تقسیم می شود و مقدار مقاومت مورد نیاز را بدست می آوریم. - 150 اهم بنابراین شما به یک مقاومت 150 اهم نیاز دارید.

مثال 2شما چهار LED دارید که هر کدام ولتاژ 3 ولت دارند و یک منبع تغذیه 12 ولتی دارید. در این شرایط ممکن است فکر کنید که به مقاومتی نیازی نیست، اما اینطور نیست - LED ها به شدت جریان بسیار حساس هستند و بهتر است یک مقاومت به 1 اهم اضافه کنید مقاومتی با این مقدار بر روشنایی درخشش تأثیر نمی گذارد ، اما چیزی شبیه "فیوز" خواهد بود - LED ها بسیار مطمئن تر کار می کنند. بدون استفاده از مقاومت، در این مورد، LED ها می توانند به سادگی بسوزند، چه سریع یا نه.

مثال 3. شما می خواهید سه LED را به صورت موازی، هر کدام با ولتاژ 3 ولت و 20 میلی آمپر، به منبع 12 ولت وصل کنید. 3 = 60 میلی آمپر). منبع فعلی ما دارای ولتاژ 12 ولت است و LED ها به ترتیب به ولتاژ 3 ولت نیاز دارند، شما باید از شر 9 ولت خلاص شوید (12 ولت - 3 ولت = 9 ولت). از آنجایی که اتصال موازی است، قدرت جریان به ترتیب 60 میلی آمپر خواهد بود، 9 ولت (ولتاژی که باید حذف شود) بر 0.06 A (قدرت جریان مورد نیاز همه LED ها) تقسیم می شود و مقدار مقاومت مورد نیاز را بدست می آوریم - 150 اهم. بنابراین شما به یک مقاومت 150 اهم نیاز دارید.

همچنین در اینترنت تعداد زیادی "ماشین حساب برای LED" وجود دارد که می توانید از آنها استفاده کنید. کافی است به سایت مناسب بروید، ویژگی های LED و منبع فعلی را نشان دهید و تمام داده های لازم را روی مقاومت و همچنین علامت گذاری رنگ آن دریافت خواهید کرد. نمونه ای از این ماشین حساب را می توانید در وب سایت مشاهده کنید.

LED مقاومت داخلی بسیار کمی دارد، اگر مستقیماً به منبع تغذیه متصل شود، جریان آنقدر زیاد می شود که آن را بسوزاند. نخ های مسی یا طلایی که کریستال به آن متصل می شود یافته های خارجی، می تواند پرش های کوچک را تحمل کند، اما اگر به شدت از آنها بیشتر شود، می سوزند و جریان برق به کریستال متوقف می شود. محاسبه آنلاینمقاومت یک LED بر اساس جریان کاری نامی آن ساخته می شود.

• 1. ماشین حساب آنلاین
• 2. پارامترهای اصلی
• 3. ویژگی های ICE ارزان

ماشین حساب آنلاین

برای جلوگیری از اشتباهات محاسباتی، از قبل یک نمودار سیم کشی تهیه کنید. ماشین حساب آنلاین مقاومت دقیق را بر حسب اهم به شما نشان می دهد. به عنوان یک قاعده، معلوم می شود که مقاومت هایی با این رتبه بندی در دسترس نیستند و نزدیک ترین رتبه استاندارد به شما نشان داده می شود. اگر امکان انتخاب دقیق مقاومت وجود ندارد، از یک نام بزرگتر استفاده کنید. یک مقدار مناسب را می توان با اتصال مقاومت به صورت موازی یا سری ایجاد کرد. در صورت استفاده از یک متغیر قدرتمند یا مقاومت تنظیم کننده، محاسبه مقاومت برای LED را می توان حذف کرد. رایج ترین نوع 3296 در 0.5 وات است. هنگام استفاده از منبع تغذیه 12 ولت، حداکثر 3 LED را می توان به صورت سری وصل کرد.

مقاومت ها در کلاس های دقت مختلف، 10٪، 5٪، 1٪ هستند. یعنی مقاومت آنها می تواند در این محدوده ها در جهت مثبت یا منفی خطا کند.

فراموش نکنید که قدرت مقاومت محدود کننده جریان را در نظر بگیرید، این توانایی آن در دفع مقدار مشخصی گرما است. اگر کوچک باشد، بیش از حد گرم می شود و از کار می افتد و در نتیجه مدار الکتریکی قطع می شود.

برای تعیین قطبیت، می توانید یک ولتاژ کوچک اعمال کنید یا از عملکرد تست دیود روی مولتی متر استفاده کنید. متفاوت از حالت اندازه گیری مقاومت، معمولا از 2 ولت تا 3 ولت عرضه می شود.

پارامترهای اصلی

همچنین هنگام محاسبه LED ها باید پراکندگی پارامترها را در نظر گرفت ، برای موارد ارزان قیمت حداکثر و برای موارد گران قیمت یکسان تر خواهد بود. برای بررسی این پارامتر، باید آنها را در شرایط مساوی، یعنی به صورت متوالی فعال کنید. با کاهش جریان یا ولتاژ، روشنایی را به نقاط درخشان کاهش دهید. از نظر بصری می‌توانید قضاوت کنید، برخی درخشان‌تر و برخی دیگر تاریک‌تر می‌درخشند. هرچه یکنواختتر بسوزند، پخش شدن آنها کمتر است. ماشین حساب مقاومت LED فرض می کند که ویژگی های تراشه های LED ایده آل هستند، یعنی تفاوت صفر است.

افت ولتاژ برای مدل های معمولی کم مصرف تا 10 وات می تواند از 2 ولت تا 12 ولت باشد. با افزایش قدرت، تعداد کریستال ها در دیود COB افزایش می یابد که هر کدام یک افت دارند. کریستال ها به صورت سری به صورت سری به هم متصل می شوند، سپس در مدارهای موازی ترکیب می شوند. در توان های 10 وات تا 100 وات، کاهش از 12 ولت به 36 ولت افزایش می یابد.

این پارامتر باید در مشخصات فنی تراشه LED مشخص شود و به هدف بستگی دارد:

• رنگ های آبی، قرمز، سبز، زرد؛
• سه رنگ RGB;
• RGBW چهار رنگ؛
• دو رنگ سفید گرم و سرد.

ویژگی های ICE ارزان

قبل از انتخاب یک مقاومت برای یک LED در یک ماشین حساب آنلاین، باید از پارامترهای دیودها اطمینان حاصل کنید. چینی‌ها در Aliexpress مقدار زیادی led می‌فروشند و آن‌ها را به‌عنوان محصولات مارک دار معرفی می‌کنند. محبوب ترین مدل ها SMD3014، SMD 3528، SMD2835، SMD 5050، SMD5630، SMD5730 هستند. بدترین کارها معمولاً با نام تجاری Epistar انجام می شود.

به عنوان مثال، اغلب چینی ها در SMD5630 و SMD5730 تقلب می کنند. اعداد در علامت گذاری فقط اندازه کیس 5.6 میلی متر در 3.0 میلی متر را نشان می دهد. در موارد مارک دار ، چنین مورد بزرگی برای نصب کریستال های قدرتمند با 0.5 وات استفاده می شود ، بنابراین خریداران دیودهای SMD5630 مستقیماً با قدرت 0.5 وات مرتبط هستند. چینی های حیله گر از این مزیت استفاده می کنند و یک کریستال ارزان و ضعیف را در جعبه 5630 با میانگین 0.1 وات نصب می کنند، در حالی که مصرف انرژی 0.5 وات را نشان می دهد.

لامپ ذرت led چینی

مثال خوبلامپ های خودرو و ذرت LED وجود خواهد داشت که در آن تعداد زیادی تراشه LED ضعیف و بی کیفیت عرضه می شود. خریدار معمولی معتقد است که هر چه تعداد ال ای دی بیشتر باشد بهتر می درخشد و قدرت بالاتری دارد.

لامپ های خودرو در ضعیف ترین یخ 0.1W

برای صرفه جویی در هزینه، همکاران LED من به دنبال LED های مناسب در Aliexpress هستند. آنها به دنبال یک فروشنده خوب هستند که پارامترهای خاصی را وعده می دهد، سفارش می دهند، یک ماه منتظر تحویل هستند. پس از آزمایشات، مشخص شد که فروشنده چینی تقلب کرده و آشغال می فروخته است. اگر دیودهای مناسب برای بار هفتم بیایند و نه ناخواسته، خوش شانس خواهید بود. آنها معمولاً 5 سفارش می دهند و پس از اینکه به نتیجه ای نرسیدند، به یک فروشگاه داخلی که می تواند تعویض کند، سفارش می دهند.

از زمان اختراع روشنایی الکتریکی، دانشمندان منابع اقتصادی بیشتری ایجاد کرده اند. اما پیشرفت واقعی در این زمینه اختراع LED ها بود که از نظر قدرت کمتر از آن نیستند شار نورانیپیشینیان، اما چندین برابر کمتر برق مصرف می کنند. ایجاد آنها، که از اولین عنصر نشانگر شروع می شود و با درخشان ترین دیود کری تا به امروز خاتمه می یابد، مقدار زیادی کار انجام شده است. امروز ما سعی خواهیم کرد ویژگی های مختلف LED ها را تجزیه و تحلیل کنیم، بفهمیم این عناصر چگونه تکامل یافته اند و چگونه طبقه بندی می شوند.

در مقاله بخوانید:

اصل کار و دستگاه دیودهای نور

LED ها با عدم وجود رشته، لامپ شکننده و گاز در آن از وسایل روشنایی معمولی متمایز می شوند. این یک عنصر اساسا متفاوت است. در اصطلاح علمی، درخشش به دلیل وجود مواد از نوع p و n در آن ایجاد می شود. اولی بار مثبت و دومی بار منفی را جمع می کند. مواد نوع P الکترون‌ها را در خود جمع می‌کنند، در حالی که حفره‌ها در مواد نوع n (مکان‌هایی که الکترون‌ها وجود ندارند) تشکیل می‌شوند. در زمان ظهور در مخاطبین شارژ الکتریکیآنها به سمت اتصال p-n می روند، جایی که هر الکترون دقیقاً به نوع p تزریق می شود. از طرف معکوس، تماس منفی از نوع n، در نتیجه چنین حرکتی، درخشش رخ می دهد. این به دلیل آزاد شدن فوتون است. با این حال، همه فوتون ها نور قابل مشاهده برای چشم انسان ساطع نمی کنند. نیرویی که باعث حرکت الکترون ها می شود جریان LED نامیده می شود.

این اطلاعات برای عموم مردم فایده ای ندارد. کافی است بدانید که ال ای دی دارای محفظه و کنتاکت جامد است که می تواند از 2 تا 4 عدد باشد و هر ال ای دی مختص به خود را دارد. ولتاژ محاسبه شدهبرای درخشش لازم است

خوب است بدانید!اتصال همیشه به همان ترتیب انجام می شود. این بدان معنی است که اگر یک "+" به تماس "-" روی عنصر متصل شود، هیچ درخششی وجود نخواهد داشت - مواد نوع p به سادگی قابل شارژ نیستند، به این معنی که هیچ حرکتی به سمت انتقال وجود نخواهد داشت.

طبقه بندی ال ای دی ها بر اساس حوزه کاربردشان

چنین عناصری می توانند نشانگر و روشنایی باشند. اولی زودتر از دومی اختراع شد، در حالی که مدتهاست در الکترونیک رادیویی استفاده می شود. اما با ظهور اولین LED روشنایی، یک پیشرفت واقعی در مهندسی برق آغاز شد. تقاضا برای وسایل روشنایی از این نوع به طور پیوسته در حال افزایش است. اما پیشرفت هنوز متوقف نمی شود - گونه های جدید بیشتری اختراع و وارد تولید می شوند که بدون مصرف انرژی بیشتر روشن تر می شوند. بیایید نگاهی دقیق تر به LED ها بیاندازیم.

LED های نشانگر: کمی تاریخ

اولین چنین LED قرمز در اواسط قرن بیستم ساخته شد. اگرچه بازده انرژی پایینی داشت و درخشش کم رنگی از خود ساطع می کرد، اما جهت گیری امیدوارکننده بود و پیشرفت ها در این زمینه ادامه یافت. در دهه 70 عناصر سبز و زرد ظاهر می شوند و کار بر روی بهبود آنها متوقف نمی شود. تا سال 90، قدرت شار نورانی آنها به 1 لومن می رسد.

سال 1993 با ظهور اولین LED آبی در ژاپن مشخص شد که بسیار روشن تر از مدل های قبلی خود بود. این بدان معنی است که اکنون، با ترکیب سه رنگ (که تمام سایه های رنگین کمان را تشکیل می دهند)، می توانید هر رنگی را بدست آورید. در اوایل دهه 2000، شار نوری در حال حاضر به 100 لومن می‌رسد. امروزه بهبود LED ها متوقف نمی شود و روشنایی را بدون افزایش مصرف برق افزایش می دهد.

استفاده از ال ای دی در روشنایی مسکونی و صنعتی

در حال حاضر چنین عناصری در همه صنایع اعم از مکانیکی یا خودروسازی، روشنایی کارگاه های تولیدی، خیابان ها و آپارتمان ها استفاده می شود. اگر آخرین پیشرفت‌ها را در نظر بگیریم، می‌توان گفت که حتی ویژگی‌های LED برای چراغ قوه نیز گاهی از لامپ‌های هالوژن 220 ولتی قدیمی کم‌تر نیست، بیایید سعی کنیم یک مثال بزنیم. اگر ویژگی های یک LED 3 وات را در نظر بگیریم، آنها با ویژگی های یک لامپ رشته ای با مصرف 20-25 وات قابل مقایسه خواهند بود. به نظر می رسد که صرفه جویی در انرژی تقریباً 10 برابر است که با استفاده مداوم روزانه در آپارتمان، سود بسیار قابل توجهی به همراه دارد.

مزایای LED چیست و چه معایبی دارد؟

در مورد ویژگی های مثبت دیودهای نوری می توان چیزهای زیادی گفت. اصلی ترین ها را می توان نام برد:

در مورد جنبه های منفی، تنها دو مورد از آنها وجود دارد:

• فقط با ولتاژ ثابت کار می کند.
• از اولی ناشی می شود - هزینه بالای لامپ های مبتنی بر آنها به دلیل نیاز به استفاده (واحد تثبیت کننده الکترونیکی).

ویژگی های اصلی LED ها چیست؟

هنگام انتخاب چنین عناصری برای یک هدف خاص، همه به داده های فنی خود توجه می کنند. نکاتی که در هنگام خرید دستگاه های مبتنی بر آنها باید به آنها توجه کرد:

• جریان مصرف؛
• ولتاژ محاسبه شده؛
• مصرف برق؛
• دمای رنگ؛
• قدرت شار نورانی

این چیزی است که می توانیم روی برچسب ببینیم. در واقع، ویژگی های بسیار بیشتری وجود دارد. حالا بیایید در مورد آنها صحبت کنیم.

مصرف جریان LED - چیست؟

مصرف فعلی LED 0.02 A است. اما این فقط برای عناصر دارای یک کریستال صدق می کند. همچنین دیودهای نور قوی تری وجود دارد که می تواند شامل 2، 3 یا حتی 4 کریستال باشد. در این حالت، مصرف فعلی افزایش می یابد، مضربی از تعداد تراشه ها. این پارامتر است که نیاز به انتخاب مقاومتی را که در ورودی لحیم شده است را تعیین می کند. در این حالت مقاومت ال ای دی مانع از سوختن آنی ال ای دی جریان بالا می شود. این ممکن است به دلیل جریان بالای شبکه باشد.

ولتاژ محاسبه شده

ولتاژ LED ارتباط مستقیمی با رنگ آن دارد. این به دلیل تفاوت در مواد برای ساخت آنها است. بیایید این وابستگی را در نظر بگیریم.

رنگ LED	مواد	ولتاژ فوروارد در 20 میلی آمپر
		مقدار معمولی (V)	محدوده (V)
IR	GaAs، GaAlAs	1,2	1,1-1,6
قرمز	GaAsP، GaP، AlInGaP	2,0	1,5-2,6
نارنجی	GaAsP، GaP، AlGaInP	2,0	1,7-2,8
رنگ زرد	GaAsP، AlInGaP، GaP	2,0	1,7-2,5
سبز	GaP، InGaN	2,2	1,7-4,0
آبی	ZnSe، InGaN	3,6	3,2-4,5
سفید	دیود آبی/UV با فسفر	3,6	2,7-4,3

مقاومت LED

به خودی خود، همان LED می تواند مقاومت متفاوتی داشته باشد. بسته به گنجاندن در مدار تغییر می کند. در یک جهت - حدود 1 کیلو اهم، در سمت دیگر - چند MΩ. اما در اینجا یک نکته ظریف وجود دارد. مقاومت LED غیر خطی است. این بدان معنی است که بسته به ولتاژ اعمال شده به آن می تواند متفاوت باشد. هر چه ولتاژ بیشتر باشد، مقاومت کمتر خواهد بود.

خروجی نور و زاویه پرتو

زاویه شار نور LED ها بسته به شکل و جنس ساخت آنها ممکن است متفاوت باشد. نمی تواند از 120 0 تجاوز کند. به همین دلیل در صورت نیاز به پراکندگی بیشتر از رفلکتورها و عدسی های مخصوص استفاده می شود. این کیفیت "نور جهت" است و به بزرگترین شار نوری کمک می کند که می تواند برای یک LED 3 وات به 300-350 لیتر برسد.

قدرت لامپ های LED

قدرت LED یک مقدار کاملاً فردی است. می تواند در محدوده 0.5 تا 3 وات متفاوت باشد. با استفاده از قانون اهم می توان آن را تعیین کرد. P=I × U ، جایی که من قدرت فعلی است، و U - ولتاژ LED

قدرت یک شاخص بسیار مهم است. به خصوص زمانی که لازم است محاسبه شود که برای تعداد خاصی از عناصر چه چیزی لازم است.

دمای رنگارنگ

این تنظیمات مشابه لامپ های دیگر است. طیف دما نزدیک ترین به LED است لامپ های فلورسنت. دمای رنگ بر حسب K (کلوین) اندازه گیری می شود. درخشش می تواند گرم (2700-3000K)، خنثی (3500-4000K) یا سرد (5700-7000K) باشد. در واقع، سایه های بسیار بیشتری وجود دارد، در اینجا موارد اصلی وجود دارد.

اندازه تراشه LED

اندازه گیری این پارامتر در هنگام خرید به تنهایی امکان پذیر نخواهد بود و حالا دلیل آن برای خواننده عزیز روشن می شود. رایج ترین اندازه ها 45x45 mil و 30x30 mil (مرتبط با 1 W)، 24x40 mil (0.75 W) و 24x24 mil (0.5 W) می باشد. اگر به یک سیستم اندازه گیری آشناتر ترجمه شود، 30x30 mil برابر با 0.762x0.762 میلی متر خواهد بود.

ممکن است تراشه های (کریستال) زیادی در یک LED وجود داشته باشد. اگر عنصر دارای لایه فسفر (RGB - رنگ) نباشد، می توان تعداد کریستال ها را شمارش کرد.

مهم!شما نباید ال ای دی های بسیار ارزان ساخت چین بخرید. آنها نه تنها می توانند کیفیت پایینی داشته باشند، بلکه ویژگی های آنها اغلب بیش از حد برآورد می شود.

LED های SMD چیست: ویژگی ها و تفاوت آنها با معمولی

رمزگشایی واضح از این مخفف شبیه به Surface Mount Devices است که در لغت به معنای "نصب شده بر روی سطح" است. برای روشن‌تر شدن موضوع، می‌توان به یاد آورد که دیودهای نور استوانه‌ای معمولی روی پاها درون برد فرو رفته و از طرف دیگر لحیم می‌شوند. در مقابل، اجزای SMD با پنجه ها در همان سمتی که خودشان هستند ثابت می شوند. این نصب امکان ایجاد بردهای مدار چاپی دو طرفه را فراهم می کند.

چنین LED هایی بسیار روشن تر و فشرده تر از ال ای دی های معمولی هستند و عناصر نسل جدید هستند. ابعاد آنها در علامت گذاری مشخص شده است. اما گیج نشوید اندازه SMDیک LED و یک کریستال (تراشه) که می تواند تعداد زیادی از آنها در جزء وجود داشته باشد. بیایید نگاهی به برخی از این دیودهای نور بیندازیم.

پارامترهای LED SMD2835: ابعاد و مشخصات

بسیاری از مبتدیان علامت گذاری SMD2835 را با SMD3528 اشتباه می گیرند. از یک طرف، آنها باید یکسان باشند، زیرا علامت گذاری نشان می دهد که این LED ها دارای اندازه 2.8x3.5 میلی متر و 3.5 در 2.8 میلی متر هستند که یکسان است. با این حال، این گمراه کننده است. مشخصات فنی LED SMD2835 بسیار بالاتر است، در حالی که ضخامت آن تنها 0.7 میلی متر در مقابل 2 میلی متر برای SMD3528 است. داده های SMD2835 را با قدرت های مختلف در نظر بگیرید:

پارامتر	چینی 2835	2835 0.2 وات	2835 0.5 وات	2835 1W
قدرت شار نور، Lm	8	20	50	100
مصرف برق، W	0,09	0,2	0,5	1
دما، بر حسب درجه سانتیگراد	+60	+80	+80	+110
جریان مصرفی، میلی آمپر	25	60	150	300
ولتاژ، V	3,2

همانطور که می دانید، ویژگی های فنی SMD2835 می تواند بسیار متنوع باشد. این همه به کمیت و کیفیت کریستال ها بستگی دارد.

ویژگی های LED 5050: کامپوننت SMD بزرگتر

با کمال تعجب، در ابعاد بزرگاین LED دارای شار نوری کمتری نسبت به نسخه پیشین- فقط 18-20 lm. دلیل این امر تعداد کم کریستال ها است - معمولاً فقط دو عدد از آنها وجود دارد. رایج ترین کاربرد چنین عناصری در نوارهای LED یافت می شود. چگالی نوار معمولاً 60 pcs/m است که در مجموع حدود 900 lm/m را می دهد. مزیت آنها در این مورد این است که نوار یک نور آرام یکنواخت می دهد. در این حالت زاویه تابش آن حداکثر و برابر با 120 0 است.

چنین عناصری با درخشش سفید (سایه سرد یا گرم)، یک رنگ (قرمز، آبی یا سبز)، سه رنگ (RGB) و همچنین چهار رنگ (RGBW) تولید می شوند.

ویژگی های ال ای دی SMD5730

در مقایسه با این مؤلفه، موارد قبلی قبلاً منسوخ در نظر گرفته می شوند. آنها را می توان حتی ال ای دی های بسیار روشن نامید. 3 ولت که هر دو 5050 و 2835 را تغذیه می کند، در اینجا تا 50 لیتر در 0.5 وات می دهد. مشخصات فنی SMD5730 یک مرتبه بزرگتر است، به این معنی که باید در نظر گرفته شوند.

با این حال، این روشن ترین LED اجزای SMD نیست. نسبتاً اخیراً در بازار روسیهعناصری ظاهر شدند که به معنای واقعی کلمه "کمربند را وصل کردند" بقیه را. در مورد آنها در حال حاضر و مورد بحث قرار خواهد گرفت.

کری ال ای دی: مشخصات و داده های فنی

تا به امروز، هیچ مشابهی از محصولات Cree وجود ندارد. ویژگی های LED های فوق روشن آنها واقعا شگفت انگیز است. اگر عناصر قبلی می توانستند از شار نوری تنها 50 لیتر از یک تراشه به خود ببالند، به عنوان مثال، ویژگی های LED XHP35 از Cree از 1300-1500 لیتر نیز از یک تراشه صحبت می کند. اما قدرت آنها بیشتر است - 13 وات است.

اگر ویژگی های اصلاحات و مدل های مختلف ال ای دی های این برند را خلاصه کنیم، می توان به موارد زیر پی برد:

قدرت شار نوری SMD LED "Cree" را سطل می گویند که باید روی بسته بندی چسبانده شود. اخیراً تقلب های زیادی برای این برند وجود داشته است که بیشتر ساخت چین است. هنگام خرید، تشخیص آنها دشوار است، اما پس از یک ماه استفاده، نور آنها کم می شود و دیگر تفاوت آنها با دیگران قطع می شود. با هزینه نسبتاً بالا، چنین خریدی یک شگفتی نسبتاً ناخوشایند خواهد بود.

ما یک ویدیوی کوتاه در این زمینه به شما پیشنهاد می کنیم:

بررسی LED با مولتی متر - نحوه انجام آن

ساده ترین و راه در دسترس"شماره گیری" است. مولتی مترها دارای موقعیت سوئیچ جداگانه مخصوص دیودها هستند. تعویض دستگاه به وضعیت ایده آل، پروب ها را به پایه های LED لمس کنید. اگر صفحه نمایش عدد "1" را نشان می دهد، قطبیت باید معکوس شود. در این موقعیت، زنگ مولتی متر باید ساطع کند سیگنال صوتیو LED روشن می شود. اگر این اتفاق نیفتد، از کار افتاده است. اگر دیود نور کار می کند، اما هنگام لحیم شدن به مدار کار نمی کند، ممکن است دو دلیل برای این وجود داشته باشد - مکان نادرست آن یا خرابی مقاومت (قطعات SMD مدرن قبلاً آن را ساخته اند، که در قسمت مشخص است. فرآیند "شماره گیری").

علامت گذاری رنگی دیودهای نور

هیچ برچسب جهانی پذیرفته شده ای برای چنین محصولاتی وجود ندارد؛ هر سازنده رنگ را به دلخواه خود تعیین می کند. در روسیه، از علامت گذاری رنگی LED استفاده می شود، اما افراد کمی از آن استفاده می کنند، زیرا لیست عناصر با حروف بسیار چشمگیر است و به ندرت کسی می خواهد آن را به خاطر بسپارد. رایج ترین نامگذاری حروف، که بسیاری آن را به طور کلی پذیرفته شده می دانند. اما چنین علامت گذاری نه در عناصر قدرتمند، بلکه در نوارهای LED رایج تر است.

رمزگشایی کد علامت گذاری نوار LED

برای درک نحوه علامت گذاری نوار، باید به جدول توجه کنید:

موقعیت در کد	هدف	نشانه گذاری	رمزگشایی از نامگذاری
1	منبع نور	رهبری	دیود ساطع نور
2	رنگ درخشش	آر	قرمز
		جی	سبز
		ب	آبی
		RGB	هر
		CW	سفید
3	روش نصب	smd	دستگاه نصب شده روی سطح
4	اندازه تراشه	3028	3.0 × 2.8 میلی متر
		3528	3.5 × 2.8 میلی متر
		2835	2.8 × 3.5 میلی متر
		5050	5.0 × 5.0 میلی متر
5	تعداد LED در هر متر طول	30
		60
		120
6	درجه محافظت:	IP	حفاظت بین المللی
7	از نفوذ اجسام جامد	0-6	طبق GOST 14254-96 (استاندارد IEC 529-89) "درجات حفاظت ارائه شده توسط محفظه ها (کد IP)"
8	از نفوذ مایع	0-6

به عنوان مثال، بیایید یک علامت خاص LED CW SMD5050/60 IP68 را در نظر بگیریم. از آن می توانید بفهمید که چه چیزی در مقابل ما قرار دارد چراغ نوار LEDرنگ سفید برای نصب روی سطح المان های نصب شده بر روی آن در ابعاد 5x5mm به مقدار 60 pc/m می باشد. درجه حفاظت به آن اجازه می دهد تا برای مدت طولانی زیر آب کار کند.

از LED ها با دستان خود چه کاری می توان انجام داد؟

این سوال خیلی جالبی است. و اگر با جزئیات به آن پاسخ دهید، زمان زیادی می برد. رایج ترین استفاده از دیودهای نور، نورپردازی سقف های کاذب و کشسان، محل کار در آشپزخانه یا حتی صفحه کلید کامپیوتر است.

نظر متخصص

مهندس طراح ES، EM، EO (تامین برق، تجهیزات الکتریکی، نورپردازی داخلی) LLC "ASP North-West"

از یک متخصص بپرسید

"برای عملکرد چنین عناصری، یک تثبیت کننده یا کنترل کننده قدرت مورد نیاز است. حتی از قدیم هم میشه گرفت گلدسته چینی. بسیاری از "صنعتگران" می نویسند که یک ترانسفورماتور کاهنده معمولی کافی است، اما اینطور نیست. در این صورت دیودها چشمک خواهند زد.»

تثبیت کننده جریان - چه عملکردی را انجام می دهد

تثبیت کننده LED منبع تغذیه ای است که ولتاژ را پایین می آورد و جریان را یکسان می کند. به عبارت دیگر شرایطی را برای عملکرد عادی عناصر ایجاد می کند. در عین حال، در برابر ولتاژ یا کمبود ولتاژ روی LED ها محافظت می کند. تثبیت کننده هایی وجود دارد که نه تنها می توانند ولتاژ را تنظیم کنند، از پوسیدگی صاف عناصر نور اطمینان می دهند، بلکه حالت های رنگ یا سوسو زدن را نیز کنترل می کنند. به آنها کنترل کننده می گویند. دستگاه های مشابه را می توان روی گلدسته ها مشاهده کرد. آنها همچنین در فروشگاه های برق برای تعویض با نوارهای RGB فروخته می شوند. چنین کنترل کننده هایی مجهز به کنترل از راه دور هستند.

طرح چنین دستگاهی پیچیده نیست و در صورت تمایل، ساده ترین تثبیت کننده را می توان با دستان خود ساخت. برای این کار فقط به دانش اندکی در رادیو الکترونیک و توانایی نگه داشتن هویه لحیم کاری در دست نیاز دارید.

چراغ های روشنایی روز برای ماشین

استفاده از دیودهای نور در صنعت خودرو بسیار رایج است. به عنوان مثال، DRL ها منحصرا با کمک آنها ساخته می شوند. اما اگر خودرو به چراغ های روشنایی مجهز نباشد، خرید آنها می تواند به جیب شما بزند. بسیاری از علاقه مندان به خودرو به نوار LED ارزان بسنده می کنند، اما این ایده چندان خوبی نیست. به خصوص اگر قدرت شار نورانی آن کم باشد. یک راه خوب می تواند خرید یک نوار چسب روی دیودهای کری باشد.

با قرار دادن دیودهای جدید و قدرتمند در داخل کیس های قدیمی، می توان با کمک آن هایی که قبلاً از کار افتاده اند، DRL ها را ساخت.

مهم!چراغ های روشنایی روز به طور خاص طراحی شده اند تا اطمینان حاصل کنند که خودرو در روز قابل مشاهده است و نه در شب. بررسی اینکه چگونه آنها در تاریکی خواهند درخشید معنی ندارد. DRL ها باید در نور خورشید قابل مشاهده باشند.

چراغ های LED چشمک زن - برای چیست؟

یک گزینه خوب برای استفاده از چنین عناصری یک بیلبورد خواهد بود. اما اگر به طور ایستا درخشان باشد، توجه لازم را به خود جلب نخواهد کرد. وظیفه اصلی مونتاژ و لحیم کاری سپر است - این به مهارت هایی نیاز دارد که به دست آوردن آنها دشوار نیست. پس از مونتاژ، می توانید کنترلر را از همان گلدسته سوار کنید. نتیجه یک تبلیغ چشمک زن است که به وضوح جلب توجه می کند.

موسیقی رنگی روی دیودهای نور - آیا انجام آن دشوار است

این کار دیگر برای مبتدیان نیست. برای جمع آوری یک موسیقی رنگی تمام عیار با دستان خود، نه تنها به محاسبه دقیق عناصر، بلکه به دانش الکترونیک رادیویی نیز نیاز دارید. اما با این حال، ساده ترین نسخه آن کاملاً در اختیار همه است.

در فروشگاه های لوازم الکترونیکی همیشه می توانید یک سنسور صدا پیدا کنید و بسیاری از سوئیچ های مدرن آن را دارند (نور روی پنبه). اگر یک نوار LED و یک تثبیت کننده دارید، با اجرای "+" از منبع تغذیه به نوار از طریق یک کراکر مشابه، می توانید به نتیجه دلخواه برسید.

نشانگر ولتاژ: در صورت سوختن چه باید کرد

پیچ گوشتی های نشانگر مدرن فقط از یک دیود سبک و مقاومت با یک عایق تشکیل شده اند. اغلب این یک درج آبنیت است. اگر عنصر داخل سوخته شود، کاملاً ممکن است آن را با یک عنصر جدید جایگزین کنید. و رنگ توسط خود صنعتگر انتخاب خواهد شد.

گزینه دیگر ایجاد یک تداوم زنجیره ای است. برای این کار به 2 عدد باتری انگشتی، سیم و یک دیود نور نیاز دارید. با اتصال باتری ها به صورت سری، یکی از پایه های المنت را به مثبت باتری لحیم می کنیم. سیم ها از پای دیگر و از منهای باتری می روند. در نتیجه وقتی دیود بسته می شود، روشن می شود (اگر قطبیت معکوس نشود).

نمودارهای سیم کشی LED - نحوه انجام درست آن

چنین عناصری را می توان به دو روش متصل کرد - سری و موازی. در این مورد، ما نباید فراموش کنیم که دیود نور باید به درستی قرار گیرد. در غیر این صورت مدار کار نخواهد کرد. در عناصر معمولی با شکل استوانه ای، این را می توان به شرح زیر تعیین کرد: یک پرچم روی کاتد (-) قابل مشاهده است، کمی بزرگتر از آند (+) است.

نحوه محاسبه مقاومت LED

محاسبه مقاومت یک دیود نوری بسیار مهم است. در غیر این صورت، عنصر به سادگی می سوزد و قادر به مقاومت در برابر بزرگی جریان شبکه نیست.

این را می توان با استفاده از فرمول انجام داد:

R \u003d (VS - VL) / I, جایی که

• در مقابل - ولتاژ تغذیه؛
• VL – ولتاژ نامی برای LED؛
• من - جریان LED (معمولاً 0.02 آمپر است که برابر با 20 میلی آمپر است).

در صورت تمایل همه چیز امکان پذیر است. مدار بسیار ساده است - ما از منبع تغذیه از یک منبع تغذیه استفاده می کنیم تلفن همراهیا هر دیگری نکته اصلی این است که یک یکسو کننده دارد. مهم است که در بار (با تعداد دیودها) زیاده روی نکنید، در غیر این صورت خطر سوختن منبع تغذیه وجود دارد. استاندارد شارژر 6-12 عنصر را تحمل می کند. می‌توانید با استفاده از ۲ عنصر آبی، سفید، قرمز، سبز و زرد، یک نور پس‌زمینه رنگی برای صفحه‌کلید رایانه نصب کنید. خیلی خوب به نظر می رسد.

اطلاعات مفید!ولتاژ خروجی منبع تغذیه 3.7 ولت است. این بدان معنی است که دیودها باید به صورت سری با جفت سوئیچ شده به صورت موازی متصل شوند.

اتصال موازی و سریال: نحوه کار آنها

طبق قوانین فیزیک و مهندسی برق، با اتصال موازی، ولتاژ به طور مساوی بر روی تمام مصرف کنندگان توزیع می شود و در هر یک از آنها بدون تغییر باقی می ماند. با نصب متوالی، جریان تقسیم می شود و روی هر یک از مصرف کنندگان مضربی از تعداد آنها می شود. به عبارت دیگر، اگر 8 دیود نوری را به صورت سری به هم متصل کنید، از ولتاژ 12 ولت به طور معمول کار می کنند، اگر به صورت موازی وصل شوند، می سوزند.

اتصال دیودهای نور 12 ولت به عنوان بهترین گزینه

هر نوار LED برای اتصال به تثبیت کننده ای طراحی شده است که 12 یا 24 ولت تولید می کند. تا به امروز، در قفسه ها فروشگاه های روسیطیف وسیعی از محصولات تولید کنندگان مختلفبا این تنظیمات اما همچنان نوارها و کنترلرهای 12 ولت غالب هستند.این ولتاژ برای انسان ایمن تر است و هزینه چنین وسایلی کمتر است. O خود ارتباطیبه شبکه 12 ولت کمی بالاتر گفته شد ، اما در اتصال به کنترل کننده نباید مشکلی وجود داشته باشد - آنها با نموداری همراه هستند که حتی یک دانش آموز آن را درک می کند.

سرانجام

محبوبیتی که دیودهای نور به دست می آورند نمی تواند باعث خوشحالی شود. به هر حال، باعث پیشرفت پیشرفت می شود. و چه کسی می داند، شاید در آینده نزدیک LED های جدید ظاهر شوند که از نظر ویژگی ها یک مرتبه بزرگتر از ال ای دی های موجود خواهند بود.

امیدواریم مقاله ما برای خواننده عزیز مفید بوده باشد. اگر سؤالی در مورد موضوع دارید، لطفاً در بحث ها از آنها بپرسید. تیم ما همیشه آماده پاسخگویی به آنها است. بنویسید، تجربه خود را به اشتراک بگذارید، زیرا می تواند به کسی کمک کند.

ویدئو: نحوه اتصال صحیح LED