Какой ток у светодиода: Страница не найдена | Лайфхаки Ремонта

Все о светодиодах.

Что такое светодиод?

Светодиоды образуют неотъемлемую часть в современной электроники, простые показатели для оптических коммуникационных устройств. Светоизлучающие диоды используют свойства р-п перехода и испускают фотоны, когда ток в прямом направлении. Светодиоды специально излучают свет, когда потенциалы приложены к аноду и катоду.

История светодиодов начинается с 1907 года, когда капитан Генри Джозефа наблюдал особенности электро-люминесценции карбида кремния. Первый светодиод был разработан в 1962 году. Он был разработан Холоньяк, работал в General Electric (GE). Это был GaAsP устройства. Первая коммерческая версия светодиодов пришли на рынок в 1960-х годов.

Изготовление светодиодной технологии произвела бум в 1970-е годы с введением арсенида галлия алюминия (GaAlAs). Эти светодиоды высокой яркости и во много раз ярче, чем старая рассеянного типа. Синие и белые светодиоды были введены в 1990 году, в котором используется индия нитрида галлия (InGaN) в качестве полупроводника. Белый светодиод содержит неорганический фосфор. Когда голубой свет внутри светодиода попадает на люминофор, он излучает белый свет.

Что делает светодиод идеальным?

Светодиоды широко используются в электронных схемах из-за его преимущества по сравнению с лампами. Некоторые важные особенностями являются:

• Светодиоды заключены в пластик, так что они могут выдерживать механические удары.
• В отличие от ламп, светодиоды не выделяют тепло и потери мощности при нагреве практически отсутствует.
• Светодиоды требуют очень низкий ток и напряжений обычно 20 мА при 1,8 вольта. Так что это идеально в схемах с батарейками.

Что находится внутри светодиода?

Внутри корпуса LED, есть две клеммы связаны маленький чип изготовлен из галлия соединения. Этот материал обладает свойством излучения фотонов при переходе P-N смещен в прямом. Различные цвета создаются выбиванием основного материала из другого веществама.

Внутри светодиода

Светодиодная технология

Яркость является важным аспектом LED. Глаз человека имеет максимальную чувствительность к свету около 550 нм в области желто — зеленой части видимого спектра. Именно поэтому зеленый светодиод излучается ярче, чем красный светодиод, хотя оба используют тот же ток. Важные параметры светодиодов являются:

• Световой поток
  Указывает на энергии света, исходящего от светодиодов. Он измеряется в Люмен (лм) или Милли просвет (MLM)
• Световая интенсивность
  светового потока, охватывающий большую площадь является силой света.Он определяется как Кандела (кд) или милли Кандела (MCD) Яркость светодиода напрямую связана с его силой света.
• Светоотдача
  Это испускаемых относительной световой энергии к потребляемой мощности.Она измеряется в терминах люмен на ватт (лм Вт).

Прямой ток, прямое напряжение, угол обзора и скорость реагирования это факторы, влияющие на яркость и эффективность светодиодов. Прямой ток (I) является ток, протекающий через светодиод, когда он смещен в прямом направлении и он должен быть ограничен от 10 до 30 миллиампер, если выше то светодиоды будут уничтожены.

Угол обзора составляет от — угол оси, при котором световая интенсивность падения до половины осевого значения. Вот почему индикатор показывает больше яркости в полном объеме состоянии. Высокие яркие светодиоды имеют узкий угол обзора, так что свет фокусируется в пучок. Рабочее напряжение (V) является падение напряжения на светодиоде. Падение напряжения в диапазоне от 1,8 В до 2,6 вольт для обычных светодиодов, но в голубой и белый он будет идти до 5 вольт. Скорость отклика представляет, как быстро светодиод включается и выключается. Это очень важный фактор, если светодиоды используются в системах связи.

Требуется ли балластный резистор?

Светодиоды всегда подключены к источнику питания через резистор. Этот резистор называют «балластный резистор», которая защищает диод от повреждений, вызванных избыточным током. Он регулирует прямой тока на светодиод для безопасного предела и защищает ее от жжения.

Номинал резистора определяет прямой тока и, следовательно, яркость светодиодов. Простое уравнение Vs — Vf — используется для выбора резистора. Vs представляет входное напряжения цепи, Vf прямое падение напряжения светодиода(ов) при допустимом токе через светодиод. Полученное значение будет в Омах. Лучше ограничить ток до безопасного предела 20 мА.

Приведенная ниже таблица показывает прямое падение напряжения на светодиоде.

Красный	Оранжевый	Желтый	Зеленый	Синий	Белый
1,8 В	2 V	2,1 В	2,2 В	3,6 В	3,6 В

Через типичный светодиод может пройти 30 -40 мА безопасный ток через него

 .Номинальный ток, чтобы дать достаточную яркость, стандартный красный светодиод 20 мА. Но это может быть 40 мА для синего и белого светодиода. Ограничение тока балластным резистором защищает диод от избыточного тока, протекающего через него. Значение балластного резистора должны быть тщательно отобраны, чтобы предотвратить повреждение светодиодов, а также получить достаточную яркость при токе 20 мА. Следующее уравнение объясняет, как выбирать балластный резистор.

R = V / I

Где R — является значение сопротивления в Ом, V — является входное напряжение в цепи, и I — это допустимый ток через светодиод в амперах. Для типичного красного светодиода, прямое падение напряжения составляет 1,8 вольта. Таким образом, если напряжение питания 12 В (Vs), падение напряжения на светодиод 1,8 В (V) и допустимый ток составляет 20 мА (Если), то значение балластного резистора будет

Vs — Vf / Если = 12 — 1,8 / 20 мА = 10,2 / 0,02 = 510 Ом.

Но если 510 Ом резистор не доступен то можно подобрать ближайший, например 470 Ом резистор может быть использован даже если ток через светодиод слегка увеличивается. Но рекомендуется использовать 1 K резистор для увеличения срока службы светодиодов, хотя там будет небольшое снижение яркости.

Ниже готова арифметические для выбора ограничительного резистора для различных версий светодиодов при различных напряжениях.

 

С добавлением других цветов

Светодиод, который может дать разные цвета полезно в некоторых приложениях. Например, светодиоды могут указывать на все системы OK, когда он становится зеленой, и неисправный, когда он становится красной. Светодиоды, которые могут производить два цвета называются Bicolour (Биколор) светодиодов.

Двухцветный светодиодный охватывает два светодиода (обычно красный и зеленый) в общем пакете. Два кристалла установлены на двух клеммах. Двухцветный светодиодный дает красный цвет, если ток проходит в одном направлении и становится зеленым, когда направление тока меняется на противоположное.

Триколор и многоцветные светодиоды , также доступны, которые имеют два или более кристаллов, заключенных в общий корпус. Трехцветный светодиодный имеет два анода для красного и зеленого кристалла и общим катодом. Таким образом, он излучает красный и зеленый цвета в зависимости от анода, в котором имеется ток. Если оба анода подключены, то светодиоды испускают свет и получается желтый цвет. Общий анод и отдельные светодиоды типа катода, также имеются.

Двухцветный индикатор светится разными цветами , начиная от зеленого через желтый, оранжевый и красный основной на ток, протекающий через их аноды, выбрав подходящий резистор для ограничения тока анода. Многоцветные светодиоды содержат более двух чипов, обычно красного, зеленого и синего чипы-в одном корпусе. Мигание разными цветами светодиодов, теперь доступны с двумя выводами. Это дает радугу цвета, которые являются весьма привлекательным.

Инфракрасный диод — источник Невидимого света

ИК диоды широко используются в удаленном управлении (пульт ДУ). Инфракрасные диоды на самом деле испускают нормальный свет с определенным цветом, который не чувствителен к человеческим глазом, потому что его длина волны 950 нм, ниже видимого спектра. Многие источники, такие как солнце, лампы, даже человеческое тело испускает инфракрасные лучи. Поэтому необходимо, чтобы модулировать излучение от ИК-диода, чтобы использовать его в электронном приложении, чтобы предотвратить ложное срабатывание. Модуляции делает сигнал от ИК-светодиода значительно выше чем шум. Инфракрасные диоды есть в корпусе, которые являются непрозрачным для видимого света, но прозрачна для инфракрасного. ИК-светодиоды широко используются в системах управления.

Инфракрасные диоды

Фотодиод — Он может увидеть свет

Фотодиод генерирует ток, когда его р-п перехода получает фотоны видимого или инфракрасного света. Основная работа фотодиода зависит от поглощения фотонов в полупроводниковом материале. Фото-генерируемых носителей разделены электрическим полем, и в результате фототок пропорционален падающему свету. Скорость, с которой носители движутся в области обеднения связана с силой электрического поля по всему региону и подвижность носителей.

Фотон, который поглощается полупроводником в области обеднения приведет к образованию электронно-дырочной проводимости. Дырки и электроны будут транспортироваться под действием электрического поля к краям области обеднения. После носителей покидают область истощения они идут к клеммам фотодиода, чтобы сформировать фото-ток во внешней цепи. Время отклика фотодиода, как правило, 250 наносекунд .

Фотодиоды

Лазерные диоды

Лазерный диод похож на обычные прозрачные светодиодные, но производит Laserwith высокой интенсивности. В лазерном луче число атомов вибрируют в такой цикле, что всё испускаемое излучение одной длины волны в фазе друг с другом. Лазерный свет является монохроматическим и проходит в виде узкого пучка. Луч типичных лазерных диодов составляет 4 мм х 0,6 мм, которая расширяется только до 120 мм на расстоянии 15 метров.

Лазерный диод может включаться и выключаться на более высоких частотах даже выше, чем 1 ГГц. Так что это весьма полезно в телекоммуникационных системах.Поскольку лазер генерирует тепло на поражение тканей тела, он используется в хирургии, чтобы исцелить поражения в очень чувствительных частей, как сетчатки, головного мозга и т.д. лазерные диоды являются важными компонентами в проигрывателях компакт-дисков, чтобы получить данные, записанные в компакт-дисках.

Лазерные Диоды

Как определить параметры светодиода ⋆ diodov.net

Разбирая на детали старые или нерабочие устройства часто можно найти светодиоды. Однако в большинстве случаем на них отсутствует какая-либо маркировка или другие опознавательные знаки. Поэтому определить их параметры по справочнику попросту невозможно. Отсюда возникает вполне естественный вопрос: как определить параметры светодиода?

Опытные электронщики таким вопросом практически не задаются, поскольку могут с достаточной точностью определить параметры такого полупроводникового прибора, ориентируясь лишь на его внешний вид и зная некоторые нюансы, присущие большинству светодиодов. Эти нюансы рассмотрим и мы.

Электрические параметры светодиодов

Первым делом заметим, что светодиод характеризуется тремя электрическими параметрами (световые характеристики мы рассматривать не будем):

1) падение напряжения, измеряемое в вольтах. Когда говорят 2-х вольтный или 3-х вольтный светодиод, то это имеется в виду данный параметр;

2) номинальный ток. Часто его значение приводится в справочниках в миллиамперах. 1 мА = 0,001 А;

3) мощность рассеяния – это мощность, которую способен рассеять (выделить в окружающую среду) полупроводниковый прибор не перегреваясь. Измеряется в ваттах. Значение данного параметра с высокой точностью можно определить самостоятельно, умножив ток на напряжение.

В большинстве случае достаточно знать два первых параметра, а то и вовсе только номинальный ток.

Условно я выделил два основных способа, с помощью которых можно с высокой долей вероятности узнать или определить указанные параметры. Первый способ – информационный. Это наиболее быстрый и простой способ. Одна он не всегда дает положительный результат. Второй способ, нам – электронщикам, более интересный. Я назвал его «электрический», так как ток и напряжение будут определяться с помощью мультиметра (тестера). Рассмотрим подробно оба варианта.

Как определить параметры светодиода по внешнему виду?

Самый легкий путь – это узнать характеристики светодиода по его внешнему виду. Для этого достаточно набрать в строке поисковой системы такую фразу: «купить светодиод». Далее из предоставленного списка следует выбрать наиболее крупный интернет магазин и найти соответствующий раздел каталога. После чего внимательно просмотреть все имеющиеся позиции и если вам улыбнется удача, то вы найдете то, что ищете. Как правило, в серьёзных интернет-магазинах, где продаются радиоэлектронные элементы, на каждую позицию имеется соответствующая документация, даташит или приводятся основные характеристики. Сопоставив по внешнему виду имеющийся светодиод с тем, что в каталоге, можно таким образом узнать его характеристики.

Следующим подходом пользуются более опытные электронщики. Однако в нем нет ничего сложного. Преимущественное большинство светодиодов разделяется на индикаторные и общего назначения. Индикаторные, как правило, менее ярко светят, чем остальные. Это и понятно, ведь для индикации очень яркий свет не нужен. Индикаторные светодиоды применяются для сигнализации работы различных электронных устройств. Например, при включении в розетку, они показывают, что устройство находится под напряжением. Они встречаются в чайниках, ноутбуках, выключателях, зарядных устройствах, компьютерах и т.п. Электрические параметры их вне зависимости от внешнего вида следующие: ток – 20 мА = 0,02 А; напряжение в среднем 2 В (от 1,8 В до 2,3 В).

Светодиоды общего назначения светят ярче предыдущих, поэтому могут использоваться в качестве осветительных приборов. Однако для индикации тоже пойдут, если снизить ток. Как ни странно, но преобладающее большинство и таких светодиодов имеют значение номинального тока потребления тоже 20 мА. А вот напряжение их может находиться в пределах от 1,8 до 3,6 В. В этом классе находятся и сверхяркие светодиоды. При том же токе напряжение у них, как правило выше – 3,0…3,6 В.

В целом светодиоды подобного типа имеют стандартный размерный ряд, основным параметром которого есть диаметр круга линзы или ширина и толщина стороны, если линза прямоугольной формы.

Диаметр линзы, мм: 3; 4,8; 5; 8 и 10.

Стороны прямоугольника, мм: 3×2; 5×2.

Как определить параметры светодиода мультиметром?

Теперь, когда мы знаем, что номинальный ток многих светодиодов 20 мА, то достаточно просто определить их напряжение опытным путем. Для этого нам понадобится блок питания с регулировкой напряжения и мультиметр. Соединяем последовательно блок питания со светодиодом и мультиметром, предварительно установленным в режим измерения тока.

Блок питания изначально должен быть установлен на минимальное значение. Далее, изменяя величину подводимого к светодиоду напряжения, устанавливаем по показанию мультиметра ток 20 мА. После этого фиксируем значение величины подводимого напряжения либо по штатному вольтметру блока питания либо с помощью мультиметра, установленного в режим измерения напряжения.

Для страховки светодиода лучше последовательно к нему подсоединить резистор ом на 300. Но в этому случае напряжение необходимо фиксировать непосредственно на нем.

Поскольку не у всех есть блок питания с регулировкой напряжения, то можно определять параметры и исправность маломощных светодиодов с помощью следующих элементов:

1. Крона (батарейка на 9 В).
2. Резистор ом на 200.
3. Переменный резистор, он же потенциометр на 1 кОм.
4. Мультиметр.

Испытуемый светодиод соединяем последовательно с постоянным резисторов, потом с переменным, далее с кроной и щупами мультиметра, установленного в режим измерения постоянного тока.

Очередность соединения всех элементов не имеет никакого значения, поскольку цепь последовательная, а это значит, что через все компоненты протекает один и тот же ток.

Изначально переменным резистором следует установить минимальное напряжение, а потом постепенно увеличивать до тех пор, пока ток не достигнет 20 мА. После этого выполняется измерение напряжения.

С помощью рассмотренного способа не получится определить параметры мощного светодиода вследствие протекания значительного тока через резисторы. В результате чего последние могут перегреться. Однако определить исправность его вполне возможно.

Еще статьи по данной теме

Универсальная методика рассчета схемы питания светодиодов

Как выбрать токоограничивающий резистор?

Для того чтобы ограничить ток, текущий через светодиод, применяют ограничительные резисторы. Как правило, номинал ограничительного резистора можно выбрать ориентировочно из рекомендуемого диапазона. Ниже приведен точный способ расчета номинального сопротивления резистора.

Расчет схемы для одного светодиода

За основу берется следующая схема:

Резистор выбирается по формуле:

Здесь R — сопротивление резистора, U — напряжение питания, dU — падение напряжения, I — номинальный ток светодиода. Например, при напряжении питания 5 вольт, падении напряжения 3,15 вольт и номинальном токе 0,020 ампера (или 20 миллиампер) последовательно со светодиодом необходимо установить сопротивление номиналом 100 Ом:

Расчет схемы для нескольких светодиодов

При последовательном включении нескольких светодиодов формула расчета не меняется. Однако вместо падения напряжения на одном светодиоде dU, в формулу следует подставить сумму падений напряжения каждого светодиода.

Отсюда вытекает следующее свойство последовательного включения светодиодов. При последовательном включении светодиодов все светодиоды должны быть рассчитаны на одинаковый номинальный ток (10 мА, 15 мА, 20 мА), однако номинальное падение напряжения этих светодиодов может быть разным.

Пример:

Подключаем последовательно 2 светодиода к источнику питания 12 вольт. Оба светодиода имеют номинальный ток 20 мА. Падение напряжения на первом — 2,5 В, на втором — 3,2 В. Используем формулу: Подставляем значения:

 

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СВЕТОДИОД

Светодиоды (LED — англ. Light-emitting diode, светящиеся диоды) используются во многих электронных проектах. Но не все могут правильно подключить или выбрать резистор для светодиода, и тогда его можно вывести из строя за доли секунды. Давайте разберёмся в этом и узнаем как всё делается.

Вначале стоит напомнить, что резистор обязательно должен сопровождать светодиод. Независимо от того, подключаете ли вы его к батарейке, Arduino или к чему-то еще, резистор необходим всегда, потому что светоизлучающий диод управляется током! Срок службы питаемого светодиода без резистора невелик, даже если поначалу он вроде бы светится.

Всё потому что LED элементы хотят потреблять как можно больше электроэнергии. Пока не начнет нагреваться, что приведет к перегреву и повреждению его структуры. Следовательно, необходим своеобразный предохранитель в виде резистора, который будет ограничивать количество тока, потребляемого светодиодом.

Какой ток светодиода

По принципу действия светодиоды очень похожи на обычные выпрямительные диоды. Только конструктивное исполнение другое. И первое существенное отличие — это полупроводниковый материал. В случае выпрямительных диодов это чаще кремний. Светодиоды же изготавливаются из разных полупроводников, в зависимости от цвета которым они светятся. Материал определяет прямое напряжение, то есть напряжение, которое прикладывается к светодиоду при прохождении прямого тока через него.

Прямое напряжение — напряжение, равное или превышающее то, при котором ток (прямой ток) начинает течь через диод, и он начинает светиться.

Прямое напряжение и прямой ток

Каждый диод имеет разное прямое напряжение, что важно при выборе ограничительного резистора.

Прямое напряжение зависит от таких факторов, как:

1. температура окружающей среды,
2. величина протекающего тока (чем она выше, тем большее напряжение прикладывается к диоду),
3. используемого производителем полупроводникового материала.

Какой ток может течь через светодиод

Популярные в продаже светодиоды обычно работают с максимальным постоянным током 20-30 мА. Более подробную информацию по этому вопросу можно найти в документации (даташиту) к конкретному LED. Но чаще всего на этих элементах нет маркировки типа и производителя.

К счастью, производимые в настоящее время светодиоды ярко светят даже при гораздо меньшем токе (от 1–3 мА), поэтому нет необходимости подавать на них максимальный ток.

Запитывать типичные 3-5 мм светодиоды (с цветной линзой) током более 10 мА не имеет смысла. Интенсивность их свечения всё-равно существенно не увеличится! Чем больше ток протекает через светодиод (в пределах безопасного диапазона), тем ярче он будет светить. Но во многих случаях разница в яркости не будет иметь большого значения.

Какое напряжение идёт на диод

Производители указывают номинальное прямое напряжение. Это значение будет различным для каждого типа светодиода. Но не нужно каждый раз проверять значения в документации. Достаточно использовать примерную таблицу, содержащую безопасные диапазоны напряжения:

Прямое напряжение LED в зависимости от цвета

Приведенная таблица содержит значения, которые были записаны из даташитов наиболее популярных производителей светодиодов. Конечно есть исключения, например сверх-яркие или мощные светодиоды. Но в случае с обычными, можно смело пользоваться этой таблицей.

А это ещё одна, аналогичная.

Так почему важно контролировать именно ток, протекающий через диод? Правильно задать работу светодиода, задав на нем определенное напряжение, практически невозможно. Придется следить за изменениями температуры и структурными изменениями, что непросто. Поэтому используется постоянный ток.

В общем когда пропускаем через LED ток желаемой интенсивности (например 20 мА), то прямое напряжение на нем устанавливается само. 

Как выбрать резистор для LED

Всё что нужно для питания светодиода, — это источник питания и токоограничивающий элемент, то есть резистор. Предположим, что есть батарея на 9 В и красный светодиод, через который должно протекать 7 мА, или по грамотному говоря 0,007 Ампера. Схема подключения с обозначением напряжения LED и резистора показана далее.

Простейшее светодиодное соединение

Ток течет от «+» клеммы батареи, проходит через резистор, светодиод, а затем возвращается обратно к источнику питания. Подключение резистора последовательно со светодиодом необходимо, чтобы не повредить его протекающим слишком большим током. Можно сказать, что резистор действует как ограничитель тока.

По правилам электроники, напряжение от аккумулятора будет распределяться между резистором и светодиодом:

Нам известен ток протекающий в этой цепи (7 мА), поэтому будем использовать закон Ома:

Приведенная формула позволяет рассчитать номинал резистора, через который следует запитать светодиод.

Какое прямое напряжение на диоде? Известно допустим, что он светится красным цветом, маркировки на нем естественно нет. Значит промежуточное значение из таблицы, которое составляет 1,9 В, будет подходящим.

Расчетное значение резистора:

R = (9 В — 1,9 В) / 0,007 А = 1014 Ом

Сразу замечу, что такого резистора мы не найдем в продаже. Все исходит из определенного стандарта, по которому производятся элементы. Тогда будем использовать ближайший по номиналу доступный резистор в 1000 Ом, то есть 1 кОм.

0.1 Ом	1 Ом	10 Ом	100 Ом	1 кОм	10 кОм	100 кОм	1 МОм	10 МОм
0.11 Ом	1.1 Ом	11 Ом	110 Ом	1.1 кОм	11 кОм	110 кОм	1.1 МОм	11 МОм
0.12 Ом	1.2 Ом	12 Ом	120 Ом	1.2 кОм	12 кОм	120 кОм	1.2 МОм	12 МОм
0.13 Ом	1.3 Ом	13 Ом	130 Ом	1.3 кОм	13 кОм	130 кОм	1.3 МОм	13 МОм
0.15 Ом	1.5 Ом	15 Ом	150 Ом	1.5 кОм	15 кОм	150 кОм	1.5 МОм	15 МОм
0.16 Ом	1.6 Ом	16 Ом	160 Ом	1.6 кОм	16 кОм	160 кОм	1.6 МОм	16 МОм
0.18 Ом	1.8 Ом	18 Ом	180 Ом	1.8 кОм	18 кОм	180 кОм	1.8 МОм	18 МОм
0.2 Ом	2 Ом	20 Ом	200 Ом	2 кОм	20 кОм	200 кОм	2 МОм	20 МОм
0.22 Ом	2.2 Ом	22 Ом	220 Ом	2.2 кОм	22 кОм	220 кОм	2.2 МОм	22 МОм
0.24 Ом	2.4 Ом	24 Ом	240 Ом	2.4 кОм	24 кОм	240 кОм	2.4 МОм	24 МОм
0.27 Ом	2.7 Ом	27 Ом	270 Ом	2.7 кОм	27 кОм	270 кОм	2.7 МОм	27 МОм
0.3 Ом	3 Ом	30 Ом	300 Ом	3 кОм	30 кОм	300 кОм	3 МОм	30 МОм
0.33 Ом	3.3 Ом	33 Ом	330 Ом	3.3 кОм	33 кОм	330 кОм	3.3 МОм	33 МОм
0.36 Ом	3.6 Ом	36 Ом	360 Ом	3.6 кОм	36 кОм	360 кОм	3.6 МОм	36 МОм
0.39 Ом	3.9 Ом	39 Ом	390 Ом	3.9 кОм	39 кОм	390 кОм	3.9 МОм	39 МОм
0.43 Ом	4.3 Ом	43 Ом	430 Ом	4.3 кОм	43 кОм	430 кОм	4.3 МОм	43 МОм
0.47 Ом	4.7 Ом	47 Ом	470 Ом	4.7 кОм	47 кОм	470 кОм	4.7 МОм	47 МОм
0.51 Ом	5.1 Ом	51 Ом	510 Ом	5.1 кОм	51 кОм	510 кОм	5.1 МОм	51 МОм
0.56 Ом	5.6 Ом	56 Ом	560 Ом	5.6 кОм	56 кОм	560 кОм	5.6 МОм	56 МОм
0.62 Ом	6.2 Ом	62 Ом	620 Ом	6.2 кОм	62 кОм	620 кОм	6.2 МОм	62 МОм
0.68 Ом	6.8 Ом	68 Ом	680 Ом	6.8 кОм	68 кОм	680 кОм	6.8 МОм	68 МОм
0.75 Ом	7.5 Ом	75 Ом	750 Ом	7.5 кОм	75 кОм	750 кОм	7.5 МОм	75 МОм
0.82 Ом	8.2 Ом	82 Ом	820 Ом	8.2 кОм	82 кОм	820 кОм	8.2 МОм	82 МОм
0.91 Ом	9.1 Ом	91 Ом	910 Ом	9.1 кОм	91 кОм	910 кОм	9.1 МОм	91 МОм

Таблица номиналов резисторов

Будет ли это иметь большое влияние на источник питания светодиодов? Давайте проверим, рассчитав ток, протекающий через светодиод, предполагая что знаем напряжение питания, напряжение приложенное к диоду, и точное значение резистора используя преобразованный закон Ома:

• I max1 = (9 В — 1,9 В) / 1014 Ом = 7,0019 мА
• I max2 = (9 В — 1,9 В) / 1000 Ом = 7,1 мА

Разница настолько мала (0,09 мА), что не о чем беспокоиться!

На самом деле мы даже не знаем точно, какое прямое напряжение на светодиоде. Так давайте проверим, как этот параметр повлияет на ток, протекающий через LED. Предположим, что сопротивление резистора равно 1000 Ом, а напряжение батареи 9 В. Вместо прямого напряжения диода подставим в формулу крайние значения из таблицы.

• I макс = (9 В — 1,6 В) / 1000 Ом = 0,0074 А = 7,4 мА
• I мин = (9 В — 2,2 В) / 1000 Ом = 0,0068 А = 6,8 мА

Отклонение от запланированных 7 мА не может превышать 0,4 мА, т.е. всего 6%. Это подтверждает, что нет смысла использовать очень точные данные о прямом напряжении на диоде для расчетов — любое отклонение в любом случае будет минимальным.

Напряжение питания не должно быть слишком низким. Теперь проверим что будет, если запитать тот же красный диод от источника напряжением 2,5 В. Для начала нужно рассчитать резистор. Предположим светодиод U = 1,9 В.

R = (2,5 В — 1,9 В) / 0,007 А = 85 Ом

В этом случае понадобится резистор на 85 Ом, конечно такое значение нигде не найдём. Но оставим это для дальнейших расчетов. Теперь оценим диапазон, в котором будет находиться прямой ток, если прямое напряжение диода достигнет экстремальных значений:

• I макс = (2,5 В — 1,6 В) / 85 Ом = 10,5 мА
• I мин = (2,5 В — 2,2 В) / 85 Ом = 3,5 мА

Здесь отклонение может составить 3,5 мА от принятого значения 7 мА, то есть до 50%! Ну и чем вызваны эти несоответствия? Изменилось только напряжение питания: оно уменьшилось с 9 В до 2,5 В. Это и привело к снижению напряжения на резисторе. Затем небольшие колебания прямого напряжения вызывали резкое изменение тока диода.

Поэтому по возможности на токоограничивающем резисторе должно падать максимально возможное напряжение. Это положительно скажется на стабилизации прямого тока диода.

Имейте ввиду, что чем больше напряжения подается на резистор, тем больше энергии потребляемой источником питания теряется. Особенно позаботимся об экономии энергии при работе от батарей. Так что всегда должен быть разумный компромисс.

Допуск точности резисторов

Каждый изготовленный радиоэлемент отличается определенной точностью исполнения, называемой допуском. Чем меньше допуск, выраженный в процентах, тем лучше. Фактическое сопротивление резистора может тогда отличаться меньше от номинального сопротивления, указанного на корпусе. Допуск можно прочитать на корпусе резистора, информация об этом закодирована в виде цвета последней полоски:

На практике, два резистора номиналом 1 кОм при измерении омметром вообще не будут равны 1000 Ом!

После расчета резистора нужно посмотреть в таблицу стандартов номиналов и найти значение, наиболее близкое к искомому. Безопаснее всего выбирать значение выше расчетного.

Вернемся к примеру, где нужно запитать красный светодиод от источника питания 2,5 В. Расчеты показали, что нужен резистор 85 Ом. Меньший резистор 82 Ом будет ближайшим в стандарте. Проверим, можно ли его безопасно использовать:

• I макс = (2,5 В — 1,6 В) / 82 Ом = 10,9 мА
• I мин = (2,5 В — 2,2 В) / 82 Ом = 3,6 мА

Даже в худшем случае максимальный ток будет далеко от предельного (20-30 мА), поэтому легко можете использовать этот радиоэлемент с меньшим сопротивлением.

Как питать несколько светодиодов

Предположим, есть 4 светодиода для подключения. Первый и самый простой вариант, — подключить каждый из них через отдельный резистор:

Независимое питание каждого светодиода

С точки зрения стабилизации рабочих параметров диодов это лучший подход: каждый из них запитан отдельно и не влияет на остальные. Проблемы с одним не повлияют на остальных. К сожалению, такой способ питания связан с большими потерями энергии. Вот пример питания 4-х красных светодиодов — каждый из них подключен через отдельный резистор 330 Ом. При таком подключении на каждый резистор подается напряжение, необходимое для правильного питания одного светодиода. С каждым последующим LED и его резистором потребление тока всей схемы соответственно увеличивается/

Параллельное соединение светодиодов

Светодиоды имеют две ножки, поэтому их можно успешно подключать параллельно или последовательно. Если бы все диоды были соединены параллельно, схема выглядела бы так:

Но это недопустимое решение!

Каждый светодиод имеет прямое напряжение, которое может незначительно отличаться от одного светодиода к другому — даже в пределах одной и той же серии. Ток для всех 4 LED течет от резистора и распределяется между диодами. В этом случае на светодиодах будет выставлено одно напряжение, потому что они включены параллельно. Сколько это будет? Неизвестно.

Ведь может оказаться, что на одном светодиоде прямое напряжение будет намного ниже, чем на остальных. Тогда почти весь ток, пропускаемый резистором, будет проходить именно через него. Светодиоды станут светить неравномерно, и со временем могут быть повреждены.

Так что стоит помнить: подключение нескольких светодиодов параллельно с использованием одного резистора недопустимо, потому что нет контроля над током, протекающим через каждый из диодов!

Что еще хуже, когда один из светодиодов выходит из строя и перестает светить, его ток будет распространяться на другие диоды. Таким образом, вместо 4 светодиодов, через которые протекает, например 10 мА (всего 40 мА), в схеме будет уже 3 светодиода, через которые протекает ~ 13 мА (ведь всего 40 мА). А если сразу 3 LED повреждены, весь ток (40 мА) будет проходить через последний, что приведет к его гарантированному повреждению!

Если светодиоды не идентичны, одни светятся ярче, другие — темнее. Этот эффект особенно заметен, когда берем светодиоды разного цвета.

Последовательное соединение светодиодов

Один и тот же по величине ток всегда течет через последовательно соединенные компоненты.

Питание светодиодов, соединенных последовательно

При таком подключении получим такой ток, как если бы питали только один светодиод. А вот количество энергии, затрачиваемой на резистор, будет уменьшено, потому что падение напряжения на светодиодах будет большим.

Но напряжение, подаваемое на резистор — уменьшилось. Из 9 В, обеспечиваемых батареей, около 8 В должны быть выделены на диоды, включенные последовательно. Как мы знаем, меньший ток, подаваемый на резистор, ухудшит стабильность тока светодиода. Посчитаем насколько. Сначала выберем соответствующий токоограничивающий резистор для этих LED элементов. Предположим, надо чтобы в цепи протекало только около 4 мА.

R = (9 В — 4,19 В) / 0,004 А = 350 Ом

Расчетный резистор лучше всего округлить до ближайшего стандартного из серии — 330 Ом. Теперь оценим, какой ток будет протекать в наихудших возможных условиях, то есть когда прямое напряжение всех LED будет самым низким и самым высоким:

• I макс = (9 В — 4 · 1,6 В) / 330 Ом = ~ 8 мА
• I мин = (9 В — 4 · 2,2 В) / 330 Ом = ~ 1 мА

Всегда полезно проводить такой анализ наихудшего случая. Благодаря этому можно проверить, будет ли схема работать должным образом во всех возможных условиях.

Расчеты показали, что в зависимости от прямого напряжения на светодиоде ток, протекающий по цепи, может изменяться в широких пределах (1-8 мА). Конечно таких значений достаточно, чтобы светодиоды нормально светились. Но гораздо безопаснее будет их комбинировать следующим образом:

Питание светодиодов соединенных параллельно и последовательно

Давайте подсчитаем, насколько ток может колебаться в каждой ветви приведенной схемы. Предположим, что используем красные светодиоды и резисторы 330 Ом.

Что если подключим последовательно 4 белых светодиода с прямым напряжением 3 В? Это дает в сумме 4 х 3 В = 12 В, что выше чем напряжение источника питания (9 В). Значит такое соединение невозможно. Потребовалось бы найти источник питания с более высоким напряжением или подключить светодиоды в другой конфигурации.

Многие новички в электронике задаются вопросом, можно ли поменять местами компоненты в ряду — например разместить резистор позади светодиода, а не перед ним. Они опасаются что такая замена может повредить компоненты. Так что должно быть первым: светодиод или резистор? Важен ли порядок последовательного подключения?

На самом деле одинаковый ток протекает через последовательно соединенные компоненты. Так что никакой разницы в работе вышеперечисленных схем не будет. Элементы соединенные последовательно, можно перемещать между собой любым способом. Ток, протекающий через такую ??схему, будет одинаковым! Единственное условие — соблюдать полярность таких элементов как диоды, электролитические конденсаторы и так далее.

Простые примеры расчётов

1) Рассчитаем резистор, которым хотим запитать один зеленый светодиод от батареи 9 В. Диод предполагается использовать как сигнализатор, поэтому достаточно, чтобы он светился несильно.

• U пит = 9 В
• U диода = 2,85 В
• I диода = 2 мА

Идеальное значение резистора: (9 — 2,85) / 0,002 = 3075 Ом. Соответствующий резистор по стандарту: 3 кОм.

2) Рассчитаем резисторы, которыми хотим запитать два желтых светодиода, соединенных последовательно. Источник — блок питания 6 В. Светодиоды должны светиться достаточно ярко.

• U пит = 6 В
• U диода = 2,15 В, итого 2 х 2,15 = 4,3 В
• I диода = 7 мА

Идеальное значение резистора: (6 — 4,3) / 0,007 = 242 Ом. Соответствующий резистор: 240 Ом.

Источник питания для схемы

В приведенных рассуждениях специально упущен тот факт, что источник питания является еще одним ограничением. Имейте в виду, что батарейки вообще не обеспечивают стабильного напряжения. Не всегда на выходе батареи Крона мы получим 9 В. Может быть больше у свежей, а может быть меньше у подсевшей. Этот параметр также необходимо учитывать при подробных расчетах.

Выше для наглядности таблица с параметрами напряжения на свинцовой батарее при разной степени разряда.

Подведём итоги

Правильный выбор резистора — дело несложное, всего несколько простых формул и вольт-амперных зависимостей. Помните, что расчеты никогда не покажут идеальное значение, которое обычно недостижимо. Следовательно их результаты необходимо корректировать в зависимости от того, что есть в распоряжении по деталям. Главное, ни в коем случае не подключать светодиод без резистора!

И в дополнение несколько практических материалов о работе со светодиодами:

   Форум по LED

   Форум по обсуждению материала КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СВЕТОДИОД

RACT09-700, Драйвер светодиода, 9 Вт, 13 В, 700 мА, Постоянный Ток, 198 В AC, Recom

Описание

Компоненты Светодиодного Освещения\Источники Питания Светодиодов\Источники Питания Светодиодов AC / DC

• Диапазон входного напряжения от 198 до 264 В переменного тока, диапазон выходного напряжения от 7 до 13 В постоянного тока
• Выходной ток 700 мА, минимальный КПД 76% при номинальной нагрузке
• Воздушный разряд ± 8 кВ, контактный разряд ± 4 В Испытание устойчивости к электростатическим разрядам (IEC61000-4-2, критерии)
• Симистор с регулируемой яркостью с помощью диммеров по передней или задней кромке
• Очень большие винтовые клеммы и встроенные кабельные зажимы для легкой установки
• Диапазон затемнения от 1 до 100%, коэффициент мощности исправлено, gt; 0,95
• Выходной пульсирующий ток составляет 900 мА, степень защиты IP20, степень загрязнения PD2
• Типичная выходная точность ± 5%, регулирование максимальной нагрузки 5%, максимальное регулирование линии 5%
• Рабочая температура диапазон от -20 ° C до 50 ° C без снижения номинальных характеристик при естественной конвекции 0,1 м
• с
• 3,75 кВ переменного тока I
• от P до O
• Напряжение изоляции P (испытано в течение 1 мин), утечка ток не более 5 мА

Технические параметры

Выходной Ток	700мА
Максимальное Выходное Напряжение	13В
Максимальная Выходная Мощность	9Вт
Минимальное Входное Напряжение	198В AC
Максимальное Входное Напряжение	264В AC
Режим драйвера светодиода	Постоянный Ток
Линейка Продукции	RACT09 Series
Maximum Output Power	9W
Количество выходов	2
Brand	Recom
Primary Type	Перем. ток — пост. ток
IP Rating	IP20
Operation	Стабилизированный ток
Dimming Operation	Симистор
Current Rating	60mA
AC or DC Input Voltage	переменный ток
Power Dissipation	1W
Серия	RACT09
Output Voltage	7 → 13V
Voltage Rating	198 → 264V ac
Output Current	700mA
Output	7 → 13 V dc @ 700 mA
Input Voltage	198 → 264 V ac
Approval Agency	CE
California Prop 65	Warning Information
Current — Output (Max)	700mA
Dimming	Triac
ECCN	EAR99
Efficiency	76%
Features	OCP, OTP, OVP, SCP
HTSUS	8504.40.9580
Moisture Sensitivity Level (MSL)	1 (Unlimited)
Mounting Type	Chassis Mount
Number of Outputs	1
Operating Temperature	-20В°C ~ 50В°C
Package	Box
Power (Watts)	9W
Ratings	IP20
REACH Status	REACH Unaffected
RoHS Status	ROHS3 Compliant
Series	RACT09 (9W) ->
Size / Dimension	4.29″» L x 1.57″» W x 0.87″» H (109.0mm x 40.0mm x
Termination Style	Screw Terminal
Topology	AC DC Converter
Type	Constant Current
Voltage — Input (Max)	264VAC
Voltage — Input (Min)	198VAC
Voltage — Isolation	3.75kV
Voltage — Output	7 ~ 13V
Weight	0.154 lb (69.85 g)
Вес, г	70

Техническая документация

Как определить максимальный рабочий ток светодиода | Технические советы и не только

Чтобы не сжечь светодиод, но при этом получить яркость, заявленную производителем, необходимо знать максимальный прямой ток светодиода. В datasheet он указан в строке Forward Current, символ IF. Рассматривается случай, когда о светодиоде нет никакой информации.

Максимальный ток некоторых светодиодов можно узнать по корпусу: большая часть индикаторных светодиодов рассчитана на ток 20 мА; для питания филаментных светодиодов используют ток не более 12 мА.

Светодиоды с максимальным током питания 20 мАФиламентные светодиоды на максимальный ток 12 мА

Светодиоды с максимальным током питания 20 мА

Для определения максимального тока более мощных светодиодов необходимо выполнить несколько шагов, описанных далее.

1. Подключаем светодиод к источнику стабильного тока 20 мА.

Такой источник легко собирается на микросхеме LM317 и одном резисторе. Сопротивление резистора определяем по формуле: R=1,25/I, или с помощью калькулятора.

Чтобы получить ток 20 мА, нужен резистор: 1,25/0,02=62,5 Ом. Микросхема на фото имеет 8 выводов, но это сути не меняет.

Люминофорный фито светодиод при токе 20 мА имеет падение напряжения 2,654 ВМаломощная LM317 в корпусе SO-8, настроенная на ток 20 мАСхема включения микросхемы в качестве стабилизатора тока для светодиода

Люминофорный фито светодиод при токе 20 мА имеет падение напряжения 2,654 В

2. Оцениваем цвет свечения и измеряем падение напряжения на светодиоде. Разным спектрам соответствует свой примерный диапазон падений напряжений. Если светодиод не даёт света, и на мультиметре 12 В, то следует поменять полярность. Если не светится/светится очень слабым красным цветом, на мультиметре менее 2 В, а на экране камеры светится ярче, то это инфракрасный светодиод.

Примерные падения напряжений разных светодиодов.

Инфракрасные (845-875 нм): 1,34-1,6 В; (890-940 нм): 1,19-1,27 В

Красные: 1,61-2,42 В. Мощные (3 Вт) до 3 В.

Оранжевые: 2-2,1 В.

Жёлтые: 2,07-2,21 В.

Зелёные (жёлто-зелёные, 570 нм): 2,06-2,46 В; (яркие, 525 нм) 3,19-3,35 В. Мощные (3 Вт, 525 нм) до 3,75 В.

Синие, люминофорные на основе кристалла, излучающего синий свет (белые, разноцветные, фито): около 3 В. Мощные (3 Вт) до 4 В.

Фиолетовые: 2,76-4 В.

Ультрафиолетовые (365-400 нм): 3,1-3,9 В; (265-355 нм): 4,5-10 В

3. Сопоставляем данные: цвет, количество кристаллов, падение напряжения, тип корпуса, и при необходимости поднимаем ток.

На фотографии выше представлен мощный фито светодиод с одним кристаллом. Падение напряжения 2,654 В говорит о том, что ток светодиода сильно занижен. Тип корпуса указывает на это же. В этих корпусах выпускают светодиоды на ток 350 мА (один кристалл, 1 Вт), 700 мА (один или два кристалла последовательно, 3 Вт и 5 Вт соответственно) и 1400 мА (два кристалла параллельно, 5 Вт). Нужно поднимать ток, чтобы падение напряжения достигло хотя бы 3 В (ток 295 мА), а можно сразу до 350 мА. Отличить светодиод на 350 мА от светодиода на 700 мА не представляется возможным. Далее о многокристальных светодиодах.

Белый люминофорный светодиод имеет 3 кристалла, поэтому напряжение 8,14, а не 3 ВБелый двухкристальный светодиод из лампы Ikea. Такое напряжение при токе 20 мА.Падение напряжения подняли до 6 В

Белый люминофорный светодиод имеет 3 кристалла, поэтому напряжение 8,14, а не 3 В

В галерее на первой фотографии трёхкристальный SMD светодиод. При токе 20 мА его падение напряжения 8,14 В, т.е. 3 кристалла по 2,71 В. Кстати, 12-ти Вольт на входе микросхемы будет недостаточно, чтобы запустить 4-х кристальный светодиод на указанном токе.

На второй фотографии двухкристальный белый светодиод. 5,48/3=1,83 или 2 кристалла с падением напряжения 5,48/2 =2,74 В на каждом. Нужно поднимать ток, чтобы напряжение стало 6 В, что соответствует току 78 мА.

Ориентируясь на 3 Вольта на кристалл, можно приблизительно узнать, не перегружены ли светодиоды в лампе. Если больше 3-х Вольт на одном кристалле (бывают до 18-ти кристаллов в одном светодиоде), то для продления срока службы лампы, лучше снизить до трёх, либо ещё ниже.

Рекомендую ознакомиться со многими другими статьями по ссылке: https://zen.yandex.ru/id/5c50c2abee8f3100ade4748d

Все что вы хотели знать про светодиоды

Последнее время, в интернете на различных компьютерных форумах я замечаю людей, которые хотят применить светодиоды для моддинга, однако не обладают достаточными знаниями для этого. Вместо полезных советов, такие люди зачастую выслушивают на тех же форумах рассуждения различных дилетантов, которые не разбираются в теме, а даже самый просто вопрос порождает эпические споры с философскими рассуждениями. Большинство информация из таких тем не только не принесет никакой пользы, а зачастую может и навредит. Для того что бы снять все самые популярные вопросы и заблуждения, которые касаются применения светодиодов в моддинге, я и решил написать сей небольшой опус.

Что такое светодиоды

В последнее время ведется много разговоров о светодиодах, постоянно появляются новости о все более мощных светодиодах, новых разработках и новых товарах на основе светодиодов (стоит вспомнить хотя бы новые жк-мониторы со светодиодной подсветкой от компании Apple). Так что же такое светодиод? Светодиод — это прибор на основе полупроводника, который излучает свет при пропускании через него электрического тока. Существует большое количество различных полупроводниковых материалов из которых делают светодиоды, причем характеристики светодиодов (цвет свечения, яркость свечения и т.д.) зависят от химического состава данных материалов.

Светодиоды разных размеров, цветов и яркости

Применение светодиодов в моддинге

Светодиоды это одни из первых вещей, которые начали применять в моддинге, ведь еще в конце 1999 — начале 2000 года первые моддеры меняли в своих корпусах стоковые светодиоды наскучивших цветов на более яркие светодиоды интересных и необычных цветов. Кроме того, некоторые моддеры самостоятельно изготавливали вентиляторы со светодиодной подсветкой, светодиодные лампы подсветки для корпуса и прочие моддинг-аксессуары. С появлением оптических мышек, моддеры начали заменять в них стандартные светодиоды, а так же устанавливать дополнительные. Однако нельзя сказать что, с появлением серийных вентиляторов с подсветкой, применение светодиодов в моддинге ушло в историю, скорее оно перешло в разряд классики, как и раундинг проводов (который, как всем известно, вошел в метаболизм каждого моддера) и прорезка блоухолов. Действительно, в современных корпусах уже с завода стоят яркие светодиоды синего, белого и других цветов, но ведь мы же хотим сделать вещи уникальными и персонализированными, ведь для этого мы и занимаемся моддингом, а учитывая теперешнее распространение дешевых и мощных светодиодов, не использовать их в моддинге — грех =), посему их используют по полной программе: ими подсвечивают корпуса, клавиатуры, вентиляторы, гравировки, люминесцентные краски и так далее. Светодиоды отлично применимы там, где нужна локальная или компактная подсветка, яркая или наоборот тусклая, ими отлично подсвечивать систему водяного охлаждения и т.п.

Вентилятор со светодиодной подсветки

Гибкая светодиодная лампа

Светодиоды, в случае применения их в моддинге, обладают следующими преимуществами и недостатками.

Преимущества

• Яркие и насыщенные цвета
• Надежность (длительный срок службы)
• Высокая эффективность
• Практически не греются
• Компактный размер

Недостатки

• Легко перегорают при неправильном подключении
• Далеко не plug-and-play, с точки зрения подключения

Разновидности светодиодов

Светодиоды разделяются на разные разновидности в зависимости от размеров, количества кристаллов в одном корпусе, яркости, мощности, по цвету излучения, а так же другим параметрам.

Пример светодиодов самых популярных размеров

Светодиоды различной формы и цвета

Свечение светодидов с диффузным (цветным) корпусом

Геометрические форма и размеры. Самыми популярными являются светодиоды в цилиндрическом корпусе стандартизированных размеров: 3/5/10 мм в диаметре, реже 8 мм, хотя иногда встречаются и до 20 мм в диаметре. Также существуют SMD-светодиоды, которые отличаются очень компактным размером — до 2 х 2 мм, предназначены они для припаивания прямо на плату и обычно используются для подсветки экранов. Существуют также светодиоды выполненные в корпусах квадратной или прямоугольной формы.

Количество кристаллов. В большинстве случаев, в корпусе одного светодиода находится один полупроводниковый кристалл, однако бывают случаи в которых в корпус одного светодиода устанавливают больше одного кристалла, например:

• Многоцветные светодиоды

В случае необходимости сделать многоцветных светодиод, в корпусе одного светодиода устанавливается более одного полупроводникового кристалла, причем сами кристаллы сделаны из разных материалов и соответственно излучают разные цвета: синий, зеленый, красный, желтый и так далее. Двухцветные светодиоды чаще всего используют как индикаторы (обычно красный/зеленый цвет), трехцветные светодиоды чаще всего используют для подсветки дисплеев и постройки светодиодных экранов так как данные светодиоды могут отображать три базовых цвета (синий/зеленый/красный), при смешивании которых можно получить всю палитру цветов, необходимых для отображения фото и видеоматериалов с достаточным качеством. Четырехцветные светодиоды достаточно редкие и содержат кристаллы для отображения, как видно из названия, четырех цветов (синий/зеленый/красный/желтый) и применяются в основном для создания белого света с высокими качественными характеристиками CRI (Color rendering index).

• Светодиоды повышенной мощности

Для повышения яркости (количества света) светодиода иногда в корпус одного светодиода устанавливают несколько светоизлучающих кристаллов одного цвета (обычно ставят четыре кристалла), чем кратно увеличивают яркость светодиода. Это можно сравнить с четырехъядерными процессорами =).

Яркость. Из-за большого спектра применения светодиодов, производители выпускают светодиоды с различной яркостью: от не очень ярких для индикаторных целей до суперякрих, в основном для подсветки чего-то. На показатель яркости также влияет диаграмма направленности светодиода, например светодиод одной мощности с углом излучения в 20 градусов кажется более ярким, чем светодиод такой же мощности но с более широким углом излучения, например 140 градусов.

Мощность. Для разных целей производятся светодиоды различных мощностей: от сотых долей ватта до серьезных 5 и более ватт на одном кристалле. Типичные моддерские, так называемые «ультраяркие», светодиоды имеют мощность примерно в 60 мВт (примерно 1/16 Вт), и если их использовать в подсветке корпуса среднего размера то их может понадобиться примерно от 15 до 25 штук. Среднестатистический четырехъкристальный суперяркий светодиод имеет мощность примерно в 240 мВт (1/4 Вт) и таких светодиодов для подсветки корпуса среднего размера нужно примерно от 4 до 8 штук, в зависимости от прочих особенностей. К классу супермощных светодиодов относятся светодиоды с мощностью от одного ватта, что на первый взгляд вроде бы и не много, однако это только на первый взгляд — такие светодиоды в среднем в 15-20 раз ярче, чем самые распространенные светодиоды! Одним или двумя такими светодиодами можно подсветить весь корпус!

Цвет. В зависимости от полупроводника, на основе которого выполнен светодиод, так же отличается цвет, излучаемый светодиодом . В продаже чаще всего можно встретить светодиоды таких цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый, ультрафиолетовый. Светодиоды всех цветов находят свое применение в моддинге, причем как для индикаторных целей, так и для подсветки. Существуют также светодиоды, работающие в инфракрасном диапазоне, но поскольку их излучение не видно невооруженному глазу — их применение ограничено пультами ДУ и видеокамерами ночного видения.

Особого внимания заслуживают синие, фиолетовые и ультрафиолетовые светодиоды — все они вызывают люминесценцию (флюоресценцию) некоторых красителей, но в разной степени. Синие светодиоды вызывают не очень яркую люминесценцию, а также немного искажают ее цвет задевая своим синим излучением. Фиолетовые светодиоды напротив — выглядят тусклыми, но вызывают сильную люминесценцию, обычно их продают под видом ультрафиолетовых светодиодов, но это не так. Ультрафиолетовые светодиоды довольно-таки редко встречаются в продаже, а те что встречаются обычно являются ультрафиолетовыми светодиодами длинноволнового диапазона ультрафиолета, так называемого УФ-А (UV-A) — самого безопасного, внешне эти светодиоды выглядят очень тусклыми из-за низкой чувствительности человеческого глаза к диапазону мение 400 нм, но эти светодиоды вызывают еще более сильную люминесценцию, чем фиолетовые — это связано с большей энергией этого диапазона излучения.

Свечение светодиодов с прозрачным корпусом

Типичные характеристики светодиодов

Две главных характеристики светодиодов это напряжение и сила тока. Обычно светодиоды рассчитаны на силу тока в 20 мА, но бывают и исключения, например четырехъкристальные светодиоды обычно рассчитаны на 80 мА , так как в одном корпусе светодиода содержаться четыре полупроводниковых кристалла, каждый из которых потребляет 20 мА, в свою очередь одноватные светодиоды обычно потребляют 300-400 мА. Рабочее напряжение светодиода зависит от полупроводникового материала, из которого он сделан, соответственно есть зависимость между цветом свечения светодиода и его рабочим напряжением.

При использовании светодиодов, лучше уточнить сколько светодиоду необходимо вольт у продавца или изготовителя, но когда эта информация не доступна, можно воспользоваться следующей таблицей.

Таблица примерных напряжений светодиодов в зависимости от цвета

Цветовая характеристика	Длинная волны	Напряжение
Инфракрасные	от 760 нм	до 1.9 В
Красные	610 — 760 нм	от 1.6 до 2.03 В
Оранжевые	590 — 610 нм	от 2.03 до 2.1 В
Желтые	570 — 590 нм	от 2.1 до 2.2 В
Зеленые	500 — 570 нм	от 2.2 до 3.5 В
Синие	450 — 500 нм	от 2.5 до 3.7 В
Фиолетовые	400 — 450 нм	2.8 до 4 В
Ультрафиолетовые	до 400 нм	от 3.1 до 4.4 В
Белые	Широкий спектр	от 3 до 3.7 В

Правила подключения и расчет светодиодов

Светодиод пропускает электрический ток только в одном направлении, а это значит что для того чтобы светодиод излучал свет, он должен быть правильно подключен. У светодиода два контакта: анод(плюс) и катод (минус). Обычно, длинный контакт у светодиода — это анод, но бывают и исключения так что лучше уточнить данный факт в технических характеристиках конкретного светодиода.

Светодиоды относятся к таком типу электронных компонентов которому, для долгой и стабильной работы, важно не только правильное напряжение, но и оптимальная сила тока — так что всегда, при подключении светодиода, нужно их подключать через соответствующий резистор. Иногда этим правилом пренебрегают, но результат чаще всего один — светодиод или сразу сгорает, или его ресурс очень значительно сокращается. В некоторые светодиоды резистор встроен «с завода» и их сразу можно подключать к источнику 12 или 5 вольт, но такие светодиоды в продаже встречаются довольно-таки редко и чаще всего к светодиоду необходимо подключать внешний резистор.

Стоит помнить, что резисторы так же отличаются своими характеристиками и, для подключения их к светодиодам, вам необходимо выбрать резистор правильного номинала. Для того чтобы рассчитать необходимый номинал резистора следует воспользоваться законом Ома — это один из самых важных физических законов, связанных с электричеством. Данный закон все учили в школе, но практически никто его не помнит =).

Закон Ома — это физический закон с помощью которого вы можете определить взаимозависимость напряжения (U), силы тока (I) и сопротивления (R). Суть эго проста: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению между концами проводника, если при прохождении тока свойства проводника не меняются.

Этот закон визуально отображается при помощи формулы: U= I*R
Когда вы знаете напряжение и сопротивления, с помощью этого закона можна найти силу тока по формуле: I = U/R
Когда вам известно напряжение и сила тока, можно найти сопротивление: R = U/I
Когда вам известна сила тока и сопротивление, можно вычислить напряжение: U = I*R

Теперь рассмотрим на примере. У вас есть светодиод с рабочим напряжением в 3 В и силой тока в 20 мА, вы его хотите подключить к источнику напряжения 5В из USB-разъема или БП, чтобы при этом он не сгорел. Значит у нас есть напряжение 5 В, но светодиоду нужно только 3 В, значит от 2 В нам необходимо избавиться (5В — 3В=2В). Чтобы избавится от лишних 2 В нам необходимо подобрать резистор с правильным сопротивлением, которое рассчитывается следующим образом: мы знаем напряжение от которого необходимо избавиться и знаем силу тока нужную светодиоду — воспользуемся формулой изложенной выше R = U/I. Соответственно 2В/0.02 А= 100 Ом. Значит вам необходим резистор на 100 Ом.

Иногда, в зависимости от характеристик светодиода, необходимый резистор получается с не стандартным номиналом, который нельзя найти в продаже, например 129 или 111.7 Ом =). В таком случае необходимо просто взять резистор немного большего сопротивления, чем рассчитанный — светодиод будет работать не на 100 процентов своей мощности, а примерно на 90-95 %. В таком режиме светодиод будет работать более надежно, а снижение яркости визуально не будет заметно.

Также можно рассчитать насколько мощный резистор вам нужен — для этого умножаем напряжение, которое будет задерживаться на резисторе, на силу тока, которая будет в цепи. В нашем случае это 2В х 0.02 А = 0.04 Вт. Значит вам подойдет резистор такой мощности или большей.

Светодиоды иногда подключают по несколько штук параллельно или последовательно, используя один резистор. Для правильного подключения следует помнить что при параллельном подключении суммируется сила тока, а при последовательном суммируется требуемое напряжение. Параллельно и последовательно можно подключать только одинаковые светодиоды с использование одного резистора, а если вы используете разные светодиоды с разными характеристиками, то лучше рассчитать каждому светодиоду свой резистор — так будет надежней. Светодиоды даже одной модели имеют небольшое расхождение в параметрах и, при подключении большого количества светодиодов параллельно или последовательно, это небольшое расхождение в параметрах может выдать результатом много сгоревших светодиодов =). Еще одним подводным камнем может стать тот факт, что продавец или производитель (намного реже) может дать немного не верные данные по светодиодам, а сами светодиоды могут иметь не четкое рабочее напряжение, а набор из параметров минимального/оптимального и максимального напряжения. Данный фактор не будет особо влиять при подключении небольшого количества светодиодов, а в случае подключения большого количества — результатом могут быть все те же сгоревшие светодиоды. Так что с параллельным и последовательным подключением не стоит чересчур увлекаться, надежней будет чтобы к каждому светодиоду или небольшой группе светодиодов (3-5 штук) подключался отдельный резистор. Рассмотрим несколько примеров подключения.

Схема параллельного подключения светодиодов

Схема последовательного подключения светодиодов

Пример 1. Вы хотите подключить последовательно три светодиода, каждый из которых рассчитан на 3 В и 20 мА, к источнику тока с напряжением 12 В (например из molex-разъема). Три светодиода по 3 вольта каждый будут вместе потреблять 9 вольт (3 В x 3=9 В). Наш источник тока обладает напряжением в 12 вольт, соответственно от 3 вольт надо будет избавиться (12 В — 9 В = 3 В). Так как подключение последовательное, то сила тока составит 20мА, соответственно 3 вольта (напряжение, от которого необходимо избавится) делим на 0.02 А (сила тока, необходимая каждому светодиоду) и получаем значение необходимого сопротивления — 150 Ом. Значит нужен резистор на 150 Ом.

Пример 2. У вас в наличии четыре светодиода, каждый из которых рассчитан на 3 вольта, и источник питания на 12 В. В такой ситуации можно подумать что резистор не нужен, однако это не так — светодиоды очень чувствительны к силе тока и лучше добавить в цепь резистор на 1 Ом. Резистор данного номинала не повлияет на яркость свечения, а будет чем-то на подобии «предохранителя» — светодиоды будут работать намного надежней. Без применения резистора, в данному случае, светодиоды могут попросту сгореть, быстро или не очень.

Пример 3. Вы хотите параллельно подключить три светодиода, каждый из которых рассчитан на 3 В и 20 мА, к источнику тока с напряжением 12 В. Поскольку при параллельном подключении суммируется сила тока, а не напряжение, трем светодиодам потребуется сила тока в 60 мА (20 мА x 3 = 60 мА). Наш источник тока обладает напряжением в 12 вольт, а светодиодам необходимо напряжение в 3 вольта, соответственно от 9 вольт необходимо избавиться (12 В — 3 В = 9 В). Так как подключение параллельное, то сила тока составит 60мА, соответственно 9 вольт (напряжение, от которого необходимо избавится) делим на 0.06 А (сила тока, необходимая всем светодиодам) и получаем значение необходимого сопротивления — 150 Ом. Значит нужен резистор на 150 Ом.

Так же в интернете существует большое количество разнообразных «калькуляторов для светодиодов», которыми вы можете воспользоваться. Достаточно зайти на соответствующий сайт, указать характеристики светодиодом и источника тока и вы получите все необходимые данные по резистору, а так же его цветовую маркировку. Пример такого калькулятора вы можете увидеть на сайте led-calculator.com.

Учебное пособие по

LED — изучение основ

Практически каждое потребительское устройство использует светоизлучающий диод (LED). Это универсальное устройство предлагает простой способ добавить индикатор в любой проект, потребляя при этом относительно небольшой ток. Как только их принцип работы будет понят, добавить их в любой проект — простая задача. Это руководство представляет собой упрощенное объяснение того, как работает светодиод и как выбрать резистор, ограничивающий ток. Учебного пособия по светодиодам здесь достаточно для использования светодиодов в проекте, но оно не предназначено для исчерпывающего объяснения.

Диод — это электронный компонент, который проводит электричество только в одном направлении. Номинальное «прямое напряжение» диода определяет минимальную разницу напряжений между анодом и катодом, позволяющую току течь. Например, рассмотрим диод с прямым напряжением 0,7 В. Если вы подадите +1 вольт на анод и 0 вольт на катод, то ток будет течь. Однако изменение направления напряжения для подачи 0 В на анод и + 1 В на катод предотвращает протекание тока!

«Светоизлучающий диод» (LED) — это вариант стандартного диода с такими же характеристиками.Очевидная разница в том, что когда ток проходит через светодиод, он генерирует видимый (невидимый) свет.

При рассмотрении технических характеристик светодиода следует обратить внимание на два основных показателя: «прямое напряжение» и «прямой ток».

Прямое напряжение определяет величину напряжения, необходимого для протекания тока через диодный переход. Любое напряжение ниже этого уровня приводит к тому, что светодиод остается «разомкнутым» или непроводящим. Это открытое состояние также означает, что любые компоненты, включенные последовательно со светодиодом, также не будут иметь тока, протекающего через них!

Ток может проходить через светодиод, когда падение напряжения на нем достигает прямого напряжения.И не только это, но и в любой момент времени на светодиодах падает только прямое напряжение. Это то, что отличает диод или светодиод от резистора.

Резистор называется линейным устройством, потому что ток, протекающий через него, напрямую зависит от приложенного напряжения и его сопротивления. (Возможно, вы знаете это как закон Ома.) Диод или светодиод — другое дело. Напряжение и ток имеют нелинейную зависимость.

А теперь рассмотрим практический пример. Рассмотрим светодиод с прямым напряжением 3.0 вольт. Что произойдет, если вы присоедините анод к положительной (+) клемме батареи AA (LR-6), а катод — к отрицательной (-) клемме? Светодиод что-нибудь сделает? Нет! Батарея AA (LR-6) имеет номинальное напряжение 1,5 В. Пока вы не добавите вторую батарею, светодиод не загорится.

То есть, если вы последовательно подключите две батарейки типа AA (LR-6) и подключите их к этому диоду, он загорится, и все в порядке, не так ли? Ну, нет. Внутри светодиода диодный переход превращается в (почти) короткое замыкание при приложении прямого напряжения.Такое поведение означает, что светодиод может потреблять ВЕСЬ ток, который он может от батареи. Это не очень хорошо, потому что вы закорачиваете аккумулятор! Это не только повредит аккумулятор, но и приведет к перегреву или разрушению светодиода!

Как упоминалось ранее, подача прямого напряжения приводит к короткому замыканию светодиода. Короче говоря, светодиод будет потреблять весь ток, который позволяет источник питания, и повредит себя. Таким образом, вы должны ограничить количество прямого тока, который может проходить через светодиод. Отсюда и название «токоограничивающий резистор ».Резистор, установленный последовательно со светодиодом, ограничивает ток, протекающий через него.

Диоды и светодиоды понижают постоянное напряжение независимо от протекающего через них тока. Таким образом, резистор и светодиод работают вместе. Резистор поддерживает постоянную величину тока, а светодиод удерживает падение напряжения на каждой константе. Следующий вопрос, который нужно решить, — какой резистор необходим?

Желтый светодиод Пример

Для расчета необходимого токоограничивающего резистора необходимо знать два свойства светодиода: его прямой ток (If) и прямое напряжение (Vf).В последнем разделе упоминается, что светодиод будет поддерживать постоянное падение напряжения на нем. Независимо от приложенного напряжения, он снизит только прямое напряжение (Vf) на себе. Используя таблицу для желтого светодиода (доступного на Sparkfun), мы видим эти два значения:

А также…

Цель состоит в том, чтобы установить ток в прямом направлении для светодиода на уровне 20 мА, что означает, что светодиод упадет на 1,8–2,2 В. В этом случае сделайте предположение, что на ЭТОМ светодиоде упадет 2 В.

Распространенным недоразумением является определение прямого тока.В таблице данных светодиода указан максимальный прямой ток, который может выдержать светодиод. В большинстве случаев этот ток составляет 20 мА. Использование светодиода на этом максимуме сокращает срок службы. Кроме того, он обеспечивает максимальную яркость светодиода. Если вам просто нужен световой индикатор, подумайте о гораздо меньшем значении, например 5 мА или даже 1 мА.

Закон Ома определяет значение R_LIMIT. R_LIMIT и светодиод включены последовательно. Это соединение означает, что их напряжения складываются, и величина тока, проходящего через них, одинакова.Светодиод падает на 2 вольта, оставляя 3 вольта для падения на R_LIMIT. Поскольку эти два компонента подключены последовательно, через оба будет протекать ток 20 мА.

Закон

Ома гласит, что сопротивление = напряжение / ток. Это означает, что R_LIMIT = 3,0 В / 20 мА = 150 Ом.

Значение используемого резистора зависит от того, какой светодиод выбран. Обычно он находится в диапазоне 150–470 Ом. В случае сомнений выберите немного большее значение сопротивления.

Диоды — это простые, но универсальные компоненты.Светодиоды расширяют эти свойства, включая свет. У светодиодов есть множество интересных проектов на основе Матрицы, а также более практических применений, таких как индикаторы состояния. Информация, показанная здесь, показывает, как найти прямое напряжение и прямой ток светодиода из его таблицы данных. Затем показан закон Ома для расчета правильного ограничивающего резистора.

Это видео AddOhms о светодиодах и токоограничивающих резисторах может быть интересно. Вы можете увидеть, что произойдет, если не ограничить ток!

У вас есть вопрос, который здесь не был рассмотрен? Оставьте это ниже.

Освещение Хаббла: общие сведения о токе возбуждения светодиодов и плотности тока

При оценке рабочих нагрузок полупроводникового устройства, такого как светодиод, выходной ток от источника питания или ток, подаваемый на печатную плату, светодиодную цепочку и корпус светодиодов, не имеют большого значения без привязки этих значений к номинальным характеристикам устройства. Что касается мощности, то электрический показатель, который наиболее тесно связан с характеристиками и сроком службы светодиода, — это плотность тока.Показатели производительности, такие как эффективность, поддержание светового потока и стабильность цветовой точки, в значительной степени зависят от проектного уровня тока (или плотности тока) светодиода, который может быть связан с физическим размером кристалла светодиода или электрическим расположением нескольких кристаллов в корпусе светодиода. .

Плотность тока можно представить как величину тока, наблюдаемого на определенной поверхности. Например, светодиод, который используется в светильнике HBL Hubbell Industrial, имеет эффективную площадь поверхности 2 мм².В то время как ток, подаваемый непосредственно на корпус светодиода, измеряется как 700 мА, плотность тока на самом деле составляет 350 мА / мм² (700 мА ÷ 2 мм²). Это было бы эквивалентно работе светодиода диаметром 1 мм при токе 350 мА. Если в HBL используются 72 мощных керамических светодиода большой площади для получения яркости более 16 000 люмен, то конкурирующие системы, использующие светодиоды с меньшим размером кристалла, могут потребовать большего количества светодиодов и оптики для обеспечения сопоставимого светового потока.

Что касается поддержания светового потока, две области, которые обычно дают представление об эффективности электрической и тепловой конструкции светильника, — это рабочая температура светодиодов и эффективность системы.В случае упомянутого выше светильника HBL эффективность системы измеряется при 95 лм / Вт при токе возбуждения светодиода 700 мА. Помимо источника питания и оптической эффективности, высокая эффективность светодиода также может быть связана с тем, что светодиоды работают на полную мощность на 700 мА ниже рекомендованного максимального тока привода в 1400 мА.

Кроме того, в условиях повышенной температуры окружающей среды 45 ° C рабочая температура светодиодов внутри HBL составляет менее 75 ° C, что на 30 ° C ниже рекомендованной максимальной температуры корпуса (105 ° C), указанной производителем светодиода.В этих условиях заявленное сохранение просвета, согласно определению IES TM-21-11, составляет 94,62% ​​через 60 000 часов. Расчетное значение L70 (сохранение светового потока 70%), определенное тем же стандартом, составляет 501 000 часов.

Таким образом, поскольку светодиоды продолжают выпускаться в более разнообразных корпусах, важно учитывать не только ток возбуждения, подаваемый на светодиод, но также и плотность тока. В то время как многие светодиоды с низким энергопотреблением могут работать при низком токе из-за своего размера кристалла, более крупные светодиоды могут питаться от нескольких ампер по тем же причинам.Следовательно, более глубокое понимание эксплуатационных ограничений рассматриваемых светодиодов, а также измеренные характеристики системы приведет к большему пониманию и ясности при оценке светодиодных светильников.

Отказ от гарантий
1. Веб-сайт не гарантирует следующее:
1.1 Услуги веб-сайта соответствуют вашим требованиям;
1.2 Точность, полнота или своевременность обслуживания;
1.3 Правильность, достоверность выводов, сделанных при использовании сервиса;
1.4 Точность, полнота, своевременность или безопасность любой информации, которую вы загружаете с веб-сайта
2. Услуги, предоставляемые сайтом, предназначены только для ознакомления. Веб-сайт не несет ответственности за инвестиционные решения, убытки или другие убытки, возникшие в результате использования веб-сайта или информации, содержащейся на нем.

Права собственности
Вы не можете воспроизводить, изменять, создавать производные работы, отображать, выполнять, публиковать, распространять, распространять, транслировать или передавать третьим лицам любые материалы, содержащиеся в службах, без явного предварительного письменного согласия веб-сайта или его законного владельца.

Что произойдет, если подать слишком большое напряжение на светодиод

Как правило, повышенное напряжение опасно. Скачки напряжения могут иметь разрушительное воздействие на электронное оборудование, включая светодиодные лампы. Светодиоды часто требуют определенного количества вольт, в зависимости от типа и цвета светодиода. Большинство специалистов рекомендуют для светодиодов 2–3 вольта. Однако вы можете проверить это, чтобы убедиться.

В этой статье объясняется, что произойдет, если вы пропустите слишком большое напряжение через светодиод, и как предотвратить такую ​​ситуацию.

Светодиоды светятся постоянным (DC) или переменным (AC) током? Светодиоды

— это устройства постоянного тока, которые пропускают ток только одной полярности. Светодиоды обычно приводятся в действие источниками постоянного напряжения с использованием резисторов, регуляторов напряжения и регуляторов тока для ограничения тока и напряжения, подаваемого на светодиод.

Какое максимальное напряжение для светодиодных фонарей?

VL = напряжение светодиода (4 В или 2 В для белых и синих светодиодов).Ток светодиода должен быть меньше оптимально допустимого для светодиода. Максимальный ток для светодиодов стандартного диаметра 5 мм обычно составляет 20 мА. Следовательно, 15 мА и 10 мА — идеальные значения для большинства цепей.

Для светодиодных фонарей

требуется определенное напряжение, например 24 или 12 В. Когда они работают при более высоком напряжении, они сильно нагреваются. Сильный нагрев повреждает светодиодные фонари или пайку вокруг них. Из-за теплового повреждения светодиодные фонари начинают тускнеть, мерцать или могут полностью погаснуть.

Что произойдет, если вы подадите на светодиод слишком высокое напряжение?

Проще говоря, слишком большое напряжение убивает светодиод.Как упоминалось ранее, светодиод работает от тока, а не от напряжения. Следовательно, если напряжение отклоняется более чем на 10%, светодиодная лампа перегорает. Впоследствии электронные компоненты внутри светодиодной лампы повреждаются из-за скачка напряжения. Избыточное напряжение приводит к преждевременному износу драйверов светодиодов и распределительных панелей. Это также увеличивает количество перерывов в обслуживании светодиодного освещения.

светодиода тоже мощные. Чем больше вы увеличиваете напряжение, тем больше выделяется тепло, что не является благоприятным.Избыточное тепло приводит к тому, что светодиод излучает меньше света и сокращает срок его службы. Ограниченный свет тесно связан с нефункциональной светодиодной системой.

Какое напряжение необходимо для питания светодиода?

Если у вас несколько последовательно соединенных светодиодов, вам необходимо учитывать все прямые напряжения вместе. Однако, если у вас есть параллельная схема, вам нужно учитывать прямое напряжение суммы светодиодов, которые у вас есть на одно звено.

Как избежать перенапряжения на светодиодах

Любой светодиод, подверженный электрическому перенапряжению (EOS), следует рассматривать как устройство с риском полной неисправности.Высокая энергия вызывает самопроизвольный отказ в разомкнутой цепи. Каждый раз, когда выбирается новый источник питания постоянного тока, обязательно оценивать пульсации тока и допуски на выходе. Также рекомендуется проверять переходные всплески во время фазы выключения и включения, а также ток горячего подключения. Это могут быть бесшумные убийцы светодиодов, которые ставят под угрозу целостность компонента без каких-либо легко заметных признаков.

Жизненно важно использовать источники питания с ограниченным переходным пиком во время выключения и включения, чтобы предотвратить отказ от электрического перенапряжения.Блоки питания не должны превышать максимальный номинальный ток светодиода.

Что наиболее важно, типичный ток, смешанный с пульсациями и положительным допуском, не должен превышать максимальный номинальный ток светодиода. Выполнение этих условий гарантирует, что напряжение источника питания не приведет к электрическому перенапряжению.

Другой способ предотвратить повреждение светодиода напряжением — использовать источник питания с защитой от короткого замыкания. Затем установите светодиодную плату, используя диод, параллельный цепочке светодиодов, с обратной полярностью.Поляризованный разъем — идеальный выбор, если вы подключаете источник питания к плате светодиодов с помощью разъема.

Как определить напряжение моих светодиодных ламп

Для определения напряжения и тока вашей светодиодной лампы;

• Посмотрите это в таблице данных
• Узнайте напряжение светодиода с помощью мультиметра с функцией диода
• Подключите батарею к светодиоду и устройству, называемому потенциометром. Начните с высокого сопротивления на потенциометре, затем постепенно уменьшайте его, пока не заметите достаточную яркость.

Итог

Промышленные светодиодные фонари предназначены для предотвращения таких несчастных случаев, которые могут быть вызваны повышенным напряжением. Убедитесь, что вы проверили номинальную мощность ваших светодиодных лампочек до и после покупки, чтобы узнать, можете ли вы соответствовать указанным требованиям.

Неограниченное количество светодиодных фонарей

LED Lights Unlimited — ведущий поставщик высококачественных светодиодных струнных светильников. Ознакомьтесь с нашим широким выбором светодиодных лампочек, чтобы найти то, что вам нужно.

Заявление об ограничении ответственности: Наши продукты соответствуют требованиям ROHS. Это означает, что нам известно, что они могут содержать свинец, но не превышают допустимые количества.

Как рассчитать мощность светодиода

При работе со светодиодным освещением, особенно когда эти светодиоды являются частью проекта с батарейным питанием, может быть важно рассчитать энергопотребление светодиодов в цепи. Это простая задача с мультиметром, способным измерять ток, сопротивление и напряжение, но если у вас его нет, можно оценить энергопотребление светодиода, просмотрев упаковку и листы производителя, поставляемые со светодиодами.Вам нужно только найти ток и напряжение ваших светодиодов.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Расчет энергопотребления светодиодного освещения — важный шаг для любого проекта электроники с батарейным питанием, и, к счастью, это несложно. Чтобы рассчитать мощность светодиода, вам необходимо знать ток и напряжение вашего светодиода, которые вы можете узнать либо с помощью электрического мультиметра, либо проконсультировавшись с упаковкой и материалами производителя. Мощность светодиода рассчитывается путем умножения силы тока светодиода на его напряжение.Будьте осторожны при работе с электрическими цепями и токами, даже при их измерении.

Определение напряжения

Первым шагом к вычислению потребляемой мощности светодиода является определение напряжения светодиода. Если у вас нет мультиметра под рукой, посмотрите паспорт производителя и найдите типичное прямое напряжение светодиодного блока или измерьте его с помощью мультиметра, когда светодиод включен. В качестве альтернативы вы можете оценить напряжение по цвету светодиода. Белые светодиоды обычно имеют напряжение 3.5, красный — 1,8 В, синий — 3,6 В и 2,1 В для зеленого, оранжевого или желтого светодиода.

Определение тока

После того, как вы заметили напряжение вашего светодиода, вам нужно будет определить ток. Его можно измерить напрямую с помощью мультиметра, чтобы определить точное значение, но материалы производителя должны давать приблизительную оценку типичного тока. Получив это значение, вы можете очень быстро и очень легко рассчитать энергопотребление ваших светодиодов.

Расчет мощности светодиода

Чтобы рассчитать потребляемую мощность светодиода, просто умножьте напряжение светодиода (в вольтах) на ток светодиода (в амперах).Результат, измеряемый в ваттах, — это количество энергии, потребляемой вашими светодиодами. Например, если ваш светодиод имеет напряжение 3,6 и ток 20 миллиампер, он будет потреблять 72 милливатта мощности. В зависимости от размера и масштаба вашего проекта, ваши показания напряжения и тока могут измеряться в меньших или больших единицах, чем базовый ампер или ватт, и может потребоваться преобразование единиц. При выполнении этих расчетов помните, что 1000 милливатт равны одному ватту, а 1000 миллиампер равны одному ампер.

Постоянное напряжение Vs. Драйверы для светодиодов постоянного тока | Справочник инженеров-проектировщиков

Светодиоды

теперь используются по умолчанию для освещения офисов, фабрик и общественных мест. Их долгий срок службы, низкое энергопотребление и компактность оказались чрезвычайно популярными для разнообразного освещения. Сама технология значительно продвинулась вперед, и инновации в области рассеивания тепла имеют решающее значение для ее использования при освещении больших площадей.

Драйверы светодиодов

, используемые для питания осветительных установок на основе светодиодов, доступны в двух разных типах: с постоянным напряжением и постоянным током.При выборе драйвера светодиода это помогает понять различия между двумя типами драйверов.

Но прежде чем мы перейдем к деталям драйверов, это поможет более внимательно изучить характеристики светодиода.

Характеристики светодиода

Светодиоды

— это полупроводники, в которых переходы излучают свет при питании от постоянного напряжения. Как и все полупроводники, они проводят электричество только в одном направлении, и, следовательно, соединительные провода указывают полярность.Свет исходит от светодиода, когда через него протекает электрический ток от анода (+) к катоду (-).

Количество излучаемого света пропорционально приложенному напряжению и току. Если приложено слишком большое напряжение или протекает слишком большой ток, светодиодный излучатель будет необратимо поврежден. Когда светодиод проводит и излучает свет, ток называется прямым током, а приложенное напряжение — прямым напряжением.

Рисунок 1: Прямое напряжение по сравнению с прямым током

Одна из основных нелинейных характеристик светодиода заключается в том, что относительно небольшие изменения прямого напряжения могут привести к более значительным изменениям прямого тока, как показано на рисунке 1.

Более прямой ток излучает больше света от перехода светодиода. Прямой ток вызывает нагревание светодиода, что, в свою очередь, может привести к большему протеканию тока. Этот нежелательный атрибут светодиодного излучателя создает условия теплового разгона, увеличивая ток и повышая температуру. Если это не остановить, это приведет к выходу из строя светодиодного перехода.

С точки зрения надежности, чем холоднее светодиод, тем дольше он прослужит, поэтому существует оптимальный баланс между светоотдачей и прямым током возбуждения.

Температура перехода светодиода во время работы может быть очень высокой, обычно до 200 ° C. Управление температурой за счет использования радиаторов имеет решающее значение для обеспечения длительного срока службы. Управление током, протекающим через светодиод, также является критическим фактором.

Что такое драйвер светодиода постоянного напряжения?

Драйвер светодиода с постоянным напряжением подает строго регулируемое выходное напряжение на светодиоды при всех условиях нагрузки. Как правило, эти блоки представляют собой источники питания переменного и постоянного тока с питанием от сети, специально разработанные для светодиодного освещения.

Драйверы светодиодов постоянного напряжения будут продолжать подавать выходное напряжение до максимального предела тока, выше которого защита от перегрузки по току (OCP) отключит подачу постоянного тока.

Доступный диапазон выходных напряжений зависит от типа применения, но обычно включает популярные номинальные выходные напряжения 12 В постоянного тока и 24 В постоянного тока для небольших установок с одним светодиодом. Однако для крупномасштабных светодиодных установок тенденция собирать несколько светодиодов в несколько последовательно соединенных цепочек приводит к тому, что требования к напряжению привода достигают сотен вольт.

Что такое светодиодный драйвер постоянного тока?

Как следует из названия, драйвер светодиода постоянного тока обеспечивает тщательно контролируемый ток в заданном диапазоне выходных напряжений. Такие источники питания драйверов светодиодов указывают номинальный постоянный выходной ток в мА или А и диапазон напряжений, в котором они работают. Драйвер изменяет выходное напряжение для поддержания заданного значения тока.

Драйверы светодиодов постоянного тока особенно хорошо подходят для систем освещения высокой мощности.Они поддерживают оптимальный и постоянный световой поток, особенно для цепочек светодиодов, предотвращая возникновение условий теплового разгона.

Управление драйвером светодиода

Большинство светодиодных драйверов обеспечивают некоторую степень программируемости и контроля. Некоторые базовые функции включают возможность управления или последовательного вывода светодиодных ламп и цепочек с помощью системы на основе микроконтроллера.

Более сложные функции включают возможность программирования или настройки выходов по току и напряжению драйвера светодиода, а также установку пределов защиты от перегрузки по току и перенапряжения.

Требование управлять крупномасштабными установками светодиодного освещения привело к разработке стандартов управления освещением. Самыми популярными из этих стандартов протокола связи, используемых в отрасли, являются цифровой адресный интерфейс освещения (DALI) и цифровой мультиплексор (DMX).

Причины мерцания в установках светодиодного освещения

Возможность управления светоотдачей, например, затемнение, также является популярным требованием к управлению, хотя она требует особого внимания из-за потенциального побочного эффекта мерцания.

В большинстве драйверов светодиодов используется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для управления напряжением и током возбуждения светодиодов. ШИМ работает путем быстрого переключения выходного напряжения на высокой частоте. Ширина импульса определяет, как долго светодиод будет гореть в течение заданной продолжительности, тем самым управляя рабочим циклом. Это переключение снижает световой поток, что приводит к эффекту затемнения.

Однако светодиоды, в отличие от ламп накаливания, могут мгновенно реагировать на изменения напряжения возбуждения. При высоких уровнях затемнения и в зависимости от частоты переключения человеческий глаз может обнаружить переключение и интерпретировать его как мерцание.

Мерцание вызывает раздражение и может вызвать головные боли, мигрень и дискомфорт у многих людей. Мерцание также может возникать из-за плохо спроектированных драйверов светодиодов.

Драйверы светодиодов

используют концепцию импульсного источника питания для преобразования сетевого напряжения переменного тока в требуемое напряжение постоянного тока привода светодиода. Топология преобразования мощности может оставлять небольшие регулярные низкочастотные колебания напряжения на выходе постоянного тока.

Колебания напряжения, называемые пульсациями, могут достигать 200 мВ и обычно фильтруются и сглаживаются в хорошо разработанных драйверах светодиодов.Однако такое пульсирующее напряжение может представлять собой достаточно значительное изменение, чтобы вызвать мерцание светового потока светодиода.

Сертификаты безопасности

Драйверы светодиодов

, модули светодиодных излучателей и светодиодные светильники должны соответствовать международно признанным стандартам безопасности.

С точки зрения драйвера светодиодов, правила включают электрическую безопасность и электромагнитную совместимость (EMC). IEC 61347-1-13 охватывает все аспекты электробезопасности, включая изоляцию опасного сетевого напряжения переменного тока от появления на выходе постоянного тока, устойчивость к влаге и изоляцию для предотвращения контакта пользователей с высоким напряжением.

Электромагнитная совместимость становится все более важным аспектом большинства электронных устройств сегодня, и поскольку все драйверы светодиодов используют топологию переключения для преобразования мощности и регулирования яркости, они могут создавать электромагнитные помехи. Пределы электромагнитной совместимости охватываются CISPR 15, а стандарты электромагнитной устойчивости включают IEC 61547 и IEC 61000.

В нашем мире высоких цен на энергию энергоэффективность драйвера светодиода является важным фактором. Европейская директива по экодизайну устанавливает минимальные уровни энергоэффективности, которые водитель должен соблюдать при полной нагрузке, низкой нагрузке и в режиме ожидания.

Рисунок 2: Характеристики выходного тока и напряжения Meanwell XLG-75-H

Драйверы светодиодов постоянной мощности

Последнее нововведение в драйверах светодиодов — это драйвер светодиода с постоянной мощностью, который управляет выходным напряжением и током для обеспечения постоянного питания светодиода. Сочетание возможности управления напряжением и током позволяет управлять светодиодом для получения оптимального количества светового потока и температуры перехода, чтобы он работал с максимальной нагрузкой.

Прежде всего, драйверы светодиодов с постоянной мощностью предоставляют инженерам-осветителям более гибкие и легко настраиваемые возможности управления светодиодами для различных областей применения. Вместо того, чтобы указывать драйвер постоянного тока или постоянного напряжения, разработчик систем освещения имеет более универсальные возможности драйвера, которые могут помочь упростить реализацию освещения.

Примером этого является Meanwell XLG-75-H, который иллюстрирует диапазон управляющего тока и напряжения, возможных для поддержания постоянной мощности огибающей (см. Рисунок 2).

Выбор типа используемого драйвера светодиода

Выбор драйвера светодиода включает несколько жизненно важных критериев, среди которых напряжение, ток и тип применения светодиода являются первостепенными.

Для простых небольших светодиодных систем освещения, вероятно, все, что потребуется, — это светодиодный драйвер постоянного напряжения. Однако по мере увеличения количества или выходной мощности светодиодов — в основном, когда задействованы длинные цепочки — необходимость более тщательного управления током возбуждения требует использования драйвера постоянного тока для светодиодов.

С практической точки зрения, драйвер постоянной мощности обеспечивает максимальную гибкость. Проверка того, что выбранный драйвер светодиодов соответствует действующим стандартам безопасности и энергоэффективности, также является важным шагом в процессе выбора.

Светодиодное освещение

охватывает множество различных вариантов использования внутри и снаружи помещений, от витрин до освещения автомагистралей и всего остального. Светодиодное освещение обеспечивает энергоэффективное, управляемое и надежное средство освещения любой среды.Для питания светодиода требуется хорошо продуманный драйвер, который может работать непрерывно, имеет регулировку яркости и не вызывает мерцания. Имея это в виду, наши специалисты по энергетике могут помочь вам найти правильное решение для ваших проектов. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования.

Что такое светодиодный драйвер постоянного тока

Драйвер светодиодов постоянного тока — это источник питания для светодиодов, который регулирует ток, протекающий через светодиодную матрицу, для поддержания желаемого уровня светоотдачи.Обычные источники питания обеспечивают регулируемый выход постоянного напряжения. Драйвер светодиодов с регулируемым током представляет собой преобразователь переменного тока в постоянный или постоянный ток с выходом, адаптированным к электрическим характеристикам массива светодиодов. Он обеспечивает точный контроль выходного тока независимо от колебаний напряжения питания и изменений других рабочих условий. Тем не менее, текущие нормативные требования предъявляют особые требования к конструкции источников питания светодиодов и приводят к появлению пестрого множества продуктов с различной степенью компромисса между стоимостью, производительностью и сроком службы.

Зачем нужны светодиоды с постоянным током

Светодиоды

управляются током, а не напряжением. Когда подается прямое напряжение и начинает течь ток, электроны в отрицательной области перепрыгивают через зону обеднения (переход), чтобы рекомбинировать с дырками в положительной области. Каждая рекомбинация электрона и дырки высвобождает квант электромагнитной энергии в виде света. Световой поток (яркость) светодиода пропорционален прямому току, проходящему через светодиод.Чем выше ток возбуждения, тем ярче светодиод. Однако в то же время в полупроводниковом переходе выделяется большее количество тепла. Это связано с тем, что светодиоды преобразуют только около 50% энергии в свет, а оставшаяся часть энергии выделяется в виде тепла.

При превышении максимально допустимой температуры перехода высокий тепловой поток может привести к необратимому повреждению светодиода, а также к тепловому провалу, который представляет собой снижение оптической мощности при повышении температуры.При работе с более высокой плотностью тока электроны с высокой кинетикой могут генерироваться за счет эффекта Оже. Безызлучательный процесс оже-рекомбинации может вызвать снижение эффективности светодиода, известное как падение эффективности или падение плотности тока. Таким образом, светодиоды не могут быть чрезмерно возбуждены, потому что это не только вызовет падение температуры и плотности тока, но и резко сократит срок службы светодиода.

Обычные источники питания обеспечивают постоянное напряжение независимо от колебаний тока в нагрузке.Поскольку нет текущего регулирования, яркость светодиода не может поддерживаться на постоянном уровне, и светодиоды могут перегружаться. Вот почему все светодиоды должны работать по току. Драйверы светодиодов постоянного тока (CC) часто сравнивают с драйверами светодиодов постоянного напряжения (CV). Фактически, единственная разница между ними заключается в том, что драйвер CC LED обеспечивает универсальные решения для источника питания для светодиодов, в то время как драйвер CV обеспечивает частично обработанную мощность, при этом только напряжение регулируется на постоянном уровне.Светодиод или светодиодный модуль, подключенный к драйверу светодиодов постоянного напряжения, в конечном итоге нуждается в устройстве ограничения тока для регулирования тока.

Преимущества использования постоянного тока управления

Драйверы светодиодов постоянного тока в основном используются для управления несколькими последовательно подключенными светодиодами. Последовательное соединение светодиодов — это наиболее широко используемый строительный блок для систем светодиодного освещения. Этот тип конфигурации устраняет проблему баланса тока, поскольку существует только один путь тока, и все светодиоды вдоль пути тока имеют одинаковый ток, протекающий через них.Поскольку все светодиоды в цепочке получают одинаковый ток от драйвера светодиодов постоянного тока, вся цепочка светодиодов (светодиодный модуль) выдает выходной сигнал с высокой однородностью как по яркости, так и по цвету. Постоянное регулирование тока гарантирует, что светодиодный модуль будет обеспечивать стабильный, стабильный световой поток.

Источники питания постоянного тока обеспечивают полное преобразование мощности из линейного напряжения в фиксированный выходной постоянный ток. Никаких дополнительных устройств ограничения тока не требуется, чтобы ограничить ток светодиода ниже его максимального номинального тока.В то время как в источниках питания постоянного напряжения к каждому светодиоду или светодиодному модулю добавлено устройство ограничения тока, чтобы предотвратить повреждение диода (ов). Это устройство может вызвать потерю мощности и создать дополнительную тепловую нагрузку. В результате снижается энергоэффективность, и светодиоды могут быть восприимчивы к высоким тепловым нагрузкам, особенно когда ограничение тока осуществляется с помощью неэффективных линейных регуляторов или резисторов.

Регламент постоянного тока

Драйвер светодиодов AC-DC преобразует сетевое напряжение переменного тока в нерегулируемое постоянное напряжение с помощью двухполупериодного выпрямителя.На выходе выпрямителя часто помещают большой конденсатор фильтра, чтобы сгладить большие пульсации тока, подаваемые на нагрузку. Выпрямленное и отфильтрованное постоянное напряжение требует дальнейшего интенсивного регулирования для питания нагрузки, электрические характеристики которой соответствуют чувствительным к току и напряжению светодиодам. Преобразователь постоянного тока в драйвер светодиода постоянного тока принимает нерегулируемое напряжение постоянного тока и выдает регулируемый выходной сигнал с использованием различных методов. Все преобразователи постоянного тока в постоянный имеют контроллер или схему управления, которая регулирует выходной сигнал на основе сигналов обратной связи, обеспечиваемых замкнутым контуром отрицательной обратной связи.Излишне говорить, что преобразователь постоянного тока является основным блоком схемы драйвера постоянного тока. Он обеспечивает постоянный ток (например, 250, 350, 500, 700, 1000, 1050 и 1400 мА) на светодиодный модуль, сохраняя при этом прямое напряжение в пределах проектной спецификации.

Драйверы светодиодов постоянного тока

можно разделить на импульсные источники питания и линейные источники питания в зависимости от технологии, которую они используют для регулирования постоянного и постоянного тока.

Импульсные источники питания

Импульсный источник питания для светодиодов подает постоянную мощность на выходную нагрузку за счет высокочастотного переключения.Импульсный стабилизатор, который можно использовать отдельно или как часть полного источника питания, переключает проходной элемент, такой как полевой МОП-транзистор или биполярный переходной транзистор, между его областями насыщения и отсечки. Входящий источник питания прерывается в импульсное напряжение, которое затем сглаживается для соответствия требуемому выходному сигналу с помощью конденсаторов или катушек индуктивности. Работа в областях насыщения и отсечки силового транзистора позволяет импульсному источнику питания обеспечивать КПД до 95%. SMPS может быть реализован с использованием понижающей, повышающей, понижающей-повышающей, cuk, SEPIC, обратной или других топологий в зависимости от сценария приложения.В этом режиме работы выход схемы преобразователя может быть гальванически изолирован от входной цепи для предотвращения поражения электрическим током.

Импульсные источники питания

— единственный возможный вариант для решений средней и высокой мощности, которые требуют хорошего КПД, высокого коэффициента мощности и низкой выходной пульсации, или для приложений, которые имеют дело с широким диапазоном входного напряжения. Недостатки импульсных источников питания состоят в том, что они чувствительны к электромагнитным помехам (EMI), а также громоздки и дороги.

Линейные блоки питания

Линейные источники питания — это недорогое решение для управления светодиодами, которое используется во все большем количестве продуктов начального уровня. Схема источника питания имеет линейный регулятор, который использует переменную проводимость проходного элемента для регулирования выходной мощности. При этом линейный регулятор работает в линейной области биполярного транзистора (NPN, PNP) или МОП-транзистора (NMOS, PMOS) и обеспечивает желаемый выход, рассеивая избыточную электрическую мощность в виде тепла.Линейные источники питания по своей сути неэффективны, поскольку требуют, чтобы напряжение питания было выше напряжения нагрузки. Он выходит из режима регулирования, если минимальное падение напряжения, дифференциальное напряжение между входом и выходом, недоступно. Падение напряжения представляет собой потерянную часть электроэнергии и должно быть как можно более низким. Падение напряжения может составлять 15-30% от напряжения питания, что является огромной потерей. Рассеиваемая мощность также создает высокую тепловую нагрузку на схему драйвера.

Линейные источники питания в целом обеспечивают плохое подавление пульсаций, поскольку эти схемы разработаны с учетом небольшого бюджета. Добавление подавителей пульсаций подорвало бы экономическое преимущество этой технологии, а также сделало бы коррекцию коэффициента мощности большой проблемой. Таким образом, светодиодная лампа, в которой используется линейный источник питания, может производить высокий процент мерцания, что не подходит для приложений с ограниченными визуальными требованиями. Помимо преимущества низкой стоимости, отсутствие электромагнитных помех, возможность встроенного драйвера (DOB) и высокая надежность схемы являются наиболее привлекательными сторонами линейных источников питания.

Контроль выходного напряжения

Работа источника питания в режиме постоянного тока не означает, что его выходное напряжение не ограничено. Источник питания постоянного тока предназначен для выработки фиксированного выходного тока независимо от колебаний напряжения. Однако при чрезмерном увеличении сопротивления нагрузки выходное напряжение должно соответственно увеличиваться, чтобы компенсировать это изменение и поддерживать выходной ток на постоянном уровне. Более того, обрыв цепи может произойти при выходе из строя одного светодиода в цепочке последовательно соединенных светодиодов.Компенсация нагрузки и разомкнутые цепи могут привести к тому, что выходное напряжение превысит номинальное напряжение ИС или других компонентов дискретной схемы. Следовательно, защита от перенапряжения требуется в цепях постоянного тока, особенно в импульсных регуляторах повышения напряжения.

Высокий пусковой ток со светодиодной подсветкой — как исправить?

Современные технологии светодиодного освещения очень экономичны. Но при включении на короткое время генерируется очень сильный пик тока. Этот бросок тока вызван емкостным поведением светодиодных ламп.В этой статье вы узнаете предысторию пускового тока и его последствия. Вы также найдете способы ограничить пусковой ток.

Пусковой ток светодиода

Возможно, вы сейчас находитесь в следующей ситуации: вы установили новое светодиодное освещение и хотите включить его впервые . После включения света сразу срабатывает предохранитель . Новые лампы остаются темными. Если пусковой ток слишком велик , это может вызвать срабатывание предохранителя, особенно в цепях с несколькими светодиодными лампами.

Большой пусковой ток или неисправный источник света?

Конечно, неисправная лампа также может вызвать срабатывание предохранителя. Чтобы определить проблему, вам следует проверить светодиодные источники света один за другим, если это возможно. Если все лампы работают в одиночном режиме, проблема заключается в высоком пусковом токе.

Технические данные

Пусковой ток — это электрический ток, который течет сразу после включения лампы . В старых лампах накаливания пусковой ток генерируется холодной нитью накаливания и может достигать до 15 раз от нормальной потребляемой мощности.Этот высокий ток протекает только сразу после включения и уменьшается в пределах ок. 50 миллисекунд до нормального потребления тока.

Пусковой ток для светодиодных фонарей

Светодиодные лампы очень экономичны в эксплуатации. Однако проблема с пусковым током усугубляется использованием светодиодов. Для правильной работы светодиода требуется небольшое напряжение постоянного тока. В большинстве источников света он генерируется встроенным блоком питания или драйвером светодиода от сети 120 В.Используемые для этого импульсные источники питания представляют собой емкостную нагрузку.

Эти импульсные источники питания генерируют пусковые токи от до 100 раз в номинального тока. Однако чрезвычайно высокий ток светодиодных ламп длится всего несколько микросекунд . Эта форма пускового тока обычно не вызывает каких-либо проблем с отключающими характеристиками автоматических выключателей в домашнем хозяйстве.

Высокий пусковой ток при параллельном подключении

Однако, при параллельном подключении нескольких светодиодных ламп , пусковые токи складываются.Это может привести к описанным здесь проблемам, если определенное количество светодиодов подключено параллельно.

Пусковой ток светодиодных трансформаторов

Светодиодный трансформатор используется во всех низковольтных установках. Обычно в несколько светодиодных источников света питаются от одного блока питания. Каждый светильник содержит собственный светодиодный драйвер. Драйвер содержит конденсаторы, которые должны быть заряжены на при включении . Этот зарядный ток отвечает за пусковой ток источника света.

Сам трансформатор также имеет емкостное поведение , что приводит к высокому пусковому току. Эффект также можно наблюдать со многими подключаемыми блоками питания. При включении в розетку часто можно заметить искрение или потрескивание. Пусковой ток светодиодного трансформатора вызывается самим трансформатором, а также всеми поставляемыми осветительными приборами. Сумма токов всех светодиодных драйверов и трансформатора составляет .

Высокий пусковой ток, вызванный трансформатором и источниками света

Пусковые токи складываются параллельным подключением нескольких светодиодных осветительных приборов к трансформатору.При определенном количестве источников света это может привести к описанным проблемам.

Расчет пускового тока

Теоретически пусковой ток можно рассчитать по омическому закону. Рабочее напряжение для расчета известно. Однако внутреннее сопротивление (сопротивление прямого наклона) светодиодной лампы или трансформатора в момент включения неизвестно. Следовательно, пусковой ток не может быть вычислен из-за отсутствия информации.

Пусковой ток можно измерить только с помощью очень быстрого измерительного устройства на отдельной электрической установке.В этом может помочь более пристальный взгляд на спецификацию драйвера светодиода или источника питания . Но не все производители указывают это значение в своих технических паспортах.

Расчет невозможен

Поскольку расчет пускового тока в большинстве случаев невозможен, поможет только более внимательный взгляд на технические данные. Если здесь не указан пусковой ток, может помочь запрос к производителю.

Воздействие и побочные эффекты

Высокий пусковой ток не является необычным из-за емкостного поведения светодиодных ламп.В большинстве приложений этот пусковой ток не является проблемой. Сложности обычно возникают, когда в одной цепи работает большое количество источников света. Это может иметь следующие эффекты.

Сработал предохранитель

Используемые сегодня автоматические выключатели имеют два механизма защиты. С одной стороны, есть защита от перегрузки , которая срабатывает при нагреве в зависимости от времени и силы тока. Второй механизм — это защита от короткого замыкания , которая работает в зависимости от тока и срабатывает очень быстро.Если пусковой ток слишком велик, срабатывает защита от короткого замыкания предохранителя.

Срабатывает предохранитель при включении?

Если предохранитель регулярно срабатывает при повороте переключателя света, причиной является высокий пусковой ток. Описанное здесь ограничение пускового тока должно помочь.

Износ выключателя света

Высокий пусковой ток вызывает механическую нагрузку на контакты внутри выключателя света. Это может привести к повышенному износу и, следовательно, к короткому сроку службы переключателя.На ваш выключатель света может повлиять искрение , видимое при включении или если слышен треск .

Выключатель света искры или потрескивает?

Если на выключателе света внезапно возникают искры или треск после преобразования в светодиод, это означает, что пусковой ток слишком велик. Описанное здесь ограничение пускового тока должно помочь.

Релейные контакты слипаются

В современных электроустановках все реже используются классические выключатели света.Вместо этого переключателем , приводом управляют с помощью кнопки или пульта дистанционного управления. Этот исполнительный механизм обычно содержит реле , которое, наконец, включает цепь со светодиодным освещением. Реле, в свою очередь, имеет механические контакты для протекания тока.

Очень высокий пусковой ток вызывает искрение внутри реле. Как и в классическом выключателе света, контакты очень быстро изнашиваются. В худшем случае контакты могут слипаться даже .В этом случае выключение освещения невозможно. Исполнительный механизм необходимо заменить.

Контакты реле залипают?

Если контакты реле слипаются в исполнительном механизме переключения, пусковой ток слишком велик. Описанное здесь ограничение пускового тока должно помочь.

Ограничение пускового тока

Если возникают проблемы, перечисленные выше, пусковой ток светодиодного освещения определенно слишком велик. В этом случае пусковой ток должен быть ограничен технически.Обычные ограничители пускового тока работают с резистором NTC или переключателем перехода через ноль.

NTC ограничитель пускового тока

NTC резистор — это так называемый термистор. Аббревиатура NTC означает отрицательный температурный коэффициент . В холодном состоянии NTC имеет высокое сопротивление, в нагретом — сопротивление уменьшается. Такое поведение позволяет легко снизить пусковой ток небольших светодиодных установок.

Passvice NTC Ограничители пускового тока

Ограничитель пускового тока с резистором NTC является пассивным элементом.Эти модули недорогие и компактные, их можно устанавливать в распределительных коробках или корпусах ламп.

Переключатель перехода через ноль

Переключатель перехода через ноль — это активный ограничитель пускового тока . Электронная схема обеспечивает включение подключенных светодиодных ламп при переходе через ноль синусоидальной кривой переменного напряжения 120 В. Таким образом можно эффективно снизить пусковой ток с высокой точностью повторения.

Активные переключатели перехода через ноль

Ограничитель пускового тока с переключателем перехода через ноль является активным модулем.Переключатели с нулевым переходом предназначены для более крупных установок и обычно устанавливаются в блоке предохранителей.

Опасно

Все изменения в электроустановке представляют опасность для жизни. Устранение неисправностей и модификации могут выполняться только квалифицированными специалистами. Для вашей же безопасности вам следует нанять электрика для решения проблемы.

Заключение

Пусковой ток светодиодных ламп часто становится проблемой, когда несколько ламп работают параллельно. Регулярно срабатывают предохранители или контакты переключателя изнашиваются очень быстро.Пусковой ток можно эффективно снизить с помощью описанных ограничителей пускового тока.