Расчет мощности светодиода: Как определить мощность светодиода: способы, примеры рассчета

Как определить мощность светодиода: способы, примеры рассчета

Самый лучший способ узнать мощность светодиода – это посмотреть рабочие характеристики на упаковке изделия. Зная марку и модель можно найти его характеристики в Интернете. В противном случае, останется только два способа: проверить мультиметром или постараться определить по внешнему виду, о них мы и поговорим в этой статье.

Содержание

  1. Зачем нужно знать мощность
  2. Способы определения мощности светодиода
  3. Мультиметром
  4. По закону Ома
  5. По внешнему виду
  6. Итоги

Зачем нужно знать мощность

Мощность светодиода нужна для выбора подходящего источника питания. Зная потребление светодиода, мы можем подобрать нужный ему блок питания. Расчет по мощности позволит избежать проблем при дальнейшей работе или сэкономить средства.

Рассмотрим примеры, чтобы стало понятно, о чем идет речь. Например, имеем светоизлучающий диод с рабочим напряжением 3,5 Вольта и током 0,1 Ампера. По формуле расчета мощности P=I*U, получаем значение P=3,5*0,1 => P=0,35 Ватт. Мощность десяти составит 3,5 Ватта или 1 Ампер. Отсюда делаем вывод, что для подключения одного светодиода нам потребуется блок питания (БП) мощностью 0,385 Ватта (с запасом 10%). Для подключения десяти понадобится БП на 3,85 Вт (также с запасом 10%).

Блок питания для светодиодов рекомендуется выбирать с запасом в 10-20%. Это предотвратит работу БП на пределе, что в свою очередь продлит его срок службы.

Способы определения мощности светодиода

На самом деле способов как узнать потребление не так уж и много, поэтому давайте остановимся на каждом из них и рассмотрим более подробно.

Мультиметром

Этот способ самый сложный и не является точным, прибегать к нему советую только в крайнем случае, когда достаточно хотя бы примерных значений.

Определить мощность лазерного светодиода при помощи мультиметра нельзя!

Имея на руках только один мультиметр (он же тестер), для измерения следует выполнить следующую последовательность действий:

  1. Собрать схему с подключенным светодиодом через токоограничивающий резистор на 500 Ом от блока питания с плавной регулировкой напряжения от 0 до 12 В.  
  2. Плавно поднимая напряжение на блоке питания, следует постоянно измерять напряжение на блоке питания и светоизлучающем диоде, т.е. до резистора и после (в местах V1 и V2). В таком способе удобно использовать два мультиметра или два вольтметра. Изначально, значения напряжений будут почти одинаковы (разница не более 0,1В). При достижении определенного уровня, начнется ощутимый рост разницы измеряемых значений.
  3. Зафиксировать значение напряжение
  4. Подключить проверяемый светоизлучающий диод через резистор 10 Ом последовательно с амперметром. Если нет амперметра, используйте мультиметр. 
  5. Поднимите напряжение до зафиксированного ранее значения V
  6. Зафиксируйте значение тока и, используя закон Ома, определите мощность светодиода.

Как это сделать, читайте ниже.

Иногда люди сталкиваются с интересной особенностью, проверяемый светоизлучающий диод исправен (проверяют светодиод мультиметром), но никак не светится при подаче на него питания. Оказывается, что он инфракрасный. Определить ИК — светодиод можно посмотрев на него через объектив камеры. Он будет светиться.

По закону Ома

В самом начале статье мы упоминали формулу мощности, которая вытекает из закона Ома. Там же приведен пример расчета потребления. Зная формулу (P=I*U), а также силу тока (I) и напряжение (U) светодиода, Вы без труда узнаете сколько потребляет светодиод.

По внешнему виду

Определить сколько потребляет светодиод по внешнему виду практически не возможно, поэтому этим способом также рекомендую пользоваться только в крайнем случае, так сказать в безвыходной ситуации. Методика визуального определения сводится к возможности отнесения «узнаваемого» к какому-либо известному Вам типу светоизлучающего диода. Определяем для «подопытного» тип светодиода (а лучше марку и модель, это можно сделать по маркировке) и ищем к нему даташит, в котором можно найти точные характеристики, в том числе и мощность.

Давайте посмотрим, как применить способ на практике. Например, на руках у нас имеется светоизлучающий диод, как на фото ниже.

Сразу видим, что это SMD LED. Зная то, что в названии SMD LED зашифрованы габариты. Берем штангенциркуль и меряем размеры. Получив значения ширины – 28 и длины – 35 мм, можно с уверенностью сказать, что это светодиод SMD 3528. Мощность SMD 3528 белого цвета составляет 0,06 Вт. Это значение является средним, т.к. оно может варьироваться плюс – минус 15% в зависимости от производителя.

Мощность светодиода зависит от излучаемого им цвета. Поэтому узнав характеристики для светодиода белого цвета, стоит знать, что для красного или зеленого они будут другие.

Рассмотренная выше методика применима к любому SMD LED и даже для светодиодной ленты, т.к. в ее основе лежат данные LED. Узнав мощность одного светоизлучающего диода на ленте, и посчитав их количество, Вы без труда узнаете мощность всей светодиодной ленты.

Для наглядной демонстрации определения мощности светодиодной ленты, рекомендуем посмотреть соответствующее видео с ютуба. При расчетах автор пользуется законом Ома.

Итоги

Часто в руки радиолюбителя попадаются светодиоды без надписей и упаковочных коробок, по которым можно без труда определить мощность светодиода. Владея описанными в статье способами Вы знаете как рассчитать хотя бы примерные характеристики, и в большинстве случаев этого достаточно для решения широкого круга задач.

Расчет резистора для светодиода, калькулятор расчёта сопротивления

Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.

Содержание

  • 1. Онлайн калькулятор
  • 2. Основные параметры
  • 3. Особенности дешёвых ЛЕД

Онлайн калькулятор

Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление  в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.

Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.

Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла.  Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.

Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.

Основные параметры

Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД

Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми.  Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло.  Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.

Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB  диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от  10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.

Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа  и зависит от назначения:

  • цвета синий, красный, зелёный, желтый;
  • трёхцветный RGB;
  • четырёхцветный RGBW;
  • двухцветный, теплый и холодный белый.

Особенности дешёвых ЛЕД

Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели  SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.

Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.

Китайские светодиодные лампы кукурузы

Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов. Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.

Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W

Чтобы сэкономить денежку, мои  светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло.  Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.

Энергопотребление и стоимость эксплуатации светодиодных светильников (Советы по экономии)

Светодиоды (светоизлучающие диоды) представляют собой наиболее энергоэффективную и передовую технологию освещения на современном рынке. Они не только потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, но и могут работать до 50 раз дольше. В результате стоимость эксплуатации отдельной лампочки довольно низкая.

При этом вам понадобится более одной лампочки, чтобы осветить ваш дом, и в целом эти лампочки могут начать увеличивать некоторые расходы. В среднем на освещение приходится примерно 10% годового потребления энергии домохозяйством. Итак, сколько именно стоит осветить ваш дом? Ознакомьтесь с нашим калькулятором стоимости светодиодов ниже, чтобы получить оценку.

Идет загрузка…

Объяснение терминологии

Энергетический язык может сбивать с толку. Ниже мы разберем, что вам нужно знать, чтобы использовать наш калькулятор.

Что такое ватты?

Ватт измеряет скорость, с которой электричество проходит через прибор. Когда дело доходит до светодиодов, больше ватт означает больше электричества, что обычно означает большие лампочки и более яркий свет.

Чтобы рассчитать мощность светодиодной лампы, необходимо умножить силу тока (измеряется в амперах) на напряжение (измеряется в вольтах). Лучший способ получить точное значение силы тока в амперах и вольтах — посмотреть на упаковку вашей лампочки. Отсюда вы можете рассчитать киловатты, умножив амперы и вольты и разделив на 1000.

Киловатты = (Ампер x Вольт) / 1000

Что такое люмен?

Еще один важный световой термин, который нужно знать, это люмены. Люмены измеряют яркость света. Больше люменов — ярче свет. Как правило, больше люменов также означает больше ватт, хотя технически люмены и ватты не имеют прямой зависимости. Таким образом, хотя может быть полезно знать световой поток вашего светодиода, чтобы понять, насколько ярким он будет по сравнению с другими лампами, вам не нужно измерять световой поток, чтобы рассчитать мощность, необходимую для работы вашего светодиода. лампочка.

Какова средняя стоимость электроэнергии?

По данным Управления энергетической информации США, средняя стоимость электроэнергии в США составляет 13 центов/кВтч. Однако это число может варьироваться в зависимости от поставщика электроэнергии. Сегодня люди в некоторых штатах имеют возможность покупать электроэнергию по более низким тарифам.

Каково среднее энергопотребление и стоимость различных типов светодиодов?

5 5 005 6 90030

Яркость (в люменах)

Вт

Стоимость/час*

Ср. Стоимость / месяц*

400 – 500 6 – 7 Вт 0,085¢ 0,20 $ 7
7 – 10 Вт 0,115¢ 0,26 $
1000 – 1400 12 – 13 Вт 0,16¢ 0,39 $
1450 — 1700+ 14 – 20 Вт
00,22 цента 0,53 доллара
2700+ 25 – 28 Вт 0,34 цента 0,82 доллара0 тариф на электроэнергию составляет 13 центов за кВтч, а лампочка горит 8 часов в день

69 6 3 9,05559 0,82 1,33 доллара США

Яркость (в люменах)

Вт

Стоимость/час*

Ср. Стоимость/мес*

400 – 500 8 – 12W 0,13 цента 0,31 доллара США
650 – 850 13 – 18 Вт 0,2 цента
0,48 доллара США 9000 057 1000 – 1400 18 – 22W 0,26¢ 0,6 $
1450 — 1700+ 23 – 30Вт 0,34¢ 0,82$
2700+ 30 – 55Вт

*при условии, что тариф на электроэнергию составляет 13 центов за кВтч и лампочка горит 8 часов в день

50 9057 60 0 900 53

Яркость (в люменах)

Вт

Стоимость/час*

Ср. Стоимость в месяц*

400 – 500 40 Вт 0,5 цента 1,25 доллара США
60 Вт 0,78¢ 1,87 долл. США
1000 – 1400 75 Вт 0,97 цента 2,34 долл. США
1450 — 1700+ 100 Вт 1,3 цента 3,12 доллара
2700+ 150 Вт 1,9990 доллара 6 060

*при условии, что тариф на электроэнергию составляет 13 центов за кВт/ч, а лампочка горит 8 часов. в день

Как сэкономить на освещении?

  • Замените старые лампочки на энергосберегающие

    Светодиодные лампы намного эффективнее других вариантов освещения, таких как компактные люминесцентные лампы и лампы накаливания. По данным Energy.gov, в среднем домохозяйство экономит около 225 долларов в год за счет использования светодиодного освещения.

  • Воспользуйтесь преимуществом естественного света

    Что может быть эффективнее светодиодов? Солнце, конечно. Он ярче и более энергоэффективен, чем любая другая технология освещения, которую вы найдете на рынке. Не говоря уже о том, что воздействие солнечного света улучшает ваше психическое здоровье. Поэтому не забудьте открыть эти оттенки, чтобы вы могли впитать эти лучи. Ваш счет за электроэнергию будет вам благодарен.

  • Сделайте свой дом светоэффективным

    Не всем комнатам нужно яркое освещение. Подумайте стратегически о том, для каких комнат вам нужен большой яркий свет (кухня, столовая, гостиная), а для каких комнат вам нужны только настольные лампы и маленькие лампы (спальни, домашние офисы).

  • Установка диммеров

    Диммеры удивительно дешевы и просты в установке. И помимо того, что они отлично подходят для создания настроения, диммеры также могут помочь вам сэкономить на расходах на освещение. Подсчитано, что снижение яркости освещения до 75% от его яркости может сэкономить до 20% расходов на освещение.

  • Выберите Perch Energy

    В Perch мы стремимся сделать чистую энергию более доступной, доступной и справедливой для всех. Независимо от того, снимаете ли вы квартиру, владеете домом или ведете бизнес, Perch предлагает множество способов сэкономить деньги на счетах за электроэнергию или даже помочь планете.

    • Чтобы гарантированно сэкономить на годовой стоимости электроэнергии, присоединитесь к общественному проекту солнечной энергетики в вашем районе. Perch поможет подобрать вам местную солнечную ферму — вы будете поддерживать работу этой фермы, чтобы она могла генерировать и вносить как можно больше чистой солнечной энергии в общую сеть. Вы не получаете электроэнергию напрямую от солнечной энергии, которую вы поддерживаете, но благодаря государственным стимулам вы будете получать кредиты на оплату собственных счетов за коммунальные услуги. По сути, вы получаете скидки на собственную электроэнергию, потому что вы обеспечиваете солнечную генерацию и развитие в своем штате.
    • С Perch вы можете еще больше сэкономить на ископаемом топливе и сэкономить деньги, если вы также переключите свой план электроснабжения дома или предприятия на более чистую энергию. Если вы используете базовый тариф на обслуживание по умолчанию, это «смешанный» энергетический план (частично за счет ископаемого топлива, частично за счет возобновляемых ресурсов). Но Perch может переключить вас на недорогой план более чистой энергии — помимо того, что предлагает ваша коммунальная служба — который на 100% поддерживается чистыми, возобновляемыми ресурсами, такими как солнечная энергия и ветер. Мы найдем для вас цену ниже рыночной на аналогичные варианты в вашем регионе. Вам не нужно ничего делать по-другому, но вы будете чувствовать себя прекрасно, зная, что ваше личное потребление электроэнергии теперь способствует оздоровлению планеты, и вы уменьшили свой ежедневный углеродный след.

Как рассчитать мощность светодиода

••• DKsamco/iStock/GettyImages

Обновлено 04 июня 2018 г. Powered проект, может быть важно рассчитать мощность, потребляемую вашими светодиодами в цепи. Это простая задача с помощью мультиметра, способного измерять ток, сопротивление и напряжение, но если у вас его нет, можно оценить потребляемую мощность светодиода, сверившись с упаковкой и листами производителя, которые поставляются со светодиодами. Вам нужно только найти ток и напряжение ваших светодиодов.

TL;DR (слишком длинное; не читал)

Расчет энергопотребления светодиодного освещения является важным шагом для любого проекта электроники с батарейным питанием, и, к счастью, это просто сделать. Чтобы рассчитать мощность светодиода, вам нужно знать ток и напряжение вашего светодиода, которые вы можете найти либо с помощью электрического мультиметра, либо изучив упаковку и материалы производителя. Мощность светодиода рассчитывается путем умножения тока светодиода на его напряжение. Будьте осторожны при работе с электрическими цепями и токами, даже при их измерении.

Определение напряжения

Первым шагом в расчете энергопотребления светодиода является определение напряжения светодиода. Если у вас нет под рукой мультиметра, посмотрите в техпаспорте производителя и найдите типичное прямое напряжение светодиодного блока или измерьте его мультиметром, когда светодиод включен. Кроме того, вы можете оценить напряжение по цвету светодиода. Белые светодиоды, как правило, имеют напряжение 3,5 В, красные — 1,8 В, синие — 3,6 В и 2,1 В для зеленых, оранжевых или желтых светодиодов.

Определение тока

После того, как вы записали напряжение светодиода, вам необходимо определить ток. Это можно измерить непосредственно с помощью мультиметра, чтобы определить точное значение, но материалы производителя должны давать приблизительную оценку типичного тока. Получив это значение, вы сможете очень быстро и легко рассчитать потребление энергии светодиодами.

Расчет мощности светодиода

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

Статьи по теме

Справочные материалы