Подробное описание характеристик и видов светодиодов

Инструкция по подключению светодиодов

Как подключить светодиод в свой автомобиль? Какое сопротивление для светодиода нужно подобрать? Нужно ли использовать резисторы?

Ниже расскажем, как должен подключаться диодный модуль:

Процедура подключения светодиодов к 12 вольтной сети начинается с расчета питания. Основным недостатком кластеров является то, что их яркость будет зависеть от изменения количества оборотов двигателя. Если обороты падают, мощность тоже будет снижаться

Учитывайте тот факт, что наиболее оптимальным показателем для хорошего свечения кластеров является параметр 12.5 вольт напряжения — если оно будет ниже, то свечение будет слабым.
Конструкция кластера включает в себя диодный элементы и резистор, который, кстати, является важной составляющей любого кластера. Резисторное устройство, использующееся для погашения лишнего напряжения, ставится из расчета одна штука на три диодных элемента

Так что если вы купили целую ленту для установки в оптику, то скорее всего, вам нужно будет ее обрезать. Причем обрезание должно осуществляться только на определенных отрезках.
Процедура подключения производится последовательным образом. То есть вам нужно будет сначала сделать кластер, подключив по очередь несколько диодов друг к другу, а конца кластера соединяются с бортовой сетью. В качестве примера рассмотрим белые диодные компоненты с мощностью 3.5 вольт. Для обычной бортовой сети на 12 В вам потребуется три диодной лампочки, которые в общей сложности будут потреблять 10.5 вольт. Последовательное подключение означает, что положительный вывод одного компонента следует подключить к отрицательному выводу другого.
Напрямую подключать кластер пока не нужно, последовательным образом соединяется сопротивление, то есть резистор. Нужно учитывать, что сопротивление должно составлять около 100-150 Ом, а параметр мощности резистора должен быть 0.5 Вт (автор видео — канал Авторемонт и тюнинг).

Как правильно подключить светодиоды в авто!

Параллельный способ подключения

Чтобы подключить светодиод к 12 вольтам параллельным способом, выполните следующие действия (рассмотрен пример с диодным элементом на 3.5 вольта и током 20 мА):

1. Измерьте напряжение на том участке, где будет подключен источник освещения, чтобы удостовериться в том, что соединение будет эффективным. Например, это 13 вольт.
2. После этого от 13 вольт отнимается 3.5 вольта диода, получается 9.5 вольт. Все замеры делаются по формуле Ома — в нашем случае 20 мА делится на 100, получается 0.02 А.
3. По этой же формуле производится вычисление сопротивления, для этого 9.5 вольт нужно поделить на 0.02. В результате узнаем, что нам нужен резистор на 475 Ом.
4. На следующем этапе производится вычисление мощности — это нужно знать для того, чтобы предотвратить перегрев резисторного элемента. По нашим параметрам 9.5 умножается на 0.02 — получаем 0.19 Вт. Для предотвращения возможных сбоев мощность можно взять с запасом.
5. Далее, при помощи мультиметра осуществляется замер тока на участке между диодным источником освещения и резисторным элементом. После этого на тестере ставится значение 10 ампер, а положительный вывод прибора надо подключить к плюсу аккумулятора, отрицательный вывод — к плюсу лампы.
6. В конечном итоге на дисплее мультиметра должен появиться показатель в районе 20 мА. В зависимости от источника освещения, а также используемого сопротивления, параметры могут отличаться.

Как устроены такие лампы

В составе классической светодиодной лампочки присутствуют:

• цоколь и несущий корпус;
• блок питания;
• рассеивающая линза из пластика;
• драйвер;
• чипы;
• радиатор для отвода тепла;
• печатная плата.

Конструкция светодиодной лампы.

Форма может быть стандартной, то есть округлой или цилиндрической. Для системы общего пользования рекомендуется выбирать светильники, чья цветовая температура находится на уровне 2700 К, 3500 К. В градации спектра допустимы любые значения. Подобные изделия часто используют, чтобы подчеркнуть элементы интерьера или рекламными агентствами, чтобы подсветить баннер.

SMD светодиоды, характеристики, отличия популярных серий

Конструкция прибора

Эти светодиоды в базовом оснащении защищены от перегрева. Стандартные размеры, форма и расположение выводов упрощают монтаж с применением средств автоматизации. Такой подход позволяет применять современные производственные технологии, снижать издержки.

2835 SMD LED: параметры, особенности применения

В маркировке светодиодов зашифрованы размеры. 2835 SMD – это 2,8 мм глубина и 3,5 мм ширина по максимальным габаритам корпуса

Этот прибор создан с применением полимерных материалов, которые отличаются стойкостью к высокотемпературным воздействиям. Они без повреждений выдержат +240°С. Но такие экстремальные режимы следует исключить, чтобы не повредить полупроводниковый кристалл. Типовая деградация в качественных изделиях этой серии не превышает 5% за 3 тыс. часов. Особенность. Этой серии являются увеличенные габариты контактных элементов для ускорения отвода тепла.

Технические характеристики SMD 2835 приведены в таблице:

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Высота корпуса	мм	0,8
Ток потребления	мА	25; 60; 150; 300
Мощность кристаллов	Вт	0,09; 0,2; 0,5; 1
Падение напряжения	В	3,2

Бытовые лампы

Хорошие технические характеристики светодиода 2835 дополнены демократичной стоимостью. Эти приборы применяют для изготовления недорогих светильников, светодиодных лент.

Характеристики светодиодов 5050

Конструкция и особенности подключения выводов

Изделия этой серии отличаются хорошими показателями при компактных размерах. Именно на их основе в свое время были созданы первые специализированные лампы для автомобильной техники, светодиодные ленты. Разработчикам удалось разместить в небольшом корпусе три кристалла, которые при потреблении 1 Вт способны обеспечить световой поток до 80 лм.

Из этих компонентов были созданы первые «кукурузы», которые полноценно заменяли традиционные лампы накаливания мощностью 80-100 Вт

Уровень деградации за 3 тыс. рабочих часов в этих изделиях был снижен на 20% по сравнению с предыдущим примером (серия 2835). В отдельных модификациях стали применять диоды разных цветов комбинации R-G-B. Применив соответствующие контроллеры, можно организовать раздельное управление работы кристаллами.

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Индекс CRI (цветопередача)	Ra	80-90
Ток потребления	мА	20*3=60
Мощность кристаллов	мВт	210
Падение напряжения	В	3,3
Угол свечения	градусы	125
Световой поток	лм	18

Светодиоды SMD 5730: характеристики, важные нюансы

Эти приборы – развитие популярной серии 5050. В таблице приведены средние данные по изделиям известных брендов с применением цветовой температуры кристаллов на уровне 6 тыс. Кельвинов.

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Световой поток	лм	55
Ток потребления	мА	150
Мощность кристаллов	мВт	210
Падение напряжения	В	3,4
Угол рассеивания	градусов	120

Заметно увеличен световой поток, мощность. Улучшен теплоотвод. Деградация при контрольном времени 3 тыс. часов не превышает 1%. Эти приборы можно применять в схемах с питанием импульсным током (до 170 мА).

Размеры светодиодов разных серий

Мощные светодиоды Cree

Если понадобились сверхяркие  светодиоды 3 Вольта надо обратить внимание на продукцию этого производителя из США. Под брендом Cree выпускают мощные источники света для автомобилей, проекторной техники, стационарных и переносных прожекторов

Под брендом Cree выпускают мощные источники света для автомобилей, проекторной техники, стационарных и переносных прожекторов

Характеристики светодиодов Cree серии XM-L:

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Световой поток	лм	165-300 (максимум- выше 1000 лм)
Ток потребления (номинальный)	мА	700
Мощность	Вт	2
Индекс CRI (цветопередача)	Ra	80-90
Падение напряжения при токе	В/мА	2,9/700; 3,1/1500; 3,35/3000
Угол свечения	градусов	125
Рабочая температура	°C	От -40 до +85

Улучшенные характеристики светодиодов XHP35 подходят для изготовления мощных фонарей

Эти приборы рассчитаны на максимальный ток потребления до 1050 мА, мощность – до 13 Вт. Падение напряжения составляет 11,3В при 350 мА. Коэффициент CRI более 90 обеспечивает отсутствие искажений в цветопередаче.

Для получения таких характеристик сверхяркие светодиоды данной серии были созданы по специальной технологии. Мощное излучение с равномерным распределением в спектре обеспечивают 4 области в одном кристалле. Такое решение позволило уменьшить размеры, увеличило прочность конструкции, устойчивость к механическим воздействиям.

Расчёт преобразователя

Если светоленточное освещение на 220 В не требует ничего, кроме выпрямителя с фильтром (конденсатором) на это же самое напряжение, то 5-, 12- и 24-вольтовые мини-сборки нуждаются в дополнительном преобразователе. В качестве последнего используется драйвер по току или стабилизированный источник питания на это же низкое напряжение, рассчитанный с небольшим запасом во избежание «проседания» питания.

Простейший пример – драйвер в стандартных цокольных лампочках типоразмера Е-27. Лампочка на 3 Вт содержит 5-6 светодиодов, впаянных в круглую плату с алюминиевой подложкой. Последняя применяется в качестве отводящего тепла. Практические советы самодельщиков, ремонтировавших такие лампочки, сводятся к тому, чтобы в схеме увеличить сопротивление одного из резисторов, чтобы драйвер почти не нагревался.

К примеру, вместо минимальных 18 Ом требуется поставить резистор на 40. Впаивание в разрыв светосборки дополнительных таких же светодиодов не даёт результата: драйвер имеет «запас хода». Его микросхема по-прежнему уйдёт в «перекал», так как выставлен ток, берущийся с запасом. Такая лампочка, и вправду, светит в 3-5 Вт, но потребляет энергии на лишнее тепло ещё как минимум столько же. В 3-ваттных лампочках используется 5-6 двойных светодиодов (включены парами с внутренним последовательным соединением, двойные кристаллы), каждый из которых потребляет в норме 6 В. На практике же производитель, чтобы лампа светилась как можно ярче, отводит одному двойному кристаллу все 8 вольт. Пять таких кристаллов – 40 вольт, 6 – 48.

Если лампочка рассчитана на 10 кристаллов, а на ней указано, что её мощность – 5 Вт, то драйвер вырабатывает постоянный ток напряжением уже 80 вольт – в норме должен давать всего 60. Ещё 5-10 Вт рассеиваются на ненужный перегрев. Технология расчёта преобразователя нарушена, и вскоре он после покупки сгорит вместе с одним или несколькими светодиодами. Чтобы этого не произошло, домашние мастера, сменив управляющий током микросхемы ограничительный резистор, добиваются нормального режима работы. Лампочка при этом светит не на 3 (или 5) ватт, а на 2-2,5 (3-4), её яркость свечения падает вдвое. Дело в том, что даже в неперегруженном режиме потери 5-32% на небольшое тепло, выделяемое драйвером (зависит от сложности схемы и качества электронных компонентов), сохраняются.

Вывод: рассчитывая преобразователь, нельзя допускать его перегрева. Если мощность ленты длиной в 1 м равна 6 ваттам, используйте блок питания или драйвер с запасом по мощности в 2-3 раза. В этом примере мощность его (максимальная, не пиковая) равна 12-18 Вт. Округляя это значение, не пожалейте денег на 20-ваттный адаптер питания.

Устройство светодиода.

Led-диод состоит из полупроводникового кристалла, который закреплен на подложке, корпуса с контактами и оптической системы.

Устройства индикаторных (DIP), плоских (SMD) и СОВ элементов различаются снаружи. 

Конструктивное устройство DIP.

DIР-светодиод в разрезе.

В основании прибора монтируются контакты. Кристалл (один или несколько) закреплен на катоде. К кристаллу присоединяется проволока. Она соединяет полупроводники с анодом. Это необходимо для группировки двух проводников с различными типами проводимости. Сверху led-элемент герметично покрывается линзой. Корпус устройства изготавливается в виде цилиндра из эпоксидной смолы, край которого обрезан со стороны катода. Монтаж led-элемента происходит путем пайки длинных выводов.

Конструктивное устройство SMD.

SMD-светодиод в разрезе.

Корпус изготавливается параллелепипедом. Его основа – теплоотвод от кристалла. На  нее монтируется полупроводниковый элемент. Контактный провод соединяет его с анодом. Контакты выполняются плоскими. Сверху элемент герметично накрывается линзой.

Конструктивное устройство СОВ.

COB-технология – новейшее направление в производстве.

Такие светоизлучающие диоды имеют в основании теплопроводящую подложку (обычно алюминиевую). На нее непроводящим клеем закрепляют полупроводниковые кристаллы, которые объединены по последовательно-параллельной схеме. Сверху все покрывается люминофором.

Такой тип led легко монтируется, выдает хороший световой поток и не искажает цвета. Востребованы в производстве небольших, ярких прожекторов и декоративной подсветки. В отличие от DIP и SMD способны работать при повышенных температурах. Но из-за своего устройства имеют меньший срок эксплуатации по сравнению.

Если на одной подложке смонтировано множество кристаллов, то такой led-элемент называется светодиодной матрицей.

Конструктивное устройство PCB Star.

Состоит из одного большого кристалла, который монтируется на алюминиевую подложку в форме звезды. За счет увеличенной площади кристалла повышается мощность светодиода. Упрощается его фокусировка. Поэтому РCB Star востребованы в производстве ярких источников света: от фонариков до прожекторов.

Что такое светодиод 2835 SMD LED

У светодиода СМД2835 в международной классификации:

1. 2835 – ширина и длина корпуса светодиода, выраженные в десятых долях миллиметра: 2,8 мм и 3,5 мм. Высота корпуса – 0,8 мм.
2. SMD – аббревиатура, образованная от английского Surface Mounted Device – устройство поверхностного монтажа.
3. LED – аббревиатура названия светодиода на английском языке – Light-emitting diode, светоизлучающий диод, СИД.

Светодиод SMD2835 – это светоизлучающее полупроводниковое устройство. В основе его p-n переход, образованный на границе двух полупроводниковых металлов p и n типов проводимости. В p-металле – объемная «дырочная» проводимость атомов, потерявших электрон и ставших «дыркой». Происходит движение условных положительных частиц – дырок. В n-металле носителями являются электроны. При подаче электроэнергии дырки и электроны движутся навстречу друг другу.

Движущийся электрон имеет высокий энергетический потенциал. Притягиваясь к дырке, он занимает в атоме пустое место, происходит их рекомбинация и образуется квант света, выходящий из торца p-n перехода. Процесс свечения, выхода квантов, будет продолжаться до тех пор, пока на переход подается электроэнергия.

Как определить полярность светодиода

Для определения полярности выводов существует несколько методов.

1. У безвыводных элементов (включая COB) полюсность напряжения питания обозначается прямо на корпусе – символами или приливами на оболочке.
2. Так как светодиод имеет обычный p-n переход, его можно прозвонить мультиметром в режиме проверки диодов. Некоторые тестеры имеют измерительное напряжение, достаточное для зажигания светодиода. Тогда правильность подключения можно контролировать визуально по свечению элемента.
3. Некоторые приборы производства CCCP в металлическом корпусе имели ключ (выступ) в районе катода.
4. У выводных элементов вывод катода более длинный. По этому признаку определить цоколевку можно только у непаянных элементов. У бывших в употреблении LED выводы укорачиваются и изгибаются для монтажа произвольным образом.
5. Наконец, узнать расположение анода и катода возможно тем же методом, что и для определения напряжения светодиода. Свечение будет возможно только при правильном включении элемента – катод к минусу источника, анод – к плюсу.

Развитие технологий не стоит на месте. Ещё несколько десятилетий назад светодиод был дорогой игрушкой для лабораторных опытов. Сейчас без него трудно представить жизнь. Что будет дальше – покажет время.

Как правильно рассчитать резистор для светодиода?

Что такое полупроводниковый диод, виды диодов и график вольт-амперной характеристики

Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока

Принцип работы и основные характеристики стабилитрона

Описание, технические характеристики и аналоги выпрямительных диодов серии 1N4001-1N4007

Что такое тиристор, как он работает, виды тиристоров и описание основных характеристик

Цветовая маркировка.

Маркировка led в мире не стандартизирована. Изготовитель сам решает, что он будет обозначать на корпусе.

Светодиоды российского производства маркируются цветовым кодом. Он состоит из цветных кружочков или черточек. Примеры маркировки приведены ниже на рисунке.

Цветовая маркировка российских индикаторных светодиодов.

Рассмотрим маркировку известных мировых производителей.

Philips.

В качестве примера возьмем модель Luxeon Rebel. Она маркируется LXML-ABCD-EFGH. В этой аббревиатуре зашифровано следущее:

• LXML – серия;
• ABC – информация о свете:  как распределяется, цветовая температура;
• D – величина тока;
• E – запасная буква на будущие модели;
• FGH – яркость (в люменах).

Cree.

Фирма предлагает обозначение SSSCCC-BD-0000-NNNNN, где:

• SSS – серия;
• CCC – описание цвета:
• BD – индекс цветопередачи:
• 0000 – код производителя;
• NNNNN – индивидуальный номер по цветовой температуре и яркости. Стоит уточнить в техническом описании.

Технические характеристики LED SMD 5730

Внешний вид SMD LED 5730

Светодиод выпускается в формате SMD (безвыводном) в корпусе имеющем размеры 0,57 х 0,3 см и предназначен для монтажа на печатную плату со стороны проводников. Сверления отверстий не требуется.

Светодиод выпускается в двух модификациях – с одним кристаллом и с двумя (иногда маркируется как 5730-1). Характеристики прибора led 5730 удобнее разделить на электрические и оптические. Электрические параметры для двух вариантов исполнения сведены в таблицу.

Количество кристаллов, шт	Потребляемая электрическая мощность, Вт	Падение напряжения, В	Номинальный рабочий ток, мА
1	0,5	3..3,2	150
2	1	3..3,2	300

Важнейший для расчета систем освещения параметр – световой поток – составляет:

• для однокристального исполнения 40-50 лм;
• для двухкристалльного — 100-120 лм.

Первый вариант соответствует лампочке накаливания около 1 Вт, второй – 2..2,5 Вт.

Температурный тест светодиодов 5730-5630.

Остальные параметры определяются конструкцией светоизлучающего прибора, поэтому для двух модификаций с достаточной для практики точностью их можно принять одинаковыми:

1. Телесный угол излучения равен 120 градусам. Это означает, что с каждой стороны свет виден под углом 60 градусов.
2. Спектр излучения может лежать в интервалах:

• 3000-4000 К (теплый белый);
• 4300 – 4800 К (нейтральный белый);
• 5000 – 5800 (чистый белый);
• 6000 – 7500 (холодный белый).

1. Рабочая температура окружающей среды – от минус 40 до +85 градусов.
2. Индекс цветопередачи CRI=60..80. Верхнее значение относится к хорошему уровню, неискажающему цвет предметов обстановки. Относится к продукции известных фирм. CRI=60 – не лучший вариант, цвета могут выглядеть неестественно. Такое значение параметра имеют дешевые светодиоды неизвестного происхождения.

Параметры по току и напряжению

Промышленно выпускается несколько вариантов приборов SMD2835 с разными параметрами по мощности: 0,09 Вт – рабочий ток 25 мА; 0,2 Вт – 60 мА; 0,5 Вт – 0,15 А и 1 Вт – 0,3 А.

Высокие электрические и световые характеристики получены постепенными улучшениями светодиода массового производства SMD3528 – одного из первых в группе сверхъярких, но имеющих традиционные габариты.

В конструкции были проведены такие изменения:

• увеличена площадь желтого люминофора, который преобразует синий свет полупроводникового светоизлучающего кристалла в белый, т.е. круг диаметром 2,4 мм и площадью 4,5 кв.мм преобразовали в прямоугольник, имеющий площадь 9,18 кв.мм;
• высоту корпуса уменьшили с 1,95 мм до 0,8 мм;
• увеличили номинальный рабочий ток с 20 мА до 60 мА и более;
• расширили площадь контактов на днище корпуса для пайки и отведения тепла с 2,32 кв.мм до 2 х 1,8, т.е. до 3,6 кв.мм.

Это позволило увеличить световой поток СМД2835 в 2,5-3 раза по сравнению с СМД3528.

Достоинства и недостатки светодиодов

Плюсы

• Высокая механическая и вибрационная стойкость.
• Небольшой разогрев.
• Маленькие габаритные размеры, легкий
• Долговечность.
• Низкое энергопотребление и мощность.
• Возможность регулирования интенсивности свечения.
• Высокие декоративные качества: разнообразие цветов и оттенков свечения.
• Безынерционность: включаются сразу на полную мощность.
• Возможность работы при низких температурах.
• Низкая цена индикаторных светодиодов.
• Безопасность: низкие рабочие значения напряжения и тока.

Минусы

• Высокая цена SMD.
• Ухудшения со временем качества кристалла: чем дольше светодиод работает, тем он тусклее.
• Повышенные требования к источнику питания.
• Недопустимы даже небольшие превышения минимальных и максимальных значений электрических параметров.

SMD 5050 на 60 светодиодов

Этот вид самый популярный. Она яркая, мощная и на потолке дает плотный световой поток.

Ее мощность — 14,4 Вт/м.

Конечно все эти мощности не абсолютный показатель, который обязан быть у всех лент. На практике они всегда могут отличаться даже на несколько ватт, в большую или меньшую (чаще всего) сторону.

Многие совершают ошибку, когда хотят сравнить фактическую мощность подсветки с заявленными цифрами на упаковке. Подключают ленту с одного конца, замеряют силу тока и напряжение от блока питания.

После чего перемножают все и получают результат. Более верные данные получатся если ленту, в особенности протяженную, подключить с обеих сторон, а не с одной.

Световой поток у смд 5050/60 — 1200 люмен, что соответствует обычной лампочке на 85-90 Вт.

Ее используют как для частичной, так и в некоторых случаях для полной замены основного освещения. То есть при определенных условиях, она может заменить обычную люстру, простые и люминесцентные лампы.

Еще она очень хорошо подходит для подсветки рабочей поверхности на кухне.
Если у вас в подсветке потолка постоянно перегорают люминесцентные лампы, то можете их заменить на данный вид.

Эта лента уже обязательно клеится на алюминиевый профиль, в противном случае она быстро перегорит и потеряет яркость

При этом не важно будет, качественная она была или нет

На ленты разного качества магазины дают разный срок гарантии. Однако все это строго оговаривается условиями эксплуатации.

Расстояние между светодиодами здесь чуть больше 1см. Это создает сплошную световую полосу.

Например при использовании ленты 5050/30, на потолке возможны отдельные световые пятнышки из-за большой разбежки.

В ленте на 60 диодов такого уже не будет.

Какие бывают светодиоды

Светодиод (обозначается СД, СИД, LED в англ.) представляет собой прибор, в основе которого лежит искусственный полупроводниковый кристаллик. При пропускании через него электротока создается явление испускания фотонов, что приводит к свечению. Данное свечение имеет очень узкий диапазон спектра, и цвет его находится в зависимости от материала полупроводника.

Светодиоды вполне могут заменить обычные лампы накаливания

Светодиоды с красным и желтым свечением производят из неорганических полупроводниковых материалов на базе арсенида галлия, зеленые и синие изготавливают на основе индия-галлия-нитрида. Чтобы увеличить яркость светового потока используют различные присадки или применяют метод многослойности, когда слой чистого нитрида алюминия размещают между полупроводниками. В результате образования в одном кристаллике нескольких электронно-дырочных (p-n) переходов, яркость его свечения возрастает.

Различают два типа светодиодов: для индикации и освещения. Первые используют для индикации включения в сеть различных приборов, а также как источники декоративной подсветки. Они представляют собой цветные диоды, помещенные в просвечивающийся корпус, каждый из них имеет четыре вывода. Приборы, излучающие инфракрасный свет, используют в устройствах для удаленного управления приборами (пульт ДУ).

В области освещения используют светодиоды, излучающие белый свет. По цвету различают светодиоды с холодным белым, нейтральным белым и теплым белым свечением. Существует классификация применяемых для освещения светодиодов по способу монтажа. Маркировка светодиода SMD означает, что прибор состоит из алюминиевой или медной подложки, на которой размещен кристаллик диода. Сама подложка располагается в корпусе, контакты которого соединены с контактами светодиода.

Применение светодиодной подсветки в интерьере кухни

Другой тип светодиодов обозначается OCB. В таком приборе на одной плате размещается множество кристаллов, покрытых люминофором. Благодаря такой конструкции достигается большая яркость свечения. Такую технологию используют при производстве светодиодных ламп с большим световым потоком на относительно малой площади. В свою очередь это делает производство светодиодных ламп наиболее доступным и недорогим.

Что такое светодиод и его принцип работы

Светодиод (СД, LED) представляет собой обычный полупроводниковый диод, изготовленный на основе кристаллов:

• арсенида галлия, фосфида индия или селенида цинка – для излучателей оптического диапазона;
• нитрида галлия – для приборов ультрафиолетового участка;
• сульфида свинца – для элементов, излучающих в инфракрасном диапазоне.

Выбор данных материалов обусловлен тем, что p-n переход диодов, изготовленных из них, при приложении прямого напряжения излучает свет. У обычных диодов из кремния или германия такое свойство выражено очень слабо – свечение практически отсутствует.

Излучение светодиода не связано со степенью нагрева полупроводникового элемента, его вызывает переход электронов с одного энергетического уровня на другой при рекомбинации носителей зарядов (электронов и дырок). Свет, испускаемый в результате, является монохроматическим.

Особенностью такого излучения является очень узкий спектр, и выделить нужный цвет светофильтрами затруднительно. А некоторые цвета свечения (белый, синий) при таком принципе изготовления недостижимы. Поэтому в настоящее время распространена технология, при которой внешняя поверхность светодиода покрывается люминофором, а его свечение инициируется излучением p-n перехода (которое может быть видимым или лежать в УФ-диапазоне).

Электрические схемы подключения светодиодов

В этой части статьи рассмотрены способы подключения полупроводниковых источников света к сетям питания. Применение следующих правил и рекомендаций предотвратит повреждение и продлит срок службы светодиодов.

Подключение к сети 220 В

Вместо драйвера можно применить такой вариант подключения

Резистор R1 ограничивает силу тока. Конденсатор C1 – гасит колебания. Для расчета характеристик резистора используйте рассмотренный выше алгоритм.

Подключение светодиодов к сети питания 12 В

Эта схема подойдет для подключения светодиодов общей мощностью до 1 Вт

Она обеспечивает ток потребления до 245 мА, напряжение от 12 до 24 В. Исходя из приведенных параметров выбирают подходящие светодиоды.

Видео с пояснениями монтажа мощных светодиодов:

Watch this video on YouTube

Предыдущая ОсвещениеСхема подключения проходного выключателя с 2х мест: порядок выполнения монтажных работ
Следующая ОсвещениеКак сэкономить на качестве: розетки и выключатели, лучшие бренды производителей

Виды сборки

Существует 2 основных разновидности сборки светодиодных ламп на 220 вольт:

• с диодным мостом. В схему включены 4 диода. Мост трансформирует поступающий ток в пульсирующий. Проходя по чипам, синусоидальные волны изменяются, что провоцирует потерю полярности. В процессе сборки перед мостом к выходу нужно подключить конденсатор. Перед клеммой (минусовой) – сопротивление 100 Ом. Чтобы сгладить возможные перепады, ещё один конденсатор монтируют за мостом;
• с резисторным сопротивлением. Сборка доступна даже неопытным мастерам. Для работы следует подготовить 2 резистора, а также цепочки с одинаковым количеством чипов, установленных последовательно с учетом полярности. Со стороны первого резистора полоса присоединяется катодом, второго – анодом. Светильник будет иметь мягкий свет за счет поочередного включения чипов. Такие устройства часто используются в качестве настольных ламп.

Комплект для сборки светодиодной лампы.Собираем самостоятельно.