Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиод; работа, характеристики, расчет

Светодиод — работа, характеристики, расчет

Светодиоды есть везде — в наших телефонах, в наших автомобилях и даже в наших домах. Всякий раз, когда светится какое-либо электронное устройство, есть большая вероятность, что за ним стоит светодиод.

Светодиоды похожи на крошечные лампочки. Низкое энергопотребление, небольшой размер, быстрое переключение и длительный срок службы делают их идеальными для мобильных устройств и других приложений с низким энергопотреблением.

LED обозначает светоизлучающий диод. Это особый тип диодов, которые преобразуют электрическую энергию в свет. Они имеют очень похожие электрические характеристики с обычным диодом PN перехода. Вот почему символ светодиода похож на обычный диодный PN-переход, за исключением того, что он имеет стрелки, указывающие на излучение света.

Параметры светодиода

Все светодиоды делятся на 2 группы: для подсветки и индикации и для освещения. В первую группу включаются системы с цветными диодами, во вторую – более мощные белые. Производители используют 2 вида чипов – SMD и OCB (для мощных осветительных приборов).

У любого светодиода множество параметров, при выборе источника питания учитываются:

  • падение напряжения;
  • ток;
  • мощность.

Внимание! Значения можно узнать из даташит или специальных таблиц в сети интернет.

Проблемы возникают, если на источниках света указаны параметры, не соответствующие реальным. Без специального оборудования определить вольтамперные характеристики невозможно.

Блок питания

У качественных SMD изделий среднее значение электротока тока 0,02 А (бывает 0,08 А у чипов, в которых 4 кристалла). Если производитель завысил параметр, при превышении тока кристаллы будут быстро стареть и не отработают заявленный срок. При большом разбросе диод сразу перегорит.

У светодиода не используется традиционное понятие напряжения, у него падение вольтажа при номинальном значении электротока. Именно оно указывается на упаковке и учитывается при расчете драйвера. Средний вольтаж белых, синих и зеленых светодиодов 3 В, красных и желтых – 1,8-2,4 В.

Важно! Одновременно с увеличением напряжения растет электроток, поэтому важно определить точные параметры.

В светодиодах SMD примерные характеристики определяются по маркировке, в которой указаны размеры в миллиметрах.

Читайте так же:
Контрольный кабель для трансформаторов тока

На импортных изделиях размеры кристаллов указываются в mil. Типовой кристалл чаще всего 30*30mil или 45*45mil (0,762*0,762мм или 1,143*1,143мм).

Если измерить габариты цифровым штангенциркулем, можно определить, сколько ватт требуется кристаллу:

  • 24*24mil – 0,5 Вт;
  • 24*40mil – 0,75 Вт;
  • 30*30mil и 45*45mil – 1Вт.

Мощность чипа или матрицы зависит от количества кристаллов, но только в том случае, если у них стандартные размеры. Неизвестные производители ставят в чипы кристаллы с меньшей длиной и шириной, мощность которых ниже заявленной. Это затрудняет использование данных из специальных таблиц, которые доступны в справочниках и сети интернет.

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

INSIDE-LED

Принцип работы драйвера для светодиода

Принцип работы драйвера, и его основное отличие от стабилизирующего источника питания, заключается в поддержании параметров тока заданного диапазона, независимо от величины выходного напряжения.

Принципиальная схема LED-драйвера для светодиодов

Принципиальная схема LED-драйвера для светодиодов

Как видно из схемы, ток стабилизируют сопротивления R1-R4. Заданную частоту получает, проходя через конденсаторы С1-С2. Диодный мост применяется для выпрямления тока. Следует отметить, что стабилизация частоты и напряжения осуществляется как перед выпрямлением, так и после преобразования переменного тока в постоянный. Таким образом, достигается максимальная точность заданных параметров.

Почему светодиодные ленты не требуют драйвера?

Тот, кто внимательно читал статью может задаться этим вопросом. Чтобы понять, внимательно изучим светодиодную ленту. Кроме светодиодов и линий отреза на ленте есть маленькие черные элементы. Они называются резисторами и отвечают за понижение силы тока до необходимой мощности.

Читайте так же:
Кабель канал для проводов под дерево

Отдельные же светодиодные модули и платы светильников не имеют таких резисторов. Поэтому подключать их к блокам питания не следует. Для них необходимы драйверы. Подробнее о резисторах и о том, почему их не ставят в светильники мы расскажем в одной из следующих статей.

Устройство элемента

Светодиод состоит из следующих частей:

  • основание;
  • линза;
  • катод (-);
  • анод (+);
  • кристалл (полупроводниковый чип);
  • отражатель (рассеиватель).

В основании закреплены катод и анод, сверху все устройство герметично закрыто линзой (колбой). На катоде закреплен кристалл. На контактах установлены проводники, подсоединенные к кристаллу p-n-переходом (соединительная проволока, объединяющая два проводника с разными типами проводимости).

Теплоотвод необходим для поддержания стабильной работы светодиода. В индикаторных светодиодах тепло не накапливается за счет невысокой мощности. Для осветительных – основание напрямую припаивается к поверхности для обеспечения теплоотвода.

Строение светодиодного элемента

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).

Читайте так же:
Светоконтролирующий выключатель lxp 02

четверг, 19 января 2012 г.

Светодиоды — маркировка, характеристика, подключение

    Маркировка светодиодов

Рис. 1. Конструкция индикаторных 5 мм светодиодов

Таблица падения напряжений светодиодов в зависимости от цвета

Как запитать светодиод от сети 220 В.

25 комментариев:

Познавательно, особенно узнал про паралельное подключение, а то не знал да сапалил.

Алмаз-Сервис.
Подключение бытовой техники: стиральных машин, посудомоечных машин, плит, в том числе встраиваемых, вытяжек и т.п. http://vk.com/club38610849

полезная информация, пригодилась при подключении в автомобиле светодиодов в стопы

Кошмар, поменяйте цвет шрифта, как можно такой цвет прочесть да ещё и на коричневом фоне?

Цвет исправлен, так лучше?

"Изменение напряжение питания всего на одну десятую вольта у условного светодиода (с 1,9 до 2 вольт) вызовет пятидесятипроцентное увеличение тока, протекающего через светодиод (с 20 до 30 милиампер)."

Как так?? решил проверить по формуле R=U/I, вышло, что 1.9вольт с 95Ом резистором дает 0.02А тока на светодиод, 2 вотльт с таким же резистором 0.021А. Разница 5% а не 50%. Где ошибка?

Ток не 50% увеличится, а нагрузка на светодиод возрастет в половину, т.е. он проработает меньше часов на 50%

Да, получится измени мы напряжение на 1 вольт и ток через диод изменится на 50%. А это катастрофично. И, поэтому надо быть предельно внимательными.
Спасибо за труд. Тема эта будет подыматься ещё многие годы. Это только начало.Интересно мне белые светодиоды, которыми будем замеменять лампы накаливания и энергосберегающие. А есть ли помощнее светодиоды, 50-100 мА, или ещё больше, с приличной яркостью, чтобы одним диодом лампочку заменить? Тогда и со схемой стабилизации тока можно повозиться.
Удачи. Счастливого труда.
PS Мне тоже сложно читать на тёмном фоне. Классика — черный шрифт на белом, ну приемлемо светлый фон. Мнрогие экспериментируют с красным, синим, коричневым черным. Тяжелее читается. Но спорить здесь не надо. Это дело вкуса.

Читайте так же:
Bbk 50lex 5039 ft2c ограничить ток подсветки

andre.58, пишите чушь сами, и других неофитов вводите в заблуждение.
Вследствие нелинейности ВАХ диодов связь между током и напряжением непропорциональна. Особенности расчета режимов цепей с нелинейными элементами гуглом не скрываются. Удачи.

я остался доволен статьёй ! молодец — СПАСИБО,много узнал/не ковыряясь по книгам/ так держать -АВТОР .

Может, конечно, это мне так везло, но я бы не настаивал что тонкий маленький электрод (внутри прозрачного корпуса) *всегда* анод. Помню случаи когда было и наоборот. Возможно китайский брак, конечно, но я всегда тестирую новоприбывшие светодиоды на полярность.

Столько много нового узнал . Правда нельзя светодиод подключать напрямую (без ограничивающего резистора) к источнику питания? А то я не знал таких нюансов и подключал напрямую, уже пятый год работают схемы и ничего не сгорает . :))) Uпад — не что иное как напряжение питания светодиода! Понятно, что если напряжение питания будет выше номинального, то светодиод "сгорит", если меньше, то он просто не будет светиться. Таким образом необходимо обеспечить соответствие подаваемого напряжения на светодиод номинальному, самый простой способ — использовать резистор, но не единственный, а если напряжение источника питания соответствует номинальному напряжению светодиода, то и заморачиваться не стоит. Как-то так.
Ещё один нюанс — трансформаторы для светодиодных светильников стоят в разы дороже аналогичных трансформаторов для галогенных ламп и продавцы в магазинах втюхивают клиентам, что нельзя использовать транс, предназначенный для галогенок, для светодиодов, ссылаясь на "квалифицированное" мнение "электриков". Однако, галогенки более чувствительны к перенапряжению, чем светодиоды, поэтому это полный абсурд. То что подходит для галогенных ламп — подойдет и для светодиодных.
PS. И всё-таки поменяйте цвет фона — цвет шрифта, тяжело читать.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Выключатель света без касания
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector