Характеристики, производители и топ лучших мощных светодиодов

Принцип работы и устройство световых диодов

Светодиоды отличает от привычных осветительных приборов отсутствие в нем нити накала, хрупкой колбы и газа в ней. Это принципиально отличный от них элемент. Говоря научным языком, свечение создается за счет наличия в нем материалов р- и n-типа. Первые накапливают положительный заряд, а вторые – отрицательный. Материалы р-типа накапливают в себе электроны, в то время, как в n-типе образуются дырки (места, где электроны отсутствуют). В момент появления на контактах электрического заряда они устремляются к р-n-переходу, где каждый электрон инжектируется именно в р-тип. Со стороны обратного, отрицательного контакта n-типа в результате подобного движения и возникает свечение. Оно обусловлено выделением фотонов. При этом не все фотоны излучают видимый человеческим глазом свет. Сила, которая заставляет двигаться электроны, называется током светодиода.

Эта информация ни к чему обычному обывателю. Достаточно знать, что светодиод имеет прочный корпус и контакты, которых может быть от 2-х до 4-х, а также то, что каждый светодиод имеет свое номинальное напряжение, необходимое для свечения.

Устройство светового диода с пояснениями
Полезно знать! Подключение производится всегда в одинаковом порядке. Это значит, что если к контакту «-» на элементе подключить «+», то свечения не будет – материалы р-типа просто не смогут зарядиться, а значит не будет и движения к переходу.

Лучшие производители светодиодных лампочек цена/качество:

Camelion – Германия

Немецкий производитель представляет линейку светодиодных ламп, условно разделенную на категории: «BasicPower» – со сроком службы 30 тысяч часов и «BrightPower» до 40 тысяч часов. отмечает, что некоторые лампы прослужат даже 40 лет своему владельцу, но есть ограничение по циклу работы – при условии использования 3 часа в сутки.

Вся продукция проходит многоуровневый контроль качества, является экологически безопасной и не нуждается в специальных мерах утилизации. Также отличается хорошей ударопрочностью и полным отсутствием ультрафиолетового излучения.

В наличии у Camelion светодиодные лампочки:

ЦокольE27, E14, G13, G4, G9, GX53, GU10, GU5.3
Мощность1.5-25W
Цветовая температура3000-6500K, BIO – для растений

Плюсы и минусы

  • отсутствие мерцания при работе;
  • комфортное и безопасное освещение;
  • длительный эксплуатационный период;
  • экономное потребление электроэнергии.

Saffit – Китай

Светодиодные лампы от торговой марки SAFFIT пользуются спросом у покупателей, привлекая высокой мощностью и возможностью экономии электроэнергии. Весь модельный ряд адаптирован к использованию в условиях российского электроснабжения. Перед выпуском на рынок продукция проходит полный контроль качества, а также проверку на соответствие действующим сертификатам. Сроки службы светодиодных ламп от марки Саффит варьируются в среднем – 30 000 часов, не больше. На всю продукцию производитель дает гарантию.

В наличии у Saffit светодиодные лампочки:

ЦокольE27, E14, E40, G13, GU5.3
Мощность5-100W
Цветовая температура2700-6400K

Плюсы и минусы

  • контроль качества;
  • гарантия;
  • сроки эксплуатации достаточно длительные;
  • экономия электроэнергии.

высокая стоимость.

Jazzway – Россия

насчитывает более 1500 позиций в своем каталоге. Большим спросом пользуются диммируемые лампы со светодиодами, обладающие возможностью регулирования уровня освещения. Также есть решения с повышенными свойствами энергосбережения, модели для растений, холодильных оборудований и открытых площадей. Благодаря установке хорошего радиатора, производителю удалось снизить степень нагревания лампы до минимума.

В наличии у Jazzway светодиодные лампочки:

ЦокольE27, E14, G4, G53, G9, GU5.3, GU10, GX53, GX10
Мощность1.5-30W
Цветовая температура2700-6500K

Плюсы и минусы

  • крепкий корпус;
  • отсутствие мерцания;
  • равномерное распределение света;
  • приемлемость цен;
  • большой выбор моделей и специальных решений;
  • качественная сборка.

гарантийный период небольшой, если брать в сравнение с условиями конкурентных марок.

Устройство и принцип работы светодиодов

Светодиодом
называется прибор-полупроводник, способный преобразовывать электрический ток в
видимое световое излучение. Часто применяемое обозначение светодиода ЛЕД
является абберевиатурой light-emitting diode
– светоизлучающий диод.

В
отличие от ламп, излучение которых лежит в широком спектре, кристалл светодиода по внешнему полю излучает конкретный цвет. Диапазон освещения определяется
химическими особенностями полупроводников, используемых в каждом случае.

Все модели светодиодов содержат следующие элементы:

  • катод, отвечающий за подачу отрицательной части волны постоянного тока на полупроводниковый кристалл;
  • анод, осуществляющий подачу положительной части волны на кристалл;
  • рассеиватель, увеличивающий угол свечения;
  • рефлектор, который отражает световой поток на рассеиватель;
  • кристалл или чип полупроводника, осуществляющий излучение светового потока, используя p-n переход.

Конструкция
диода включает два полупроводника, легированных разными примесями. Один из них
содержит свободные электроны, а второй – отверстия (дырки). Это обеспечивает
p-n переход между полупроводниками, когда электроны переходят от донора к
реципиенту, занимая свободные отверстия и выделяя фотоны. Данная реакция
возможна при наличии источника постоянного тока. На практике применяются
гетероструктуры – многослойные полупроводники, имеющие самый маленький вес.

Зная, какие бывают светодиоды по мощности и по внешнему виду, можно выбрать
прибор для разных случаев. Они делятся на две большие группы:

  1. Индикаторные. Маленькие светодиоды относительно небольшой мощности с умеренной яркостью. Применяются для цветовой индикации, при подсветке приборных панелей и прочего.
  2. Осветительные. Их мощность может доходить до нескольких десятков Ватт, за счёт чего достигается свечение высокой интенсивности. Используются в составе светодиодных лент и ламп для освещения помещений, в фарах и иных приборах.

Точное определение мощности

Вам понадобятся:

  • Мультиметр
  • Блок питания, в котором можно плавно повышать напряжение
  • Резистор на 500 Ом

К лазерным светодиодам эта техника неприменима! Подключаете светодиод к резистору и блоку питания. Соблюдайте полярность! Ее тоже можно определить с помощью мультиметра. Плавно увеличивайте напряжение на блоке питания, сравнивая показатели на нем и на светодиоде. Удобнее будет использовать блок питания, который показывает рабочее напряжение, или использовать два вольтметра. Что будет происходить? одинаковое изначально напряжение будет постепенно изменяться на блоке и светодиоде

Важно, чтобы светодиод светился с нормальной яркостью

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%).

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной

Разница «в возрасте» этих типов ламп составляет почти сотню лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе до сих пор остается самой востребованной на рынке.

Светодиодные лампы Navigator Filament

Давайте проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодной. Ведь не только мощностью отличаются равные по световому потоку изделия.

Светоотдача

Светоотдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Измеряется этот параметр в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Ее светодиодный сородич имеет диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, эффективность последнего явно выше.

Цветовая температура

При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют руководствоваться следующей таблицей:

Площадь помещения, кв. м

Требуемая мощность лампы, Вт

Накаливания

Светодиодная

Менее 615018
1025028
1230033
2050056
3070080

Теплоотдача

Не менее важной характеристикой, подлежащей сравнению, является теплоотдача от изделия. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов

Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов.

Правда, в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.

Разогретая стеклянная колба является потенциальным источником пожара, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме использовать традиционную лампочку не рекомендуют.

В этом плане светодиодная ламп находится в более выигрышном положении: она может нагреться не выше 50 градусов. Следовательно, никаких ограничений в ее применении не существует.

В этой статье речь идет об общих случаях. Для помещений категории повышенной взрыво-пожароопасности выпускаются соответствующая продукция, имеющая высокую степень защищенности.

Срок службы

Светодиодные лампы характеризуются отменной живучестью. Производители утверждают, что прослужить их изделие может более 50 тысяч часов. Лампы накаливания живут намного меньше – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем каждые 3 месяца менять дешевую.

Типы светодиодных ламп

Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.

Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. Много нареканий в этом плане возникает у потребителей к китайской продукции.

КПД

Коэффициент полезного действия ламп освещения говорит о том, какой процент потребленной электроэнергии превращается в свет, а какой – в тепловую энергию. КПД светодиодов составляют примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться лишь семью-девятью процентами.

Thomson Filament — светодиодные лампы нового поколения

Цена

В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предмет их спора – стоимость. Ведь стоят светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. В пользу первых говорит малая мощность, а, следовательно, низкое энергопотребление.

Для наглядности сведем показатели экономичности ламп разного типа в таблицу:

Наименование показателяЛампа накаливанияЛюминесцентная Светодиодная 
Мощность, Вт60125
Стоимость изделия, руб.30150300
Энергопотребление за год, кВт*ч1753514
Стоимость потребленной энергии*, руб./год52610544

Таблица составлена на основе следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята за 3 рубля.

Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выигрышное положение.

Прочие характеристики

  • силе тока;
  • механической прочности;
  • цветовой температуре и некоторым другим показателям.

Давайте сравним две лампы:

  • светодиодную мощностью 9 Вт;
  • накаливания на 60 Вт.

Результаты сравнения сведем в таблицу:

Наименование параметраСветодиодная, 9 ВтНакаливания, 60 Вт
Сила тока, А0,0720,27
Эффективность светоотдачи, Лм/Вт53,410,3
Световой поток, Лм454,2612
Цветовая температура, К5500-70002800
Рабочая температура, С70180
Чувствительность к низким температурамотсутствуетПрисутствует у некоторых ламп
Чувствительность к влажностиотсутствуетПрисутствует у некоторых
Механическая прочностьВысокая – можно трястиНизкая – при сотрясении может оборваться нить или лопнуть стекло
Тепловое излучение, БТЕ/ч3,485

Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.

Мощные светодиоды

Условно можно поделить на:

  • Брендовые (фирмы CREE, Nichia, Osram и другие…)
  • Китайские

Что касается брендовых, они всем хороши, кроме, пожалуй, завышенной цены. Зато приобретая такие светодиоды, вы будете уверены в их качестве, к тому же все показатели, в том числе и мощность, указаны в инструкции. Так же нужно учитывать, что подобные компании выпускают светодиоды для заводской сборки. Вручную это тоже можно сделать, но будет гораздо сложнее. Китайские светодиоды обладают гораздо большим ассортиментом. Но при всем многообразии китайские светодиоды грешат отклонениями от стандартов (точнее одних стандартов просто нет), и невысоким качеством. Обычный светодиод китайского производства обладает мощностью примерно в 2,6 ватта. Так же выпускают светодиоды с увеличенным кристаллом.

Как узнать какой светодиод стоит в лампе

Самый простой вариант – если лампа полностью исправна. В этом случае надо просто измерить падение напряжения на любом из элементов. Если при подаче питания один или несколько элементов не светят (или все), надо идти другим путем.

Если лампа построена по схеме с драйвером, то на драйвере указано выходное напряжение в виде верхнего и нижнего пределов. Это связано с тем, что драйвер стабилизирует ток. Для этого ему надо изменять напряжение в определенных границах. Фактическое напряжение придется измерить мультиметром и убедиться, что оно в норме. Далее визуально (по дорожкам печатной платы) определить количество параллельных цепочек светодиодов в матрице и количество элементов в цепочке. Напряжение драйвера нужно разделить на число последовательно соединенных элементов. Если напряжение на драйвере не обозначено, то его можно лишь замерить по факту.

Драйвер на рабочий ток 300 мА и выходное напряжение 45-64 В.

Стариков Михаил

Старший инженер-электроник

Задать вопрос

Этот способ дает точный результат лишь с полностью исправной лампой. Если часть элементов (или все полностью) не горят, то для стабилизации тока драйвер будет уменьшать или увеличивать напряжение в пределах 10%. Для практических целей такой погрешности может быть достаточно, но об этом надо помнить.

Если светильник построен по схеме с балластным резистором и его сопротивление известно (или его можно измерить), то напряжение светодиода можно определить расчетным способом. Для этого надо знать рабочий ток. В этом случае надо рассчитать:

  • падение напряжения на резисторе – Uрезистора=Iраб*Rрезистора;
  • падение напряжения на цепочке LED – Uled=Uпитания – Uрезистора;
  • разделить Uled на количество приборов в цепочке.

Если Iраб неизвестен, его можно принять равным 20-25 мА (схема с резистором применяется для маломощных фонарей). Точность будет приемлема для практических целей.

Как определить мощность светодиода?

Допустим, вы просто нашли у себя на столе светодиод. Никаких данных о нем нет. Как быть в таком случае? Самый простой способ – включаете его на низковольтном питании последовательно с резистором на 1 – 1,5 кОМ. Практически любой светодиод будет работать. Но если нужны более точные показатели, делаем следующее: соотносим показатели по внешнему виду. Маленькие (3-10 мм):

  • Инфракрасный (ток – менее 2 ватт, напряжение – около 20 мА)
  • Красный (ток – от1,7 до 2 ватт, напряжение – от 15 до 20 мА)
  • Оранжевый (ток –около 2 ватт, напряжение –20 мА)
  • Желтый (ток – 2,1-2,2 ватт, напряжение – 20 мА)
  • Зеленый (ток – 1,9-3,6 ватт, напряжение – 20 мА)
  • Голубой (ток — 2,5-3,6 ватт, напряжение – 20 мА)
  • Фиолетовый (ток – 2,7-4 ватт, напряжение –20 мА)

Большие:

  • Желтый (обычно на радиаторе) (ток – 2,1-2,2 ватт, напряжение –300 мА)
  • Белый, розовый (ток – 3,2-3,6 ватт, напряжение –20 мА)

Светодиодные ленты (ток – 12 или 24 ватт, напряжение – рассчитывается в зависимости от длины ленты).

Классификация светодиодов по их области применения

Такие элементы могут быть индикаторными и осветительными. Первые были изобретены раньше вторых, при этом они уже давно используются в радиоэлектронике. А вот с появлением первого осветительного светодиода начался настоящий прорыв в электротехнике. Спрос на осветительные приборы подобного типа неуклонно растет. Но и прогресс не стоит на месте – изобретаются и внедряются в производство все новые виды, которые становятся все ярче, не потребляя при этом больше энергии. Разберем более подробно, какими бывают светодиоды.

Индикаторные светодиоды: немного истории

Первый такой светодиод красного цвета был создан в середине ХХ века. Хотя он имел низкую энергоэффективность и излучал тусклое свечение, направление оказалось перспективным и разработки в этой обрасти продолжились. В 70-х годах появляются зеленые и желтые элементы, а работы по их усовершенствованию не прекращаются. К 90-му году сила их светового потока достигает 1 Люмена.

В наше время светодиодные лампы могут быть даже такими

1993 год ознаменован появлением в Японии первого синего светодиода, который был намного ярче предшественников. Это означало, что теперь, совмещая три цвета (которые и составляют все оттенки радуги), можно получить любой. В начале 2000-х сила светового потока уже достигает 100 Люмен. В наше время светодиоды не перестают совершенствоваться, наращивая яркость без увеличения потребляемой мощности.

Использование светодиодов в бытовом и промышленном освещении

Сейчас подобные элементы используются во всех отраслях, будь то машино- или автомобилестроение, освещение производственных цехов, улиц или квартир. Если взять последние разработки, то можно сказать, что даже характеристики светодиодов для фонариков порой не уступают старым галогеновым лампам на 220 В. Попробуем привести один пример. Если взять характеристики светодиода 3 Вт, то они будут сопоставимы с данными лампы накаливания с потреблением 20-25 Вт. Получается экономия электроэнергии почти в 10 раз, что при ежедневном постоянном использовании в квартире дает весьма существенную выгоду.

Фонари на диодах со специальными линзами светят на расстояние до 3 км

Чем хороши светодиоды и есть ли в них минусы

О положительных качествах световых диодов можно сказать многое. Основными из них можно назвать:

  • Экономичность без потери силы светового потока – здесь они вне конкуренции;
  • Прочный корпус – отсутствует опасность механического повреждения;
  • Долговечность – такие элементы работают в десятки раз дольше ламп накаливания;
  • Компактность – имеют малые габариты;
  • Наиболее безопасны – работают от сети 3-24 В;
  • Экологичны – не требуют специальной утилизации.

Что же касается отрицательных сторон, то их всего две:

  • Работают только с постоянным напряжением;
  • Вытекает из первого – высокая стоимость ламп на их основе по причине необходимости использования драйвера(электронного стабилизирующего блока).

Ультрафиолетовый и инфракрасный световые диоды – изготавливают даже такие

Возможно, вам также будет интересно

Любая техническая характеристика какой-либо продукции должна содержать в наиболее удобном для восприятия потребителем виде информацию о ее функциональных возможностях и в то же время позволять провести сравнение с другими аналогами, чтобы пользователь мог не только составить необходимый технический портрет изделия, но и определить его положение среди подобных типов в свете предоставляемых технических данных. Однако, помимо удобства чтения и сравнения, система должна наиболее полно

Московский рынок недвижимости побил очередной рекорд – с сентября текущего года один из застройщиков предлагает апартаменты площадью 9 квадратных метров. Покупатель на такие миниквартиры, конечно, найдется. И это будет человек, не страдающий клаустрофобией. Впрочем, одним из решений, позволяющих хотя бы зрительно увеличить квадратные метро – это организовать грамотное управление освещением. Так, по мнению специалистов компании

Семейство светодиодов высокой мощности Soleriq компании OSRAM Opto Semiconductors пополнилось новым продуктом: Soleriq S 13 отличается высокой яркостью свечения c диаметром светоизлучающей поверхности 13,5 мм и доступен во всех цветовых температурах. Новый светодиод используется в осветительных системах, отвечающих самым высоким требованиям к качеству освещения. Soleriq S 13 заменяет мощные галогенные лампы в светодиодных светильниках и лампах для освещения помещений в отелях, ресторанах и магазинах.

Разновидности

Выбирать светодиодные лампы для своего авто, опираясь на принцип, что самые яркие и будут лучшими, нельзя. Здесь нужно учитывать разные критерии выбора, технические характеристики и конструктивные особенности собственной машины.

Только опираясь на основные сведения можно сказать, какие LED лампы будут лучше и что стоит покупать для авто, чтобы лампочки работали эффективно, помогали водителю и не мешали своим свечением другим участникам дорожного движения.

То, насколько ярко будут светить светодиодные лампы, ещё зависит во много от того, где на авто они устанавливаются. Логично предположить, что самые яркие приборы — это те, которые работают на ближний и дальний свет фар. Но это далеко не полный список того, где в машине могут использоваться светодиоды.

LED устройства по назначению можно разделить на следующие категории:

  • Ближний свет. Если установить диодные лампы ближнего света, удастся получить максимальное качество освещения. Тут LED заметно превосходит галогенный аналог. Свет будет не желтоватым, а более чистым, приближенным к естественному.
  • Дальний свет. Не менее актуальными являются и лампы дальнего света, выполненные по LED технологии. Фактически это компактные панели, состоящие из светодиодов. Они вписываются в стандартный отражатель фар и обеспечивают эффективное свечение на большие расстояния.
  • Габариты и сигнальные фонари. У этих устройств низкие показатели энергопотребления. Они эффективно расходуют электричество бортовой сети, но при этом гарантируют чёткую, яркую и длительную работу. LED габариты и сигнальные лампы более заметные в дневное время суток в сравнении с конкурентами.
  • Противотуманки. Ещё есть противотуманные лампы на LED технологии. На практике доказано, что их эффективность выше в сравнении с ПТФ из галогенных ламп. Плюс показатели энергопотребления у них ниже. Качество света высокое.
  • Салонная подсветка. Всё чаще начали устанавливать диоды в салон с завода, выполняя подсветку разных элементов, обеспечивая свет в салоне и так далее. Плюс широкое распространение получили LED ленты. Автомобилисты сами украшают ими салон машины, создавая подсветку разного цвета и широкого светового спектра. Красиво, практично и удобно.

То есть светодиоды получили широкую популярность, их активно внедряют в современные автомобили.

Даже бюджетные модели могут в базовой комплектации имеют светодиодные противотуманные фары. А головная оптика, полностью построенная на LED лампах, обычно становится достоянием дорогих комплектаций, либо автомобилей более высокого класса.

Основные параметры светодиодов

Перед тем, как
рассматривать особенности существующих конструкций, следует ознакомиться с
основными характеристиками приборов:

  1. Светоотдача, или эффективность (Лм/Вт). Является отношением светового потока к используемой мощности. Эта величина высчитывается перед тем, как определить применимость диодов для различных осветительных систем. Модели 2020 года обладают показателями 120-140 Лм/Вт, то есть в несколько раз больше, чем у ламп накаливания.
  2. Цветовая температура (Кельвины). Применяется в следующих диапазонах:
  • 2500-3000 К – тёплый белый свет (WW);
  • 4000-5000 К – нейтральный белый свет (NW);
  • 6500-95000 К – холодный белый свет (CW).

Обратите внимание! Нейтральный свет диодов считается оптимальным для офисной работы, так как подсвечиваемые предметы имеют наибольшую чёткость. Также выделяют цветные (синий, красный, жёлтый, зелёный) и RGB световые диоды

Также выделяют цветные (синий, красный, жёлтый, зелёный) и RGB световые диоды.

3. Мощность светодиода (Вт, мА). Необходима для выбора подходящего источника питания. Диоды бывают:

  • малой мощности – менее 0,5 Вт (20-60 мА);
  • средней мощности – от 0,5 до 3 Вт (100-700 мА);
  • большой мощности – более чем
    3 ватта (от 1000 мА).

Обратите внимание! Чтобы продлить срок службы блока питания, его необходимо выбирать с запасом в 15-20%, превышающим реальную мощность светодиода. 4

Угол свечения (градусы). Обычно составляет 120-140о, для индикаторных – 15-45о

4. Угол свечения (градусы). Обычно составляет 120-140о, для индикаторных – 15-45о.

5. Ресурс, или деградация (часы). Определяет длительность эксплуатации. На ресурс влияют:

  • токовая деградация, когда через световые
    диоды пропускается избыточная сила тока;
  • температурная
    деградация, возникающая при некачественном отводе электронной энергии.

Обратите внимание! Чтобы лучшие светодиоды прослужили заявленное количество часов, температура в точке пайки должна быть не более 65оС

Принципы действия

Защитный диод обладает специфической ВА характеристикой, отличающейся нелинейностью. При условии, что размер амплитуды импульса окажется больше допустимого, то это повлечёт за собой так называемый «лавинный пробой». Иными словами, размер амплитуды будет нормирован, а все излишки будут выведены из сети через защитный диод.

Рис 1 Защитный диод- принцип работы полупроводника

Принцип работы TVS-диода предполагает, что до момента возникновения опасности диодный предохранитель никоим образом не оказывает влияние на сам прибор и его функциональные свойства. Таким образом, необходимо отметить, что выявляется ещё одно название для защитного диода —

Существует два типа ограничительных стабилитронов:

Симметричные.

Защитный диод, двунаправленный приспособленный для работы в сетях с переменным током.

Несимметричные.

Применимы только для сетей с постоянным током, поскольку имеют однонаправленный рабочий режим. Способ подключения несимметричного защитного диода не соответствует стандартному. Его анод соединяется с минусовой шиной, а катод — с плюсовой. Положение получается условно перевёрнутым.

Кодировка защитных диодов, относящихся к симметричным, включает в себя литеры «С

» или «

СА

«. У несимметричных диодных предохранителей имеется цветная маркировка в виде полосы на стороне катодного вывода.

Корпус каждого защитного диода также снабжён маркировочным кодом, в сжатом виде отображающим все значимые параметры.

Если входной уровень напряжения у диода увеличится, то стабилитрон в течение очень краткого временного отрезка уменьшит показатель внутреннего сопротивления. Сила тока в этот момент, напротив, возрастёт, а предохранитель перегорит. Поскольку действует защитный диод

практически моментально, целостность основной схемы не нарушается. На деле, быстрая реакция на переизбыток напряжения является самым главным достоинством

TVS-диода

Места установки LED-ламп в автомашине

Как говорилось выше, устанавливать диоды для обеспечения головного освещения возможно лишь в заводских условиях (если автолюбитель будет эксплуатировать машину на трассах общего пользования). Во всех остальных случаях возможен самостоятельный монтаж ламп. Вообще, место установки будет зависеть от цоколя светодиодного источника:

  • На головные фары зачастую устанавливают лампочки с цоколем Н7/Н4 (хотя в заводских условиях возможно установка НВ3, Н3, Н11, НВ4);
  • На противотуманные фары подойдут цоколи Н11, 10, 8;
  • Для указателей поворота и габаритных огней предназначены W5, 14HP, P21W и Р21;
  • Для основных поворотников применяются Т4W, W5W и Т10;
  • Фонари заднего хода используют цоколи T20 и W21W;
  • Задние стоп-сигналы используют 5W, P21;
  • В салоне возможно установить цоколь Т5.

Если в фарах ближнего света машины установлены диодные источники света мощностью 12 Вт и имеющие световой поток от тысячи Лм, то такая схема должна быть обеспечена радиатором. Если на данных фарах применяются диоды в цоколе Н4, то устанавливаются сразу две лампочки общей мощностью на 17 Вт, причем одна на 1000 лм для ближнего света, а на 1500 лм – для дальнего.

Возможные ошибки при установке LED-ламп

Основные проблемы, возникающие при установке таких ламп, могут заключаться в их совместимости с блоком управления автомобиля. Например, он может постоянно требовать проверки подключения. Причина кроется в том, что компьютер авто отслеживает наличие источника освещения на основе потребления им электроэнергии, а диоды потребляют ее мало, поэтому блок управления может их попросту «не видеть». Проблема может решена двумя способами. Во-первых, можно обратиться в автосервис, где на программном уровне «пропишут» в блок управления авто наличие установленной LED-лампы (дорогой способ). Во-вторых, самостоятельно установить балласт или «обманку», искусственно заставляющую блок управления считать светодиодную лампу установленной (дешевый способ). Приобрести такой балласт можно в любом автомагазине, называется он «LED can-bus». Цена приспособления от 200 до 300 рублей.

Дополнительные характеристики

Кроме основных технических параметров, при проектировании светодиодных светильников нужно учитывать ещё несколько дополнительных факторов, таких как влияние температуры и различных коэффициентов.

Температурная зависимость

Продолжительная и стабильная работа излучающего диода во многом зависит от эффективного отвода тепла от кристалла. В связи с этим у мощных светодиодов должно быть низкое тепловое сопротивление перехода кристалл-подложка. Например, SMD 5730 и SMD 3014 имеют всего 4°C/Вт, что является достижением современных технологий.

Также нормируются:

  • максимальная температура p-n-перехода (температура кристалла), которая для SMD приборов может достигать 130°C;
  • температурный диапазон, при котором допускается эксплуатация;
  • температурный диапазон, при котором можно хранить полупроводниковый прибор;
  • температурно-временной график пайки SMD светодиодов.

Биновка

Светодиодный бин представляет собой неделимую область на диаграмме цветности, условно выраженную в цифробуквенном коде. Необходимость биновки белых светодиодов вызвана погрешностью, допускаемой в процессе их изготовления. Бин-код позволяет максимально точно указать оттенок белого света приборов, имеющих одинаковую цветовую температуру и коэффициент цветопередачи. Данный параметр учитывают производители светильников высокого качества.

Отличия SMD 5050, 2835 и 3528

2835 – компактный вариант 5050, который используют при создании источников повышенной яркости. Между светодиодом 2835 и 5050 отличие лишь в размере светоизлучающего слоя и площади теплоотвода, у 2835 она больше.Часто путают 3528 и 2835 диоды. Несмотря на одинаковые размеры это разные классы изделий.

Светодиодные ленты повышенной яркости нашли применение рекламе для создания светящихся конструкций, когда при минимальных размерах необходима высокая яркость.

Для бытового освещения такой тип не подойдёт. Меньший размер светоизлучателя даёт более узкий пучок, из-за чего будут перепады зон освещённости, чего не наблюдается у диодов с типоразмером 5050.

Терминология русским языком

Последовательное включение радиодеталей — это когда детали соединены между собой только одной стороной, т.е. последовательно:

Параллельное включение радиодеталей — это когда детали соединены между собой в двух точках — в начале и в конце.

Напряжение — сила, с которой электричество «вдавливается» в провод, чтобы создать его ток. Аналогична разности давления в начале и конце трубопровода, зависящей от силы насоса, загоняющего воду в трубу. Измеряется в вольтах (В).

Ток — «количество электричества», проходящее по проводу в единицу времени. Аналогичен количеству проходящей воды в трубе. Измеряется в Амперах (А).

Сопротивление — сила, препятствующая прохождению электричества. Аналогично сужению трубы, препятствующему свободному протоку воды. Измеряется в омах (Ом).

Мощность — характеристика, отражающая способность, например, резистора без вреда для себя (перегрева или разрушения) пропускать электрический ток. Аналогична толщине стенок места сужения трубы.

Постоянный ток — это когда электричество течёт постоянно в одну сторону, от плюса к минусу. Это батарейки, аккумуляторы, ток после выпрямителей. Аналогичен потоку воды, гоняемой насосом по закольцованной трубе в одну сторону.

Падение напряжения — разность потенциалов до и после детали, дающей сопротивление электрическому току, то есть напряжение, замеренное на контактах этой детали. Аналогично разности давления воды, гоняемой насосом по кругу, до и после одного из сужений трубы.

Переменный ток — это когда электричество течёт то вперёд, то назад, меняя направление движения на противоположное с определённой частотой, например, 50 раз в секунду. Это электрическая сеть освещения, розетки. В них один провод (ноль) является общим, относительно которого в другом проводе (фазе) напряжение то положительное, то отрицательное. В результате при включении в розетку, например, электрочайника, ток в нём течёт то в одну, то в другую сторону. Аналогичен движению воды, которую насос через трубу (фазу), опущенную сверху, то выдавливает в бак (ноль), то всасывает из него.

Частота переменного тока — число полных циклов (периодов) изменения направления тока (туда-обратно) за секунду. Измеряется в герцах (Гц). Один период за секунду равен частоте в 1 герц. Переменный ток имеет прямой и обратный (т.е. положительный и отрицательный) полупериод. В Российских бытовых электросетях (в розетках и в лампочках) частота равна 50 герцам.

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.

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.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий