Таблиця відповідності світлодіодних ламп та ламп розжарювання

Потужність електричної лампи є однією з найважливіших її характеристик. Однак у цьому питанні існує певна плутанина, яка створена не без участі маркетологів.

Відповідність потужності світлодіодних ламп лампам розжарювання

За багато років експлуатації ламп розжарювання більшість людей звикли до прямого зв'язку між світловим потоком, створюваним світильником та його потужністю, що споживається від мережі. З появою нових пристроїв, здатних перетворювати електричний струм на випромінювання більш ефективно, асоціації, що склалися, порушилися. Щоб просувати товар, у маркетингових цілях на упаковках ламп почали писати так звану еквівалентну потужність.

Еквівалентна потужність позначена великим шрифтом

Ця величина відповідає потужності лампи розжарювання, яку замінює світлодіодна лампа по рівному світловому потоку. При цьому від мережі LED-світильник споживає набагато менше завдяки вищому ККД. Щоб можна було легко перевести "світлодіодні" вати в "традиційні", наведено таблицю відповідності між різними видами освітлювальних приладів.

Очевидно, що світлодіодні світильники мають енергоефективність на порядок вищі за традиційні джерела світла. Але треба враховувати у наведених цифрах та рекламну складову – перевірити реальний світловий потік без спеціальних приладів не можна.

Порівняння технічних характеристик

Для порівняння параметрів різних видів освітлювальних приладів зручно звести їх у таблицю.У ній показано потрібну електричну потужність світлодіодних та інших ламп для створення певного світлового потоку.

* - Вказані усереднені значення, фактична потужність може відрізнятися в залежності від застосованої технології виробництва.

Енергозберігаючий світильник – тупикова гілка у розвитку освітлювальних пристроїв

З таблиці в результаті порівняння параметрів ще наочно видно, що у світлодіодного освітлення конкуренція з боку ламп розжарювання та енергозберігок відсутня. Здатність LED краще за інших приладів перетворювати електроенергію у світловий потік не викликає сумніву.

Через який час окупляться LED лампи

LED-світильники коштують дорожче за звичайні колби з ниткою розжарювання. Але вони споживають менше електроенергії. При плануванні заміни звичайних світильників на світлодіодні споживача цікавить, наскільки це вигідно. Для розрахунку часу окупності знадобляться такі вихідні дані:

• споживана потужність лампи з ниткою розжарювання P1, Вт;
• вартість лампи розжарювання S1, руб;
• споживана потужність світлодіодного приладу з аналогічним світловим потоком Pled, Вт;
• вартість LED-світильника Sled, руб;
• вартість кіловат-години для населення Se, руб.

За 1 годину експлуатації вигода становитиме різницю у споживаній електроенергії, помножену на вартість:

N=(P1-Pled)*Se/1000 (врахований перехід від кіловат до ватів).

Таку вигоду можна отримати за 1 годину роботи. Різниця у вартості приладів:

D = Sled-S1.

За годину окупиться частка у відсотках:

J = (N / D) * 100 = 100 * ((P1-Pled) * Se) / (Sled-S1).

І повний час окупності в годиннику складе:

T=100/J=100/(100* ((P1-Pled)*Se)/( Sled-S1)) = (Sled-S1)/((P1-Pled)*Se).

Очевидно, що час окупності тим менший, чим менша різниця між вартістю освітлювальних пристроїв, чим більша різниця між енергоспоживанням і чим вища вартість електроенергії.

Для прикладу треба задати типові дані:

• потужність звичайної лампи – 100 Вт;
• її вартість - 15 руб;
• потужність споживання LED-світильника – 12 Вт;
• вартість світлодіодного приладу-еквівалента 100 Вт - 200 руб;
• Типова ціна кіловат-години для населення (залежить від регіону) - 3,5 руб.

За годину економія складе (100 Вт-12 Вт) * 3,5/1000 = 0,308 руб.

Різниця вартості освітлювачів становить 200 крб – 15 крб = 185 крб.

За годину LED-світильник "відпрацьовує" (0,308/185) * 100 = 0,16% від підвищеної вартості, і час повної окупності становитиме 625 годин. Потім світлодіодна лампа починає приносити прибуток.

Розрахунок у годинах не дуже цікавий споживачеві, набагато інформативніші дані в днях або місяцях. Для цього треба знати, скільки годин лампа горить на день. Влітку ця цифра менша, навряд чи більше 1 години. Взимку ж освітлення у квартирах може горіти 5-6 годин. Якщо взяти середню цифру в 4 години, то вийде, що LED окупиться за 156 днів або приблизно за півроку (взимку трохи швидше, влітку трохи повільніше).

LED-прилад «крутить» електролічильник набагато повільніше

Важливо! Вартість електроенергії для промислових підприємств у два або більше разів вища, ніж для населення (точні цифри відрізняються від регіону до регіону). Треба враховувати, що освітлення в цьому випадку може використовуватися набагато довше - весь робочий день, а іноді цілодобово (наприклад, у гаражі, що не має вікон).Виходячи з цього, на виробництві LED-світильники окупаються вдвічі швидше лише за рахунок оплати енергопостачання, тобто 100-ватна лампа відпрацює вартість за три місяці.

І ще мить. Світлодіодне освітлення має більш тривалий ресурс роботи. Заявляються терміни служби LED в 30000 годин виходячи з досвіду експлуатації довіри не викликають, але навіть при обережній цифрі перевищення тривалості експлуатації світлодіодних елементів над традиційними в 2 рази, ця сторона в середньостроковій перспективі дасть додаткову економію.

Характеристики світлодіодів: споживання струму, напруга, потужність та світловіддача

Сучасні світлодіодні прилади можуть повністю взаємозамінити лампи розжарювання в побутових, промислових і вуличних світильниках. їх основні параметри відкриває безліч можливостей у сфері освітлення.

Основою світлодіода є штучний напівпровідниковий кристал

Які бувають світлодіоди

Світлодіод (позначається СД, СІД, LED в англ.) являє собою прилад, в основі якого лежить штучний напівпровідниковий кристалик. залежить від матеріалу напівпровідника.

Світлодіоди можуть замінити звичайні лампи розжарювання.

Світлодіоди з червоним та жовтим світінням виробляють з неорганічних напівпровідникових матеріалів на базі арсеніду галію, зелені та сині виготовляють на основі індія-галію-нітриду. Щоб збільшити яскравість світлового потоку використовують різні присадки або застосовують багатошаровий метод, коли шар чистого нітриду алюмінію розміщують між напівпровідниками. В результаті утворення в одному кристалі декількох електронно-діркових (p-n) переходів, яскравість його світіння зростає.

Розрізняють два типи світлодіодів: для індикації та освітлення. Перші використовують для індикації включення до мережі різних приладів, а також як джерела декоративного підсвічування. Вони являють собою кольорові діоди, поміщені в корпус, що просвічується, кожен з них має чотири висновки. Прилади, що випромінюють інфрачервоне світло, використовують у пристроях для дистанційного керування приладами (пульт дистанційного керування).

В області освітлення використовують світлодіоди, що випромінюють біле світло. За кольором розрізняють світлодіоди з холодним білим, нейтральним білим та теплим білим свіченням. Існує класифікація застосовуваних освітлення світлодіодів за способом монтажу. Маркування світлодіода SMD означає, що пристрій складається з алюмінієвої або мідної підкладки, на якій розміщений кристалик діода. Сама підкладка знаходиться в корпусі, контакти якого з'єднані з контактами світлодіода.

Застосування світлодіодного підсвічування в інтер'єрі кухні

Інший тип світлодіодів позначається OCB. У такому приладі на одній платі розміщується безліч кристалів, покритих люмінофором. Завдяки такій конструкції досягається велика яскравість свічення. Таку технологію використовують при виробництві світлодіодних ламп з великим світловим потоком відносно малої площі.У свою чергу, це робить виробництво світлодіодних ламп найбільш доступним і недорогим.

Зверніть увагу! Порівнюючи лампи на SMD і COB світлодіодах можна відзначити, що перші піддаються ремонту шляхом заміни світлодіода, що вийшов з ладу. Якщо лампа не працює на COB світлодіодах, доведеться змінювати всю плату з діодами.

Характеристики світлодіодів

Вибираючи для освітлення відповідну світлодіодну лампу, слід враховувати параметри світлодіодів. До них відносять напругу живлення, потужність, робочий струм, ефективність (світловіддача), температуру світіння (колір), кут випромінювання, розміри, термін деградації. Знаючи основні параметри, можна буде легко вибрати прилади для отримання того чи іншого результату освітленості.

LED-технології використовуються в оформленні табло аеропортів та вокзалів.

Розмір струму споживання світлодіода

Як правило, для звичайних світлодіодів передбачено силу струму величиною 0,02А. Однак, бувають світлодіоди, розраховані на 0,08А. До таких світлодіодів відносять потужніші прилади, у пристрої яких задіяні чотири кристали. Вони розташовані в одному корпусі. Оскільки кожен із кристалів споживає по 0,02А, у сумі один прилад споживатиме 0,08А.

Стабільність роботи світлодіодних пристроїв залежить від величини струму. Навіть незначне збільшення сили струму сприяє зниженню інтенсивності випромінювання (старіння) кристала та збільшенню колірної температури. Це зрештою призводить до того, що світлодіоди починають відливати синім кольором і передчасно виходять з ладу. А якщо показник сили струму збільшується суттєво, світлодіод одразу перегорає.

Щоб обмежити споживаний струм, у конструкціях LED-ламп та світильників передбачені стабілізатори струму для світлодіодів (драйвери).Вони перетворюють струм, доводячи його до необхідної світлодіодів величини. Якщо потрібно підключити окремий світлодіод до мережі, потрібно використовувати струмообмежувальні резистори. Розрахунок опору резистора для світлодіода виконують з урахуванням конкретних характеристик.

Корисна порада! Щоб правильно підібрати резистор, можна скористатися калькулятором розрахунку резистора для світлодіода, розміщеним в Інтернеті.

Світлодіодна гірлянда може використовуватися як декор приміщення

Напруга світлодіодів

Як дізнатися напругу світлодіодів? Справа в тому, що параметра напруги живлення у світлодіодів немає. Натомість використовується характеристика падіння напруги на світлодіоді, що означає величину напруги на виході світлодіода при проходженні через нього номінального струму. Значення напруги, вказане на упаковці, відображає якраз падіння напруги. Знаючи цю величину, можна визначити напругу, що залишилася на кристалі. Саме це значення береться до уваги під час розрахунків.

Враховуючи застосування різних напівпровідників для світлодіодів, напруга кожного з них може бути різною. Як дізнатись, на скільки Вольт світлодіод? Визначити можна за кольором світіння приладів. Наприклад, для синіх, зелених та білих кристалів напруга становить близько 3В, для жовтих та червоних – від 1,8 до 2,4В.

При використанні паралельного підключення світлодіодів ідентичного номіналу з величиною напруги в 2В можна зіткнутися з наступним: в результаті розкидання параметрів одні випромінюючі діоди вийдуть з ладу (згорять), інші будуть дуже слабко світитися. Це станеться з огляду на те, що зі збільшенням напруги навіть у 0,1В спостерігається збільшення сили струму, що проходить через світлодіод, в 1,5 разу.Тому так важливо стежити, щоб струм відповідав номіналу світлодіода.

100Вт лампи розжарювання еквівалентно 12-12,5Вт LED-світильника

Світловіддача, кут свічення та потужність світлодіодів

Порівняння світлового потоку діодів з іншими джерелами світла проводять, враховуючи силу випромінювання, що видається ними. Прилади розміром близько 5 мм діаметром дають від 1 до 5 лм світла. У той час як світловий потік лампи розжарювання 100Вт становить 1000 лм. Але при порівнянні необхідно враховувати, що у звичайної лампи світло розсіяне, а у світлодіода - спрямований. Тому необхідно брати до уваги кут розсіювання світлодіодів.

Кут розсіювання різних світлодіодів може становити від 20 до 120 градусів. При освітленні світлодіоди дають яскравіше світло по центру і знижують освітленість до країв кута розсіювання. Таким чином, світлодіоди краще висвітлюють конкретний простір, використовуючи при цьому менше потужності. Однак якщо потрібно збільшити площу освітленості, у конструкції світильника використовують лінзи, що розсіюють.

Як визначити потужність світлодіодів? Щоб визначити потужність світлодіодної лампи, яка потрібна для заміни лампи розжарювання, необхідно застосовувати коефіцієнт, що дорівнює 8. Так, замінити звичайну лампу потужністю 100Вт можна світлодіодним приладом потужністю не менше 12,5Вт (100Вт/8). Для зручності можна скористатися даними таблиці відповідності потужності ламп розжарювання та LED-джерел світла:

При використанні світлодіодів для освітлення дуже важливим є показник ефективності, який визначається ставленням світлового потоку (лм) до потужності (Вт).Порівнюючи ці параметри у різних джерел світла, отримуємо, що ефективність лампи розжарювання становить 10-12 лм/Вт, люмінесцентної – 35-40 лм/Вт, світлодіодної – 130-140 лм/Вт.

Колірна температура LED-джерел

Одним із важливих параметрів світлодіодних джерел є температура свічення. Одиниці виміру цієї величини – градуси Кельвіна (К). Слід зазначити, що всі джерела світла за температурою світіння поділяють на три класи, серед яких теплий білий має колірну температуру менше 3300 К, денний білий – від 3300 до 5300 К та холодний білий понад 5300 К.

Зверніть увагу! Комфортне сприйняття людським оком світлодіодного випромінювання безпосередньо залежить від колірної температури LED-джерела.

Колірна температура зазвичай вказується на маркуванні світлодіодних ламп. Вона позначається чотиризначним числом і літерою К. Вибір LED-ламп з певною колірною температурою залежить від особливостей застосування її для освітлення. Наведена нижче таблиця відображає варіанти використання світлодіодних джерел з різною температурою свічення:

Хвильова природа кольору дозволяє виразити колірну температуру світлодіодів, використовуючи довжину хвилі. Маркування деяких світлодіодних приладів відображає колірну температуру у вигляді інтервалу різних довжин хвиль. Довжина хвилі має позначення і вимірюється в нанометрах (нм).

Типорозміри SMD світлодіодів та їх характеристики

Зважаючи на розмір SMD світлодіодів, прилади класифікуються у групи з різними характеристиками. Найбільш популярні світлодіоди з типорозмірами 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 та 5630. Характеристики SMD світлодіодів в залежності від розмірів різняться. Так, різні типи SMD світлодіодів відрізняються за яскравістю, колірною температурою, потужністю. У маркуванні світлодіодів перші дві цифри показують довжину та ширину приладу.

Світлодіоди SMD 5630 на LED-стрічці

Основні параметри світлодіодів SMD 2835

До основних характеристик SMD світлодіодів 2835 відносять збільшену площу випромінювання. У порівнянні з приладом SMD 3528, який має круглу робочу поверхню, площа випромінювання SMD 2835 має прямокутну форму, що сприяє більшій світловіддачі при меншій висоті елемента (близько 0,8 мм). Світловий потік такого пристрою становить 50 лм.

Корпус світлодіодів SMD 2835 виконаний із термостійкого полімеру та може витримувати температуру до 240°С. Слід зазначити, що деградація випромінювання цих елементах становить менше 5% протягом 3000 годин функціонування. Крім того, прилад має досить низький тепловий опір переходу кристал-підкладка (4 С/Вт). Робочий струм максимальному значенні – 0,18А, температура кристала – 130°С.

За кольором свічення виділяють теплий білий з температурою свічення 4000 К, денний білий – 4800 К, чистий білий – від 5000 до 5800 К і холодний білий з колірною температурою 6500-7500 К. Варто відзначити, що максимальна величина світлового потоку світінням, мінімальна – у світлодіодів теплого білого кольору. У конструкції приладу збільшено контактні майданчики, що сприяє кращому відводу тепла.

Корисна порада! Світлодіоди SMD 2835 можуть бути використані для будь-якого типу монтажу.

Розміри світлодіода SMD 2835

Характеристики світлодіодів SMD 5050

У конструкції корпусу SMD 5050 розміщено три однотипні світлодіоди. LED джерела синього, червоного та зеленого кольору мають технічні характеристики, аналогічні кристалам SMD 3528. Значення робочого струму кожного із трьох світлодіодів становить 0,02А, отже сумарна величина струму всього приладу 0,06А. Для того щоб світлодіоди не вийшли з ладу, рекомендується не перевищувати цю величину.

LED прилади SMD 5050 мають пряму напругу величиною 3-3,3В та світловіддачу (мережевий потік) 18-21 лм. Потужність одного світлодіода складається із трьох величин потужності кожного кристала (0,7Вт) і становить 0,21Вт. Колір світіння, що випускається приладами, може бути білим у всіх відтінках, зеленим, синім, жовтим та багатобарвним.

Близьке розташування світлодіодів різних кольорів в одному корпусі SMD 5050 дозволило реалізувати кольорові світлодіоди з окремим керуванням кожним кольором. Для регулювання світильників із використанням світлодіодів SMD 5050 використовують контролери, завдяки чому колір світіння можна плавно змінювати від одного до іншого через задану кількість часу.Зазвичай такі прилади мають кілька режимів керування та можуть регулювати яскравість світлодіодів.

Розміри світлодіода SMD 5050

Типові характеристики світлодіода SMD 5730

Світлодіоди SMD 5730 – сучасні представники LED-приладів, корпус яких має геометричні розміри 5,7х3 мм. Потік. Крім того, вони можуть працювати в умовах підвищеної вологості, стійкі до перепадів температур та вібрації, мають тривалий термін служби.

Існує два різновиди приладів: SMD 5730-0,5 з потужністю 0,5Вт та SMD 5730-1 з потужністю 1Вт Відмінною особливістю приладів є можливість їх функціонування на імпульсному струмі. при імпульсній роботі прилад може витримувати силу струму до 0,18А. Цей тип світлодіодів забезпечує світловий потік до 45 лм.

Світлодіоди SMD 5730-1 працюють на постійному струмі 0,35А, при імпульсному режимі - до 0,8А. 5730 дорівнює 120 градусів. Ступінь деградації світлового потоку становить менше 1% під час роботи протягом 3000 годин.

Розміри світлодіода SMD 5730

Характеристики світлодіодів Cree

Компанія Cree (США) займається розробкою та випуском надяскравих та найпотужніших світлодіодів.Одна з груп світлодіодів Cree представлена ​​серією приладів Xlamp, які поділяються на однокристальні та багатокристальні. Однією з особливостей однокристальних джерел є розподіл випромінювання з обох боків приладу. Ця інновація дозволила випускати світильники з великим кутом свічення, використовуючи мінімальну кількість кристалів.

У серії LED-джерел XQ-E High Intensity кут світіння становить від 100 до 145 градусів. Маючи невеликі геометричні розміри 1,6х1,6 мм, потужність надяскравих світлодіодів – 3 Вольти, а світловий потік – 330 лм. Це одна з нових розробок компанії Cree. Всі світлодіоди, конструкція яких розроблена на базі одного кристала, мають якісну передачу кольору в межах CRE 70-90.

Стаття на тему:

Як зробити або полагодити LED-гірлянду самостійно. Ціни та основні характеристики найпопулярніших моделей.

Компанія Cree випустила кілька варіантів багатокристальних LED-приладів із новітніми типами живлення від 6 до 72 Вольт. Багатокристальні світлодіоди поділяються на три групи, до яких входять прилади з високою напругою, потужністю до 4Вт та вище 4Вт. У джерелах до 4Вт зібрано 6 кристалів у корпусі типу MX та ML. Кут розсіювання складає 120 градусів. Купити світлодіоди Cree такого типу можна з білим теплим та холодним кольором світіння.

Корисна порада! Незважаючи на високу надійність та якість світла, купити потужні світлодіоди серії MX та ML можна за відносно невеликою ціною.

До групи понад 4Вт входять світлодіоди з кількох кристалів. Найгабаритнішими в групі є прилади потужністю 25Вт, представлені серією MT-G. Новинка компанії – світлодіоди моделі XHP. Один із великих LED-приладів має корпус 7х7 мм, його потужність 12Вт, світловіддача 1710 лм.Світлодіоди з високою напругою живлення поєднують у собі невеликі габарити та високу світловіддачу.

LED-лампи серії XQ-E High Intensity виробника Cree (США)

Схеми підключення світлодіодів

Існують певні правила підключення світлодіодів. Враховуючи, що струм, що проходить через прилад, рухається тільки в одному напрямку, для тривалого і стабільного функціонування LED-приладів важливо враховувати не тільки певну напругу, але і оптимальну величину струму.

Схема підключення світлодіода до мережі 220В

Залежно від джерела живлення, що використовується, розрізняють два види схем підключення світлодіодів до 220В. В одному з випадків використовується драйвер з обмеженим струмом, у другому спеціальний блок живлення, що стабілізує напругу. Перший варіант враховує використання спеціального джерела із певною силою струму. Резистор у цій схемі не потрібно, а кількість світлодіодів, що підключаються, обмежується потужністю драйвера.

Для позначення світлодіодів на схемі використовують піктограми двох видів. Над кожним їх схематичним зображенням знаходяться дві невеликі паралельні стрілочки, спрямовані вгору. Вони символізують яскраве світло LED-приладу. Перед тим як підключити світлодіод до 220В, використовуючи блок живлення, необхідно в схему включити резистор. Якщо цю умову не виконати, це призведе до того, що робочий ресурс світлодіода суттєво скоротиться або він просто вийде з ладу.

Схема підключення світлодіодів до мережі 220В з використанням конденсатора, що гасить, С1

Якщо при підключенні використовувати блок живлення, стабільним у схемі буде лише напруга.Враховуючи незначний внутрішній опір LED-приладу, увімкнення його без обмежувача струму призведе до згоряння приладу. Саме тому схему включення світлодіода вводять відповідний резистор. Слід зазначити, що резистори бувають з різним номіналом, тому слід правильно розраховувати.

Корисна порада! Негативним моментом схем включення світлодіода в мережу 220 Вольт із використанням резистора стає розсіювання великої потужності, коли потрібно підключити навантаження з підвищеним споживанням струму. У цьому випадку резистор замінюють конденсатором, що гасить.

Як розрахувати опір для світлодіоду

При розрахунку опору для світлодіода керуються формулою:

U = IхR,

де U – напруга, I – сила струму, R – опір (закон Ома). Припустимо, необхідно підключити світлодіод із такими параметрами: 3В – напруга та 0,02А – сила струму. Щоб при підключенні світлодіода до 5 Вольтів на блоці живлення він не вийшов з ладу, треба забрати зайві 2В (5-3 = 2В). Для цього необхідно включити до схеми резистор із певним опором, який розраховується за допомогою закону Ома:

Резистори з різними значеннями опору

Отже, ставлення 2В до 0,02А становитиме 100 Ом, тобто. саме такий необхідний резистор.

Дуже часто буває, що, враховуючи параметри світлодіодів, опір резистора має нестандартне для приладу значення. Такі обмежувачі струму не можна знайти в точках продажу, наприклад, 128 або 112,8 Ом. Тоді слід використовувати резистори, опір яких має найближче значення порівняно з розрахунковим.При цьому світлодіоди функціонуватимуть не на повну силу, а лише на 90-97%, але це буде непомітно для ока і позитивно вплине на ресурс приладу.

В інтернеті представлено багато варіантів калькуляторів розрахунків світлодіодів. Вони враховують основні параметри: падіння напруги, номінальний струм, напруга на виході, кількість приладів у ланцюзі. Задавши в полі форми параметри LED-приладів та джерел струму, можна дізнатися про відповідні характеристики резисторів. Для визначення опору маркованих кольором струмообмежувачів також є онлайн розрахунки резисторів для світлодіодів.

Схеми паралельного та послідовного підключення світлодіодів

При складанні конструкцій з кількох LED-приладів використовують схеми включення світлодіодів у мережу 220 Вольт із послідовним або паралельним з'єднанням. При цьому для коректного підключення слід враховувати, що при послідовному включенні світлодіодів необхідна напруга є сумою падінь напруги кожного приладу. У той час, як при паралельному включенні світлодіодів складається сила струму.

Схеми паралельного підключення світлодіодів. У варіанті 1 на кожен ланцюг діодів використовується окремий резистор, у варіанті 2 один загальний для всіх ланцюгів

Якщо в схемах використовуються LED-прилади з різними параметрами, для стабільної роботи необхідно розрахувати резистор для кожного світлодіода окремо. Слід зазначити, що двох абсолютно однакових світлодіодів немає. Навіть прилади однієї моделі мають незначні відмінності у параметрах. Це призводить до того, що при підключенні великої кількості в послідовну або паралельну схему з одним резистором, вони можуть швидко деградувати і вийти з ладу.

Зверніть увагу! При використанні одного резистора у паралельній чи послідовній схемі можна підключати лише LED-прилади з ідентичними характеристиками.

Розбіжність у параметрах при паралельному підключенні кількох світлодіодів, допустимо 4-5 шт., не вплине працювати приладів. А якщо в таку схему підключити багато світлодіодів, це буде поганим рішенням. Навіть якщо LED-джерела мають незначний розкид характеристик, це призведе до того, що деякі прилади випромінюватимуть яскраве світло і швидко згорять, а інші будуть слабо світитися. Тому при паралельному підключенні завжди слід використовувати окремий резистор для кожного приладу.

Що стосується послідовного з'єднання, то тут має місце економне споживання, так як весь ланцюг витрачає кількість струму, що дорівнює споживання одного світлодіода. При паралельній схемі споживання становить суму витрачання всіх включених у схему LED-джерел, включених у схему.

Схема послідовного підключення світлодіодів

Як підключити світлодіоди до 12 Вольтів

У конструкції деяких приладів резистори передбачені ще на етапі виготовлення, що дає можливість підключення світлодіодів до 12 Вольт або 5 Вольт. Однак такі прилади не завжди можна знайти у продажу. Тому у схемі підключення світлодіодів до 12 вольт передбачають обмежувач струму. Насамперед необхідно з'ясувати характеристики світлодіодів, що підключаються.

Такий параметр, як пряме падіння напруги типових LED-приладів становить близько 2В. Номінальний струм цих світлодіодів відповідає 0,02А. Якщо потрібно підключити такий світлодіод до 12В, то зайві 10В (12±2) необхідно погасити обмежувальним резистором.За допомогою закону Ома можна розрахувати йому опір. Отримаємо, що 10/0,02 = 500 (Ом). Таким чином, необхідний резистор з номіналом 510 Ом, який є найближчим рядом електронних компонентів Е24.

Щоб така схема працювала стабільно, потрібно обчислити потужність обмежувача. Використовуючи формулу, виходячи з якої потужність дорівнює добутку напруги та струму, розраховуємо її значення. Напруга величиною 10В множимо на струм 0,02А і отримуємо 0,2Вт. Таким чином, потрібний резистор, стандартний номінал потужності якого становить 0,25Вт.

Схема підключення RGB світлодіодної стрічки до 12В

Якщо в схему необхідно включити два LED-прилади, слід враховувати, що напруга, що падає на них, буде становити вже 4В. Відповідно для резистора залишиться погасити не 10В, а 8В. Отже, подальший розрахунок опору та потужності резистора робиться на підставі цього значення. Розташування резистора у схемі можна передбачити будь-де: з боку анода, катода, між світлодіодами.

Як перевірити світлодіод мультиметром

Один із способів перевірки робочого стану світлодіодів – тестування мультиметром. Таким приладом можна діагностувати світлодіоди будь-якого виконання. Перед тим, як перевірити світлодіод тестером, перемикач приладу встановлюють у режимі «продзвінки», а щупи прикладають до висновків. При замиканні червоного щупа на анод, а чорного на катод, кристал повинен випромінювати світло. Якщо змінити полярність, на дисплеї приладу має відображатись показ «1».

Корисна порада! Перед тим, як перевірити світлодіод на працездатність, рекомендується приглушити основне освітлення, тому що при тестуванні струм дуже низький і світлодіод буде випромінювати світло так слабо, що при нормальному освітленні цього можна не помітити.

Схема перевірки світлодіода за допомогою цифрового мультиметра

Тестування LED-приладів можна провести, не використовуючи щупи. Для цього отвори, розташовані в нижньому куті приладу, анод вставляють в отвір з символом «Е», а катод – з покажчиком «С». Якщо світлодіод у робочому стані – він має засвітитися. Цей метод тестування підходить для світлодіодів із досить довгими контактами, очищеними від припою. Положення перемикача за такого способу перевірки не має значення.

Як перевірити світлодіоди мультиметром, не випоюючи? Для цього необхідно припаяти до щуп тестера шматочки від звичайної скріпки. Як ізоляція підійде текстолітова прокладка, яка укладається між проводами, після чого обробляється ізолентою. На виході виходить своєрідний перехідник для підключення щупів. Скріпки добре пружні і надійно фіксуються в роз'ємах. У такому вигляді можна підключити щупи до світлодіодів, не випаюючи їх зі схеми.

Що можна зробити зі світлодіодів своїми руками

Багато радіоаматорів практикують складання різних конструкцій зі світлодіодів своїми руками. Зібрані самостійно вироби не поступаються якістю, інколи ж і перевершують аналоги виробничого виготовлення. Це можуть бути кольоромузичні пристрої, миготливі конструкції світлодіодів, вогні, що біжать, на світлодіодах своїми руками і багато іншого.

Використання світлодіодів у створенні сценічних костюмів

Складання стабілізатора струму для світлодіодів своїми руками

Щоб ресурс світлодіода не виробився раніше за визначений термін, необхідно щоб струм, що протікає через нього, мав стабільне значення. Відомо, що світлодіоди червоного, жовтого та зеленого кольору можуть справлятися з підвищеним навантаженням по струму. У той час як синьо-зелені та білі LED-джерела навіть при невеликому навантаженні згоряють за 2 години. Таким чином, для нормальної роботи світлодіода необхідно вирішити питання щодо його живлення.

Якщо зібрати ланцюжок із послідовно або паралельно з'єднаних світлодіодів, то забезпечити їм ідентичне випромінювання можна в тому випадку, якщо струм, що проходить через них, матиме однакову силу. Крім того, імпульси зворотного струму можуть негативно вплинути на ресурс LED-джерел. Щоб цього не сталося, необхідно включити в схему стабілізатор струму для світлодіодів.

Якісні ознаки світлодіодних світильників залежать від драйвера, що застосовується – пристрою, яке перетворює напругу в стабілізований струм з конкретним значенням. Багато радіоаматорів збирають схему живлення світлодіодів від 220В своїми руками на базі мікросхеми LM317. Елементи для такої електронної схеми мають невелику вартість та такий стабілізатор легко сконструювати.

Схема підключення потужного світлодіода з використанням інтегрального стабілізатора напруги LM317

При використанні стабілізатора струму LM317 для світлодіодів регулюють струм в межах 1А. Випрямляч з урахуванням LM317L стабілізує струм до 0,1А. У схемі пристрою використовують лише один резистор. Його розраховують за допомогою онлайн-калькулятора опору для світлодіода. Для живлення підійдуть підручні пристрої: блоки живлення від принтера, ноутбука або іншої побутової електроніки.Складніші схеми збирати самостійно не вигідно, тому що їх простіше придбати в готовому вигляді.

ДХО зі світлодіодів своїми руками

Застосування на автомобілях денних ходових вогнів (ДХО) помітно підвищує видимість автомобіля в світлий час іншими учасниками дорожнього руху. Якщо використовувати менш потужні LED-джерела, світловий потік не буде відповідати нормативам для таких вогнів.

Корисна порада! При виготовленні ДХО своїми руками, враховуйте вимоги ГОСТу: світловий потік 400-800 Кд, кут свічення у горизонтальній площині – 55 градусів, вертикальній – 25 градусів, площа – 40 см².

Денні ходові вогні покращують видимість автомобіля на дорозі

Для основи можна використовувати плату з алюмінієвого профілю з майданчиками для кріплення світлодіодів. Світлодіоди фіксуються на платі за допомогою теплопровідного клеючого складу. окремо. Провід виводяться в будь-яку зручну сторону.

Далі виготовляється корпус для ДХО, який служить одночасно і радіатором. Для цього можна використовувати П-образний профіль. покриття буде служити як вологозахист.

Підключення ДХО до живлення здійснюється з обов'язковим використанням резистора, опір якого попередньо прораховується та перевіряється. Способи підключення можуть бути різними з огляду на модель автомобіля. Схеми підключення можна знайти в Інтернеті.

Схема підключення ДХО із блоком управління

Як зробити, щоб світлодіоди блимали

Найбільш популярними миготливими світлодіодами, які можна купити в готовому вигляді, є прилади, регульовані рівнем потенціалу. Миготіння кристала відбувається за рахунок зміни живлення на висновках приладу. Так, двоколірний червоно-зелений LED-прилад випромінює світло в залежності від напрямку струму, що проходить по ньому. Ефект миготіння в RGB-світлодіоді досягається підключенням трьох висновків для окремого управління конкретної системи регулювання.

Але можна зробити миготливим і звичайний одноколірний світлодіод, маючи в арсеналі мінімум електронних компонентів. Перед тим як зробити світлодіод, що миготить, необхідно вибрати працюючу схему, яка буде простою і надійною. Можна використовувати схему миготливого світлодіода, яка буде запитана від джерела з напругою 12В.

Схема складається з транзистора невеликої потужності Q1 (підійде високочастотний кремнієвий КТЗ 315 або його аналоги), резистора R1 820-1000 Ом, 16-вольтового конденсатора С1 ємністю 470 мкФ і LED-джерела. При включенні схеми конденсатор заряджається до 9-10В після цього транзистор на мить відкривається і віддає накопичену енергію світлодіоду, який починає блимати. Цю схему можна реалізувати лише у разі живлення джерела 12В.

Блимання світлодіодів використовується, наприклад, в ялинковій гірлянді

Можна зібрати більш удосконалену схему, яка працює за аналогією з транзисторним мультивібратором.У схему входять транзистори КТЗ 102 (2 шт.), резистори R1 і R4 по 300 Ом кожен, щоб обмежити струм, резистори R2 і R3 по 27000 Ом, щоб задавати струм бази транзисторів, 16-вольтові полярні конденсатори (2) мкФ) і два LED-джерела. Ця схема живиться від джерела постійної напруги 5В.

Схема працює за принципом «пари Дарлінгтона»: конденсатори С1 і С2 поперемінно заряджаються і розряджаються, що спричиняє відкривання конкретного транзистора. Коли один транзистор віддає енергію С1, спалахує один світлодіод. Далі плавно заряджається С2, а струм бази VT1 ​​знижується, що призводить до закриття VT1 і відкриття VT2 і спалахує інший світлодіод.

Корисна порада! Якщо використовувати напругу живлення понад 5В, потрібно застосувати резистори з іншим номіналом, щоб унеможливити вихід з ладу світлодіодів.

Схема спалахів на світлодіоді

Складання кольоромузики на світлодіодах своїми руками

Щоб реалізувати досить складні схеми музики на світлодіодах своїми руками, необхідно спочатку розібратися, як працює найпростіша схема музики. Вона складається з одного транзистора, резистора та LED-приладу. Таку схему можна запитати від джерела із номіналом від 6 до 12В. Функціонування схеми відбувається з допомогою каскадного посилення із загальним випромінювачем (эмиттером).

На базу VT1 надходить сигнал із змінною амплітудою та частотою. У разі коли коливання сигналу перевищують заданий поріг, транзистор відкривається і спалахує світлодіод. Мінусом цієї схеми є залежність миготіння від ступеня звукового сигналу. Таким чином ефект кольоромузики буде виявлятися лише за певної міри гучності звуку. Якщо звук збільшити. світлодіод весь час горітиме, а при зменшенні – трохи спалахуватиме.

Щоб досягти повноцінного ефекту, використовують схему музики на світлодіодах з розбивкою діапазону звуку на три частини. Схема із триканальним перетворювачем звуку живиться від джерела напругою 9В. Велику кількість схем музики можна знайти в інтернеті на різних форумах радіоаматорів. Це можуть бути схеми музики кольорів з використанням одноколірної стрічки, RGB-світлодіодної стрічки, а також схеми плавного включення і вимикання світлодіодів. Так само в мережі можна знайти схеми вогнів, що біжать, на світлодіодах.

Схема для збирання музики кольору своїми руками

Конструкція індикатора напруги на світлодіодах своїми руками

Схема індикатора напруги включає резистор R1 (змінний опір 10 кОм), резистори R1, R2 (1кОм), два транзистори VT1 ​​КТ315Б, VT2 КТ361Б, три світлодіоди – HL1, HL2 (червоні), HLЗ (зелений) X1, X2 – 6-вольтові джерела живлення. У цій схемі рекомендується використовувати LED-прилади з напругою 1,5В.

Алгоритм роботи саморобного світлодіодного індикатора напруги є таким: коли подається напруга, світиться центральна LED-джерело зеленого кольору. У разі падіння напруги включається світлодіод червоного кольору, розташований ліворуч. Збільшення напруги змушує світитися червоний світлодіод, розміщений праворуч. При середньому положенні резистора всі транзистори будуть у закритому положенні, і напруга надійде лише на центральний зелений світлодіод.

Відкриття транзистора VT1 відбувається, коли повзунок резистора пересувають нагору, тим самим підвищуючи напругу. У цьому випадку надходження напруги на HL3 припиняється і воно подається на HL1.При переміщенні повзунка вниз (зниження напруги) відбувається закриття транзистора VT1 і відкриття VT2, що дасть живлення світлодіоду HL2. З незначною затримкою LED HL1 згасне, HL3 один раз майне і засвітиться HL2.

Схема складання індикатора напруги на світлодіодах своїми руками

Таку схему можна зібрати, використовуючи радіодеталі від застарілої техніки. Деякі збирають її на текстолітовій платі, дотримуючись масштабу 1:1 з розмірами деталей, щоб усі елементи могли розміститися на платі.

Безмежний потенціал LED-освітлення дає можливість самостійно конструювати зі світлодіодів різні світлотехнічні прилади з відмінними характеристиками та досить низькою вартістю.