Який світлодіод поставити у ліхтарик. Які світлодіоди використовуються у ліхтариках та які краще? II
Одна річ, якщо Вам потрібно зрідка організувати додаткове підсвічування у підвалі або коморі та зовсім інше – постійне використання ліхтаря в екстремальних умовах дикої природи. У першому випадку підійде практично будь-який не брендований ліхтарик: можна покластися на власну інтуїцію. Однак, якщо Ви плануєте використовувати прилад тривалий час, намагайтеся не купувати найдешевші варіанти.
Якщо Ваша професійна діяльність або улюблене захоплення пов'язані з військовими чи пошуковими операціями, купуйте лише ліхтарі відомих марок. Ніщо не вартує так дорого як добре ім'я: виробники дорожать своїм брендом і підтримують його репутацію, постійно впроваджуючи в моделі технічні покращення.
При виборі мобільного освітлювального приладу потрібно враховувати цілу низку різних факторів, наприклад таких, як матеріал виконання корпусу, джерела живлення, проте серцем сучасного ліхтаря залишаються світлодіоди - напівпровідники, які здатні випромінювати яскраве оптичне свічення, якщо пропустити через них у прямому напрямку електричний струм. Види світлодіодів та їх характеристики – це те, що потрібно поставити на перше місце при виборі ліхтаря.
Важко собі уявити, що такий важливий практичний винахід як світлодіоди тривалий час використовувалося лише як світлова індикація. Перший світлодіод був запатентований в 1927 Лосєвим О.В., проте широке практичне вживання тривалий час було заморожено через слабкий рівень розвитку напівпровідникових технологій. На даному етапі сучасні виробники використовують різні види світлодіодів для ліхтарів. Як у них розібратися?
Тонкості вибору: сучасні види світлодіодів та їх характеристики
У 95% нових моделях ліхтарів застосовуються світлодіоди Cree, які випускаються в різних серіях. За короткий час це заповзятливий виробник практично вижив із ринку всіх конкурентів.
Головна відмінність світлодіодів прив'язана до максимальної яскравості світіння та розмірів. З усієї пропонованої різноманітності окремо варто виділити такі основні серії:
- XP-E та XP-E2 мають стандартні розміри 3,5х3,5 мм, розраховані на силу струму 1А та потужність 3,5Вт. Як правило, використовуються у брелокових та дрібних моделях.
- XP-G, XP-G2 при аналогічних розмірах діода потужність становить 4,9 Вт, сила струму – 1,5 А, яскравість до 490 лм. Використовують у дрібних ліхтарях, як і попередню серію.
- XM-L та XM-L2 при розмірах 5х5 мм забезпечують 10 Вт потужності, 3А струму та 1040 лм яскравості. Такі діоди в кількості одного або декількох штук застосовуються в середніх та великих ліхтарях.
Світлодіоди, які додатково промарковані цифрою 2, відрізняються тим, що яскравість видають на 10-20% вище.
Останнім часом популярність набирають також світлодіоди Nichia 219, які практично здійснили прорив. Вони відрізняються від фірми Cree більш якісною передачею кольорів, яка приємна для ока.
Важливий параметр: бін яскравості або світлова температура
Види світлодіодів для ліхтарів мають різну температуру свічення. Будьте уважні: найбільш комфортний спектр світіння підбирається індивідуально, а у солідних виробників одна модель може випускатися з різними варіантами світлодіода різних відтінків.
Виробники поділяють їх на основні групи, які досить просто розрізнити завдяки стандартному маркуванню:
- Warm White – теплі кольори. Такі світлодіоди коштують дорожче, тому що дають менше спотворення природних кольорів.
- Neutral White – нейтральні. Є золотою серединою. Як і світлодіоди з теплим спектром, оптимально підходять для побутових цілей.
- Cool White – холодні. Як правило, монтуються в більш бюджетних моделях, дещо спотворюють натуральні кольори за рахунок синюватого відтінку, проте, порівняно з теплими, забезпечують більш високу яскравість. Використовуються у потужних тактичних та пошукових ліхтарях.
LED драйвери: стабілізація струму
У всіх якісних моделях світлодіод живиться не безпосередньо від акумуляторів, а через пристрій, що стабілізує, - драйвер. Крім економії заряду батареї, наявність цієї комплектуючої забезпечує низку таких важливих додаткових функцій, як можливість ступінчастого регулювання яскравості свічення, режим миготіння, контроль температури, розряду батареї, режимів експлуатації.
Вибираючи оптимальні види світлодіодів для ліхтарів, слід пам'ятати, що чим більша площа світлодіода, тим легше створити за його допомогою широкий промінь і навпаки. Чим більше люменів видає ліхтар, тим яскравіший потік світла і тим коротший час роботи елементів живлення.
Проблема вибору світлодіода стоїть гостро у зв'язку з їх широким асортиментом та безмежним діапазоном цін. Технологія виробництва та параметри LED ламп прискорюються дуже швидко. Важко наздогнати новинки, ще важче розібратися в тому, який діод краще, який новіший і що слід купувати в тому чи іншому випадку.
Безумовно, вибирати джерело світла слід з потреб. Якщо ви фанатик новинок і любите помірятися довжиною та шириною променя в компанії однодумців, природно, вам потрібні останні суперяскраві новинки. Для мисливців, рибалок, дайверів та інших любителів активного проведення часу важливі яскравість, фокусування або розсіяність променя, його колірний відтінок.
Розшифровка бін-кодів світлодіодів
При виробництві світлодіодів їм надаються бін-коди. На перший погляд, ця абракадабра не говорить ні про що. Лише знаючи класифікацію, стає зрозуміло, який діод перебуває перед вами. Бін світлодіода включає дані про конструкцію корпусу, підгрупу кольору, відтінок кольору, код яскравості. Є додаткові цифри щодо внутрішнього виробничого коду, для користувача вони не мають цінності.
Наприклад:
XPGWHT-L1-1C0-R5 - це діод з корпусом XPG, колір - WHT (білий), підгрупа L1-білий, 1C0 - відтінок за таблицею ANSI, R5 - код яскравості (139-148 люмен при 350 мА).
Cree XLAMP XR-E
Найпоширеніший, але досить застарілий світлодіод. Є невеликим кристалом із захисною скляною лінзою, встановлений на підкладці, яка виконує функцію тепловідведення і служить основою для контактів.
Потужність світлового потоку залежить від коду яскравості і знаходиться в діапазоні від Q2 (від 87,4 до 93,9 люмен) до R2 (від 114 до 122 люмен) притоці 350 мА. Як правило, діод такого класу використовується у недорогих ліхтариках. Максимальна температура світловипромінюючого кристала до 150 °С, при роботі з максимальним струмом не більше 1 А та напрузі не більше 3,9 В.
Випускаються у колірних відтінках:
теплий білий - 2700-3600 ° К;
нейтральний білий - 3700-5000 ° К;
холодний білий -5000-10000 ° До.
Cree XLAMP XP
- XPE. Ця серія користується особливою популярністю за рахунок поєднання надійності конструкції, підвищених характеристик світловіддачі та прийнятної вартості. Зовні кристал має більші розміри, ніж попередні серії, неглибокий рефлектор. Максимальна температура 150 °C, сила струму 1 А, напруга 3,4 В. Cree XPE має ширшу температурну шкалу кольорів, в шкалу введено відтінок Outdoor white з діапазоном 4000-5300 °К. Це більш природний холодний білий колір. Яскраві біни: N4, P2, P3, P4, Q2, Q3, Q4, Q5, R2, R3, це 144-280 Лм. Світлова віддача 19-34 лм/Вт.
- XPC. Ця серія є модифікацією XP-E із силою струму 0,5 А та напругою 3,5 В. Колірні відтінки та потужність світлового потоку знаходиться в тому ж діапазоні, що й у прототипу. Світлова віддача вище (35-59 лм/Вт), відповідно можна говорити про явну перевагу за цим параметром. XPE та XPC використовуються в малогабаритних ручних ліхтариках.
- XPG. Світлодіод нового покоління, що відрізняється надяскравістю та ефективністю. Має порівняно більшу площу кристала, може витримувати до 1,5 А. Світлова віддача залишає далеко позаду попередників і знаходиться в діапазоні від 90 до 139 лм/Вт. Максимальний світловий потік 346-534 Лм. Колірний відтінок поділяється на 4 групи. Класифікація бінів яскравості: Q4, Q5, R2, R3, R4, R5, S2, S3 - визначається при струмі в 700 мА. Діоди цього класу використовують для потужних ручних, спортивних ліхтарів. Для далекобійних, суперяскравих ліхтарів слід використовувати новітню систему XP-G2, що має більшу світловіддачу при стандартних характеристиках.
Cree XM-L
Дуже потужний світлодіод (10 Вт), що використовується у професійних ліхтарях та стаціонарних джерелах освітлення. Кристал має розміри в 2,5 рази більші за XPG, що забезпечує широкий пучок світла. Якщо використовувати неглибокий рефлектор, виходить велика заливна пляма від ліхтаря. Світловий потік при струмі 3 А може досягати 900 Лм. Максимальний світловий потік, що залежить від бина яскравості – 1008 лм. Класифікація бінів яскравості визначається при струмі в 700 мА, використовуються: S6, T2-T6, U2, U3 (аналог Cree J-A5).
Який діод вибрати?
Якщо вам важливі світлові характеристики, то на марку світлодіода можна і не дивитися, оскільки вона визначає лише конструктивні особливості. Немає необхідності купувати потужний діод Cree XM-L для ліхтарика-брелока, тут достатньо XPE. Для потужних та надійних джерел світла краще підійдуть XP-G, XP-G2, XM-L, XM-L2.
Колірна група – це справа смаку. Оптимальним варіантом є нейтральний чи природний білий. Виняток становлять професіонали, які використовують світлодіоди у своїй оптиці та їм важливий спектральний відтінок.
Потужність ліхтаря залежить від джерела живлення, а ось яскравість безпосередньо від бінів. При струмі 350 мА найбільш яскравими будуть Q5 і R2, при струмі 700 мА - T6, S3 або U2 U3. Вибираючи яскраві біни, враховуйте, що деякі з них, наприклад U, можуть працювати тільки в холодному спектрі, тому для ліхтарів з м'яким, теплим світлом краще підібрати щось їх кодування T.
З часів винаходу електричного освітлення вченими створювалися дедалі економічніші джерела. Але справжнім проривом у цій галузі став винахід світлодіодів, які не поступаються силою світлового потоку попередникам, проте витрачають у багато разів менше електроенергії. Їхньому створенню, починаючи від першого індикаторного елемента і закінчуючи найяскравішим на сьогодні діодом «Cree», передувала величезна кількість роботи. Сьогодні ми спробуємо розібрати різні характеристики світлодіодів, дізнаємося, як ці елементи еволюціонували і як їх класифікують.
Читайте у статті:
Принцип роботи та влаштування світлових діодів
Світлодіоди відрізняє від звичних освітлювальних приладів відсутність у ньому нитки розжарення, крихкої колби та газу в ній. Це принципово відмінний від них елемент. Говорячи науковою мовою, світіння створюється з допомогою наявності у ньому матеріалів р- і n-типу. Перші накопичують позитивний заряд, а другі негативний. Матеріали р-типу накопичують у собі електрони, тоді як у n-типі утворюються дірки (місця, де електрони відсутні). У момент появи на контактах електричного заряду вони прагнуть р-n-переходу, де кожен електрон інжектується саме в р-тип. З боку зворотного, негативного контакту n-типу внаслідок подібного руху виникає свічення. Воно обумовлено виділенням фотонів. При цьому не всі фотони випромінюють видиме людським оком світло. Сила, що змушує рухатися електрони, називається струмом світлодіода.
Ця інформація ні до чого звичайному обивателю. Достатньо знати, що світлодіод має міцний корпус та контакти, яких може бути від 2-х до 4-х, а також те, що кожен світлодіод має свою номінальну напругу, необхідну для свічення.
Корисно знати!Підключення здійснюється завжди в однаковому порядку. Це означає, що якщо до контакту "-" на елементі підключити "+", то світіння не буде - матеріали р-типу просто не зможуть зарядитися, а значить не буде руху до переходу.
Класифікація світлодіодів за їх сферою застосування
Такі елементи можуть бути індикаторними та освітлювальними. Перші були винайдені раніше других, причому вони вже давно використовуються в радіоелектроніці. А ось з появою першого освітлювального світлодіода розпочався справжній прорив у електротехніці. Попит на освітлювальні прилади такого типу неухильно зростає. Але й прогрес не стоїть на місці – винаходяться та впроваджуються у виробництво все нові види, які стають все яскравішими, не споживаючи при цьому більше енергії. Розберемо докладніше, якими бувають світлодіоди.
Індикаторні світлодіоди: трохи історії
Перший такий світлодіод червоного кольору було створено у середині ХХ століття. Хоча він мав низьку енергоефективність і випромінював тьмяне свічення, напрямок виявився перспективним і розробки у цій обрості продовжилися. У 70-х роках з'являються зелені та жовті елементи, а роботи щодо їх удосконалення не припиняються. До 90-го року сила їхнього світлового потоку досягає 1 Люмена.
1993 ознаменований появою в Японії першого синього світлодіода, який був набагато яскравіше попередників. Це означало, що тепер, поєднуючи три кольори (які й становлять усі відтінки веселки), можна отримати будь-який. На початку 2000-х сила світлового потоку вже сягає 100 люменів. У наш час світлодіоди не перестають удосконалюватися, збільшуючи яскравість без збільшення споживаної потужності.
Використання світлодіодів у побутовому та промисловому освітленні
Зараз подібні елементи використовуються у всіх галузях, чи то машино- чи автомобілебудування, освітлення виробничих цехів, вулиць чи квартир. Якщо взяти останні розробки, можна сказати, що навіть характеристики світлодіодів для ліхтариків часом не поступаються старим галогеновим лампам на 220 В. Спробуємо навести один приклад. Якщо взяти характеристики світлодіода 3 Вт, то вони будуть зіставні з даними лампи розжарювання із споживанням 20-25 Вт. Виходить економія електроенергії майже в 10 разів, що при повсякденному постійному використанні в квартирі дає дуже істотну вигоду.
Чим хороші світлодіоди і чи є в них мінуси
Про позитивні якості світлових діодів можна сказати багато. Основними з них можна назвати:
Що ж до негативних сторін, то їх всього дві:
- Працюють лише з постійною напругою;
- Випливає з першого - висока вартість ламп на їх основі через необхідність використання (електронного стабілізуючого блоку).
Які основні характеристики світлодіодів?
При виборі таких елементів для тієї чи іншої мети кожен звертає увагу на їх технічні дані. Основне, на що слід звернути увагу, набуваючи приладів на їх основі:
- струм споживання;
- Номінальна напруга;
- споживана потужність;
- температура кольору;
- сила світлового потоку.
Це те, що ми можемо побачити на маркуванні . Насправді ж, характеристик набагато більше. Про них зараз і поговоримо.
Струм споживання світлодіода – що це таке
Струм споживання світлодіода дорівнює 0.02 А. Але це стосується лише елементів з одним кристалом. Існують і потужніші світлові діоди, у складі яких може бути 2, 3 і навіть 4 кристали. У цьому випадку струм споживання збільшуватиметься, кратно числу чіпів. Саме цей параметр і диктує необхідність підбору резистора, що впаюється на введенні. В цьому випадку опір світлодіода не дає високому струму миттєво спалити елемент LED. Це може статися через високий струм мережі.
Номінальна напруга
Напруга світлодіода має пряму залежність від його кольору. Це відбувається через різницю матеріалів для їх виготовлення. Розглянемо цю залежність.
| Колір світлодіода | Матеріал | Пряма напруга при 20 мА | |
|---|---|---|---|
| Типове значення (В) | Діапазон (В) |
||
| ІЧ | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| червоний | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Помаранчевий | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Жовтий | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Зелений | GaP, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Блакитний | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| Білий | Синій/УФ діод із люмінофором | 3,6 | 2,7-4,3 |
Опір світлових діодів
Сам собою один і той же світлодіод може мати різний опір. Змінюється воно залежно від включення до ланцюга. В один бік – близько 1 кому, в інший – кілька МОм. Але тут є власний нюанс. Опір світлодіода нелінійний. Це означає, що воно може змінюватися в залежності від напруги, що подається на нього. Чим вище напруга, тим нижче буде опір.
Світловіддача та кут свічення
Кут світлового потоку світлодіодів може відрізнятися, залежно від їхньої форми та матеріалу виготовлення. Він може перевищувати 120 0 . З цієї причини, якщо потрібно більше розсіювання, застосовують спеціальні відбивачі та лінзи. Це якість «спрямованого світла» та сприяє найбільшій силі світлового потоку, яка може досягати 300-350 Лм у одного світлодіода на 3 Вт.
Потужність світлодіодних ламп
Потужність світлодіода – величина суто індивідуальна. Вона може змінюватись в діапазоні від 0.5 до 3 Вт. Визначити її можна за законом Ома P = I × U , де I - Сила струму, а U - Напруга світлодіода.
Потужність – досить важливий показник. Особливо коли необхідно розрахувати, який необхідний для тієї чи іншої кількості елементів.
кольорова температура
Цей параметр схожий на інші лампи. Найбільш наближені до температурного спектру до світлодіодних люмінесцентні лампи. Вимірюється колірна температура К (Кельвін). Світіння може бути теплим (2700-3000К), нейтральним (3500-4000К) або холодним (5700-7000К). Насправді відтінків набагато більше, тут вказані основні.
Розмір чіпа LED елемента
Цей параметр самостійно виміряти при покупці не вдасться і зараз шановному читачеві стане зрозумілим чому. Найпоширеніші розміри – це 45х45 mil та 30х30 mil (відповідають 1 Вт), 24х40 mil (0.75 Вт) та 24х24 mil (0.5 Вт). Якщо перевести в більш звичну систему вимірювань, то 30х30 mil дорівнюватимуть 0.762х0.762мм.
Чіпів (кристалів) в одному світлодіоді може бути багато. Якщо елемент не має шару люмінофора (RGB – кольоровий), кількість кристалів можна підрахувати.
Важливо!Не варто купувати дуже дешеві світлодіоди китайського виробництва. Вони можуть виявитися не лише низькою якістю, а й характеристики їх найчастіше завищені.
Що таке SMD світлодіоди: їх характеристики та відмінність від звичайних
Чітка розшифровка цієї абревіатури виглядає як Surface Mount Devices, що в буквальному перекладі означає «що монтується на поверхні». Щоб було зрозуміліше, можна згадати, що звичайні світлові діоди циліндричної форми на ніжках утоплюються ними в плату і припаюються з іншого боку. На відміну від них, SMD-компоненти фіксуються лапками з того ж боку, де знаходяться і самі. Такий монтаж дозволяє створити двосторонні друковані плати.
Такі світлодіоди набагато яскравіші і компактніші за звичайні і є елементами нового покоління. Їхні габарити вказуються в маркуванні. Але не варто плутати розмір SMD світлодіода та кристала (чіпа) яких у складі компонента може бути безліч. Розберемо кілька таких світлових діодів.
Параметри LED SMD2835: розміри та характеристики
Багато майстрів-початківців плутають маркування SMD2835 з SMD3528. З одного боку вони мають бути однакові, адже маркування вказує, що ці світлодіоди мають розмір 2.8х3.5 мм та 3.5 на 2.8 мм, що одне й те саме. Однак це помилка. Технічні характеристики світлодіода SMD2835 набагато вищі, при цьому він має товщину всього 0.7 мм проти 2 мм у SMD3528. Розглянемо дані SMD2835 з різною потужністю:
| Параметр | Китайська 2835 | 2835 0,2W | 2835 0,5W | 2835 1W |
|---|---|---|---|---|
| Сила світлового потоку, Лм | 8 | 20 | 50 | 100 |
| Потужність, Вт | 0,09 | 0,2 | 0,5 | 1 |
| Температура в градусах С | +60 | +80 | +80 | +110 |
| Струм споживання, ма | 25 | 60 | 150 | 300 |
| Напруга, В | 3,2 | |||
Як можна зрозуміти, технічні характеристики SMD2835 можуть досить різноманітні. Все залежить від кількості та якості кристалів.
Характеристики світлодіода 5050: більш габаритний SMD-компонент
Досить дивно, що при великих габаритах цей світлодіод має меншу силу світлового потоку, ніж попередній варіант – 18-20 Лм. Причиною цього мала кількість кристалів - зазвичай їх всього два. Найбільш поширене застосування такі елементи знайшли у світлодіодних стрічках. Щільність з смуги зазвичай становить 60 шт/м, що загалом дає близько 900 Лм/м. Гідність їх у цьому випадку в тому, що стрічка дає рівномірне спокійне світло. При цьому кут її освітлення максимальний і дорівнює 1200.
Випускаються такі елементи з білим світінням (холодного або теплого відтінку), одноколірними (червоний, синій або зелений), триколірними (RGB), а також чотириколірними (RGBW).
Характеристики світлодіодів SMD5730
Порівняно з цим компонентом попередні вже вважаються застарілими. Їх уже можна назвати навіть над яскравими світлодіодами. 3 вольти, які живлять і 5050 і 2835 видають тут до 50 Лм при 0.5 Вт. Технічні характеристики SMD5730 набагато вище, а значить їх необхідно розглянути.
І все-таки це не найяскравіший із SMD-компонентів світлодіод. Порівняно недавно на російському ринку з'явилися елементи, які в буквальному значенні «заткнули за пояс» решту. Про них зараз і йтиметься.
Світлодіоди «Cree»: характеристики та технічні дані
Сьогодні аналогів продукції фірми Cree немає. Характеристики понад яскраві світлодіоди їх виробництва справді вражають. Якщо попередні елементи могли похвалитися силою світлового потоку лише в 50 Лм з одного кристала, то, наприклад, характеристики світлодіода XHP35 від Cree говорять про 1300-1500 Лм так само від одного чіпа. Але й потужність їх більша – вона становить 13 Вт.
Якщо узагальнити характеристики різних модифікацій та моделей світлодіодів цієї марки, то можна побачити таке:
Сила світлового потоку SMD LED Cree називається біном, який в обов'язковому порядку проставляється на упаковці. Останнім часом з'явилося дуже багато підробок під цю марку, переважно китайського виробництва. При покупці їх складно відрізнити, а ось уже через місяць використання їх світло тьмяніє і вони перестають відрізнятися від інших. За досить високої вартості таке придбання стане неприємним сюрпризом.
Пропонуємо Вам невелике відео на цю тему:
Перевірка світлодіода мультиметром – як її виконати
Найпростішим і найдоступнішим способом є «продзвонювання». На мультиметрах є окреме положення перемикача спеціально для діодів. Переключивши прилад у потрібну позицію, торкаємося щупами до ніжок світлодіода. Якщо на дисплеї з'явилася цифра «1», слід змінити полярність. У цьому положенні зумер мультиметра повинен видавати звуковий сигнал, а світлодіод світиться. Якщо такого не сталося, значить, він вийшов з ладу. Якщо ж світловий діод справний, але при впайці його в схему не працює, цьому може бути дві причини - неправильне його розташування або вихід з ладу резистора (у сучасних SMD-компонентів він вже вбудований, що буде ясно в процесі продзвонювання).
Колірне маркування світлових діодів
Загальноприйнятого світового маркування подібних виробів немає, кожен виробник позначає колір так, як це зручно. У Росії застосовують кольорове маркування світлодіодів, але нею мало хто користується, тому, як список елементів з літерними позначеннями досить значний і запам'ятовувати його навряд чи захочеться комусь. Найбільш поширене буквене позначення, яке багато хто і вважає загальноприйнятим. Але таке маркування найчастіше зустрічається не на потужних елементах, а на світлодіодних стрічках.
Розшифровка коду маркування світлодіодної стрічки
Для того, щоб зрозуміти, як маркується стрічка, слід звернути увагу на таблицю:
| Позиція у коді | Призначення | Позначення | Розшифровка позначення |
|---|---|---|---|
| 1 | Джерело світла | LED | Світлодіод |
| 2 | Колір світіння | R | червоний |
| G | Зелений | ||
| B | Синій | ||
| RGB | Будь-який | ||
| CW | Білий | ||
| 3 | Спосіб монтажу | SMD | Surface Mounted Device (Пристрій, що монтується на поверхню) |
| 4 | Розмір чіпа | 3028 | 3,0 х 2,8 мм |
| 3528 | 3,5 х 2,8 мм | ||
| 2835 | 2,8 х 3,5 мм | ||
| 5050 | 5,0 х 5,0 мм | ||
| 5 | Кількість світлодіодів на метр довжини | 30 | |
| 60 | |||
| 120 | |||
| 6 | Ступінь захисту: | IP | International Protection |
| 7 | Від проникнення твердих предметів | 0-6 | Відповідно до ГОСТ 14254-96 (стандарт МЕК 529-89) «Ступені захисту, що забезпечуються оболонками (код IP)» |
| 8 | Від проникнення рідини | 0-6 |
Наприклад візьмемо конкретне маркування LED CW SMD5050/60 IP68. З неї можна зрозуміти, що перед нами світлодіодна стрічка білого кольору для поверхневого монтажу. Елементи, встановлені на ній, мають розмір 5х5мм у кількості 60 шт/м. Ступінь захисту дозволяє їй тривалий час працювати під водою.
Що можна зробити зі світлодіодів своїми руками?
Це питання дуже цікаве. І якщо відповідати на нього розгорнуто, то на це знадобиться дуже багато часу. Найчастіше застосування світлових діодів – це підсвічування підвісних та натяжних стель, робочої зони на кухні або навіть клавіатури комп'ютера.
Думка експерта
Інженер-проектувальник ЕС, ЕМ, ЕО (електропостачання, електрообладнання, внутрішнє освітлення) ТОВ "АСП Північний Захід"
Запитати у фахівця“Для роботи таких елементів потрібний стабілізатор живлення або контролер. Його можна взяти навіть із старої китайської гірлянди. Багато "умільців" пишуть, що досить звичайного понижуючого трансформатора, але це не так. У цьому випадку діоди моргатимуть.”
Стабілізатор струму – яку функцію він виконує
Стабілізатор для світлодіодів – це джерело живлення, яке знижує напругу та вирівнює струм. Іншими словами, створює умови для нормальної роботи елементів. При цьому він захищає від підвищення чи падіння напруги на світлодіодах. Існують стабілізатори, які можуть не тільки регулювати напругу, забезпечуючи плавне згасання світлових елементів, а й керувати режимами кольору або мерехтіння. Вони називаються контролерами. Такі пристрої можна побачити на гірляндах. Також вони продаються в магазинах електротехніки для комутації з RGB-стрічками. Такі контролери оснащуються пультами дистанційного керування.
Схема такого пристрою не складна, і за бажання найпростіший стабілізатор можна виготовити своїми руками. Для цього знадобляться лише невеликі знання у радіоелектроніці та вміння тримати в руках паяльник.
Денні ходові вогні на автомобіль
Застосування світлових діодів автомобільної промисловості досить поширене. Наприклад, ДХО виготовляються тільки з їх допомогою. Але якщо авто не оснащене ходовими вогнями, їх придбання може вдарити по кишені. Багато автолюбителів обходяться дешевою світлодіодною стрічкою, але це не дуже вдала думка. Особливо якщо сила її світлового потоку невелика. Непоганим виходом може стати придбання стрічки, що самоклеїться, на діодах «Cree».
Цілком можна зробити ДХО і за допомогою тих, що вже вийшли з ладу, помістивши всередину старих корпусів нові, потужні діоди.
Важливо!Денні ходові вогні створені саме для того, щоб авто було помітно вдень, а не вночі. Немає сенсу перевіряти, як вони світитимуть у темний час доби. ДХО мають бути помітні при світлі сонця.
Миготливі світлодіоди – для чого це потрібно?
Непоганим варіантом використання таких елементів стане рекламне табло. Але якщо воно буде статично світитися, це не приверне належної уваги. Основним завданням є складання та спайка щита – для цього потрібні деякі навички, набути які нескладно. Після збирання можна вмонтувати контролер від тієї ж гірлянди. В результаті виходить миготлива реклама, яка явно приверне увагу.
Кольорова музика на світлових діодах - чи складно її зробити
Ця робота вже не для новачків. Для того, щоб зібрати повноцінну музику кольору своїми руками потрібен не тільки точний розрахунок елементів, але і знання радіоелектроніки. Але все ж таки найпростіший її варіант цілком під силу кожному.
У магазинах радіоелектроніки завжди можна знайти датчик звуку, та й у багатьох сучасних вимикачах він є (світло по бавовні). Якщо у Вас є світлодіодна стрічка та стабілізатор, то пустивши з блоку живлення «+» на смугу через подібну хлопушку можна досягти бажаного результату.
Індикатор напруги: що робити, якщо він перегорів
Сучасні індикаторні викрутки складаються якраз із світлового діода та опорів із ізолятором. Найчастіше це ебонітова вставка. При перегоранні елемента всередині його можна замінити на новий. А колір вже вибиратиме сам умілець.
Ще один із варіантів – це виготовлення продзвінка ланцюга. Для цього знадобиться 2 пальчикові батареї, проводи і світловий діод. З'єднавши елементи живлення послідовно, одну їх ніжок елемента припаюємо до плюс батареї. Проводи будуть йти від іншої ніжки та від мінуса батареї. У результаті при замиканні діод засвітиться (якщо полярність не переплутати).
Схеми підключення світлодіодів – як все правильно виконати
Подібні елементи можна підключити двома способами – послідовно та паралельно. При цьому не можна забувати, що світловий діод має бути розташований правильно. В іншому випадку схема не працюватиме. У звичайних елементах з циліндричною формою це можна визначити так: на катоді (-) видно прапорець, він трохи більший за анод (+).
Як розрахувати опір світлодіоду
Розрахунок опору світлового діода дуже важливий. Інакше елемент просто згорить, не витримавши величини струму мережі.
Зробити це можна за формулою:
R = (VS - VL) / I, де
- VS - напруга живлення;
- VL – номінальна напруга для світлодіода;
- I - Струм світлодіода (зазвичай це 0.02 А, що дорівнює 20 мА).
За бажання можливо все. Схема досить проста – використовуємо блок живлення від зламаного мобільного телефону чи будь-якого іншого. Головне, щоб у ньому був випрямляч. Важливо не перестаратися із навантаженням (з чисельністю діодів), інакше є ризик спалити блок живлення. Стандартний зарядний пристрій витримає 6-12 елементів. Можна змонтувати кольорове підсвічування для клавіатури комп'ютера, взявши по 2 синіх, білих, червоних, зелених та жовтих елементах. Виходить досить гарно.
Корисна інформація!Напруга, що видає блок живлення, дорівнює 3.7 В. Це означає, що діоди потрібно з'єднати послідовно скомутованими парами паралельно.
Паралельне та послідовне з'єднання: як вони виконуються
За законами фізики та електротехніки при паралельному з'єднанні напруга розподіляється поступово по всіх споживачів, залишаючись постійним кожному з них. При послідовному монтажі потік ділиться і кожному зі споживачів воно стає кратним їх кількості. Якщо взяти 8 світлових діодів, з'єднаних послідовно, вони будуть нормально працювати від 12 В. Якщо ж з підключити паралельно - вони згорять.
Підключення світлових діодів на 12 В як оптимальний варіант
Будь-яка світлодіодна стрічка розрахована на підключення до стабілізатора, що видає 12 або 24 В. На сьогоднішній день на прилавках російських магазинів представлений величезний асортимент виробів різних виробників із цими параметрами. Але все ж таки переважають стрічки та контролери саме 12 В. Ця напруга безпечніша для людини, та й вартість таких приладів нижча. Про самостійне підключення до мережі 12 В говорилося трохи вище, ну а з підключенням до контролера проблем виникнути не повинно – до них додається схема, з якої розбереться навіть школяр.
На закінчення
Популярність, яку набирають світлові діоди, не може не тішити. Адже це змушує прогрес рухатись уперед. І хто знає, можливо, вже найближчим часом з'являться нові світлодіоди, які будуть на порядок вищі за характеристиками, ніж існуючі зараз.
Сподіваємось, наша стаття була корисна шановному читачеві. При виникненні питань на тему просимо ставити їх у обговореннях. Наша команда завжди готова відповісти на них. Пишіть, ділитесь досвідом, адже він може допомогти комусь.
Відео: як правильно підключити світлодіод
Підходять різної потужності. Світлова ефективність пристрою повинна перевищувати 80 лм. Також слід звертати увагу на драйвер. Як правило, він встановлюється із вихідним конденсатором. Деякі моделі мають підсилювач. У середньому споживання струму вони дорівнює 3 А.
Якщо розглядати чутливі модифікації, то вони мають систему захисту від перепадів напруги. Для того, щоб детальніше розібратися в питанні, необхідно розглянути конкретні моделі.
Схеми з ємнісними конденсаторами
Схеми ліхтариків на світлодіодах із ємнісними конденсаторами включають хвильові фільтри. В даному випадку тригери використовуються на напівпровідниковій основі. Як правило, параметр вихідної напруги вони не перевищують 20 В. Для зниження чутливості використовуються перетворювачі. Драйвери моделей встановлюються з різною пропускною здатністю. Якщо розглядати світлодіод на 30 В, то він має трансівер.
Використання демпфуючих конденсаторів
Схема світлодіода з демпфуючим конденсатором включає контактні фільтри. Усього у моделей є два перетворювачі. Драйвер до світлодіода приєднується через обмотку. Деякі модифікації мають компактний трансівер. Найчастіше він використовується з підсилювачем.
Характеристики LED з маркуванням 530
Це універсальні і для ліхтариків. Характеристики пристроїв вказують на високий коефіцієнт провідності. Виробляються світлодіоди на 20 і 25 В. Якщо розглядати перший варіант, світлова ефективність пристрою в середньому дорівнює 60 лм. Коефіцієнт передачі кольору в даному випадку залежить від провідності трансівера. Багато моделей підсилювач використовується без перетворювача.
Показник споживання струму світлодіодів не перевищує 2,5 А. Час включення моделей даного типу становить близько 6 мс. Якщо розглядати світлодіоди на 25, то у них використовується тільки імпульсний трансівер. У багатьох моделей передбачено один підсилювач. Драйвер приєднується за допомогою перетворювача. Параметр світлового потоку лежить близько 65 лм. Час увімкнення світлодіодів даного типу дорівнює 7 мс.
LED 640 (світлодіоди для ліхтариків): характеристики, фото
Схема світлодіода зазначеної серії включає перетворювач фазового типу. Для підвищення чутливості використовують фільтри. Підсилювачі найчастіше застосовуються на магнітній основі. Параметр світлової ефективності пристроїв дорівнює 65 лм. Також важливо відзначити, що показник споживання струму вбирається у 4,2 А. Відхилення частоти становить середньому 4 Гц.
Термін служби світлодіодів цього типу становить три роки. До недоліків пристроїв можна віднести малу провідність струму драйверів. Показник яскравості у них вкрай низький. Світлова віддача, зазвичай, вбирається у 5 %. Ці світлодіоди для ліхтариків 6 вольт добре підходять.
Використання світлодіодів LED 765
Для пристрою на 12 В використовуються вказані світлодіоди для ліхтариків. Характеристики 2014 вказують на підвищений рівень споживання струму. цієї модифікації дорівнює 45 лм. Також важливо відзначити, що модель підходить для імпульсних підсилювачів. Драйвер пристрою використовується на 6,5 мк. Фазові перешкоди вказаним світлодіодам не страшні.
Світлова ефективність у середньому дорівнює 70 лм. Термін служби пристрою не перевищує чотирьох років. Коефіцієнт передачі кольору дорівнює 80 %. Для ліхтариків із регуляторами модель підходить відмінно. У разі підключення пристроїв здійснюється через контактний перехідник.
Схема LED 840
Це компактні та універсальні світлодіоди для ліхтариків. Характеристики моделі в першу чергу свідчать про високий показник розсіювання. Коефіцієнт пульсації у неї максимум сягає 80%. Час увімкнення пристрою становить 5 мс. Якщо вірити спеціалістам, то для ліхтариків на 12 В модель підходить чудово. Підсилювач у пристрої встановлено поглинаючого типу.
Всього у моделі є два драйвери. Тригер у світлодіода використовується з перехідником. Для вирішення проблем із тепловими втратами стандартно застосовується конденсатор. Світлова ефективність представленої моделі дорівнює 67 лм. Показник провідності вбирається у 10 мк. У разі споживання струму становить 0,3. Мінімальна допустима температура світлодіода лише -10 гарусів. Система захисту від перегріву у моделі відсутня.
Характеристики LED 827
Моделі з підходять вказані світлодіоди для ліхтариків. Характеристики пристрою говорять про наявність якісних дротових трансіверів. Підсилювачі моделі встановлено відкритого типу. Усього в пристрої використовується два конденсатори. З мінімізацією теплових втрат вони справляються добре. Мінімальна допустима температура світлодіода дорівнює -15 градусів.
Для ліхтариків на 15 В вони не підходять. Система захисту пристрою використовується з фільтрами. Драйвер у моделі передбачено на 4,5 мк. Споживання струму дорівнює трохи більше 4 А. Час включення світлодіода загалом становить 6 мс. Коефіцієнт пульсації моделі – 85 %. Світлова ефективність, зазвичай, вбирається у 50 лм.
Світлодіоди LED 830
На пристрої 10 В відмінно підходять дані світлодіоди для ліхтариків. Характеристики у них досить добрі. Час включення - 5 мс, світлова ефективність 65 лм, а споживання струму дорівнює 3,3 А. Перетворювач моделі використовується фазового типу. Якщо вірити фахівцям, для ліхтариків на 15 В модель не підходить.
Трансивер у вказаному світлодіоді відсутній. Безпосередньо драйвер встановлений із провідністю 4,5 мк. Проблеми з випрямленням струму вирішуються завдяки конденсаторам. Коефіцієнт пульсації у моделі максимум сягає 90%. Термін служби представленого пристрою – три роки. Мінімальна допустима температура світлодіода вбирається у -20 градусів.
Характеристики LED серії ЛБ
Для ліхтариків на 15 В підходить вказаний світлодіод. Характеристики моделі говорять про підвищений коефіцієнт передачі кольору. Вихідна напруга моделі - 15 В. Фільтр пристрою використовується хвильового типу. Драйвер у разі під'єднується через провідник. Трансивер у світлодіода використовується з перехідником. Конденсатор встановлений для відкритого типу. Загалом у моделі є два тригери. У разі споживання енергії становить 2,5 А.
Світловий потік пристрою максимум сягає 65 лм. Коефіцієнт пульсації у моделі незначний. Також до недоліків можна приписати низький рівень мінімально допустимої температури. Китайський ліхтарик на світлодіодах вмикається за 4 мс. Проблеми з випрямленням струму у моделі виникають рідко. Для ліхтариків на 10 В ця модель не підходить. Система захисту від перегріву світлодіода відсутня. Відхилення частоти у моделі дорівнює 5 Гц. Ці світлодіоди для ліхтариків Cree підходять чудово.
денного світла
Зазначені світлодіоди для ліхтариків виготовляються з якісними підсилювачами імпульсного типу. Всього у моделі встановлено два конденсатори. Трансивер стандартно використовується дротового типу. Також важливо відзначити, що відхилення частоти становить максимум 4 Гц. Споживання струму у світлодіода не перевищує 3 А. Світловий потік пристрою дорівнює 70 лм. Світлова віддача у моделі незначна.
Якщо вірити спеціалістам, то для ліхтариків на 12 В модель підходить чудово. Безпосереднє підключення драйвера здійснюється через перехідник. У середньому час включення дорівнює 6 мс. Термін служби представленої моделі – 5 років. Мінімальна допустима температура світлодіода дорівнює -15 градусів.
серії ТБ (тепло-білого світла)
Це прості та не дорогі світлодіоди для ліхтариків. Характеристика пристрою говорить про те, що коефіцієнт передачі кольору у моделі невисокий. Також важливо відзначити, що вихідна напруга дорівнює 8 Ст. Термін служби світлодіода становить три роки. Трансивер модифікації використовується високої чутливості. Всього у моделі передбачено два конденсатори. Якщо вірити експертам, то для ліхтариків на 10 В пристрій не підходить. Показник споживання струму у моделі дорівнює 2 А. Світловий поток світлодіода максимум досягає 65 лм.
Проблеми з негативною модуляцією трапляються рідко. До недоліків можна віднести лише малий параметр провідності. Фільтри у пристрої використовуються лише для відкритого типу. Максимальне відхилення частоти світлодіода досягає 5 Гц. Для зниження чутливості на конденсаторі застосовується тригер. Коефіцієнт пульсації у моделі незначний. Для встановлення світлодіода необхідний провідний перехідник.
Особливості моделей LED серії ЛХБ (холодно-біле світло)
Зазначені світлодіоди характеристики мають добрі. Насамперед важливо відзначити, що коефіцієнт передачі кольору дорівнює 80%. У разі термін служби становить три роки. Безпосередньо вихідна напруга становить 12 Ст. Час включення дорівнює 5 мс. У разі підсилювач використовується з перехідником. Якщо вірити фахівцям, то проблеми із тепловими втратами трапляються рідко. Конденсатори моделі вставлені прохідного типу.
На даний момент серйозно розглядати ліхтарі з лампами розжарювання не варто: однією з головних характеристик будь-якого ліхтаря є економічність, а в цьому плані світлодіодамнемає рівних. Однак і світлодіод світлодіоду відрізняється, особливо коли йдеться про потужні моделі. Справа в тому, що потужні світлодіоди гріються дуже відчутно, а перегрів для них буквально смерті подібний: швидкість деградації кристала зростає в рази. У дешевих світлодіодів незрозумілого походження параметри навіть в одній серії серйозно відрізняються, і в двох однакових ліхтарях зовні один буде грітися, а інший пропрацює без проблем - а грати в лотерею Вам навряд чи сподобається. Серйозні ж виробники (тут безперечний авторитет - Cree) забезпечують набагато точніший контроль параметрів продукції, та й сам ресурс у їхніх кристалів чималий.
Найкращий джерело живленняЯкщо Ви не плануєте довго використовувати ліхтар на морозі - це літій-іонні та літій-полімерні акумулятори, які мають найкраще на сьогоднішній момент співвідношення ємності до маси. Хоча вони і дорожчі за звичайні батареї, але можливість швидкої зарядки дуже швидко компенсує різницю в цінах. Якщо ліхтар буде використовуватися часто - краще вибрати модель із швидкозмінними акумуляторами формату 18650 та зовнішній зарядний пристрій, для епізодичного застосування зручніше моделі із вбудованою USB-зарядкою.
З необхідністю в міцності корпусуі особливо захисного скла сперечатися важко. Недарма на популярність заслужили американські ліхтарики Maglite, які дійсно можуть працювати як палиця без ризику пошкодження самого ліхтаря. Але, природно, ліхтар з такими габаритами зручний далеко не завжди, а ось сучасні тактичні ліхтарики можна вважати справжніми універсалами: вони компактні (тут поєднання світлодіодів з літієвим акумулятором знову демонструє всі свої найкращі сторони), міцні, пиловологозахист у них - не опція, а норма. Тому їх можна використовувати хоч у поході, хоч у гаражі, хоч просто носити «про всяк» у кишені. Головне - врахувати діаметр корпусу ліхтарика, оскільки більшість кріплень під ствол розраховуються на діаметри 22 мм (7/8 дюйма) та 25 мм (1 дюйм).
Додаткові опціїтеж не будуть зайвими: наприклад, навіщо окремо тягнути зовнішній акумулятор для гаджетів у похід, якщо можна купити ліхтар із функцією підзарядки зовнішніх пристроїв? Ну а ліхтар з регульованим фокусом і знімним розсіювачем послужить одночасно пошуковим прожектором, і джерелом розсіяного світла в таборі, якщо зменшити яскравість на мінімум.
Для порівняння яскравостінаочний показник – максимальний світловий потік, який зазвичай вимірюється у люменах. Наочні орієнтири – це автомобільні фари, які теж є фокусованими джерелами світла: звичайна «галогенка» видасть близько 1200 люмен, а ксенон може забезпечити і 4000 люмен.
