هر سال طیف محصولات نورپردازی LED بیشتر و بیشتر در حال گسترش است. و توسعه عناصر روشنایی بر روی کریستال ها ثابت نمی ماند. اگرچه آنها بیش از نیم قرن پیش اختراع شدند، اما نسبتاً اخیراً شروع به استفاده در روشنایی خانگی کردند. اکنون تقریباً همه می دانند که مصرف انرژی LED ها به طور قابل توجهی کمتر از پیشینیان آنها است؛ شرح این واقعیت را می توان در هر جایی یافت.

اما قبل از نصب، ال ای دی های SMD باید به درستی انتخاب شوند و چگونه می توان این کار را با این همه تنوع ارائه شده انجام داد؟ چگونه می توان مواردی را انتخاب کرد که دقیقاً با پارامترهای مورد نیاز مطابقت دارند و چه نوع LED SMD وجود دارد؟ از این گذشته ، حتی پس از به خاطر سپردن تمام علائم ، نمی توانید مطمئن باشید که دستگاه روشنایی خریداری شده با ویژگی های اعلام شده مطابقت دارد. و این اتفاق می افتد که اصلاً چنین علائمی روی بسته بندی LED ها وجود ندارد.

شما باید سعی کنید بفهمید که آیا می توان نوع و مشخصات فنی LED را بدون توجه به برچسب هایی که توسط سازنده، اعلام شده توسط وی و غیره گذاشته شده است، تعیین کرد.

جدول ویژگی های برخی از رایج ترین آنها را به شما می گوید. توصیه می شود در مورد اصطلاحاتی که ممکن است هنگام انتخاب منابع نور LED با آنها مواجه شوید، درک درستی داشته باشید.

نامگذاری در مشخصات فنی

هر شخصی وقتی برای اولین بار با انتخاب هر وسیله روشنایی از جمله ال ای دی مواجه می شود، اطلاعات زیادی را روی بسته بندی می یابد که برایش غیرقابل درک است. این دقیقا همان چیزی است که ابتدا باید به آن پرداخت.

بسیاری از مردم فکر می کنند که همه LED ها یکسان هستند، اما این کاملا اشتباه است. طبقه بندی LED ها آنها را نه تنها با رنگ ها، بلکه با حالت های عملکرد متمایز می کند. وسایل روشنایی روی کریستال ها می توانند انواع مختلفی داشته باشند:

• چشمک زدن - از چنین عناصری برای جلب توجه استفاده می شود. در ساختار آنها تفاوت چندانی با نمونه های معمولی ندارند، اما در تولید آنها از فناوری کمی متفاوت استفاده می شود که به LED اجازه می دهد در فواصل یک ثانیه چشمک بزند. اغلب چنین عناصری تک رنگ هستند، اما موارد پیچیده تر و چند رنگی نیز وجود دارند که به لطف RGB کار می کنند.
• چشمک زدن چند رنگ - نشانگرهای آنها بسیار گسترده است. معمولاً به شکل دو کریستال ساخته می شود که در جهت مخالف عمل می کنند، یعنی وقتی یکی روشن می شود، دیگری خاموش می شود. به دلیل این نوع کار، هنگام مخلوط کردن رنگ های اصلی، ممکن است رنگ دیگری تشکیل شود.
• سه رنگ - چندین کریستال در یک مورد ترکیب شده اند که به یکدیگر متصل نیستند. آنها می توانند به طور جداگانه یا همه با هم کار کنند، در حالی که از طریق کانال های مختلف کنترل می شوند.
• دیودهای RGB با رنگ‌های قرمز، آبی و سبز که با استفاده از چهار سیم و یک آند (یا کاتد) به هم متصل می‌شوند.
• در قالب یک نمایشگر تک رنگ با هفت بخش. قابلیت نمایش کاراکترهای خاص در دهه هشتاد، نمایشگرهای مبتنی بر آن ها محبوب بودند، اما با ظهور صفحه نمایش های کریستال مایع، چنین نمایشگرهایی به گذشته تبدیل شدند.

علائم دیود LED

لامپ ها معمولا با علامت هایی مشخص می شوند که نشان دهنده انواع LED های استفاده شده در آنها است. این عناصر سبک چه نوع هایی می توانند باشند و چه ویژگی هایی دارند، سوالی است که نیاز به توضیح دارد.

ال ای دی های SMD

این مخفف عبارت Surface Mounted Device است که در زبان روسی مانند "تجهیزات سطحی" به نظر می رسد. به عبارت دیگر، چنین دستگاه LED SMD روی سطح لامپ قرار دارد. به عنوان مثال، می توانید یک نوار نور بگیرید که در بالای آن فقط چنین دیودهای SMD وجود دارد. علامت گذاری به صورت اعداد نشان دهنده اندازه LED ها است. به عنوان مثال، یک نام دستگاه وجود دارد - SMD 3528 LED (یا 3528 SMD LED). اندازه آن 3.5 در 2.8 میلی متر است. نوارهای LED با چنین دیودهایی کاملاً خم می شوند و آنها را برای نصب بسیار راحت می کند. همچنین، اتصال آنها هیچ مشکلی ایجاد نمی کند.

LED های DIP

نوع دیگری از LED با مشخصات SMD بسیار مشابه. آنها شبیه یک استوانه هستند که در امتداد یک نوار قرار گرفته اند. از محافظت سیلیکونی خوبی برخوردار است. نام دیجیتال همچنین ابعاد عنصر را نشان می دهد (همان مثال با SMD 3528). این فقط برای شیشه، به عنوان مثال، برای قفسه های ساخته شده از این مواد استفاده می شود. بر خلاف نوار با SMD، یک نوار LED با DIP نه تنها در امتداد، بلکه در سراسر خم می شود.

مشخصات مختصر نوار SMD 5050

عناصر این نوار، همانطور که از علامت گذاری ها مشخص است، 5.0 در 5.0 میلی متر است. جد این LED دیود 3528 بود. بسته به رنگ، فاصله شار نوری 2-8 lm است. مصرف کنندگان در چنین نوارهایی از LED های SMD بر اساس مقاومت در برابر رطوبت تقسیم می شوند که دارای علائم هستند: IP 20 - پوشش پلی اورتان یا IP 65 - سیلیکون. IP 20 فقط باید در فضاهای بسته نصب شود، در حالی که IP 65 از رطوبت نمی ترسد و حتی می توان آن را در فضای باز قرار داد. چنین عناصری در ترکیب خود دارای سه کریستال با رنگ های متفاوت یا یکسان هستند. اتصال کنترلر به نسخه چند رنگ 5050 به شما این امکان را می دهد که طیف گسترده ای از رنگ های نور را دریافت کنید. از جمله مشخصات اصلی این 5050 ال ای دی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. مواد پلی اورتان شفاف و بسیار سخت؛
2. این عناصر با کیفیت بالا لحیم می شوند.
3. چگالی دیود - 60 عدد در متر؛
4. منبع تغذیه از 12 یا 24 ولت.

در مقایسه با مولد آن - SMD 3528 - ویژگی ها تقریباً یکسان است، با تنها تفاوت این که "فرزند" بزرگتر، قدرتمندتر و درخشان تر بود.

مشخصات مختصر نوار SMD 5730

LED ها بسیار کارآمد هستند. حتی بسیاری 5730 را یکی از بهترین برندها در خط SMD LED می دانند. مزایای اصلی آنها هدایت حرارتی خوب و مقاومت بسیار کم است. آنها برای مدت طولانی خدمت می کنند. آنها لرزش، رطوبت و تغییرات ناگهانی دما را به خوبی تحمل می کنند. آنها عمدتا به عنوان نوار در یک قرقره فروخته می شوند. آنها دارای انتقال نور راحت و راندمان انرژی بالایی هستند که در نتیجه اعتماد کارآفرینانی را که از 5730 عمدتاً در محل های خرده فروشی و اداری به عنوان LED های قابل اعتماد و قدرتمند استفاده می کنند ، جلب کرده اند. آنها همچنین چندین مزیت نسبت به مدل های قبلی دارند:

1. عمر مفید قابل توجه، عملکرد پایدار و عملکرد با کیفیت بالا؛
2. کاهش روشنایی - حداکثر یک درصد پس از 3000 ساعت؛
3. ماده ای که از آن ساخته شده است می تواند تا دمای 260 درجه را تحمل کند.

سفید چه رنگی است؟

برای روشنایی خانه عمدتا از ال ای دی های سفید استفاده می شود. اما لحن آن ممکن است متفاوت باشد. اغلب می توانید بشنوید که کسی می گوید: "من یک لامپ خریدم، اما خیلی سرد است، باید آن را عوض کنم، چیز گرم تری بگیرم." بنابراین سایه های سفید چگونه توزیع می شوند؟

شار نوری یک لامپ دمای رنگ متفاوتی دارد. به عنوان مثال، اگر 2700 کلوین باشد، رنگ آن کمی مایل به زرد خواهد بود، بیشتر شبیه درخشش یک لامپ رشته ای یا نور خورشید است. این رنگ گرم نامیده می شود، اثر آرامش بخش و آرام بخش دارد. این سایه برای روشنایی اولیه مناسب نیست، نور اتاق خواب موضوع دیگری است.

در کنار گرم، سایه ای از سفید طبیعی (خنثی) با سطح دمای رنگ 4200 کلوین قرار دارد. این محبوب ترین و پرکاربردترین لحن است. بدون توجه به هدف اتاق، به عنوان روشنایی اولیه خوب است. اگر آستانه دمای رنگ روی 6000 کلوین متوقف شود، این سایه سرد نامیده می شود. این نورپردازی کمی رنگ مایل به آبی دارد. این عمدتا برای مناطق کار استفاده می شود، زیرا نور چنین لامپ ها بسیار روشن است. همچنین در سایت هایی مانند پارکینگ ها، ورودی ها، مناطق محلی، پارک ها، کوچه ها و میادین قابل استفاده است.

هنگام انتخاب روشنایی LED، باید به بسته بندی توجه کنید. اگر ناهموار است، کتیبه ها نامشخص هستند یا به سادگی سوء ظن را ایجاد می کنند، بهتر است از چنین خریدی خودداری کنید. با خرید نسخه چینی تقلبی یک برند معروف، می توانید روحیه خود را خراب کنید و پول خود را هدر دهید. آنها، البته، می درخشند، اما با سطوح پایین تر از آنچه در برچسب ذکر شده است.

زمان هایی که از LED ها فقط به عنوان نشانگر برای روشن کردن دستگاه ها استفاده می شد، مدت هاست گذشته است. دستگاه های ال ای دی مدرن می توانند به طور کامل جایگزین لامپ های رشته ای خانگی، صنعتی و. این با ویژگی های مختلف LED ها تسهیل می شود، با دانستن اینکه می توانید آنالوگ LED مناسب را انتخاب کنید. استفاده از ال ای دی ها، با توجه به پارامترهای اساسی آنها، امکانات زیادی را در زمینه روشنایی باز می کند.

دیود ساطع کننده نور (به انگلیسی LED، LED، LED مشخص می شود) دستگاهی است که بر اساس یک کریستال نیمه هادی مصنوعی ساخته شده است. هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند، پدیده انتشار فوتون ایجاد می شود که منجر به درخشش می شود. این درخشش دامنه طیفی بسیار باریکی دارد و رنگ آن به مواد نیمه هادی بستگی دارد.

ال ای دی ها با انتشار قرمز و زرد از مواد نیمه هادی معدنی بر پایه آرسنید گالیم ساخته شده اند، ال ای دی های سبز و آبی بر اساس نیترید گالیوم ایندیم ساخته شده اند. برای افزایش روشنایی شار نوری، از افزودنی های مختلف استفاده می شود یا از روش چند لایه استفاده می شود، زمانی که لایه ای از نیترید آلومینیوم خالص بین نیمه هادی ها قرار می گیرد. در نتیجه تشکیل چندین انتقال الکترون-حفره (p-n) در یک کریستال، روشنایی درخشش آن افزایش می یابد.

دو نوع LED وجود دارد: برای نشان دادن و روشنایی. اولی برای نشان دادن گنجاندن دستگاه های مختلف در شبکه و همچنین به عنوان منابع روشنایی تزئینی استفاده می شود. آنها دیودهای رنگی هستند که در یک محفظه شفاف قرار می گیرند، هر یک از آنها دارای چهار پایانه است. دستگاه های ساطع کننده نور مادون قرمز در دستگاه های کنترل از راه دور دستگاه ها (کنترل از راه دور) استفاده می شود.

در قسمت نورپردازی از LED هایی استفاده می شود که نور سفید ساطع می کنند. LED ها بر اساس رنگ به سفید سرد، سفید خنثی و سفید گرم طبقه بندی می شوند. طبقه بندی LED های مورد استفاده برای روشنایی با توجه به روش نصب وجود دارد. نام LED SMD به این معنی است که دستگاه از یک بستر آلومینیومی یا مسی تشکیل شده است که کریستال دیود روی آن قرار می گیرد. خود بستر در یک محفظه قرار دارد که مخاطبین آن به مخاطبین LED متصل هستند.

نوع دیگری از LED ها OCB نامیده می شوند. در چنین دستگاهی کریستال های زیادی که با فسفر پوشانده شده اند روی یک تخته قرار می گیرند. به لطف این طراحی، روشنایی بالایی از درخشش به دست می آید. این فناوری در تولید با شار نوری زیاد در یک منطقه نسبتا کوچک استفاده می شود. به نوبه خود، این باعث می شود تولید لامپ های LED در دسترس ترین و ارزان ترین باشد.

توجه داشته باشید! با مقایسه لامپ های مبتنی بر LED های SMD و COB، می توان به این نکته اشاره کرد که اولی را می توان با جایگزینی یک LED خراب تعمیر کرد. اگر لامپ LED COB کار نمی کند، باید کل برد را با دیودها عوض کنید.

ویژگی های LED

هنگام انتخاب یک لامپ LED مناسب برای روشنایی، باید پارامترهای LED ها را در نظر بگیرید. اینها شامل ولتاژ منبع تغذیه، توان، جریان عملیاتی، راندمان (خروجی نور)، دمای درخشش (رنگ)، زاویه تابش، ابعاد، دوره تخریب است. با دانستن پارامترهای اساسی، می توان به راحتی دستگاه ها را برای به دست آوردن یک نتیجه روشنایی خاص انتخاب کرد.

مصرف جریان LED

به عنوان یک قاعده، جریان 0.02A برای LED های معمولی ارائه می شود. با این حال، LED هایی با 0.08A وجود دارند. این ال ای دی ها شامل دستگاه های قوی تری هستند که طراحی آن ها شامل چهار کریستال است. آنها در یک ساختمان قرار دارند. از آنجایی که هر یک از کریستال ها 0.02A مصرف می کند، در مجموع یک دستگاه 0.08A مصرف می کند.

پایداری دستگاه های LED به مقدار فعلی بستگی دارد. حتی افزایش جزئی در جریان به کاهش شدت تابش (پیری) کریستال و افزایش دمای رنگ کمک می کند. این در نهایت منجر به آبی شدن LED ها و از کار افتادن پیش از موعد می شود. و اگر جریان به طور قابل توجهی افزایش یابد، LED بلافاصله می سوزد.

برای محدود کردن مصرف جریان، طرح‌های لامپ‌ها و چراغ‌های ال‌ای‌دی شامل تثبیت‌کننده‌های جریان ال‌ای‌دی (درایور) است. آنها جریان را تبدیل می کنند و آن را به مقدار مورد نیاز LED ها می رساند. در مواردی که نیاز به اتصال LED جداگانه به شبکه دارید، باید از مقاومت های محدود کننده جریان استفاده کنید. مقاومت مقاومت برای یک LED با در نظر گرفتن ویژگی های خاص آن محاسبه می شود.

توصیه مفید! برای انتخاب مقاومت مناسب می توانید از ماشین حساب مقاومت LED موجود در اینترنت استفاده کنید.

ولتاژ LED

چگونه ولتاژ LED را بفهمیم؟ واقعیت این است که LED ها به این ترتیب پارامتر ولتاژ تغذیه ندارند. در عوض، از مشخصه افت ولتاژ LED استفاده می شود، که به معنای مقدار ولتاژ خروجی LED هنگام عبور جریان نامی از آن است. مقدار ولتاژ نشان داده شده بر روی بسته بندی نشان دهنده افت ولتاژ است. با دانستن این مقدار، می توانید ولتاژ باقی مانده بر روی کریستال را تعیین کنید. این مقدار است که در محاسبات در نظر گرفته می شود.

با توجه به استفاده از نیمه هادی های مختلف برای LED ها، ولتاژ هر یک از آنها ممکن است متفاوت باشد. چگونه بفهمیم LED چند ولت است؟ شما می توانید آن را با رنگ دستگاه ها تعیین کنید. به عنوان مثال، برای کریستال های آبی، سبز و سفید ولتاژ حدود 3 ولت، برای کریستال های زرد و قرمز از 1.8 تا 2.4 ولت است.

هنگام استفاده از اتصال موازی LED با درجه یکسان با مقدار ولتاژ 2 ولت، ممکن است با موارد زیر روبرو شوید: در نتیجه تغییرات در پارامترها، برخی از دیودهای ساطع کننده از کار می افتند (سوخته می شوند)، در حالی که برخی دیگر بسیار ضعیف می درخشند. این به این دلیل اتفاق می افتد که وقتی ولتاژ حتی 0.1 ولت افزایش می یابد، جریان عبوری از LED 1.5 برابر افزایش می یابد. بنابراین، اطمینان از مطابقت جریان با رتبه LED بسیار مهم است.

خروجی نور، زاویه پرتو و قدرت LED

شار نوری دیودها با سایر منابع نوری با در نظر گرفتن قدرت تابشی که از خود ساطع می کنند، مقایسه می شود. دستگاه هایی با قطر حدود 5 میلی متر از 1 تا 5 لومن نور تولید می کنند. در حالی که شار نور یک لامپ رشته ای 100 وات 1000 لیتر است. اما هنگام مقایسه، باید در نظر گرفت که یک لامپ معمولی دارای نور پراکنده است، در حالی که یک LED دارای نور جهت است. بنابراین، زاویه پراکندگی LED ها باید در نظر گرفته شود.

زاویه پراکندگی LED های مختلف می تواند بین 20 تا 120 درجه باشد. هنگامی که LED ها روشن می شوند، نور روشن تری در مرکز تولید می کنند و نور را به سمت لبه های زاویه پراکندگی کاهش می دهند. بنابراین، LED ها در حالی که انرژی کمتری مصرف می کنند، فضای خاص را بهتر روشن می کنند. اما در صورت نیاز به افزایش ناحیه روشنایی، از لنزهای واگرا در طراحی لامپ استفاده می شود.

چگونه می توان قدرت LED ها را تعیین کرد؟ برای تعیین قدرت یک لامپ LED مورد نیاز برای جایگزینی لامپ رشته ای، باید ضریب 8 را اعمال کنید. بنابراین، می توانید یک لامپ معمولی 100 وات را با یک دستگاه LED با قدرت حداقل 12.5 وات (100W/8) جایگزین کنید. ). برای راحتی، می توانید از داده های جدول مطابقت بین قدرت لامپ های رشته ای و منابع نور LED استفاده کنید:

هنگام استفاده از LED برای روشنایی، نشانگر کارایی بسیار مهم است که با نسبت شار نوری (lm) به توان (W) تعیین می شود. با مقایسه این پارامترها برای منابع مختلف نور، متوجه می‌شویم که بازده لامپ رشته‌ای 10-12 lm/W، لامپ فلورسنت 35-40 lm/W و لامپ LED 130-140 lm/W است.

دمای رنگ منابع LED

یکی از پارامترهای مهم منابع LED دمای درخشش است. واحدهای اندازه گیری این کمیت درجه کلوین (K) است. لازم به ذکر است که تمام منابع نور با توجه به دمای درخشش خود به سه دسته تقسیم می شوند که در این میان سفید گرم دارای دمای رنگ کمتر از 3300 کلوین، سفید نور روز - از 3300 تا 5300 K و سفید سرد بالای 5300 K است.

توجه داشته باشید! درک راحت تابش LED توسط چشم انسان به طور مستقیم به دمای رنگ منبع LED بستگی دارد.

دمای رنگ معمولاً روی برچسب لامپ های LED نشان داده می شود. با یک عدد چهار رقمی و حرف K مشخص می شود. انتخاب لامپ های LED با دمای رنگ مشخص به طور مستقیم به ویژگی های استفاده از آن برای روشنایی بستگی دارد. جدول زیر گزینه هایی را برای استفاده از منابع LED با دمای درخشش متفاوت نشان می دهد:

ماهیت موجی رنگ اجازه می دهد تا دمای رنگ LED ها با استفاده از طول موج بیان شود. علامت گذاری برخی از دستگاه های LED دمای رنگ را دقیقاً به صورت فاصله ای از طول موج های مختلف منعکس می کند. طول موج λ تعیین می شود و در نانومتر (nm) اندازه گیری می شود.

اندازه استاندارد LED های SMD و ویژگی های آنها

با توجه به اندازه LED های SMD، دستگاه ها به گروه هایی با ویژگی های مختلف طبقه بندی می شوند. محبوب ترین ال ای دی ها با اندازه های استاندارد عبارتند از 3528، 5050، 5730، 2835، 3014 و 5630. ویژگی های LED های SMD بسته به اندازه متفاوت است. بنابراین، انواع مختلف LED های SMD در روشنایی، دمای رنگ و قدرت متفاوت هستند. در علامت گذاری LED، دو رقم اول طول و عرض دستگاه را نشان می دهد.

پارامترهای اساسی LED های SMD 2835

ویژگی های اصلی LED های SMD 2835 شامل افزایش سطح تابش است. در مقایسه با دستگاه SMD 3528 که دارای سطح کار گرد است، ناحیه تابش SMD 2835 دارای شکل مستطیلی است که به خروجی نور بیشتر با ارتفاع عنصر کوچکتر (حدود 0.8 میلی متر) کمک می کند. شار نوری چنین دستگاهی 50 لیتر است.

محفظه LED SMD 2835 از پلیمر مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است و می تواند تا دمای 240 درجه سانتی گراد را تحمل کند. لازم به ذکر است که تخریب تشعشعات در این عناصر در 3000 ساعت کارکرد کمتر از 5 درصد است. علاوه بر این، دستگاه دارای مقاومت حرارتی نسبتاً پایینی در پیوند کریستال- بستر (4 C/W) است. حداکثر جریان عملیاتی 0.18A، دمای کریستال 130 درجه سانتیگراد است.

بر اساس رنگ درخشش، سفید گرم با دمای درخشش 4000 K، سفید در روز - 4800 K، سفید خالص - از 5000 تا 5800 K و سفید سرد با دمای رنگ 6500-7500 K وجود دارد. ارزش دارد. با توجه به اینکه حداکثر شار نور برای دستگاه هایی با درخشش سفید سرد است، حداقل برای LED های سفید گرم است. طراحی دستگاه دارای پدهای تماس بزرگ شده است که باعث دفع بهتر گرما می شود.

توصیه مفید! ال ای دی های SMD 2835 برای هر نوع نصب قابل استفاده هستند.

ویژگی های ال ای دی SMD 5050

طراحی محفظه SMD 5050 شامل سه LED از یک نوع است. منابع ال ای دی رنگ های آبی، قرمز و سبز دارای مشخصات فنی مشابه کریستال های SMD 3528 هستند.جریان کارکرد هر یک از سه ال ای دی 0.02A می باشد، بنابراین جریان کل دستگاه 0.06A می باشد. برای اطمینان از عدم خرابی LED ها، توصیه می شود از این مقدار تجاوز نکنید.

دستگاه های LED SMD 5050 دارای ولتاژ رو به جلو 3-3.3 ولت و خروجی نور (شار اصلی) 18-21 lm هستند. توان یک LED مجموع سه مقدار توان هر کریستال (0.7 وات) و 0.21 وات است. رنگ درخشش ساطع شده توسط دستگاه ها می تواند سفید در تمام سایه ها، سبز، آبی، زرد و چند رنگ باشد.

چیدمان نزدیک ال ای دی های رنگ های مختلف در یک پکیج SMD 5050 امکان پیاده سازی ال ای دی های چند رنگ با کنترل جداگانه هر رنگ را فراهم کرد. برای تنظیم لامپ ها با استفاده از ال ای دی های SMD 5050، از کنترل کننده هایی استفاده می شود تا پس از مدت زمان معین، رنگ درخشش به آرامی از یکی به دیگری تغییر کند. به طور معمول، چنین دستگاه هایی دارای چندین حالت کنترل هستند و می توانند روشنایی LED ها را تنظیم کنند.

ویژگی های معمولی SMD 5730 LED

LED های SMD 5730 نمایندگان مدرن دستگاه های LED هستند که بدنه آن دارای ابعاد هندسی 5.7x3 میلی متر است. آنها متعلق به LED های بسیار روشن هستند که ویژگی های آنها پایدار است و از نظر کیفی با پارامترهای پیشینیان خود متفاوت است. این LED ها که با استفاده از مواد جدید تولید می شوند، با افزایش قدرت و شار نوری بسیار کارآمد مشخص می شوند. علاوه بر این، می توانند در شرایط رطوبت بالا کار کنند، در برابر تغییرات دما و لرزش مقاوم بوده و عمر مفید بالایی دارند.

دو نوع دستگاه وجود دارد: SMD 5730-0.5 با توان 0.5 وات و SMD 5730-1 با توان 1 وات. ویژگی متمایز دستگاه ها توانایی کار بر روی جریان پالسی است. جریان نامی SMD 5730-0.5 0.15A است؛ در حین عملکرد پالس، دستگاه می تواند جریان تا 0.18A را تحمل کند. این نوع LED ها شار نوری تا 45 لیتر را فراهم می کند.

LED های SMD 5730-1 با جریان ثابت 0.35 آمپر، در حالت پالس - تا 0.8 آمپر کار می کنند. راندمان خروجی نور چنین دستگاهی می تواند تا 110 لیتر باشد. به لطف پلیمر مقاوم در برابر حرارت، بدنه دستگاه می تواند تا دمای 250 درجه سانتی گراد را تحمل کند. زاویه پراکندگی هر دو نوع SMD 5730 120 درجه است. درجه تخریب شار نوری در هنگام کار برای 3000 ساعت کمتر از 1٪ است.

مشخصات کری ال ای دی

شرکت کری (ایالات متحده آمریکا) در زمینه توسعه و تولید ال ای دی های بسیار روشن و قدرتمند فعالیت دارد. یکی از گروه های LED Cree توسط سری دستگاه های Xlamp که به دو دسته تک چیپ و چند تراشه تقسیم می شوند نشان داده شده است. یکی از ویژگی های منابع تک کریستالی توزیع تابش در لبه های دستگاه می باشد. این نوآوری امکان تولید لامپ هایی با زاویه نورانی زیاد را با استفاده از حداقل تعداد کریستال فراهم کرد.

در سری منابع LED XQ-E High Intensity، زاویه تابش بین 100 تا 145 درجه است. با داشتن ابعاد هندسی کوچک 1.6x1.6 میلی متر، قدرت LED های فوق روشن 3 ولت و شار نوری 330 Lm است. این یکی از جدیدترین پیشرفت های کری است. تمام ال ای دی ها که طراحی آن ها بر اساس یک کریستال توسعه یافته است، دارای رندر رنگی با کیفیت بالا در CRE 70-90 هستند.

مقاله مرتبط:

چگونه یک گلدسته LED را خودتان بسازید یا تعمیر کنید. قیمت ها و ویژگی های اصلی محبوب ترین مدل ها.

کری چندین نسخه از دستگاه های LED چند تراشه ای را با آخرین انواع برق از 6 تا 72 ولت منتشر کرده است. ال ای دی های چند تراشه ای به سه گروه تقسیم می شوند که شامل دستگاه هایی با ولتاژ بالا، توان تا 4 وات و بالاتر از 4 وات می باشد. منابع تا 4 وات حاوی 6 کریستال در محفظه های نوع MX و ML هستند. زاویه پراکندگی 120 درجه است. می توانید از این نوع ال ای دی های کری با رنگ های سفید گرم و سرد خریداری کنید.

توصیه مفید! با وجود قابلیت اطمینان و کیفیت نور بالا، می توانید LED های قدرتمند سری MX و ML را با قیمت نسبتاً پایین خریداری کنید.

گروه بیش از 4 وات شامل LED های ساخته شده از چندین کریستال است. بزرگترین در این گروه دستگاه های 25 واتی هستند که توسط سری MT-G نشان داده شده اند. محصول جدید این شرکت ال ای دی های مدل XHP می باشد. یکی از دستگاه های ال ای دی بزرگ دارای بدنه 7×7 میلی متر، توان آن 12 وات و خروجی نور 1710 لیتر است. LED های ولتاژ بالا ابعاد کوچک و خروجی نور بالا را ترکیب می کنند.

نمودارهای اتصال LED

قوانین خاصی برای اتصال LED ها وجود دارد. با توجه به اینکه جریان عبوری از دستگاه فقط در یک جهت حرکت می کند، برای عملکرد طولانی مدت و پایدار دستگاه های LED مهم است که نه تنها یک ولتاژ خاص، بلکه مقدار جریان بهینه را نیز در نظر بگیرید.

نمودار اتصال LED به شبکه 220 ولت

بسته به منبع تغذیه مورد استفاده، دو نوع مدار برای اتصال LED ها به 220 ولت وجود دارد. در یکی از موارد از آن با جریان محدود استفاده می شود، در دوم - یک مورد خاص که ولتاژ را تثبیت می کند. گزینه اول استفاده از یک منبع ویژه با قدرت جریان مشخص را در نظر می گیرد. در این مدار نیازی به مقاومت نیست و تعداد LED های متصل به برق درایور محدود می شود.

برای تعیین LED در نمودار، از دو نوع پیکتوگرام استفاده می شود. در بالای هر تصویر شماتیک دو فلش کوچک موازی وجود دارد که به سمت بالا اشاره می کنند. آنها نماد درخشش روشن دستگاه LED هستند. قبل از اتصال LED به 220 ولت با استفاده از منبع تغذیه، باید یک مقاومت در مدار قرار دهید. اگر این شرط برآورده نشود، این منجر به این واقعیت می شود که عمر کاری LED به طور قابل توجهی کاهش می یابد یا به سادگی از بین می رود.

اگر هنگام اتصال از منبع تغذیه استفاده کنید، تنها ولتاژ در مدار پایدار خواهد بود. با توجه به مقاومت داخلی ناچیز یک دستگاه LED، روشن کردن آن بدون محدود کننده جریان منجر به سوختن دستگاه می شود. به همین دلیل است که یک مقاومت مربوطه به مدار سوئیچینگ LED وارد می شود. لازم به ذکر است که مقاومت ها مقادیر مختلفی دارند، بنابراین باید به درستی محاسبه شوند.

توصیه مفید! جنبه منفی مدارهای اتصال LED به شبکه 220 ولت با استفاده از مقاومت، اتلاف توان بالا در مواقعی که نیاز به اتصال بار با افزایش مصرف جریان است. در این حالت، مقاومت با یک خازن خاموش کننده جایگزین می شود.

نحوه محاسبه مقاومت یک LED

هنگام محاسبه مقاومت برای یک LED، آنها با فرمول هدایت می شوند:

U = IxR,

جایی که U ولتاژ، I جریان، R مقاومت است (قانون اهم). فرض کنید باید یک LED را با پارامترهای زیر وصل کنید: 3 ولت - ولتاژ و 0.02 آمپر - جریان. به طوری که هنگام اتصال یک LED به 5 ولت در منبع تغذیه، خراب نشود، باید 2 ولت اضافی (5-3 = 2 ولت) را حذف کنید. برای انجام این کار، باید یک مقاومت با مقاومت مشخصی را در مدار قرار دهید که با استفاده از قانون اهم محاسبه می شود:

R = U/I.

بنابراین، نسبت 2 ولت به 0.02 آمپر 100 اهم خواهد بود، یعنی. این دقیقا همان مقاومت مورد نیاز است.

اغلب اتفاق می افتد که با توجه به پارامترهای LED ها، مقاومت مقاومت مقداری دارد که برای دستگاه غیر استاندارد است. چنین محدود کننده های جریان را نمی توان در نقاط فروش پیدا کرد، به عنوان مثال، 128 یا 112.8 اهم. سپس باید از مقاومت هایی استفاده کنید که مقاومت آنها نزدیکترین مقدار را نسبت به مقدار محاسبه شده دارد. در این حالت، LED ها با ظرفیت کامل کار نمی کنند، بلکه تنها در 90-97٪ کار می کنند، اما این امر برای چشم نامرئی خواهد بود و تأثیر مثبتی بر عمر دستگاه خواهد داشت.

گزینه های زیادی برای ماشین حساب های محاسباتی LED در اینترنت وجود دارد. آنها پارامترهای اصلی را در نظر می گیرند: افت ولتاژ، جریان نامی، ولتاژ خروجی، تعداد دستگاه های موجود در مدار. با مشخص کردن پارامترهای دستگاه های LED و منابع جریان در فیلد فرم، می توانید ویژگی های مربوط به مقاومت ها را دریابید. برای تعیین مقاومت محدود کننده های جریان با کد رنگی، محاسبات آنلاین مقاومت برای LED ها نیز وجود دارد.

طرح های اتصال موازی و سریال LED ها

هنگام مونتاژ سازه ها از چندین دستگاه LED، مدارهایی برای اتصال LED ها به شبکه 220 ولت با اتصال سریال یا موازی استفاده می شود. در عین حال برای اتصال صحیح باید در نظر داشت که در صورت اتصال سری LED ها، ولتاژ مورد نیاز مجموع افت ولتاژ هر دستگاه است. در حالی که وقتی LED ها به صورت موازی متصل می شوند، قدرت جریان اضافه می شود.

اگر مدارها از دستگاه های LED با پارامترهای مختلف استفاده می کنند، برای عملکرد پایدار لازم است که مقاومت برای هر LED به طور جداگانه محاسبه شود. لازم به ذکر است که هیچ دو ال ای دی دقیقا شبیه هم نیستند. حتی دستگاه های یک مدل نیز تفاوت های جزئی در پارامترها دارند. این منجر به این واقعیت می شود که وقتی تعداد زیادی از آنها در یک مدار سری یا موازی با یک مقاومت متصل می شوند، می توانند به سرعت تخریب و از بین بروند.

توجه داشته باشید! هنگام استفاده از یک مقاومت در یک مدار موازی یا سری، فقط می توانید دستگاه های LED را با ویژگی های یکسان وصل کنید.

اختلاف در پارامترها هنگام اتصال چندین LED به صورت موازی، مثلاً 4-5 قطعه، بر عملکرد دستگاه تأثیر نمی گذارد. اما اگر تعداد زیادی LED را به چنین مداری وصل کنید، تصمیم بدی خواهد بود. حتی اگر منابع LED تفاوت جزئی در ویژگی‌ها داشته باشند، این امر باعث می‌شود که برخی از دستگاه‌ها نور روشن ساطع کرده و به سرعت بسوزند، در حالی که برخی دیگر تاریک می‌درخشند. بنابراین، هنگام اتصال موازی، همیشه باید از یک مقاومت جداگانه برای هر دستگاه استفاده کنید.

در مورد اتصال سری، در اینجا مصرف مقرون به صرفه ای وجود دارد، زیرا کل مدار مقدار جریانی معادل مصرف یک LED مصرف می کند. در مدار موازی، مصرف عبارت است از مجموع مصرف تمام منابع LED موجود در مدار.

نحوه اتصال LED به ولتاژ 12 ولت

در طراحی برخی از دستگاه ها، مقاومت هایی در مرحله ساخت ارائه شده است که امکان اتصال LED ها به 12 ولت یا 5 ولت را فراهم می کند. با این حال، چنین دستگاه هایی را نمی توان همیشه در فروش یافت. بنابراین در مدار اتصال ال ای دی ها به ولتاژ 12 ولت، محدود کننده جریان در نظر گرفته شده است. اولین قدم این است که ویژگی های LED های متصل را پیدا کنید.

چنین پارامتری مانند افت ولتاژ رو به جلو برای دستگاه های LED معمولی حدود 2 ولت است. جریان نامی این LED ها برابر با 0.02A است. اگر نیاز به اتصال چنین LED به 12 ولت دارید، 10 ولت "اضافی" (12 منهای 2) باید با یک مقاومت محدود کننده خاموش شود. با استفاده از قانون اهم می توانید مقاومت آن را محاسبه کنید. ما 10/0.02 = 500 (اهم) را دریافت می کنیم. بنابراین، مقاومتی با مقدار اسمی 510 اهم مورد نیاز است که نزدیکترین مقاومت در محدوده قطعات الکترونیکی E24 است.

برای اینکه چنین مداری به طور پایدار کار کند، محاسبه توان محدود کننده نیز ضروری است. با استفاده از فرمولی که توان برابر با حاصلضرب ولتاژ و جریان است، مقدار آن را محاسبه می کنیم. ولتاژ 10 ولت را در جریان 0.02 آمپر ضرب می کنیم و 0.2 وات می گیریم. بنابراین، یک مقاومت مورد نیاز است که توان استاندارد آن 0.25 وات است.

اگر لازم است دو دستگاه LED را در مدار قرار دهید، باید در نظر داشت که ولتاژ کاهش یافته در آنها قبلاً 4 ولت خواهد بود. بر این اساس، مقاومت باید نه 10 ولت، بلکه 8 ولت خاموش شود. در نتیجه، محاسبه بیشتر مقاومت و قدرت مقاومت بر اساس این مقدار انجام می شود. محل مقاومت در مدار را می توان در هر جایی ارائه کرد: در سمت آند، سمت کاتد، بین LED ها.

نحوه تست LED با مولتی متر

یکی از راه های بررسی وضعیت عملکرد LED ها تست با مولتی متر است. این دستگاه می تواند LED ها را با هر طرحی تشخیص دهد. قبل از بررسی LED با یک تستر، سوئیچ دستگاه در حالت "تست" تنظیم می شود و پروب ها به پایانه ها اعمال می شوند. هنگامی که پروب قرمز به آند و پروب سیاه به کاتد متصل می شود، کریستال باید نور ساطع کند. اگر قطبیت معکوس شود، صفحه نمایش دستگاه باید "1" را نشان دهد.

توصیه مفید! قبل از آزمایش عملکرد LED، توصیه می شود نور اصلی را کم کنید، زیرا در هنگام آزمایش جریان بسیار کم است و LED نور را چنان ضعیف ساطع می کند که در نور معمولی ممکن است قابل توجه نباشد.

تست دستگاه های LED را می توان بدون استفاده از پروب انجام داد. برای انجام این کار، آند را در سوراخ های واقع در گوشه پایین دستگاه در سوراخ با نماد "E" و کاتد را در سوراخ با نشانگر "C" قرار دهید. اگر LED در شرایط کار قرار دارد، باید روشن شود. این روش تست برای LED هایی با تماس های به اندازه کافی طولانی که از لحیم پاک شده اند مناسب است. موقعیت سوئیچ با این روش بررسی اهمیتی ندارد.

چگونه LED ها را با مولتی متر بدون لحیم کاری چک کنیم؟ برای انجام این کار، باید قطعات یک گیره کاغذ معمولی را به پروب های تستر لحیم کنید. یک واشر تکستولیت که بین سیم ها قرار می گیرد و سپس با نوار برق درمان می شود، به عنوان عایق مناسب است. خروجی نوعی آداپتور برای اتصال پروب ها است. گیره ها به خوبی فنر می شوند و به طور ایمن در کانکتورها ثابت می شوند. در این فرم می توانید پروب ها را بدون اینکه از مدار خارج کنید به ال ای دی ها متصل کنید.

چه چیزی می توانید از LED ها با دستان خود بسازید؟

بسیاری از آماتورهای رادیویی مونتاژ طرح های مختلف از LED ها را با دست خود تمرین می کنند. محصولات خود مونتاژ شده از نظر کیفیت پایین نیستند و گاهی اوقات حتی از همتایان تولیدی خود پیشی می گیرند. اینها می‌توانند دستگاه‌های رنگی و موسیقی، طرح‌های LED چشمک‌زن، لامپ‌های LED که خودتان انجام دهید و خیلی چیزهای دیگر باشند.

مجموعه تثبیت کننده جریان DIY برای LED

برای جلوگیری از تمام شدن عمر LED قبل از برنامه، لازم است جریان عبوری از آن دارای مقدار پایداری باشد. مشخص است که LED های قرمز، زرد و سبز می توانند با افزایش بار فعلی مقابله کنند. در حالی که منابع LED آبی-سبز و سفید، حتی با اضافه بار جزئی، در عرض 2 ساعت می سوزند. بنابراین، برای اینکه LED به طور عادی کار کند، باید مشکل منبع تغذیه آن را حل کرد.

اگر زنجیره ای از ال ای دی های متصل به سری یا موازی را مونتاژ کنید، اگر جریان عبوری از آنها قدرت یکسانی داشته باشد، می توانید تابش یکسانی به آنها بدهید. علاوه بر این، پالس های جریان معکوس می توانند بر عمر منابع LED تأثیر منفی بگذارند. برای جلوگیری از این اتفاق، لازم است یک تثبیت کننده جریان برای LED ها در مدار قرار داده شود.

ویژگی های کیفی لامپ های LED به راننده مورد استفاده بستگی دارد - دستگاهی که ولتاژ را به جریان تثبیت شده با مقدار مشخص تبدیل می کند. بسیاری از آماتورهای رادیویی یک مدار منبع تغذیه LED 220 ولتی را با دست خود بر اساس ریزمدار LM317 مونتاژ می کنند. عناصر چنین مدار الکترونیکی کم هزینه هستند و ساخت چنین تثبیت کننده ای آسان است.

هنگام استفاده از تثبیت کننده جریان در LM317 برای LED ها، جریان در 1 آمپر تنظیم می شود. یکسو کننده مبتنی بر LM317L جریان را تا 0.1 آمپر تثبیت می کند. مدار دستگاه فقط از یک مقاومت استفاده می کند. با استفاده از یک ماشین حساب مقاومت LED آنلاین محاسبه می شود. دستگاه های موجود برای منبع تغذیه مناسب هستند: منابع تغذیه از چاپگر، لپ تاپ یا سایر لوازم الکترونیکی مصرفی. مونتاژ مدارهای پیچیده تر به تنهایی سودآور نیست، زیرا خرید آنها به صورت آماده آسان تر است.

DIY LED DRL

استفاده از چراغ های روشنایی در روز (DRL) در خودروها به طور قابل توجهی دید خودرو را در ساعات روشنایی روز توسط سایر کاربران جاده افزایش می دهد. بسیاری از علاقه مندان به خودرو، خود مونتاژ DRL ها را با استفاده از LED ها تمرین می کنند. یکی از گزینه ها یک دستگاه DRL 5-7 LED با توان 1W و 3W برای هر بلوک است. اگر از منابع LED کمتر قدرتمند استفاده می کنید، شار نوری استانداردهای چنین چراغ هایی را برآورده نمی کند.

توصیه مفید! هنگام ساخت DRL با دستان خود، الزامات GOST را در نظر بگیرید: شار نور 400-800 سی دی، زاویه نور در صفحه افقی - 55 درجه، در صفحه عمودی - 25 درجه، مساحت - 40 سانتی متر مربع.

برای پایه، می توانید از یک تخته ساخته شده از پروفیل آلومینیومی با لنت برای نصب LED استفاده کنید. LED ها با استفاده از یک چسب رسانای حرارتی بر روی تخته ثابت می شوند. اپتیک ها با توجه به نوع منابع LED انتخاب می شوند. در این حالت لنزهایی با زاویه نورانی 35 درجه مناسب هستند. لنزها روی هر LED به طور جداگانه نصب می شوند. سیم ها در هر جهت مناسب هدایت می شوند.

در مرحله بعد، یک محفظه برای DRL ها ساخته می شود که به عنوان رادیاتور نیز عمل می کند. برای این کار می توانید از پروفایل U شکل استفاده کنید. ماژول LED تمام شده در داخل پروفیل قرار می گیرد و با پیچ محکم می شود. تمام فضای آزاد را می توان با درزگیر مبتنی بر سیلیکون شفاف پر کرد و فقط لنزها را روی سطح باقی گذاشت. این پوشش به عنوان یک مانع رطوبت عمل خواهد کرد.

اتصال DRL به منبع تغذیه نیاز به استفاده اجباری از یک مقاومت دارد که مقاومت آن از قبل محاسبه و آزمایش شده است. روش های اتصال ممکن است بسته به مدل خودرو متفاوت باشد. نمودارهای اتصال را می توان در اینترنت یافت.

نحوه چشمک زدن LED ها

محبوب ترین LED های چشمک زن که می توان آنها را به صورت آماده خریداری کرد، دستگاه هایی هستند که توسط سطح پتانسیل کنترل می شوند. چشمک زدن کریستال به دلیل تغییر منبع تغذیه در پایانه های دستگاه رخ می دهد. بنابراین، یک دستگاه LED دو رنگ قرمز-سبز بسته به جهت جریان عبوری از آن نور ساطع می کند. اثر چشمک زن در RGB LED با اتصال سه پایه کنترل جداگانه به یک سیستم کنترل خاص به دست می آید.

اما می‌توانید یک LED تک رنگ معمولی بسازید که حداقل قطعات الکترونیکی را در زرادخانه خود داشته باشد. قبل از اینکه یک LED چشمک زن بسازید، باید مدار کار ساده و قابل اعتمادی را انتخاب کنید. می توانید از مدار LED چشمک زن استفاده کنید که از منبع 12 ولت تغذیه می شود.

مدار شامل یک ترانزیستور کم مصرف Q1 (سیلیکون با فرکانس بالا KTZ 315 یا آنالوگ های آن مناسب است)، یک مقاومت R1 820-1000 اهم، یک خازن 16 ولتی C1 با ظرفیت 470 μF و یک منبع LED است. هنگامی که مدار روشن می شود، خازن به 9-10 ولت شارژ می شود، پس از آن ترانزیستور برای لحظه ای باز می شود و انرژی انباشته شده را به LED منتقل می کند که شروع به چشمک زدن می کند. این مدار تنها زمانی قابل اجرا است که از منبع 12 ولت تغذیه شود.

شما می توانید مدار پیشرفته تری را مونتاژ کنید که به روشی مشابه مولتی ویبراتور ترانزیستوری کار می کند. مدار شامل ترانزیستور KTZ 102 (2 عدد)، مقاومت R1 و R4 هر کدام 300 اهم برای محدود کردن جریان، مقاومت R2 و R3 هر کدام 27000 اهم برای تنظیم جریان پایه ترانزیستورها، خازن های قطبی 16 ولت (2 عدد) است. با ظرفیت 10 uF) و دو منبع LED. این مدار توسط یک منبع ولتاژ 5 ولت DC تغذیه می شود.

مدار بر اساس اصل "جفت دارلینگتون" کار می کند: خازن های C1 و C2 به طور متناوب شارژ و تخلیه می شوند که باعث باز شدن یک ترانزیستور خاص می شود. هنگامی که یک ترانزیستور انرژی C1 را تامین می کند، یک LED روشن می شود. سپس C2 به آرامی شارژ می شود و جریان پایه VT1 کاهش می یابد که منجر به بسته شدن VT1 و باز شدن VT2 می شود و LED دیگری روشن می شود.

توصیه مفید! اگر از ولتاژ تغذیه بالای 5 ولت استفاده می کنید، برای جلوگیری از خرابی LED ها باید از مقاومت هایی با مقدار متفاوت استفاده کنید.

مونتاژ موسیقی رنگی LED DIY

برای پیاده سازی مدارهای موسیقی رنگی نسبتاً پیچیده روی LED ها با دستان خود، ابتدا باید بفهمید که ساده ترین مدار موسیقی رنگی چگونه کار می کند. این شامل یک ترانزیستور، یک مقاومت و یک دستگاه LED است. چنین مداری می تواند از منبعی با ولتاژ 6 تا 12 ولت تغذیه شود. عملکرد مدار به دلیل تقویت آبشاری با رادیاتور مشترک (امیتر) اتفاق می افتد.

پایه VT1 سیگنالی با دامنه و فرکانس متفاوت دریافت می کند. هنگامی که نوسانات سیگنال از یک آستانه مشخص فراتر رود، ترانزیستور باز می شود و LED روشن می شود. نقطه ضعف این طرح وابستگی چشمک زدن به درجه سیگنال صوتی است. بنابراین، اثر موسیقی رنگی تنها در سطح خاصی از حجم صدا ظاهر می شود. اگر صدا را افزایش دهید. ال ای دی همیشه روشن خواهد بود و وقتی کم شد کمی چشمک می زند.

برای رسیدن به یک اثر کامل، آنها از یک مدار موسیقی رنگی با استفاده از LED استفاده می کنند و محدوده صدا را به سه قسمت تقسیم می کنند. مدار با مبدل صوتی سه کاناله از منبع 9 ولت تغذیه می شود. تعداد زیادی از طرح های موسیقی رنگی را می توان در اینترنت در انجمن های مختلف رادیویی آماتور یافت. اینها می توانند طرح های موسیقی رنگی با استفاده از یک نوار تک رنگ، یک نوار LED RGB، و همچنین طرحی برای روشن و خاموش کردن هموار LED ها باشند. همچنین می توانید نمودارهای چراغ های LED در حال اجرا را به صورت آنلاین پیدا کنید.

طراحی نشانگر ولتاژ LED DIY

مدار نشانگر ولتاژ شامل مقاومت R1 (مقاومت متغیر 10 کیلو اهم)، مقاومت R1، R2 (1 کیلو اهم)، دو ترانزیستور VT1 KT315B، VT2 KT361B، سه LED - HL1، HL2 (قرمز)، HLZ (سبز). X1, X2 – منابع تغذیه 6 ولت. در این مدار استفاده از دستگاه های LED با ولتاژ 1.5 ولت توصیه می شود.

الگوریتم عملکرد یک نشانگر ولتاژ LED خانگی به شرح زیر است: هنگامی که ولتاژ اعمال می شود، منبع LED سبز مرکزی روشن می شود. در صورت افت ولتاژ، LED قرمز واقع در سمت چپ روشن می شود. افزایش ولتاژ باعث روشن شدن LED قرمز سمت راست می شود. با مقاومت در موقعیت وسط، تمام ترانزیستورها در موقعیت بسته قرار می گیرند و ولتاژ فقط به LED سبز مرکزی جریان می یابد.

ترانزیستور VT1 هنگامی که نوار لغزنده مقاومت به سمت بالا حرکت می کند باز می شود و در نتیجه ولتاژ افزایش می یابد. در این حالت، تغذیه ولتاژ به HL3 متوقف می شود و به HL1 تغذیه می شود. هنگامی که لغزنده به سمت پایین حرکت می کند (ولتاژ کاهش می یابد)، ترانزیستور VT1 بسته می شود و VT2 باز می شود، که برق LED HL2 را تامین می کند. با کمی تاخیر LED HL1 خاموش می شود، HL3 یک بار چشمک می زند و HL2 روشن می شود.

چنین مداری را می توان با استفاده از قطعات رادیویی از تجهیزات قدیمی مونتاژ کرد. برخی آن را روی یک تخته تکستولیت مونتاژ می کنند و مقیاس 1:1 را با ابعاد قطعات رعایت می کنند تا همه عناصر روی تخته قرار بگیرند.

پتانسیل بی حد و حصر روشنایی LED باعث می شود تا به طور مستقل دستگاه های مختلف نورپردازی از LED با ویژگی های عالی و هزینه نسبتاً کم طراحی شود.

در سال های اخیر، صحبت های زیادی در مورد فناوری های LED صرفه جویی در مصرف انرژی شده است. آنها در مورد اهمیت اجرای گسترده آنها، صرفه جویی در هزینه های برق، ویژگی های نور عالی LED ها و موارد دیگر صحبت می کنند. با این حال، هیچ کس در مورد چیستی LED ها و نحوه استفاده از آنها صحبت نمی کند.

موضوع این است که دنیای LED ها در حال حاضر آنقدر بزرگ است که یک فرد ناآماده اغلب در تلاش برای درک ویژگی های LED های مختلف با مشکلاتی روبرو می شود. برای روشن شدن وضعیت، سعی می کنیم تمام LED های موجود در بازار و تفاوت های عملکردی آنها را با جزئیات شرح دهیم.

LED ها را می توان با توجه به پارامترهای زیر تقسیم کرد:

بر اساس نوع برنامه؛

با تکنولوژی ساخت؛

بر اساس اندازه و شکل؛

با رنگ درخشش؛

با برق LED؛

حالا بیایید هر پارامتر را جداگانه بررسی کنیم.

بر اساس نوع کاربرد

دو نوع اصلی از برنامه های LED وجود دارد: برای نیازهای نمایشگر ("ال ای دی های نشانگر") و برای نیازهای روشنایی ("ال ای دی های روشنایی").

به عنوان مثال LED های نشانگر شما می توانید نوارهای LED یا گلدسته هایی را که برای تزئین یا ایجاد روحیه در فضای داخلی طراحی شده اند، بیاورید. LED های نشانگر نیز در چراغ های کناری خودروها، چراغ های راهنمایی LED، چراغ های نشانگر و در جاهایی که نیازی به استفاده از ال ای دی های روشنایی قدرتمند نیست دیده می شود. به طور کلی LED های نشانگر ال ای دی های کم مصرفی هستند که هدف آنها درخشش در تاریکی و قابل مشاهده بودن است.

ال ای دی های روشنایی، برق و سنگین مورد استفاده در تجهیزات حرفه ای برای روشنایی شبانه اشیاء مختلف: لامپ های صنعتی و غیره. همچنین، LED های روشنایی به طور گسترده در، و. چنین LED هایی بسته به هدف استفاده از آنها می توانند از نظر قدرت و رنگ متفاوت باشند.

با توجه به تکنولوژی ساخت

بر اساس فناوری ساخت، دیودهای ساطع نور ارگانیک (OLED)، LED های لیزری و LED های استاندارد RGB وجود دارد.

ال ای دی ارگانیک (از انگلیسی. Organic Light-Emitting Diode (OLED) یک دستگاه نیمه رسانا ساخته شده از ترکیبات آلی است که به طور مؤثر نور را هنگام عبور جریان الکتریکی ساطع می کند. فناوری OLED کاربرد اصلی خود را در ایجاد دستگاه های نمایش اطلاعات (نمایشگر) می یابد. فرض بر این است که تولید چنین نمایشگرهایی بسیار ارزان تر از تولید نمایشگرهای کریستال مایع خواهد بود.

نیاز به مزایای نشان داده شده توسط نمایشگرهای ارگانیک هر سال در حال افزایش است. با این حال، در حال حاضر تنها LED های نشانگر OLED تولید می شوند. قدرت آنها برای روشنایی کامل در شب بسیار کم است. شاید بشریت به زودی شاهد شکوفایی این فناوری باشد.

دیودهای لیزری لیزری است که در آن محیط فعال یک گاز الکترون-حفره است و ناحیه کاری آن یک اتصال p-n نیمه هادی است، شبیه به اتصال p-n یک LED معمولی. دیودهای لیزر قطعات الکترونیکی مهمی هستند. آنها به طور گسترده ای به عنوان منابع نور کنترل شده در خطوط ارتباطی فیبر نوری استفاده می شوند. آنها همچنین در تجهیزات اندازه گیری مختلف مانند فاصله یاب لیزری استفاده می شوند. یکی دیگر از کاربردهای رایج خواندن بارکد است. لیزرهای مرئی، معمولا قرمز و گاهی سبز، در نشانگرهای لیزری یافت می شوند. لیزرهای مادون قرمز و قرمز در پخش کننده های CD و DVD استفاده می شود. لیزرهای آبی در دستگاه های HD DVD و Blue-Ray در حال حاضر موجود در بازار یافت می شوند. امکان استفاده از لیزرهای نیمه هادی در دستگاه های سریع و ارزان برای طیف سنجی در حال بررسی است.

تا دهه 1990، تولیدکنندگان LED فقط می توانستند دیودهای قرمز، زرد و سبز تولید کنند. LED های آبی رنگ چراغ های LED مدرن را بسیار روشن می کنند. با این حال، تنها ترکیبی از آبی، سبز و قرمز قادر به تولید رنگی است که از نظر بصری توسط چشم انسان به عنوان سفید خالص درک می شود و همچنین بسیاری از سایه های طیف رنگی. بنابراین قبل از اختراع ال ای دی آبی نیازی به صحبت در مورد لامپ ال ای دی تمام رنگی نبود.

اولین LED آبی در سال 1971 در آزمایشگاه RCA ساخته شد. این توسط Jacques Pankov (Yakov Isaevich Panchechnikov)، مخترع LED های نیترید گالیوم ساخته شده است. با این حال، تکنولوژی تولید بسیار گران بود (فیلم نیترید گالیم روی یک بستر یاقوت کبود).

در سال 1990، زمانی که مخترع ژاپنی سوجی ناکامورا، که در آن زمان برای شرکت ژاپنی صنایع شیمیایی Nichia کار می کرد، یک LED ارزان قیمت آبی اختراع کرد، انقلابی در صفحه نمایش های LED در فضای باز و نمایشگرهای الکترونیکی رخ داد.

در سال 1993، Nichia، اولین شرکت در جهان، موفق به شروع تولید صنعتی LED های آبی رنگ شد. تا سال 2002، سهم این شرکت از تولید LED آبی به 60 درصد از کل تولید افزایش یافت. تا به امروز علاوه بر شرکت نیچیا بزرگترین تولید کنندگان LED شرکت ها هستند کری (ایالات متحده آمریکا) و سامسونگ (کره جنوبی).

با اندازه و شکل

LED ها در اندازه و شکل هندسی متفاوت هستند. محبوب ترین LED ها در بدنه استوانه ای و همچنین شکل های مربع و مستطیل هستند. اندازه LED ها تنظیم نشده است، بنابراین تولید کنندگان مختلف LED هایی با اندازه های مختلف، به طور متوسط ​​از 2 میلی متر تا 10 میلی متر در قطر تولید می کنند. LED ها در تعداد کریستال های ساطع کننده نور نیز متفاوت هستند. به عنوان یک قاعده، یک کریستال در محفظه LED وجود دارد. با این حال، گاهی اوقات، بسته به تکنولوژی تولید، تولید کنندگان چندین کریستال را روی یک بستر قرار می دهند. به این طرح خوشه LED می گویند.

با رنگ تشعشع

LED ها در رنگ انتشار آنها متفاوت هستند. رنگ بستگی به طول موج تابش LED دارد. متداول ترین رنگ ها البته قرمز، آبی، سبز و سفید هستند.

با برق LED

LED ها در روشنایی و قدرت متفاوت هستند. به عنوان یک قاعده، هرچه LED قوی تر باشد، روشن تر می درخشد، اما برق بیشتری نیز مصرف می کند. با این حال، مصرف انرژی حتی یک LED فوق روشن بسیار کمتر از یک لامپ کم مصرف با روشنایی مشابه است. بنابراین، هنگام خرید یک لامپ LED، نباید روی قدرت آن تمرکز کنید. بهتر است به نسبت شدت نور تولید شده (برحسب لومن، Lm) به ازای 1 وات برق مصرفی توجه شود. یک نشانگر خوب 100 lm/W و بالاتر است. حد تئوری یک LED 500 Lm/W است، اگرچه تاکنون تنها 250 Lm/W و فقط در شرایط آزمایشگاهی به دست آمده است.

نتیجه

به طور کلی انتخاب LED مانند انتخاب لامپ ال ای دی چندان سخت نیست. با این حال، اگر پس از خواندن این مقاله هنوز سؤالاتی در مورد تجهیزات LED دارید، ما خوشحال خواهیم شد که به شما کمک کنیم تا لامپ مناسب خود را انتخاب کنید!

طبقه بندی LED ها به انواع مختلف و زیرگروه ها در حال حاضر کاملاً دلخواه است. این به دلیل رشد سریع اپتوالکترونیک در دهه های اخیر است. محصولات جدید سریعتر از یک طرح طبقه بندی دیگر شکل می گیرند. سازندگان انواع دیودهای ساطع کننده را به گروه هایی با ویژگی های مشترک طبقه بندی می کنندمطابق با ملاحظات صحت و مصلحت خود. علاوه بر این، اغلب دیودهایی با پارامترهای یکسان از تولید کنندگان مختلف می توانند در گروه های کاملاً متفاوت قرار گیرند. ویژگی های طبقه بندی می تواند متفاوت باشد: رنگ تابش، قدرت LED، آنچه LED از آن تشکیل شده است، هدف آن و موارد دیگر ...

کدام ویژگی ها را می توان اولیه و کدام ثانویه در نظر گرفت؟ پاسخ روشنی برای این سوال وجود ندارد. بیایید سعی کنیم به طور خلاصه کل انواع منابع نور حالت جامد را بر اساس پارامترهایی مانند رنگ تابش و قدرت پوشش دهیم.

رنگ

LED ها در طول موج نوری که ساطع می کنند متفاوت هستند. رنگ های مختلف (انتشار طول موج های مختلف) با استفاده از مواد نیمه هادی مختلف در پایه LED ها به دست می آید. امروزه امکان تولید LED با هر رنگ مرئی (طول موجهای طیف مرئی از 400 تا 760 نانومتر) و همچنین مادون قرمز و ماوراء بنفش وجود دارد. توجه ویژه باید به LED های سفید شود. آنها با استفاده از یک فسفر ویژه به LED های آبی (کمتر به ماوراء بنفش) به دست می آیند. فسفر نور آبی را به سفید تبدیل می کند که به طور طبیعی کارایی LED را کاهش می دهد.

انواع مختلف LED های سفید به طور معمول بر اساس نوع سایه های نور سفید طبقه بندی می شوند: گرم، خنثی و سرد. ویژگی رنگی بودن در این مورد دمای رنگ همبسته است که با کلوین [K] اندازه گیری می شود. برای دیودهای گرم 2600-3700 K، برای دیودهای خنثی 3700-5000 K، برای دیودهای سرد - 5000-10000 K است. توجه به این نکته مهم است که با یکسان بودن سایر پارامترهای کریستالی، هرچه LED گرمتر باشد، آن کمتر است. بهره وری. بر این اساس، هر چه سردتر باشد (هر چه نسبت نور آبی در شار کل بیشتر باشد)، دیود کارآمدتر است. اعتقاد بر این است که ال ای دی های گرم رنگ برای روشنایی داخلی و ال ای دی های رنگ سرد برای نورپردازی در فضای باز مناسب ترند.

قدرت

محدوده توان LED های تولید صنعتی از چند میلی وات شروع می شود و به ده ها وات ختم می شود. قوی ترین LED تک تراشه XML توسط CREE تولید می شود و دارای حداکثر جریان عملیاتی 3 A است، در حالی که ابعاد بدنه تنها 5x5 میلی متر است. حوزه اصلی کاربرد این گونه دیودها روشنایی خیابانی و صنعتی است، زیرا آنها روشنایی کلی بسیار بالایی دارند و با ارتفاع تعلیق کم، یک اثر خیره کننده قوی ایجاد می کنند.

در بین ال ای دی های روشنایی، ال ای دی های یک وات با جریان نامی 350 میلی آمپر و ال ای دی های سه وات با جریان 700 میلی آمپر محبوب ترین ها هستند، زیرا آنها برای اکثر کاربردها مناسب هستند و بزرگترین انتخاب منبع تغذیه خارج از قفسه را دارند. علاوه بر این، تقسیم انواع LED ها بر حسب وات کاملاً دلخواه است: به عنوان یک قاعده، یک LED را می توان در حالت های مختلف قدرت استفاده کرد، با انتخاب مقدار جریان عملیاتی 350 یا 700 میلی آمپر (در این مورد، مقدار پلاک نام حداکثر است. جریان عملیاتی به طور طبیعی باید بیش از 700 میلی آمپر باشد). با این حال، هنگام افزایش جریان، باید مراقب حذف گرما باشیم، در غیر این صورت LED به سرعت شروع به تخریب می کند. بهتر است از ال ای دی ها در حداکثر جریان استفاده نکنید، بلکه حداقل 30 درصد حاشیه بگذارید (مثلاً 700 میلی آمپر را روی I max = 1000 میلی آمپر تنظیم کنید). همچنین باید به خاطر داشته باشید که با افزایش جریان، بازده نور کاهش می یابد. بنابراین، در مواردی که نیاز به حداکثر بازده است، بهتر است جریان را کاهش دهید.

بسیاری از تولیدکنندگان LED ها را در ماتریس های قدرتمند ترکیب می کنند: کریستال ها که معمولاً در مدارهای سری موازی به هم متصل می شوند، روی یک پایه قرار می گیرند و با یک لایه مشترک از فسفر پر می شوند. این فناوری به اختصار Chip-On-Board یا COB نامیده می شود.

ماژول های COB می توانند تا چند صد وات قدرت داشته باشند و برای روشنایی استفاده می شوند.

LED های کم توان (0.05 … 0.5 W) عمدتاً برای نور پس زمینه نمایشگرهای دستگاه های مختلف از جمله دستگاه های تلفن همراه استفاده می شوند.

این بزرگترین جایگاه در بازار LED است. از ال ای دی های کم مصرف نیز می توان برای روشنایی استفاده کرد: در مواردی که نیاز به یک سطح نورانی یکنواخت با روشنایی کلی کم است، ماژول های LED از ده ها یا حتی صدها LED کم مصرف ساخته می شوند. این منابع نور برای روشنایی داخلی مناسب هستند.

ال ای دی هایی که برای اهداف نمایشی یا به سادگی LED های نشانگر استفاده می شوند کمترین قدرت را دارند. آنها از نظر شکل و اندازه بسیار متنوع هستند، برخی از انواع آنها در شکل زیر نشان داده شده است.

برای اینکه در میان انواع و اقسام ال ای دی ها اشتباه نگیریم، به یک استاندارد واحد نیاز داریم که طبق آن می توان تمام دیودهای ساطع کننده نور را با توجه به پارامترهای خاصی به گروه هایی تقسیم کرد. اما همانطور که مشخص شد، چنین استانداردی وجود ندارد و هر تولید کننده LED محصولات را به صلاحدید خود طبقه بندی می کند. دلیل این رویکرد واضح است. اپتوالکترونیک به سرعت در حال توسعه است و مدل های جدیدی از LED ها ظاهر می شوند که با استفاده از فناوری های پیشرفته تر ساخته شده اند.

متأسفانه نمی توان ابتدا مشخصات اصلی و سپس ثانویه را فهرست کرد. این تقسیم بندی بسیار ذهنی است. بنابراین، ما باید بررسی دقیق این موضوع را آغاز کنیم تا خواننده بتواند به وضوح با همه رایج ترین انواع و انواع دیودهای ساطع کننده نور آشنا شود.

طبقه بندی بر اساس طرح رنگ

فن آوری های کنونی به دست آوردن یک کریستال LED با هر رنگ تابش در محدوده قابل مشاهده امکان پذیر است. برای این کار از ترکیبات شیمیایی مواد نیمه هادی ایندیم و گالیم با عناصر مختلف استفاده می شود. برای یکسان سازی، علاوه بر رنگ، ویژگی دیگری نیز بر روی بسته بندی محصول نشان داده شده است: طول موج تابش. این کمک می کند تا سایه را تا حد امکان دقیق شناسایی کنید. به عنوان مثال، یک LED با درخشش سبز می تواند شامل هر کریستال ساطع کننده نور با طول موج 500 تا 570 نانومتر باشد. در این حالت، نمونه ای با λ = 500-520 نانومتر رنگ سبز دریایی و با λ بیشتر از 550 نانومتر رنگ سبز روشن خواهد داشت. رنگ های میانی با قرار دادن سه کریستال نزدیک به هم به دست می آیند: آبی، قرمز و سبز و سپس کنترل قدرت درخشش آنها. اینها به اصطلاح RGB LED هستند. انواع دو رنگ نیز وجود دارد که عمدتاً در روشنایی نشانگر استفاده می شود.

در مورد انواع ال ای دی های سفید باید یک پاراگراف جداگانه ذکر شود. آنها طیف انتشار گسترده ای دارند و معمولاً بر اساس یک LED ماوراء بنفش پوشیده شده با فسفر تشکیل می شوند. LED های سفید دارای درجه بندی خاص خود در سایه ها (گرم، خنثی، سرد) هستند که در قالب پارامتری مانند بیان می شود.

انواع UV و IR دیودهای ساطع کننده، اگرچه در طیف مرئی کار نمی کنند، اما به دلیل مزایای عملی خود، شایسته جایگاهی در لیست انواع LED ها هستند.

اختلاف قدرت

بسته به هدف، مصرف برق می تواند از واحد میلی وات تا ده ها وات متغیر باشد. اولین و کوچکترین نوع LED ها کریستال های بسته بندی نشده هستند. آنها برای ایجاد ماتریس های COB با استفاده از آخرین فناوری ها استفاده می شوند. نوع دوم می تواند به طور مشروط شامل محصولاتی با توان 60 میلی وات تا 1 وات باشد (فوق العاده روشن در یک جعبه شفاف، SMD 3528 و مشتقات آنها). گروه سوم شامل ال ای دی هایی با توان اتلاف بیش از 1 وات است که نیاز به استفاده از سیستم خنک کننده اضافی دارد. ماتریس های COB قوی ترین در نظر گرفته می شوند. یکی از این ماژول ها با ابعاد 35x35 میلی متر می تواند تا 180 وات را از بین ببرد.

قدرت نور

این ویژگی به طور مستقیم با پارامترهایی مانند قدرت، زاویه نور و فناوری تولید مرتبط است. هرچه زاویه کوچکتر باشد، روشنایی در نقطه اندازه گیری بیشتر است. ال ای دی های فوق روشن با زاویه پراکندگی شار نورانی 110 درجه دارای شدت نوری در حدود 1000 میکرودیت و با زاویه 15 درجه - شدت نور 35000 میکرودیت هستند.

در یک شرکت آمریکایی، هر نسل از LED های سفید پرقدرت در یک گروه جداگانه (S5، T6، U3...) قرار می گیرند. بنابراین، سازنده سعی می کند هر نوع LED جدیدی را که دارای شار نوری افزایش یافته در مصرف انرژی یکسان است، برجسته کند.

شایان ذکر است که LED های منتشر منسوخ از نوع با شدت نور 0.4-6 mcd دیگر مورد تقاضا نیستند و عملاً با آنالوگ های فوق العاده روشن با راندمان نوری هزاران بار بیشتر جایگزین می شوند.

طبقه بندی ولتاژ

افت ولتاژ ال ای دی های تک تراشه بر اساس قدرت و رنگ انتشار آنها تعیین می شود و دارای قاب ثابت می باشد. برای مثال، یک دیود ساطع کننده نور سفید ممکن است دارای افت ولتاژ 3.3 تا 3.6 ولت باشد.

افزایش جریان از طریق کریستال به منظور افزایش روشنایی نمی تواند به طور نامحدود ادامه یابد. در نتیجه، شرکت ها تولید LED های چند تراشه ای را راه اندازی کردند که برای ولتاژهای 9، 12، 18، 24، 48، 72 ولت طراحی شده اند. نماینده قابل توجه این خانواده ماتریس های COB با انتشار سفید است.

نمی توان رشته هایی را که با ولتاژ ثابت حدود 70 ولت تغذیه می شوند را به یاد نیاورد. این میله های خاص در لامپ هایی با رشته های تقلیدی استفاده می شوند.

نوع اجرا و هدف

اگر وارد جزئیات شوید، این بخش بسیار گسترده خواهد شد. پس از همه، هر سازنده صدها نوع LED تولید می کند که در ابعاد هندسی متفاوت است. و با این حال علائمی وجود دارد که می توان آنها را مرتب کرد. بیایید انواع اصلی LED ها را فهرست کنیم.

1. جریان ضعیف. ال ای دی های دو ترمینال بسیار روشن در محفظه شفاف گرد 3، 5 یا 10 میلی متری. اغلب از این نوع ال ای دی ها به عنوان نشانگر، ماژول تبلیغاتی و اطلاع رسانی یا چراغ راهنمایی استفاده می شود. دومین نوع از LED های کم جریان، اجزایی در یک بسته مستطیلی یا مربعی SMD با ابعاد 3x3.5 میلی متر هستند. گزینه های SMD اغلب در ساخت تیک تیک و سیستم های نمایش استفاده می شود.
2. SMD قدرتمند مونتاژ شده بر روی یک تراشه بدون لنز، این نوع در لامپ های LED و نوارهای پرکاربرد استفاده می شود. همچنین گزینه هایی وجود دارد که روی چندین کریستال با یک لنز مشترک مونتاژ شده اند. از انواع LED های چندتراشه ای برای روشنایی صنعتی و تزئینی استفاده می شود.
3. ماژول های COB محصولات درخشش سفید می توانند به اندازه های 38x38 میلی متر در طرح مربع و 50x6 میلی متر در قالب خط کش برسند. با توجه به افزایش شار نوری، آنها در طراحی نورافکن ها و فانوس های روشنایی خیابان مورد تقاضا هستند.
4. LED رشته ای. به شکل میله ای به طول حدود 30 میلی متر با کریستال های زیادی روی سطح ساخته شده است. در حال حاضر، امکانات لامپ های رشته ای به تازگی در حال آشکار شدن است. تا کنون، فیلامنت LED به طور گسترده تنها برای تولید 220 ولت استفاده می شود.
5. OLED. این نوع از دیودهای آلی ساطع کننده نور با لایه نازک برای ساخت نمایشگرهای ارگانیک استفاده می شود.
6. دیودهای ساطع کننده در محدوده IR و UV.آنها هم در بسته بندی با لید و هم در نسخه SMD تولید می شوند. در میان محصولات مصرفی، می توان آنها را در کنترل از راه دور و لامپ های خشک کن ناخن مشاهده کرد.

در خاتمه، شایان ذکر است که طبقه بندی فوق ال ای دی ها کامل نیست و می تواند توسط زیرگونه ها و گروه ها تکمیل شود. همین امر در مورد دامنه روزافزون برنامه ها نیز صدق می کند. اما مفهوم کلی ارائه شده توسط رهبران در تولید اپتوالکترونیک Nichia، Cree و Philips در این مقاله تا حد امکان با جزئیات شرح داده شده است.

همچنین بخوانید