Llogaritja e tensionit të furnizimit të një LED është një hap i domosdoshëm për çdo projekt ndriçimi elektrik, dhe për fat të mirë është e lehtë për t'u bërë. Matjet e tilla janë të nevojshme për të llogaritur fuqinë e LED-ve, pasi duhet të dini rrymën dhe tensionin e tij. Fuqia e një LED llogaritet duke shumëzuar rrymën me tensionin. Në këtë rast, duhet të jeni jashtëzakonisht të kujdesshëm kur punoni me qarqe elektrike, edhe kur matni sasi të vogla. Në artikull, ne do të shqyrtojmë në detaje pyetjen se si të zbulojmë tensionin për të siguruar funksionimin e saktë të elementeve LED.
operacion LED
LED-të ekzistojnë në ngjyra të ndryshme, ka dy dhe tre ngjyra, ndezëse dhe ngjyra që ndryshojnë. Në mënyrë që përdoruesi të programojë sekuencën e funksionimit të llambës, përdoren zgjidhje të ndryshme që varen drejtpërdrejt nga voltazhi i furnizimit të LED. Për të ndriçuar LED, kërkohet një tension minimal (pragu), ndërsa shkëlqimi do të jetë proporcional me rrymën. Tensioni i ndezurLED rritet pak me rrymën sepse ka rezistencë të brendshme. Kur rryma është shumë e lartë, dioda nxehet dhe digjet. Prandaj, rryma është e kufizuar në një vlerë të sigurt.
Rezistenca vendoset në seri sepse rrjeti i diodës ka nevojë për një tension shumë më të lartë. Nëse U është e kundërt, nuk rrjedh rrymë, por për një U të lartë (p.sh. 20 V) ndodh një shkëndijë e brendshme (prishje) e cila shkatërron diodën.
Ashtu si me të gjitha diodat, rryma rrjedh nëpër anodë dhe del përmes katodës. Në diodat e rrumbullakëta, katoda ka një tel më të shkurtër dhe trupi ka një pllakë anësore katode.
varësia e tensionit nga lloji i llambës
Me përhapjen e LED-ve me ndriçim të lartë të krijuar për të ofruar llamba zëvendësuese për ndriçimin komercial dhe të brendshëm, ka një përhapje të barabartë, nëse jo më shumë, të zgjidhjeve të energjisë. Me qindra modele nga dhjetëra prodhues, bëhet e vështirë të kuptosh të gjitha permutacionet e tensioneve hyrëse/dalëse dhe vlerat e rrymës/fuqisë dalëse, pa përmendur përmasat mekanike dhe shumë veçori të tjera për zbehjen, telekomandimin dhe mbrojtjen e qarkut.
Ka shumë LED të ndryshëm në treg. Dallimi i tyre përcaktohet nga shumë faktorë në prodhimin e LED-ve. Përbërja gjysmëpërçuese është një faktor, por teknologjia e fabrikimit dhe kapsulimi gjithashtu luajnë një rol të madh në përcaktimin e performancës LED. LED-et e para ishin të rrumbullakëtasi modelet C (diametri 5 mm) dhe F (diametri 3 mm). Më pas, diodat dhe blloqet drejtkëndore që kombinojnë disa LED (rrjete) hynë në zbatim.
Forma hemisferike është paksa si një xham zmadhues që përcakton formën e rrezes së dritës. Ngjyra e elementit emetues përmirëson difuzionin dhe kontrastin. Emërtimet dhe forma më e zakonshme e LED:
- A: diametër i kuq 3mm në mbajtës për CI.
- B: 5mm diametër i kuq i përdorur në panelin e përparmë.
- C: vjollcë 5mm.
- D: dyngjyrësh të verdhë dhe jeshile.
- E: drejtkëndëshe.
- F: e verdhë 3mm.
- G: e bardhë me shkëlqim të lartë 5mm.
- H: e kuqe 3mm.
- K- anodë: katodë, e treguar nga një sipërfaqe e sheshtë në fllanxhë.
- F: Tela lidhëse anode 4/100 mm.
- C: Kupa reflektuese.
- L: Një formë e lakuar që vepron si një xham zmadhues.
Specifikimi i pajisjes
Një përmbledhje e parametrave të ndryshëm LED dhe tensionit të furnizimit është në specifikimet e shitësit. Kur zgjidhni LED për aplikacione specifike, është e rëndësishme të kuptoni ndryshimin e tyre. Ka shumë specifika të ndryshme LED, secila prej të cilave do të ndikojë në zgjedhjen e një lloji të veçantë. Specifikimet LED bazohen në ngjyrën, U dhe rrymën. LED priren të japin një ngjyrë.
Ngjyra e emetuar nga një LED përcaktohet në termat e gjatësisë së saj maksimale të valës (lpk), që është gjatësia e valës që ka daljen maksimale të dritës. Në mënyrë tipike, variacionet e procesit japin ndryshime maksimale të gjatësisë së valës deri në ±10 nm. Kur zgjidhni ngjyrat në specifikimet LED, ia vlen të mbani mend se syri i njeriut është më i ndjeshëm ndaj nuancave ose ndryshimeve të ngjyrave rreth rajonit të verdhë/portokalli të spektrit - nga 560 në 600 nm. Kjo mund të ndikojë në zgjedhjen e ngjyrës ose pozicionit të LED-ve, e cila lidhet drejtpërdrejt me parametrat elektrikë.
rryma dhe voltazhi LED
Gjatë funksionimit, LED-të kanë një rënie të caktuar U, e cila varet nga materiali i përdorur. Tensioni i furnizimit të LED-ve në llambë varet gjithashtu nga niveli aktual. LED janë pajisje të kontrolluara nga rryma dhe niveli i dritës është një funksion i rrymës, rritja e saj rrit prodhimin e dritës. Është e nevojshme të sigurohet që funksionimi i pajisjes të jetë i tillë që rryma maksimale të mos kalojë kufirin e lejuar, gjë që mund të çojë në shpërndarje të tepërt të nxehtësisë brenda vetë çipit, duke zvogëluar fluksin e dritës dhe duke shkurtuar jetën e shërbimit. Shumica e LED-ve kërkojnë një rezistencë të jashtme kufizuese të rrymës.
Disa LED mund të përfshijnë një rezistencë seri, kështu që çfarë tensioni për furnizimin e LED-ve kërkohet. LED-et nuk lejojnë U të kundërta të mëdha. Nuk duhet të kalojë kurrë vlerën maksimale të deklaruar, e cila zakonisht është mjaft e vogël. Nëse ekziston mundësia e një U të kundërt në LED, atëherë është më mirë të ndërtoni mbrojtje në qark për të parandaluar dëmtimin. Këto zakonisht mund të jenë qarqe të thjeshta diodash që do të ofrojnë mbrojtje të përshtatshme për çdo LED. Nuk duhet të jesh profesionist për ta marrë atë.
Furnizimi me energji për LEDs
Ndriçimi LED janë me energji elektrike dhe fluksi i tyre i ndriçimit është proporcional me rrymën që kalon nëpër to. Rryma lidhet me tensionin e furnizimit të LED-ve në llambë. Disa dioda të lidhura në seri kanë rrymë të barabartë që rrjedh nëpër to. Nëse ato janë të lidhura paralelisht, çdo LED merr të njëjtën U, por rryma e ndryshme rrjedh nëpër to për shkak të efektit të shpërndarjes në karakteristikën e tensionit aktual. Si rezultat, çdo diodë lëshon një dalje të ndryshme drite.
Prandaj, kur zgjidhni elementë, duhet të dini se çfarë tensioni kanë LED-të. Secili kërkon afërsisht 3 volt në terminalet e tij për të funksionuar. Për shembull, një seri me 5 dioda kërkon afërsisht 15 volt nëpër terminale. Për të furnizuar një rrymë të rregulluar me U të mjaftueshëm, LEC përdor një modul elektronik të quajtur drejtues.
Ka dy zgjidhje:
- Shofer i jashtëm i instaluar jashtë ndriçuesit, me furnizim sigurie me energji elektrike me tension jashtëzakonisht të ulët.
- I brendshëm, i integruar në elektrik dore, d.m.th. nën-njësi me një modul elektronik që rregullon rrymën.
Ky drejtues mund të mundësohet nga 230V (Klasa I ose Klasa II) ose Siguria Ekstra e Ulët U (Klasa III), si p.sh. 24V..
Përparësitë e zgjedhjes së tensionit LED
Llogaritja e duhur e tensionit të furnizimit të LED-ve në llambë ka 5 përparësi kryesore:
- U i sigurt ultra i ulët, ndoshta pavarësishtnumri i LED-ve. LED-et duhet të instalohen në seri për të garantuar të njëjtin nivel të rrymës në secilën prej tyre nga i njëjti burim. Si rezultat, sa më shumë LED, aq më i lartë është voltazhi në terminalet LED. Nëse është një pajisje drejtuese e jashtme, atëherë tensioni tepër i ndjeshëm i sigurisë duhet të jetë shumë më i lartë.
- Integrimi i drejtuesit brenda fenerëve lejon një instalim të plotë të sistemit me tension ekstra të ulët të sigurisë (SELV), pavarësisht nga numri i burimeve të dritës.
- Instalim më i besueshëm në standardin e instalimeve elektrike për llambat LED të lidhura paralelisht. Drejtuesit ofrojnë mbrojtje shtesë, veçanërisht kundër rritjes së temperaturës, gjë që garanton një jetë më të gjatë shërbimi duke respektuar tensionin e furnizimit të LED-ve për lloje dhe rryma të ndryshme. Vënie në punë më e sigurt.
- Integrimi i energjisë LED në drejtuesin e mjetit shmang keqpërdorimin në terren dhe përmirëson aftësinë e tyre për t'i bërë ballë mbylljes së nxehtë. Nëse përdoruesi e lidh dritën LED vetëm me një drejtues të jashtëm që është tashmë i ndezur, mund të shkaktojë mbitensionin e LED-ve kur ato lidhen dhe për rrjedhojë t'i shkatërrojë ato.
- Mirëmbajtje e lehtë. Çdo problem teknik është më i dukshëm në llambat LED me një burim tensioni.
Fuqia dhe shpërndarja e nxehtësisë
Kur rënia U në një rezistencë është e rëndësishme, ju duhet të zgjidhni rezistencën e duhur që mund të shpërndajë fuqinë e kërkuar. Konsumi20 mA mund të duket e ulët, por fuqia e llogaritur sugjeron të kundërtën. Kështu, për shembull, për një rënie të tensionit prej 30 V, rezistenca duhet të shpërndajë 1400 ohmë. Llogaritja e shpërndarjes së energjisë P=(Ures x Ures) / R, ku:
- P - vlera e fuqisë së shpërndarë nga rezistenca, e cila kufizon rrymën në LED, W;
- U - tension në të gjithë rezistencën (në volt);
- R - vlera e rezistencës, Ohm.
P=(28 x 28) / 1400=0,56 W.
Një furnizim me energji LED 1W nuk do t'i rezistonte mbinxehjes për një kohë të gjatë dhe 2W gjithashtu do të dështonte shumë shpejt. Për këtë rast, dy rezistorë 2700Ω/0,5 W (ose dy rezistorë 690 Ω/0,5 W në seri) duhet të lidhen paralelisht për të shpërndarë në mënyrë të barabartë shpërndarjen e nxehtësisë.
Kontrolli i nxehtësisë
Gjetja e fuqisë optimale për sistemin tuaj do t'ju ndihmojë të mësoni më shumë rreth kontrollit të nxehtësisë që kërkohet për funksionim të besueshëm LED, pasi LED-të gjenerojnë nxehtësi që mund të jetë shumë e dëmshme për pajisjen. Shumë nxehtësi do të bëjë që LED-të të prodhojnë më pak dritë dhe gjithashtu të shkurtojnë jetëgjatësinë. Për një LED 1 vat, rekomandohet të kërkoni një ngrohës 3 inç katror për çdo vat LED.
Aktualisht, industria LED po rritet me një ritëm mjaft të shpejtë dhe është e rëndësishme të dihet ndryshimi në LED. Kjo është një pyetje e përgjithshme pasi produktet mund të variojnë nga shumë të lira në të shtrenjta. Duhet të jeni të kujdesshëm kur blini LED të lirë, pasi ato mund të funksionojnë.shkëlqyeshëm, por, si rregull, nuk funksionojnë për një kohë të gjatë dhe digjen shpejt për shkak të parametrave të dobët. Në prodhimin e LED-ve, prodhuesi tregon në pasaporta karakteristikat me vlera mesatare. Për këtë arsye, blerësit nuk i dinë gjithmonë karakteristikat e sakta të LED-ve për sa i përket daljes së lumenit, ngjyrës dhe tensionit përpara.
Përcaktimi i tensionit përpara
Para se të njihni tensionin e furnizimit me LED, vendosni cilësimet e duhura të multimetrit: rrymë dhe U. Përpara testimit, vendosni rezistencën në vlerën më të lartë për të shmangur djegien e LED. Kjo mund të bëhet thjesht: shtrëngoni telat e multimetrit, rregulloni rezistencën derisa rryma të arrijë 20 mA dhe rregulloni tensionin dhe rrymën. Për të matur tensionin përpara të LED-ve do t'ju duhet:
- LED për testim.
- Burimi U LED me parametra më të lartë se LED i tensionit konstant.
- Multimetër.
- Mbërthesa aligatori për të mbajtur LED në kapakët e provës për të përcaktuar tensionin e furnizimit të LED-ve në pajisje.
- Telat.
- Rezistor i ndryshueshëm 500 ose 1000 ohm.
Rryma kryesore e LED-së blu ishte 3.356V në 19.5mA. Nëse përdoret një tension prej 3.6 V, vlera e rezistencës për t'u përdorur llogaritet me formulën R=(3.6V-3.356V) / 0.0195A)=12.5 ohms. Për të matur LED-të me fuqi të lartë, ndiqni të njëjtën procedurë dhe vendosni rrymën duke mbajtur me shpejtësi vlerën në multimetër.
Matja e tensionit të furnizimit të LED-ve smd të lartë> Fuqia e rrymës direkte 350 mA mund të jetë pak e ndërlikuar sepse kur ato nxehen shpejt, U bie në mënyrë drastike. Kjo do të thotë se rryma do të jetë më e lartë për një U të caktuar. Nëse përdoruesi nuk ka kohë, do t'i duhet të ftohet LED në temperaturën e dhomës përpara se të matë përsëri. Mund të përdorni 500 ohm ose 1k ohm. Për të arritur një akordim të trashë dhe të imët, ose për të lidhur një rezistencë të ndryshueshme të gamës më të lartë dhe më të ulët në seri.
Përkufizim alternativ i tensionit
Hapi i parë për të llogaritur konsumin e energjisë së LED-ve është përcaktimi i tensionit të LED. Nëse nuk ka multimetër në dorë, mund të studioni të dhënat e prodhuesit dhe të gjeni pasaportën U të bllokut LED. Përndryshe, ju mund të vlerësoni U bazuar në ngjyrën e LED-ve, për shembull, voltazhi i furnizimit të një LED të bardhë është 3,5 V.
Pasi të matet tensioni LED, përcaktohet rryma. Mund të matet drejtpërdrejt me një multimetër. Të dhënat e prodhuesit japin një vlerësim të përafërt të rrymës. Pas kësaj, ju mund të llogaritni shumë shpejt dhe me lehtësi konsumin e energjisë së LED-ve. Për të llogaritur konsumin e energjisë së një LED, thjesht shumëzojeni U-në e LED-së (në volt) me rrymën LED (në amper).
Rezultati, i matur në vat, është fuqia që përdorin LED-të. Për shembull, nëse një LED ka një U prej 3.6 dhe një rrymë prej 20 milliamps, ai do të përdorë 72 milivat energji. Në varësi të madhësisë dhe shkallës së projektit, leximet e tensionit dhe rrymës mund të maten në njësi më të vogla ose më të mëdha se rryma bazë ose vat. Mund të kërkohen konvertime të njësive. Kur bëni këto llogaritje, mbani mend se 1000 milivat janë të barabartë me një vat dhe 1000 miliamps janë të barabartë me një amper.
test LED me multimetër
Për të testuar LED dhe për të zbuluar nëse funksionon dhe çfarë ngjyre të zgjidhni - përdoret një multimetër. Duhet të ketë një funksion testimi të diodës, i cili tregohet me simbolin e diodës. Më pas, për testim, fiksoni kordonët matës të multimetrit në këmbët e LED:
- Lidhni kordonin e zi në katodë (-) dhe kordonin e kuq në anodë (+), nëse përdoruesi bën një gabim, LED nuk ndizet.
- Ata furnizojnë një rrymë të vogël sensorëve dhe nëse mund të shihni që LED po shkëlqen pak, atëherë ajo po funksionon.
- Kur kontrolloni multimetrin, duhet të keni parasysh ngjyrën e LED. Për shembull, testi i LED-it të verdhë (qelibar) - Tensioni i pragut LED është 1636 mV ose 1,636 V. Nëse LED i bardhë ose LED blu është testuar, voltazhi i pragut është më i lartë se 2,5 V ose 3V.
Për të testuar një diodë, treguesi në ekran duhet të jetë midis 400 dhe 800 mV në një drejtim dhe të mos shfaqet në drejtim të kundërt. LED-të normale kanë pragun U siç përshkruhet në tabelën më poshtë, por për të njëjtën ngjyrë mund të kenë dallime të konsiderueshme. Rryma maksimale është 50 mA, por rekomandohet të mos kalojë 20 mA. Në 1-2 mA, diodat tashmë shkëlqejnë mirë. Pragu LED U
| Lloji LED | V deri në 2 mA | V deri në 20 mA |
| Infrared | 1, 05 | 1.2 |
| Tensioni i furnizimit me LED të kuq | 1, 8 | 2, 0 |
| E verdhë | 1, 9 | 2, 1 |
| E gjelbër | 1, 8 | 2, 4 |
| E bardhë | 2, 7 | 3, 2 |
| Blu | 2, 8 | 3, 5 |
Kur bateria është plotësisht e ngarkuar, rryma është vetëm 0,7 mA në 3,8 V. Vitet e fundit, LED-të kanë bërë përparim të dukshëm. Janë qindra modele, me diametër 3 mm dhe 5 mm. Ka dioda më të fuqishme me diametër 10 mm ose në raste të veçanta, si dhe dioda për montim në një tabelë të qarkut të printuar deri në 1 mm të gjatë.
Nisja e LED-ve nga rryma AC
LED-et përgjithësisht konsiderohen pajisje DC, që funksionojnë me disa volt DC. Në aplikacionet me fuqi të ulët me pak LED, kjo është një qasje krejtësisht e pranueshme, siç janë telefonat celularë të fuqizuar nga një bateri DC, por aplikacionet e tjera si një sistem ndriçimi me shirita linear që shtrihet 100 m rreth një ndërtese nuk mund të funksionojnë me këtë rregullim.
Disku DC vuan nga humbjet në distancë, duke kërkuar U më të lartë që në fillim, dherregullatorë shtesë që humbasin fuqinë. AC e bën më të lehtë përdorimin e transformatorëve për të ulur U në 240 V AC ose 120 V AC nga kilovolt që përdoren në linjat e energjisë, gjë që është shumë më problematike për DC. Nisja e çdo lloji LED me tension të rrjetit (p.sh. 120 V AC) kërkon që elektronika ndërmjet furnizimit me energji elektrike dhe vetë pajisjeve të sigurojë një U konstante (p.sh. 12 V DC). Aftësia për të drejtuar LED të shumta është e rëndësishme.
Lynk Labs ka zhvilluar një teknologji që ju lejon të fuqizoni LED-në nga voltazhi AC. Qasja e re është të zhvillojë LED AC që mund të operohen drejtpërdrejt nga një burim energjie AC. Shumë pajisje LED të pavarura kanë thjesht një transformator midis prizës së murit dhe pajisjes për të siguruar konstanten U.
Një numër kompanish kanë zhvilluar llamba LED që vidhosen drejtpërdrejt në prizat standarde, por ato përmbajnë gjithmonë qarqe miniaturë që konvertojnë AC në DC përpara se të futen në LED.
Një LED standard i kuq ose portokalli ka një prag U prej 1,6 deri në 2,1 V, për LED-të e verdha ose jeshile tensioni është nga 2,0 në 2,4 V, dhe për blu, rozë ose të bardhë, ky tension është afërsisht 3,0 deri në 3,6 V. Tabela e mëposhtme liston disa tensione tipike. Vlerat në kllapa korrespondojnë me normalizimin më të afërtvlerat në serinë E24.
Specifikimet e tensionit të furnizimit me energji për LED janë paraqitur në tabelën më poshtë.
Simbolet:
- STD - LED standard;
- HL - LED me shkëlqim të lartë;
- FC - konsum i ulët.
Këto të dhëna janë të mjaftueshme që përdoruesi të përcaktojë në mënyrë të pavarur parametrat e nevojshëm të pajisjes për projektin e ndriçimit.
