Mengira voltan bekalan LED ialah langkah yang perlu untuk mana-mana projek lampu elektrik, dan mujurlah ia mudah dilakukan. Pengukuran sedemikian diperlukan untuk mengira kuasa LED, kerana anda perlu mengetahui arus dan voltannya. Kuasa LED dikira dengan mendarabkan arus dengan voltan. Dalam kes ini, anda perlu berhati-hati apabila bekerja dengan litar elektrik, walaupun semasa mengukur kuantiti yang kecil. Dalam artikel itu, kami akan mempertimbangkan secara terperinci persoalan bagaimana untuk mengetahui voltan untuk memastikan operasi elemen LED yang betul.
operasi LED
LED wujud dalam warna yang berbeza, terdapat dua dan tiga warna, berkelip dan bertukar warna. Agar pengguna memprogramkan urutan operasi lampu, pelbagai penyelesaian digunakan yang bergantung secara langsung pada voltan bekalan LED. Untuk menerangi LED, voltan minimum (ambang) diperlukan, manakala kecerahan akan berkadar dengan arus. Voltan hidupLED meningkat sedikit dengan arus kerana terdapat rintangan dalaman. Apabila arus terlalu tinggi, diod menjadi panas dan terbakar. Oleh itu, arus terhad kepada nilai selamat.
Perintang diletakkan secara bersiri kerana grid diod memerlukan voltan yang lebih tinggi. Jika U diterbalikkan, tiada arus mengalir, tetapi untuk U tinggi (cth. 20V) percikan dalaman (pecahan) berlaku yang memusnahkan diod.
Seperti semua diod, arus mengalir melalui anod dan keluar melalui katod. Pada diod bulat, katod mempunyai wayar yang lebih pendek dan badan mempunyai plat sisi katod.
Pergantungan voltan pada jenis lampu
Dengan percambahan LED kecerahan tinggi yang direka untuk menyediakan lampu gantian untuk pencahayaan komersial dan dalaman, terdapat percambahan penyelesaian kuasa yang sama, jika tidak lebih. Dengan beratus-ratus model daripada berpuluh-puluh pengeluar, ia menjadi sukar untuk memahami semua pilih atur voltan input/output LED dan nilai arus/kuasa keluaran, apatah lagi dimensi mekanikal dan banyak ciri lain untuk peredupan, kawalan jauh dan perlindungan litar.
Terdapat banyak LED berbeza di pasaran. Perbezaan mereka ditentukan oleh banyak faktor dalam pengeluaran LED. Solek semikonduktor adalah faktor, tetapi teknologi fabrikasi dan enkapsulasi juga memainkan peranan utama dalam menentukan prestasi LED. LED pertama adalah bulatsebagai model C (diameter 5 mm) dan F (diameter 3 mm). Kemudian, diod dan blok segi empat tepat yang menggabungkan beberapa LED (rangkaian) mula dilaksanakan.
Bentuk hemisfera sedikit seperti kaca pembesar yang menentukan bentuk pancaran cahaya. Warna unsur pemancar meningkatkan resapan dan kontras. Nama dan bentuk LED yang paling biasa:
- A: pemegang diameter 3mm merah untuk CI.
- B: diameter merah 5mm digunakan pada panel hadapan.
- C: ungu 5mm.
- D: dwiwarna kuning dan hijau.
- E: segi empat tepat.
- F: kuning 3mm.
- G: kecerahan tinggi putih 5mm.
- H: merah 3mm.
- K- anod: katod, ditunjukkan oleh permukaan rata dalam bebibir.
- F: wayar penyambung anod 4/100mm.
- C: Cawan reflektif.
- L: Bentuk melengkung yang bertindak seperti kaca pembesar.
Spesifikasi peranti
Ringkasan pelbagai parameter LED dan voltan bekalan terdapat dalam spesifikasi penjual. Apabila memilih LED untuk aplikasi tertentu, adalah penting untuk memahami perbezaannya. Terdapat banyak spesifikasi LED yang berbeza, setiap satunya akan mempengaruhi pilihan jenis tertentu. Spesifikasi LED adalah berdasarkan warna, U dan semasa. LED cenderung memberikan satu warna.
Warna yang dipancarkan oleh LED ditakrifkan dari segi panjang gelombang maksimumnya (lpk), iaitu panjang gelombang yang mempunyai output cahaya maksimum. Biasanya, variasi proses memberikan perubahan panjang gelombang puncak sehingga ±10 nm. Apabila memilih warna dalam spesifikasi LED, perlu diingat bahawa mata manusia paling sensitif kepada warna atau variasi warna di sekitar kawasan kuning/oren spektrum - dari 560 hingga 600 nm. Ini mungkin menjejaskan pilihan warna atau kedudukan LED, yang berkaitan secara langsung dengan parameter elektrik.
Arus dan voltan LED
Semasa operasi, LED mempunyai penurunan U tertentu, yang bergantung pada bahan yang digunakan. Voltan bekalan LED dalam lampu juga bergantung pada tahap semasa. LED ialah peranti terkawal semasa dan tahap cahaya adalah fungsi arus, meningkatkannya meningkatkan output cahaya. Adalah perlu untuk memastikan bahawa operasi peranti adalah sedemikian rupa sehingga arus maksimum tidak melebihi had yang dibenarkan, yang boleh menyebabkan pelesapan haba yang berlebihan dalam cip itu sendiri, mengurangkan fluks bercahaya dan memendekkan hayat perkhidmatan. Kebanyakan LED memerlukan perintang pengehad arus luaran.
Sesetengah LED mungkin termasuk perintang siri, jadi apakah voltan untuk membekalkan LED yang diperlukan. LED tidak membenarkan U songsang yang besar. Ia tidak boleh melebihi nilai maksimum yang dinyatakan, yang biasanya agak kecil. Sekiranya terdapat kemungkinan U terbalik pada LED, maka adalah lebih baik untuk membina perlindungan ke dalam litar untuk mengelakkan kerosakan. Ini biasanya boleh menjadi litar diod mudah yang akan memberikan perlindungan yang mencukupi untuk mana-mana LED. Anda tidak perlu menjadi profesional untuk mendapatkannya.
Bekalan kuasa untuk LED
LED Pencahayaan dikuasakan arus, dan fluks cahayanya adalah berkadar dengan arus yang mengalir melaluinya. Arus berkaitan dengan voltan bekalan LED dalam lampu. Beberapa diod yang disambungkan secara bersiri mempunyai arus yang sama mengalir melaluinya. Jika ia disambung secara selari, setiap LED menerima U yang sama, tetapi arus berbeza mengalir melaluinya disebabkan oleh kesan serakan pada ciri voltan arus. Akibatnya, setiap diod mengeluarkan output cahaya yang berbeza.
Oleh itu, apabila memilih elemen, anda perlu mengetahui voltan yang ada pada LED. Setiap satu memerlukan kira-kira 3 volt pada terminalnya untuk beroperasi. Sebagai contoh, siri 5-diod memerlukan kira-kira 15 volt merentasi terminal. Untuk membekalkan arus terkawal dengan U yang mencukupi, LEC menggunakan modul elektronik yang dipanggil pemacu.
Terdapat dua penyelesaian:
- Pemacu luaran dipasang di luar luminair, dengan bekalan kuasa voltan lebih rendah keselamatan.
- Dalaman, terbina dalam lampu suluh, iaitu sub-unit dengan modul elektronik yang mengawal arus.
Pemandu ini boleh dikuasakan oleh 230V (Kelas I atau Kelas II) atau Keselamatan Ekstra Rendah U (Kelas III), seperti 24V..
Kelebihan pemilihan voltan LED
Pengiraan yang betul bagi voltan bekalan LED dalam lampu mempunyai 5 kelebihan utama:
- U ultra-rendah selamat, mungkin tanpa mengirabilangan LED. LED mesti dipasang secara bersiri untuk menjamin tahap arus yang sama dalam setiap satu daripada sumber yang sama. Akibatnya, lebih banyak LED, lebih tinggi voltan pada terminal LED. Jika ia adalah peranti pemacu luaran, maka voltan keselamatan yang terlalu sensitif sepatutnya lebih tinggi.
- Penyepaduan pemandu di dalam tanglung membolehkan pemasangan sistem lengkap dengan voltan rendah tambahan keselamatan (SELV), tanpa mengira bilangan sumber cahaya.
- Pemasangan yang lebih dipercayai dalam standard pendawaian untuk lampu LED yang disambungkan secara selari. Pemacu memberikan perlindungan tambahan, terutamanya terhadap kenaikan suhu, yang menjamin hayat perkhidmatan yang lebih lama sambil menghormati voltan bekalan LED untuk jenis dan arus yang berbeza. Pentauliahan yang lebih selamat.
- Mengintegrasikan kuasa LED ke dalam pemandu mengelakkan salah pengendalian di lapangan dan meningkatkan keupayaan mereka untuk menahan palam panas. Jika pengguna hanya menyambungkan lampu LED kepada pemacu luaran yang sudah dihidupkan, ia boleh menyebabkan LED menjadi lebih voltan apabila ia disambungkan dan oleh itu memusnahkannya.
- Penyelenggaraan yang mudah. Sebarang masalah teknikal lebih mudah dilihat dalam lampu LED dengan sumber voltan.
Kuasa dan pelesapan haba
Apabila U jatuh merentasi rintangan adalah penting, anda perlu memilih perintang yang betul yang mampu melesapkan kuasa yang diperlukan. Penggunaan20 mA mungkin kelihatan rendah, tetapi kuasa yang dikira menunjukkan sebaliknya. Jadi, sebagai contoh, untuk penurunan voltan 30 V, perintang mesti hilang 1400 ohm. Pengiraan pelesapan kuasa P=(Ures x Ures) / R, di mana:
- P - nilai kuasa yang dilesapkan oleh perintang, yang mengehadkan arus dalam LED, W;
- U - voltan merentasi perintang (dalam volt);
- R - nilai perintang, Ohm.
P=(28 x 28) / 1400=0.56 W.
Bekalan kuasa LED 1W tidak akan tahan terlalu panas untuk masa yang lama, dan 2W juga akan gagal terlalu cepat. Untuk kes ini, dua perintang 2700Ω/0.5W (atau dua perintang 690Ω/0.5W secara bersiri) mesti disambung secara selari untuk mengagihkan pelesapan haba secara sama rata.
Kawalan haba
Mencari watt optimum untuk sistem anda akan membantu anda mengetahui lebih lanjut tentang kawalan haba yang diperlukan untuk operasi LED yang boleh dipercayai, kerana LED menjana haba yang boleh merosakkan peranti. Terlalu banyak haba akan menyebabkan LED menghasilkan kurang cahaya dan juga memendekkan jangka hayat. Untuk LED 1 watt, disyorkan untuk mencari heatsink 3 inci persegi untuk setiap watt LED.
Pada masa ini, industri LED berkembang pada kadar yang agak pesat dan adalah penting untuk mengetahui perbezaan dalam LED. Ini adalah soalan umum kerana produk boleh terdiri daripada sangat murah hingga mahal. Anda perlu berhati-hati apabila membeli LED murah, kerana ia boleh berfungsi.sangat baik, tetapi, sebagai peraturan, tidak berfungsi untuk masa yang lama dan terbakar dengan cepat kerana parameter yang lemah. Dalam pembuatan LED, pengilang menunjukkan dalam pasport ciri-ciri dengan nilai purata. Atas sebab ini, pembeli tidak selalu mengetahui ciri tepat LED dari segi output lumen, warna dan voltan hadapan.
Penentuan voltan ke hadapan
Sebelum anda mengetahui voltan bekalan LED, tetapkan tetapan multimeter yang sesuai: arus dan U. Sebelum menguji, tetapkan rintangan kepada nilai tertinggi untuk mengelakkan lesu LED. Ini boleh dilakukan dengan mudah: ketatkan petunjuk multimeter, laraskan rintangan sehingga arus mencapai 20 mA dan tetapkan voltan dan arus. Untuk mengukur voltan hadapan LED, anda memerlukan:
- LED untuk diuji.
- Sumber U LED dengan parameter lebih tinggi daripada LED voltan malar.
- Multimeter.
- Pengapit buaya untuk memegang LED pada petunjuk ujian untuk menentukan voltan bekalan LED dalam lekapan.
- Wayar.
- 500 atau 1000 ohm perintang boleh ubah.
Arus utama LED biru ialah 3.356V pada 19.5mA. Jika voltan 3.6V digunakan, nilai perintang untuk digunakan dikira dengan formula R=(3.6V-3.356V) / 0.0195A)=12.5 ohm. Untuk mengukur LED kuasa tinggi, ikut prosedur yang sama dan tetapkan arus dengan menahan nilai pada multimeter dengan cepat.
Mengukur voltan bekalan LED smd tinggi> Kuasa arus terus 350 mA boleh menjadi sedikit rumit kerana apabila ia panas dengan cepat, U jatuh secara drastik. Ini bermakna bahawa arus akan lebih tinggi untuk U tertentu. Jika pengguna tidak mempunyai masa, dia perlu menyejukkan LED ke suhu bilik sebelum mengukur semula. Anda boleh menggunakan 500 ohm atau 1k ohm. Untuk mencapai penalaan kasar dan halus, atau untuk menyambungkan perintang pembolehubah julat yang lebih tinggi dan lebih rendah secara bersiri.
Takrifan alternatif bagi voltan
Langkah pertama untuk mengira penggunaan kuasa LED ialah menentukan voltan LED. Jika tiada multimeter di tangan, anda boleh mengkaji data pengilang dan mencari pasport U blok LED. Sebagai alternatif, anda boleh menganggarkan U berdasarkan warna LED, contohnya, voltan bekalan LED putih ialah 3.5V.
Selepas voltan LED diukur, arus ditentukan. Ia boleh diukur secara langsung dengan multimeter. Data pengeluar memberikan anggaran kasar semasa. Selepas itu, anda boleh mengira penggunaan kuasa LED dengan cepat dan mudah. Untuk mengira penggunaan kuasa LED, hanya darabkan U LED (dalam volt) dengan arus LED (dalam amp).
Hasilnya, diukur dalam watt, ialah kuasa yang digunakan oleh LED. Contohnya, jika LED mempunyai U 3.6 dan arus 20 miliamp, ia akan menggunakan 72 miliwatt tenaga. Bergantung pada saiz dan skala projek, bacaan voltan dan arus boleh diukur dalam unit yang lebih kecil atau lebih besar daripada arus asas atau watt. Penukaran unit mungkin diperlukan. Apabila melakukan pengiraan ini, ingat bahawa 1000 miliwatt bersamaan dengan satu watt dan 1000 milliamps bersamaan dengan satu ampere.
Ujian LED dengan multimeter
Untuk menguji LED dan mengetahui sama ada ia berfungsi dan warna yang hendak dipilih - multimeter digunakan. Ia mesti mempunyai fungsi ujian diod, yang ditunjukkan oleh simbol diod. Kemudian, untuk ujian, pasangkan kord pengukur multimeter pada kaki LED:
- Sambungkan kord hitam pada katod (-) dan kord merah pada anod (+), jika pengguna membuat kesilapan, LED tidak menyala.
- Ia membekalkan arus kecil kepada penderia dan jika anda dapat melihat bahawa LED bercahaya sedikit, maka ia berfungsi.
- Apabila memeriksa multimeter, anda perlu mempertimbangkan warna LED. Contohnya, ujian LED kuning (ambar) - voltan ambang LED ialah 1636mV atau 1.636V. Jika LED putih atau LED biru diuji, voltan ambang lebih tinggi daripada 2.5V atau 3V.
Untuk menguji diod, penunjuk pada paparan mestilah antara 400 dan 800 mV dalam satu arah dan tidak ditunjukkan dalam arah yang bertentangan. LED biasa mempunyai ambang U seperti yang diterangkan dalam jadual di bawah, tetapi untuk warna yang sama boleh mempunyai perbezaan yang ketara. Arus maksimum ialah 50 mA, tetapi disyorkan untuk tidak melebihi 20 mA. Pada 1-2 mA, diod sudah bersinar dengan baik. LED Ambang U
| Jenis LED | V sehingga 2 mA | V sehingga 20 mA |
| Inframerah | 1, 05 | 1.2 |
| Voltan bekalan LED merah | 1, 8 | 2, 0 |
| Kuning | 1, 9 | 2, 1 |
| Hijau | 1, 8 | 2, 4 |
| Putih | 2, 7 | 3, 2 |
| Biru | 2, 8 | 3, 5 |
Apabila bateri dicas sepenuhnya, arus hanya 0.7mA pada 3.8V. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, LED telah mencapai kemajuan yang ketara. Terdapat beratus-ratus model, dengan diameter 3 mm dan 5 mm. Terdapat diod yang lebih berkuasa dengan diameter 10 mm atau dalam kes khas, serta diod untuk dipasang pada papan litar bercetak sehingga 1 mm panjang.
Memulakan LED daripada kuasa AC
LED biasanya dianggap sebagai peranti DC, beroperasi pada beberapa volt DC. Dalam aplikasi kuasa rendah dengan beberapa LED ini adalah pendekatan yang boleh diterima dengan sempurna, seperti telefon mudah alih yang dikuasakan oleh bateri DC, tetapi aplikasi lain seperti sistem pencahayaan jalur linear memanjang 100m di sekeliling bangunan tidak dapat berfungsi dengan susunan ini.
Pemacu DC mengalami kehilangan jarak, memerlukan pemacu U yang lebih tinggi dari awal, danpengawal selia tambahan yang kehilangan kuasa. AC menjadikannya lebih mudah untuk menggunakan transformer untuk menurunkan U kepada 240 V AC atau 120 V AC daripada kilovolt yang digunakan dalam talian kuasa, yang lebih bermasalah untuk DC. Memulakan sebarang jenis LED dengan voltan sesalur (cth. 120V AC) memerlukan elektronik antara bekalan kuasa dan peranti itu sendiri untuk menyediakan U tetap (cth. 12V DC). Keupayaan untuk memacu berbilang LED adalah penting.
Lynk Labs telah membangunkan teknologi yang membolehkan anda menghidupkan LED daripada voltan AC. Pendekatan baharu ialah membangunkan LED AC yang boleh dikendalikan terus daripada sumber kuasa AC. Banyak lekapan LED kendiri hanya mempunyai pengubah di antara alur keluar dinding dan lekapan untuk memberikan pemalar U.
Sebilangan syarikat telah membangunkan mentol lampu LED yang skru terus ke soket standard, tetapi ia selalunya mengandungi litar kecil yang menukar AC kepada DC sebelum disalurkan ke LED.
LED merah atau oren standard mempunyai ambang U 1.6 hingga 2.1 V, untuk LED kuning atau hijau voltan adalah dari 2.0 hingga 2.4 V, dan untuk biru, merah jambu atau putih, voltan ini adalah lebih kurang 3.0 hingga 3.6 V. Jadual di bawah menyenaraikan beberapa voltan biasa. Nilai dalam kurungan sepadan dengan yang paling hampir dinormalisasinilai dalam siri E24.
Spesifikasi voltan bekalan kuasa untuk LED ditunjukkan dalam jadual di bawah.
Simbol:
- STD - LED standard;
- HL - LED kecerahan tinggi;
- FC - penggunaan rendah.
Data ini cukup untuk pengguna menentukan secara bebas parameter peranti yang diperlukan untuk projek pencahayaan.
