Tiderne, hvor LED’erne kun blev brugt som indikatorer for at tænde enheder, er længe gået. Moderne LED-enheder kan fuldstændigt skifte glødelamper i husholdnings-, industri- og gadelamper. Dette lettes af de forskellige egenskaber ved LED’er, idet man ved, at man kan vælge den rigtige LED-analog. Anvendelsen af lysdioder med deres grundlæggende parametre giver mulighed for mange muligheder inden for belysning.
Hvad er LED’erne
LED’en (betegnet med LED, LED, LED på engelsk) er en enhed baseret på en kunstig halvlederkrystal. Ved at sende en elektrisk strøm gennem det skabes fænomenet fotonemission, hvilket fører til luminescens. Denne glød har et meget snævert spektrum af spektret, og dets farve afhænger af halvledermaterialet.
LED’er med rød og gul glød er fremstillet af uorganiske halvledermaterialer baseret på galliumarsenid, grøn og blå fremstilles på basis af indium-galliumnitrid. For at øge lysstyrken af lysstrømmen anvendes forskellige additiver eller anvendes en flerlagsmetode, når et lag af rent aluminiumnitrid placeres mellem halvlederne. Som følge af dannelsen af flere elektronhullers (p – n) overgange i en krystal øges lysstyrken.
Der er to typer LED’er: til visning og belysning. De førstnævnte bruges til at angive inklusion af forskellige enheder i netværket samt kilder til dekorativ belysning. De er farvede dioder placeret i en gennemskinnelig sag, hver af dem har fire udgange. Enheder, der udsender infrarødt lys, der bruges i enheder til fjernbetjeningsenheder (fjernbetjening).
På belysningsområdet anvendes LED’er, der udsender hvidt lys. LED’er er kendetegnet ved farve med en kølig hvid, neutral hvid og en varm hvid glød. Der er en klassificering, der anvendes til belysning af lysdioder ved hjælp af installationsmetoden. SMD LED-mærkning betyder, at enheden består af et aluminium- eller kobbersubstrat, på hvilket en diode krystal er anbragt. Underlaget selv er placeret i huset, hvis kontakter er forbundet til LED’ens kontakter.
En anden type LED er indikeret af OCB. I en sådan anordning på et bræt anbringes mange krystaller belagt med phosphor. Takket være dette design opnås høj luminans. Denne teknologi anvendes til fremstilling af LED-lamper med høj lysstyrke i et relativt lille område. Til gengæld gør dette produktionen af LED-lamper det mest overkommelige og billigt.
Vær opmærksom! Sammenligning af lamperne på SMD og COB LED’er, det kan bemærkes, at de første kan repareres ved at udskifte en fejlagtig LED. Hvis lampen ikke virker på COB-LED’erne, skal du ændre hele kortet med dioder.
Når du vælger en passende LED-lampe til belysning, skal du tage højde for parametrene for LED’erne. Disse omfatter forsyningsspænding, strøm, driftsstrøm, effektivitet (lysudgang), luminescens temperatur (farve), strålingsvinkel, dimensioner, nedbrydningstid. At kende de grundlæggende parametre, vil det være muligt at nemt vælge instrumenter til opnåelse af et eller andet resultat af belysning.
Som regel er der for en almindelig lysdiode en strøm på 0,02A. Der er dog LED’er designet til 0.08A. Disse LED’er omfatter mere kraftfulde enheder, hvori fire krystaller er involveret. De er placeret i samme bygning. Da hver af krystallerne forbruger 0,02A, vil en enhed forbruge 0,08A.
Stabiliteten af LED-enheder afhænger af strømstyrken. Selv en lille stigning i den nuværende styrke bidrager til et fald i intensiteten af stråling (aldring) af krystallen og en stigning i farvetemperaturen. Dette resulterer i sidste ende på det faktum, at lysdioderne begynder at kaste i blå og for tidligt mislykkes. Og hvis indikatoren for den aktuelle intensitet stiger markant, lyser LED’en straks ud.
For at begrænse det aktuelle forbrug er strømregulatorer til LED’er (drivere) leveret i LED-lampe og armaturdesign. De konverterer strømmen og bringer den til den ønskede værdi af LED’erne. I tilfælde af at du skal tilslutte en separat LED til netværket, skal du bruge strømbegrænsende modstande. Modstanden til LED’en beregnes ud fra dets specifikke egenskaber.
Gode råd! For at vælge den rigtige modstand kan du bruge regnemaskinen til at beregne modstanden til LED’en, der findes på internettet.
Hvordan kender man spændingen af LED’erne? Faktum er, at LED-spændingsparameteren som sådan ikke er til stede. I stedet anvendes karakteristikken for spændingsfaldet over LED’en, hvilket betyder størrelsen af spændingen ved LED’ens udgang, når en nominel strøm passerer gennem den. Spændingsværdien angivet på pakken afspejler spændingsfaldet. Kendskab til denne værdi kan man bestemme spændingen tilbage på krystallen. Denne værdi tages i betragtning i beregningerne.
I betragtning af brugen af forskellige halvledere til lysdioder kan spændingen ved hver af dem være anderledes. Sådan finder du ud af hvor mange volt LED? Du kan bestemme farven på glødelementerne. For eksempel er spændingen for blå, grøn og hvid krystaller ca. 3V, for gul og rød – fra 1,8 til 2,4V.
Ved brug af parallelforbindelse af lysdioder med identisk rating med en spænding på 2V kan du støde på følgende: Som følge af parametervariationen vil nogle udstødende dioder mislykkes (brændes), mens andre lyser svagt. Dette vil ske på grund af det faktum, at med en stigning i spændingen på selv 0,1V, observeres en stigning i strømmen gennem LED’en med en faktor på 1,5. Derfor er det vigtigt at sikre, at strømmen svarer til den nominelle LED.
Sammenligning af lysets lysstyrke med andre lyskilder udføres under hensyntagen til styrken af den stråling, de udsender. Instrumenter, der måler ca. 5 mm i diameter, producerer fra 1 til 5 lm lys. Mens lysgennemstrømningen af en glødelampe på 100 W er 1000 lm. Men når man sammenligner det, er det nødvendigt at tage højde for, at lyset af den almindelige lampe er diffunderet, mens LED’ens lys er retningsbestemt. Derfor er det nødvendigt at tage hensyn til lysdiodens spredningsvinkel.
Spredningsvinklen for forskellige LED’er kan være fra 20 til 120 grader. Når lyset lyser, giver lysdioderne et lysere lys i midten og reducerer belysningen til kanterne af spredningsvinklen. LED’erne belyser derfor et bestemt rum bedre, mens de bruger mindre strøm. Men hvis du vil øge belysningsområdet, skal lampens design ved hjælp af diffuserende linser.
Sådan bestemmer du strømmen af lysdioder? For at bestemme effekten af den LED-lampe, der kræves for at udskifte glødelampen, er det nødvendigt at anvende en faktor på 8. Så du kan udskifte en almindelig 100W lampe med en LED-enhed på mindst 12,5W (100W / 8). For nemheds skyld kan du bruge dataene i korrespondancetabellen mellem glødelampe og LED-lyskilder:
| Glødelampeffekt, W | Tilsvarende strøm i LED-lampen, W |
| 100 | 12-12,5 |
| 75 | 10 |
| 60 | 7,5-8 |
| 40 | 5 |
| 25 | 3 |
Ved brug af lysdioder til belysning er effektivitetsindikatoren meget vigtig, hvilket bestemmes af forholdet mellem lysstrømmen (lm) til effekten (W). Sammenligning af disse parametre med forskellige lyskilder finder vi, at en glødelampe er effektiv fra 10-12 lm / W, fluorescerende – 35-40 lm / W, LED – 130-140 lm / W.
LED farvetemperaturkilder
Et af de vigtige parametre for LED-kilder er lysets temperatur. Enhederne i denne størrelsesorden er Kelvin grader (K). Det skal bemærkes, at ifølge luminescens temperatur er alle lyskilder opdelt i tre klasser, blandt hvilke varm hvid har en farvetemperatur på mindre end 3300 K, hvide dage er fra 3300 til 5300 K og kold hvid er over 5300 K.
Vær opmærksom! Komfortabel opfattelse af det menneskelige øje af LED-stråling er direkte afhængig af farvetemperaturen på LED-kilden.
Farvetemperaturen angives normalt ved mærkning af LED-lamper. Det er angivet med et firecifret tal og bogstavet K. Valget af LED-lamper med en bestemt farvetemperatur afhænger af egenskaberne ved brug til belysning. Tabellen nedenfor viser brugen af LED kilder med forskellige lys temperaturer:
| LED farve | Farvetemperatur, K | Belysning Anvendelser | |
| hvid | varm | 2700-3500 | Belysning af husholdnings- og kontorlokaler som den mest hensigtsmæssige analog af glødelampe |
| Neutral (daglig) | 3500-5300 | Fremragende farvegengivelse af sådanne lamper gør det muligt for dem at blive brugt til at belyse arbejdspladser i produktionen | |
| kold | over 5300 | Bruges hovedsagelig til gadebelysning, såvel som brugt i enheden af håndlamper | |
| rød | 1800 | Som en kilde til dekorative og phyto-belysning | |
| grøn | – | Belysning af overflader i det indre, phyto-belysning | |
| gul | 3300 | Let design af interiører | |
| blå | 7500 | Belysning af overflader i det indre, phyto-belysning | |
Farvenes bølgeegenskaber tillader, at lysdiodens farvetemperatur udtrykkes ved hjælp af bølgelængden. Markering af nogle LED-enheder afspejler farvetemperaturen som et interval med forskellige bølgelængder. Bølgelængde er udpeget? og måles i nanometer (nm).
Standardstørrelser af SMD LED’er og deres egenskaber
I betragtning af størrelsen af SMD LED’er klassificeres enheder i grupper med forskellige egenskaber. De mest populære lysdioder med rammestørrelser er 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 og 5630. Egenskaber ved SMD LED’er varierer alt efter størrelse. Så forskellige typer SMD LED’er adskiller sig i lysstyrke, farvetemperatur, strøm. Ved mærkning af lysdioder angiver de to første cifre længden og bredden af enheden.
De vigtigste parametre for SMD 2835 LED’er
De vigtigste egenskaber ved SMD LED’er 2835 inkluderer et øget strålingsområde. I forhold til enheden SMD 3528, som har en rund arbejdsflade, har SMD 2835’s strålingsområde en rektangulær form, hvilket bidrager til større lysudgang med en lavere elementhøjde (ca. 0,8 mm). Lysstrømmen af en sådan indretning er 50 lm.
Huset i SMD 2835 LED’er er lavet af varmebestandig polymer og kan modstå temperaturer op til 240 ° C. Det skal bemærkes, at nedbrydningen af stråling i disse elementer er mindre end 5% i løbet af 3000 driftstimer. Derudover har anordningen en temmelig lav termisk modstand af krystal-substratovergangen (4 C / W). Maksimal driftstrøm er 0,18A, krystal temperaturen er 130 ° C.
Ved luminescensfarven udsender de varm hvid med en luminescenstemperatur på 4000 K, hvide dag er 4800 K, ren hvid er fra 5000 til 5800 K og kold hvid med en farvetemperatur på 6500-7500 K. Det er værd at bemærke, at den maksimale lysflow af koldt hvide instrumenter en luminescens, minimum – ved lysemitterende dioder af varm hvid farve. Designet af enheden øgede kontaktpuderne, hvilket bidrager til en bedre varmeafledning.
Gode råd! SMD 2835 LED’er kan bruges til enhver form for installation.
SMD 5050 LED Egenskaber
Designet af SMD 5050-huset indeholder tre af samme type LED. LED-kilder til blå, rød og grøn har tekniske egenskaber svarende til SMD 3528-krystaller. Driftsstrømmen for hver af de tre lysdioder er 0,02A, og dermed er den samlede strømværdi for hele enheden 0,06A. For at LED’erne ikke skal svigte, anbefales det ikke at overskride denne værdi.
SMD 5050 LED-enheder har en direkte spænding på 3-3.3V og lydudgang (strømforsyning) 18-21 lm. Effekten af en LED består af tre værdier af effekten af hver krystal (0,7W) og er 0,21W. Farven på gløden, der udsender af enhederne, kan være hvid i alle nuancer, grøn, blå, gul og flerfarvet.
Nærheden af LED’erne i forskellige farver i en SMD 5050-pakke gjorde det muligt at realisere flerfarvede lysdioder med separat kontrol af hver farve. Til regulering af armaturer, der bruger SMD 5050 LED’er, anvendes controllere, så glødfarven kan ændres jævnt fra den ene til den anden efter en bestemt tid. Sådanne enheder har typisk flere kontrolfunktioner og kan justere lysstyrken af lysdioderne.
Typiske SMD 5730 LED Egenskaber
SMD 5730 LED’erne er moderne repræsentanter for LED-enheder, hvis kabinett har geometriske dimensioner på 5,7×3 mm. De tilhører lysstyrker med høj lysstyrke, hvis egenskaber er stabile og kvalitativt forskellige fra parametrene for deres forgængere. Fremstillet med brug af nye materialer, er disse LED’er præget af øget effekt og høj effektiv lysstyrke. Derudover kan de arbejde under forhold med høj luftfugtighed, modstandsdygtig over for temperatur og vibrationer, har lang levetid.
Der er to typer enheder: SMD 5730-0.5 med en effekt på 0.5W og SMD 5730-1 med en effekt på 1W. Et særpræg ved indretningen er muligheden for deres drift på en pulsstrøm. Værdien af den nominelle strøm SMD 5730-0.5 er 0,15A, med pulsbetjening kan enheden modstå en strøm på op til 0,18A. Denne type LED giver en lysstrøm på op til 45 lm.
SMD 5730-1 LED’erne arbejder ved en konstant strøm på 0,35 A og i pulserende tilstand op til 0,8 A. Lyset af en sådan enhed kan være op til 110 lm. På grund af den varmebestandige polymer kan instrumentet dække temperaturer op til 250 ° C. Spredningsvinklen for begge typer SMD 5730 er 120 grader. Graden af nedbrydning af lysstrømmen er mindre end 1%, når der arbejdes i 3000 timer.
Cree LED-egenskaber
Virksomheden Cree (USA) beskæftiger sig med udvikling og produktion af superlys og de mest kraftfulde LED’er. En af grupperne af Cree LED’er er repræsenteret af en serie Xlamp-enheder, der er opdelt i single-chip og multi-chip. Et af træk ved single-chip kilder er fordelingen af stråling ved kanterne af enheden. Denne innovation tillod at producere lamper med en stor belysningsvinkel ved anvendelse af et mindste antal krystaller.
I XQ-E High Intensity LED Sources-serien ligger lysstyrken fra 100 til 145 grader. Med en lille geometrisk dimension på 1,6×1,6 mm er effekten af superbright-lysdioder 3 volt, og lysstyrken er 330 lm. Dette er en af Cree’s nyeste udviklinger. Alle lysdioder, hvis konstruktion er udviklet på basis af en enkelt krystal, har højkvalitets farvegengivelse inden for CRE 70-90.
