Зачастую в руки ремонтника или радиолюбителя попадают светодиоды без приложения технической документации. Для правильного применения полупроводниковых приборов требуется знать их характеристики, в противном случае скорый выход из строя светоизлучающего элемента неизбежен. Хотя управляющим параметром для LED является ток, знание рабочего напряжения является важным – при его превышении жизнь p-n перехода окажется недолгой.
Как узнать какой светодиод стоит в лампе
Самый простой вариант – если лампа полностью исправна. В этом случае надо просто измерить падение напряжения на любом из элементов. Если при подаче питания один или несколько элементов не светят (или все), надо идти другим путем.
Если лампа построена по схеме с драйвером, то на драйвере указано выходное напряжение в виде верхнего и нижнего пределов. Это связано с тем, что драйвер стабилизирует ток. Для этого ему надо изменять напряжение в определенных границах. Фактическое напряжение придется измерить мультиметром и убедиться, что оно в норме.
Далее визуально (по дорожкам печатной платы) определить количество параллельных цепочек светодиодов в матрице и количество элементов в цепочке. Напряжение драйвера нужно разделить на число последовательно соединенных элементов. Если напряжение на драйвере не обозначено, то его можно лишь замерить по факту.
Совет эксперта
Стариков Михаил
Старший инженер-электроник
Задать вопрос
Этот способ дает точный результат лишь с полностью исправной лампой. Если часть элементов (или все полностью) не горят, то для стабилизации тока драйвер будет уменьшать или увеличивать напряжение в пределах 10%. Для практических целей такой погрешности может быть достаточно, но об этом надо помнить.
Если светильник построен по схеме с балластным резистором и его сопротивление известно (или его можно измерить), то напряжение светодиода можно определить расчетным способом. Для этого надо знать рабочий ток. В этом случае надо рассчитать:
- падение напряжения на резисторе – Uрезистора=Iраб*Rрезистора;
- падение напряжения на цепочке LED – Uled=Uпитания – Uрезистора;
- разделить Uled на количество приборов в цепочке.
Если Iраб неизвестен, его можно принять равным 20-25 мА (схема с резистором применяется для маломощных фонарей). Точность будет приемлема для практических целей.
Сколько вольт имеет прямое напряжение светодиода
Если изучить стандартную вольт-амперную характеристику светодиода, можно заметить на ней несколько характерных точек:
Лампа для проектора NP13LP
- В точке 1 p-n переход начинает открываться. Через него начинает идти ток и LED начинает светиться.
- При увеличении напряжения ток достигает рабочего значения (в данном случае 20 мА), и в точке 2 напряжение является рабочим для данного LED, яркость свечения становится оптимальной.
- При дальнейшем увеличении напряжения ток растет, и в точке 3 достигает своего максимально допустимого значения. После этого он быстро выходит из строя, а кривая ВАХ растет только теоретически (штриховой участок).
Надо заметить, что после окончания перегиба и выхода на линейный участок ВАХ имеет большую крутизну, что ведет к двум последствиям:
- при увеличении тока (например, при неисправности драйвера или отсутствии балластного резистора) напряжение растет слабо, поэтому можно говорить о постоянном падении напряжения на p-n переходе, независимо от рабочего тока (эффект стабилизации);
- при небольшом увеличении напряжения ток растет быстро.
Поэтому заметно увеличивать напряжение на элементе относительно рабочего нельзя.
На сколько вольт бывают светодиоды
Параметры светодиодов большей частью зависят от материала, из которого изготовлен p-n переход, хотя часть характеристик все же зависит от конструктива. Типовые значения рабочего напряжения и цвет свечения для маломощных элементов при токе 20 мА сведены в таблицу:
| GaAs, GaAlAs | Инфракрасный | 1,1 – 1,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Красный | 1,5 – 2,6 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Оранжевый | 1,7 – 2,8 |
| GaAsP, GaP, AlInGaP | Желтый | 1,7 – 2,5 |
| GaP, InGaN | Зеленый | 1,7 – 4 |
| ZnSe, InGaN | Голубой | 3,2 – 4,5 |
| Люминофор | Белый | 2,7 – 4,3 |
Мощные осветительные светодиоды работают при больших токах. Так, кристалл популярного LED 5730 предназначен для длительной эксплуатации при токе 150 мА. Но из-за крутой ВАХ, стабилизирующей падение напряжения, его Uраб составляет около 3,2 В, что укладывается в указанное в таблице значение.
Как определить напряжение
Самый очевидный метод определения напряжения полупроводникового прибора – это использовать регулируемый источник питания. Если блок питания регулируется с нуля и при этом возможен контроль тока (а еще лучше – его ограничение), то больше ничего не нужно.
Надо подключить LED к источнику, строго соблюдая полярность. Дальше надо плавно поднимать напряжение (до 3..3,5 В). При определенном напряжении светодиод вспыхнет в полную силу. Этот уровень будет примерно соответствовать рабочему току, который можно считать по амперметру. Если у прибора нет встроенного амперметра, то крайне желательно контролировать ток по внешнему прибору.
Такой метод применим к приборам оптического диапазона. Свечение УФ- и ИК-светодиодов не видно человеческим зрением, но в последнем случае можно наблюдать за включением LED через камеру смартфона. Таким методом можно отследить появление инфракрасного излучения.
Важно! При подъеме напряжения не превышать предел 3..3,5 В! Если светодиод при таких условиях не горит, возможна неверная полярность подключения прибора. Он может выйти из строя из-за превышения предела обратного напряжения.
Если регулируемого источника нет, можно взять обычный блок питания с фиксированным выходом, заведомо превышающим предполагаемое напряжение светодиода. Или даже батарейку на 9 В, но в этом случае можно будет проверить только светодиод небольшой мощности. К светоизлучающему элементу надо последовательно припаять резистор так, чтобы ток в цепи не превысил верхний предел.
Если предполагается, что LED маломощный и работает при токе не более 20 мА, то для источника с выходным напряжением 12 В резистор должен быть около 500 Ом. Если используется мощный осветительный прибор (например, типоразмера 5730) с током 150 мА (батарейка такой ток обеспечит не всегда), то резистор должен быть около 10 Ом. Надо подключить цепочку к источнику постоянного напряжения, убедиться в зажигании LED и замерить падение напряжения на нем.
Существуют и альтернативные способы узнать, на сколько вольт рассчитан светодиод .
Мультиметром
У некоторых мультиметров напряжение, подаваемое на клеммы в режиме тестирования диодов, достаточно велико для зажигания LED. Такой измерительный прибор можно использовать для определения рабочего напряжения светодиода, одновременно проверяя цоколевку полупроводникового элемента.
При верном подключении p-n переход начнет светиться, а тестер покажет какое-то сопротивление (зависит от типа LED). Проблема этого метода в том, что для замера фактического значения Uрабочего на выводах светодиода потребуется второй мультиметр. И другой момент: измерительного напряжения мультиметра вряд ли будет достаточно для вывода светодиода в рабочую точку по току. Визуально это заметно по недостаточно яркому свечению, а для замеров это будет означать, что светодиод не вышел на линейную часть ВАХ и фактическое значение рабочего напряжения будет выше.
Проверка светодиода на исправность
По внешнему виду
Рабочее напряжение приблизительно можно оценить по внешнему виду и цвету свечения LED (иногда цвет можно определить даже не подавая питание на прибор). Для этого можно воспользоваться таблицей, приведенной выше. Но однозначно определить напряжение по цвету свечения светодиода не получится.
Зачастую производители подкрашивают компаунд, чтобы цвет излучения p-n перехода сложился с цветом линзы и получился новый оттенок. К тому же даже в пределах одного цвета существует разброс параметров (см. таблицу) для светодиодов разных типов. Так, для LED белого свечения разница напряжений может достигать более 50%.
Как подобрать резистор для светодиода
Как узнать на какой ток рассчитан светодиод
Все вышесказанное относится к обычным LED, работающим без дополнительных встроенных элементов. Существующие технологии позволяют встраивать в корпус прибора добавочные комплектующие. Например, гасящие резисторы. Так получают светодиоды на большее напряжение – 5,12 или 220 В. Визуально определить напряжение зажигания таких приборов практически невозможно. Поэтому остается один путь.
Если предыдущие способы не дали результата и есть уверенность, что LED исправен, надо пробовать подавать на него повышенное напряжение. Сначала 5 В, потом увеличить напряжение до 12 В, если результата нет – можно попробовать повышать далее, вплоть до 220 В. Но до таких величин лучше не экспериментировать – это напряжение опасно для человека. Кроме того, в случае ошибки можно получить разрушение корпуса светодиода. При этом может произойти небольшой хлопок, оплавление изоляции проводов, возгорание и т.д. В настоящее время технологии шагнули далеко вперед, и светодиод стоит не настолько дорого, чтобы из-за него рисковать оборудованием и здоровьем.
Закрепляем знания при помощи видео.
Источник: svetilov.ru
Светлый угол — светодиоды
Переделка дискотечн. сканеров и мультимедиа проектора на LED
Освещаем наш дом, дачу, предметы интерьера
Сообщений: 89 • Страница 1 из 6 • 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6
Переделка дискотечн. сканеров и мультимедиа проектора на LED
dj_style » 29 авг 2012, 12:05
Приветствую всех, я новый пользователь этого форума.
Давно ищу способ переделать дискотечный сканер с галогеновых ламп с отражателем 24V/250W на что-то более экономичное. Так как одна такая спец лампа для него стоит 450 — 600 рублей, и её хватает очень часто только на одно мероприятие, а таких прибора три. Если посчитать, то вылетает в копеечку. Если бы приборы стояли стационарно в клубе — хватало бы на дольше, но пагубным моментом в этом является транспортировка до места проведения свадьбы или корпоратива — стряхивается нить.
Сначала я искал не по тому пути, а именно в LED лампу в том же цоколе, что и оригинал лампы MR16 (5,3), но потом понял, изучив немного теорию LED, что они все маломощные и мне никак не подойдут.
Мне посоветовали человека, который сам переделывает подобные сканеры по цене от 5000 р за один прибор. Для меня это дорого и я решил сам искать.
Заказал в Китае:
за $17,61
50w LED, цвет холодный белый, температура 6000-6500K, ток 1700 мА, напряжение 32-36 Вольт, размер 56 x 53mm
и
за $9,11
драйвер к нему 50w, входным напряжением сети 85-250 Вольт в защищенном корпусе.
1) Input: AC 85-250V, 50/60Hz
2) Output: DC 30-42V, 1500mA
3) With short circuit protection function
4) For 50W LED Floodlight Lamp
5) Waterproof level: IP66
5) Size: 140 x 42 x 31mm
и доставкой в 12 долл. за 2хLED и 2хDriver.
Подходит данный драйвер?
Сразу отмечу, что опыта светодиодо-применения таких мощностей у меня нет, все впервые.
Уже третий день сижу читаю информацию по охлаждению.
И, как раз так совпало, у меня прибыл незадолго до этого (до моих идей с переделкой) мультимедиа проектор с Китая порядка 6 — 7 т.р. стоимостью с богатейшим набором функций (там и dvd, и USB, и карты памяти, и ТВ, и диск с Денди играми в комплекте, и джойстик, и пульт, и многое другое), но ОДИН хороший такой недостаток! Это его яркость! Её буквально недостаточно для комфортного восприятия. В темноте полной еще куда не шло, но в других условиях плохо (все зависит конечно от размера проецируемого изображения). Он на Led.
Вот и встала задача переделать сканеры, а заодно и этот мультимедиа проектор, чтобы он был похож на более-менее серъезный девайс и удовлетворял мои потребности.
Но теперь обо всем по порядку.
Сканер — это интеллектуальный прибор, где есть источник света, луч которого проходит сквозь оптику, гобо-трафареты (рисунки) и светофильтры, далее выходит из прибора через фокусирующую линзу, отражается от зеркала, двигающегося в X и Y плоскостях на шаговых моторах. Получается эффект сканирования танцпола, разнообразя всё это различными рисунками и цветами.
Внутри стоит большой трансформатор, собственно понижающий с 220 Вольт на 24 Вольта для питания лампы 24V/250W и 12 Вольт для питания платы управления и моторов зеркала.
В идеале хочется поставить LED, подобрать радиатор, выкинуть трансформатор, а плату запитать от драйвера через КРЕНку или что-нибудь. Хотя можно транс и оставить, лишь места хватило.
Теперь вопрос радиатора. Посоветуйте, все таки, какой будет туда достаточен для 50w? Учитывая тот факт, что в сканере есть родной вентилятор 12V/2,6W на стенке самого корпуса и гоняет воздух, но я могу поставить еще вентилятор на сам радиатор LEDа чтобы сэкономить пространство и вместить этот самый радиатор. Шума от вентилятора можно не бояться, ведь все перекроет играющаю музыка (4,5кВт ).
Ещё важный момент! Если лампу LED поставить как есть по направлению куда должен идти луч, а сканер висит практически вертикально ну скажем 10 — 15 угол от вертикали, то получается что радиатор будет расположен практически горизонтально рёбрами вниз. Насколько это повлияет, даже если есть доп кулер?
По проектору.
Качество пластика конечно не на высоте, но за такую цену — сойдет.
Как видно на фото, помимо плат, стоит туба, по которой, как по туннелю, идёт свет от LEDа, прикрепленного вместе с радиатором сзади, через линзу, затем через LCD матрицу. Выходит наружу через фокусирующую линзу и проецируется на стену.
Я померял силу тока в разрыве светодиода, примерно 1,51 А и напряжение на контактах 12,84 Вольта. Правильно ли я решил, что этот LED стоит на 20 Ватт. Кстати на БП от проектора написано и на самом проекторе 14,5V/6A.
Производителем заявлено, что этот проектор на выходе дает примерно 80 люмен. Тоесть видимо, большая часть теряется на LCD матрице, так как просто светодиод прекрасно освещает кухню.
Светодиод подключается к маленкой платке (видимо такой драйвер), а на платку идет три провода? черный — минус, красный — 12 — 14 Вольт всегда (!), и белый — 3 Вольт видимо как для запуска драйвера, так как появляются эти 3 Вольта только при нажатии кнопки Power, и тогда зажигается лампа.
LED прикручен 4 болтами. Также к радиатору прикручен, видимо температурный датчик. На нем указана температура 75 градусов (250V/5A).
Хочется увеличить яркость и поставить 50w LED.
Можно ли ставить 50w на родной радиатор? Там есть место для еще одного кулера, может кулер еще поставить?
Как быть с питанием? 1 вариант ставить выносной драйвер с 220 В (тот, что я заказал), или внедряться в систему проектора? Но выдержит ли тогда БП самого проектора!? Как реализовать запуск LEDа также с кнопки Power, если я буду использовать выносной драйвер?
Если туго будет с охлаждением, то ведь тогда можно пойти на компромисс? Например было 20w — не хватало, ставлю 50w, но использую его к примеру всего на 30w. Как это дело можно ограничить? Резистором в разрыв LEDа и драйвера?
Как то много и сумбурно получилось, но пытался все подробно описать.
Подскажите, дайте, пожалуйста, совет «новичку» в этом деле.
Спасибо.
PS — Фото, видимо, смогу выложить после одобрения администратором, так как я новый участник и это первое сообщение.
Источник: ledway.ru
Устройство светодиодной лампы 220 Вольт
Появление светодиодных или LED-ламп способствовало началу нового этапа в индустрии освещения. Совсем недавно такие осветительные приборы представляли огромную редкость, а сейчас огромный ассортимент различных светодиодных светильников выставляют все крупные магазины. Светодиод, в отличие от обычной лампы накаливания, имеет свою схему запуска.
Она устанавливается в самой лампочке, между имитацией колбы и патроном. Поэтому это место делают непрозрачным. Добраться до платы с диодами не так и сложно, но некоторые усилия для разборки понадобятся. Хоть опыт и показывает, что большинство производителей используют для этого схожие модели пусковых устройств, небольшие различия все же остаются.
Друзья приветствую всех на сайте «Электрик в доме». Сегодня хочу предоставить вам обзор внутренностей светодиодных ламп, которые я заказывал на Алиэкспресс. Лампа состоит из 72 диодов. В ней используются SMD-cвeтoдиoды, известные также под названием Surface Mounting Device. Давайте приступим к разборке, думаю, вам также будет очень интересно.
Напряжение светодиода: как узнать на сколько вольт рассчитан, какое у него падение и рабочее питание в зависимости от цвета
Один из быстрых способов определения напряжения светодиода ― использование регулируемого источника питания. Блок питания должен регулироваться с нуля и при этом давать возможность контролировать ток, а ещё лучше ― его ограничение.
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!
Если вы приобретаете светодиоды, которые сматывают в катушку, попросите у продавца упаковочную тару, чтобы узнать маркировку LED. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!
Устройство светодиодной лампы 220 Вольт. Как разобрать светодиодную лампу
Принцип работы светодиодной лампы
Выпускаемые светодиодные лампочки на 220В могут отличаться между собой внешним дизайном, но принцип внутреннего устройства сохраняется для всех моделей. Излучение света в лампах выполняется светодиодами, число и размеры кристаллов которых может варьироваться в зависимости от мощности и возможностей охлаждения. Их цветовой спектр задается веществом, входящим в структуру каждого кристаллика.
Чтобы лучше рассеять излучаемый поток и защитить кристаллы от прикосновений, а также избежать их контакта с посторонними предметами, снаружи устанавливается рассеивающее защитное стекло (прозрачная пластмассовая колба). Поэтому своим внешним видом они очень напоминают традиционные источники света.
Для вкручивания лампочки в патрон их цоколи выполняют стандартных размеров Е14, Е27, Е40 и т.д. Это позволяет использовать Led лампы в домашней сети не прибегая к каким либо изменениям в электропроводке.
На сколько вольт бывают
Рабочее напряжение светодиода можно определить не только по его внешнему виду и характеристикам, но и по цветовому свечению LED. Для этого, ознакомьтесь с таблицей ниже.
Как цвет влияет на яркость
Для понимания этого аспекта, следует узнать, что происходит внутри диода и что влияет на тип цвета.
Внутреннее устройство полупроводникового LED — это два полупроводника, рассчитанные на разный уровень проводимости. Электрический ток по первому полупроводнику проходит за счёт физического явления, обеспечивающее перемещение свободных электронов. По второму проводнику ток движется благодаря перемещению «дырок».
В месте соединения полупроводников начинается этап рекомбинации «дырок» и электронов. На место «дырки» прилетает электрон, который делает атом нейтральным ― происходит излучение фотона, то есть появляется цвет.
Цвет способен изменяться, если на него влияют следующие факторы:
- из какого типа полупроводника изготавливался светодиод;
- какие примеси были использованы в местах контакта двух полупроводников;
- ширина запретной зоны (место рекомбинации);
- параметры и величина, оказывающие влияние на силу тока на участке электрической цепи.
Изменение цвета происходит за счёт увеличения или уменьшения электрического тока. Обращаясь к закону Ома, необходимо помнить, что чем больше напряжение, тем больше сила тока. Это означает, что энергия фотона будет также увеличиваться, тем самым приближаясь к более холодному (синему) и яркому свечению.
Светодиодные лампы 220в вместо галогенок 12в
Лампа состоит из десяти боковых пластин с шестью светодиодами на каждой пластине. Плюс на верхней крышке напаяно еще 12 диодов. В сумме получается 72 диода.
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!
Для отливки радиаторов тоже выбирается алюминий и его сплавы, а также специальные формы с большим количеством отдельных пластин, помогающих увеличить теплоотводящую площадь. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!
Как подключить светодиоды к 220 В используя простые схемы
- Диод имеет падение 3,4 В, а напряжение питания 12 В.
- После питания первого диода из 12 В останется 8,6 В (12-3,4=8,6).
- На втором потеряется еще 3,4 В, а останется 5,2 В (8,6-3,4=5,2).
- После третьего мы получим 1,8 В (5,2-3,4=1,8).
Как узнать на сколько вольт рассчитан
С помощью блока питания
Один из быстрых способов определения напряжения светодиода ― использование регулируемого источника питания. Блок питания должен регулироваться с нуля и при этом давать возможность контролировать ток, а ещё лучше ― его ограничение.
В определённый момент диод загорится в полную силу — это значит, уровень напряжения соответствует рабочему току (его можно считать по амперметру). Если в приборе отсутствует встроенный амперметр, ток необходимо контролировать с помощью внешнего прибора.
В момент подъёма напряжения, нельзя пересекать черту в 3,5 В. Если светодиод при этих показателях не загорается, проверьте полярность подключения прибора.
По внешнему виду
Приблизительную силу рабочего напряжения можно оценить по внешнему виду, маркировке и цвету свечения светодиода. Для определения по цветовому спектру, воспользуйтесь таблицей, о которой было написано ранее в статье.
Стандартной маркировки не существует, каждый производитель указывает на ней свои параметры. Маркировка обычно указывается на упаковочной таре (коробках и пакетах). Если вы приобретаете светодиоды, которые сматывают в катушку, ― попросите у продавца упаковочную тару, чтобы узнать маркировку LED.
Мультиметром
Для измерения рабочего напряжения светодиода мультиметром, выполните следующие шаги:
Подключение светодиода на 220 В с использованием диодного моста — 4 вариант
Как видно на графической картинке, в данном случае для подключения на 220 мы используем резисторы и диодный мост.
В данном случае ток через 2 резистора и светодиод ток будет протекать как при положительной, так и при отрицательной полуволне синусоиды за счет использования выпрямительного моста на диодах VD1-VD4.
UVD.РАСЧ = UVD.ОБР/0,7 = 2,6/0,7 = 3,7 В
IVD.РАСЧ = UVD.АМПЛ.МАКС/0,7 = 13/0,7 = 19 мА
Принимаются диоды VD1-VD4 типа Д9В, имеющие следующие основные параметры:
Недостатки схемы подключения по 4 варианту
Если все рассчитать по приведенным выше формулам, то можно провести аналогию со 2 вариантом подключения. Минусом будет большая мощность на резисторах: PR.МАКС = 2,4 Вт.
Однако при такой схеме мы получим заметное увеличение яркости светодиода: LED1: ILED1.СР = (5,9-8,7) мА вместо (2,8-4,2) мА
В принципе, это самые распространенные схемы, которые нам показывают как подключить светодиоды к 220 В с применением обычного диода и резисторов. Для простоты понимания были приведены расчеты. Не для всех, может быть понятные, но кому надо, тот найдет, прочитает и разберется. Ну а если нет, то достаточно будет простой графической части.
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике
Любые вопросы задавайте мне, я помогу!
Так, стандартная лампочка накаливания 60 Вт будет освещать так же, как энергосберегающая при потреблении 13-14 Вт или светодиодная мощностью всего в 6 Вт. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!
Источник: lighting-sale.ru