Характеристики светодиодов 5 мм. Основные параметры светодиодов в светодиодных лампах, ленте, светильниках
Ток
Напряжение
Мощность
Световой поток
Как узнать ток потребления светодиода. Как узнать, какой светодиод стоит в лампе
Светодиоды с малым током потребления. Характеристики светодиодов, определение тока и напряжение
Определение тока
Напряжение светодиодов по цветам. Определяем падение напряжения теоретическим способом
Максимальное напряжение для светодиода. Светодиодная технология
Мощность светодиодов таблица. Светоотдача, угол свечения и мощность светодиодов
Светодиод потребление. Сколько потребляет светодиодная лампа и какой экономии можно достичь
Каких расходов требует традиционная система освещения
Сколько ватт потребляет лампочка со светодиодами
Таблица потребления электроэнергии светодиодными лампами разной мощности
Расчеты потребления
Светодиодные лампочки
Энергосберегающие лампочки
Лампочки накаливания
Светодиод ток потребления. Мощность
Мощность определяется максимальным рабочим током. По этому показателю диоды делятся на 2 группы:
Маломощные .
Мощный диод – тот, у которого количество Вт достигает единицы. У этого класса примерная величина – 0,06 Вт. Чтобы добиться показателя единицы, понадобится 20 элементов. Их используют, как индикаторы в гаджетах, подсветке кнопок, светильниках и бытовой технике.
Преимущества в том, что они небольшого размера, а, следовательно, имеют маленький нагрев. По этой причине теплоотвод необязателен – ленту можно клеить на поверхность без профиля.
Мощные .
Светодиоды с высокой мощностью выпускают, как правило, компании-флагманы, которые приняли непосредственное участие в разработках и усовершенствовании led-освещения. Это CREE, Nichia, Osram. Вместе с американскими брендами рынок делит Китай. Продукция дешевле и выбор больше. Но нет именитых компаний. Товары, как правило, можно купить в онлайн-магазинах.
Хороший чип напрямую влияет на мощность – важно, чтобы не было дефектов. Американские бренды гарантируют качественные кристаллы. А вот китайские производители закупают их в Тайване или Корее. Большую роль также играет размеры светодиода и кристалла. Чем больше, тем мощнее, светлее и ярче.
Маркировка и размер полупроводниковых диодов Источник i-a.d-cd.net
Совет! Обращайте внимание на люминофор. Это желтый или оранжевый слой конструкции, его видно сразу. Если пласт толстый и большой, что даже не видно кристалла – это плохой знак. Хороший люминофор стоит не мало. Его обилие говорит о низком качестве и о попытке скрыть маленький кристалл.
Напряжение
Светодиод, в отличие от лампы накаливания, имеет полярность. Это значит, что при неправильном подключении он может выйти из строя. Обращать внимание стоит на прямое падение напряжения светодиода и рабочий ток – продавец указывает их в документации. У каждой маркировки индивидуальные показатели.
Обычные светодиоды рассчитаны на ток 5-20 мА. Но есть и более мощные с рабочим током – от 150 до 500 мА. Самые мощные – матрицы, то есть комбинации светодиодов.
Чем больше напряжения подается на светодиод, тем ярче свет. Однако, если оно слишком высокое, диод перегорает, поэтому важно найти баланс.
Яркость
Помимо яркости самих диодов на свет влияет модификатор. Это может быть оптика, повышающая яркость, или рассеиватель, который ее «съедает». Понять уровень света у той или иной модели можно по количеству люмен. Так можно узнать насколько яркий свет излучают диоды.
Сравнение яркости масляной, электрической, люминесцентной и светодиодной лампы (слева направо) Источник newatlas.com
С помощью люменов определяют, сколько ламп или лент понадобится для освещения комнаты.
Характеристики светодиодов 5 мм. Основные параметры светодиодов в светодиодных лампах, ленте, светильниках
При выборе светотехнического устройства необходимо принимать во внимание параметры установленных в нем светоизлучающих диодов. Рассмотрим главные характеристики.
Ток
Однокристальные светодиоды имеют среднюю величину рабочего тока в пределах 200 mA. В многокристальных чипах ток соответственно выше. Нестабильность тока, выдаваемого драйвером (блоком питания), негативно сказывается на интенсивности свечения и длительности службы. Увеличение тока является причиной повышения цветовой температуры и оттенка свечения чипа.
Напряжение
Для электропитания светодиодов используются специальные драйверы, обеспечивающие стабильность тока. Напряжение «плавает» в границах, отличающихся для различных моделей. В таблице ниже можно посмотреть виды светодиодов по напряжению.
Цвет
Длина волны
Напряжение
Инфракрасный
от 769 нм
до 1.9 В
Красный
610-760 нм
от 1.6 до 2.03 В
Оранжевый
590-610 нм
от 2.03 до 2.1 В
Желтый
570-590 нм
от 2.1 до 2.2 В
Зеленый
500-570 нм
от 2.2 до 3.5 В
Синий
450-500 нм
от 2.5 до 3.7 В
Фиолетовый
400-450 нм
от 2.8 до 4 В
УльтраФиолетовый
до 400 нм
от 3.1 до 4.4 В
Белый
широкий спектр
от 3 до 3.7 В
А вот светодиодная лента запитывается стабилизированным напряжением. Токовая характеристика задается токоограничивающими резисторами.
Мощность
Этот параметр требуется для расчета нагрузки и подбора блока электропитания. Он вычисляется с помощью простой формулы P = U х I.
Мощность led может быть:
малой – менее 0,5 ватт;
средней – 0,5-3 ватта;
большой – от 3 ватт.
Световой поток
Светодиоды формируют световой поток с углом рассеивания 100-120 градусов. Для лучшей фокусировки излучения устанавливаются специальные купольные линзы.
Как узнать ток потребления светодиода. 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. Напряжениенужно разделить на число последовательно соединенных элементов. Если напряжение на драйвере не обозначено, то его можно лишь замерить по факту.
Драйвер на рабочий ток 300 мА и выходное напряжение 45-64 В.
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.
Светодиоды с малым током потребления. Характеристики светодиодов, определение тока и напряжение
Светодиод (обозначается СД, СИД, LED в англ.) представляет собой прибор, в основе которого лежит искусственный полупроводниковый кристаллик. При пропускании через него электротока создается явление испускания фотонов, что приводит к свечению. Данное свечение имеет очень узкий диапазон спектра, и цвет его находится в зависимости от материала полупроводника.
Светодиоды вполне могут заменить обычные лампы накаливания
Светодиоды с красным и желтым свечением производят из неорганических полупроводниковых материалов на базе арсенида галлия, зеленые и синие изготавливают на основе индия-галлия-нитрида. Чтобы увеличить яркость светового потока используют различные присадки или применяют метод многослойности, когда слой чистого нитрида алюминия размещают между полупроводниками. В результате образования в одном кристаллике нескольких электронно-дырочных (p-n) переходов, яркость его свечения возрастает.
Различают два типа светодиодов: для индикации и освещения. Первые используют для индикации включения в сеть различных приборов, а также как источники декоративной подсветки. Они представляют собой цветные диоды, помещенные в просвечивающийся корпус, каждый из них имеет четыре вывода. Приборы, излучающие инфракрасный свет, используют в устройствах для удаленного управления приборами (пульт ДУ).
В области освещения используют светодиоды, излучающие белый свет. По цвету различают светодиоды с холодным белым, нейтральным белым и теплым белым свечением. Существует классификация применяемых для освещения светодиодов по способу монтажа. Маркировка светодиода SMD означает, что прибор состоит из алюминиевой или медной подложки, на которой размещен кристаллик диода. Сама подложка располагается в корпусе, контакты которого соединены с контактами светодиода.
Применение светодиодной подсветки в интерьере кухни
Другой тип светодиодов обозначается OCB. В таком приборе на одной плате размещается множество кристаллов, покрытых люминофором. Благодаря такой конструкции достигается большая яркость свечения. Такую технологию используют при производстве светодиодных ламп с большим световым потоком на относительно малой площади. В свою очередь это делает производство светодиодных ламп наиболее доступным и недорогим.
Обратите внимание! Сравнивая лампы на SMD и COB светодиодах можно отметить, что первые поддаются ремонту путем замены вышедшего из строя светодиода. Если не работает лампа на COB светодиодах, придется менять всю плату с диодами.
Определение тока
Для осуществления этого есть несколько методов. Рассмотрим наиболее простой из них. Чтобы определить номинальный ток светодиода, потребуется наличие тестера, называемого мультиметром. Такой метод также применяется для обычных диодов.
Напряжение светодиодов по цветам. Определяем падение напряжения теоретическим способом
Итак, у вас есть светодиод, но при этом нет на него документов. Цвет, которым светится светодиод, может вам о многом рассказать, как сам корпус, форма и размеры полупроводникового прибора.
Если у светодиода корпус из прозрачного компаунда, то каким цветом он светится без его подключения загадка. Чтобы определить, а заодно и проверить исправность светодиода, нам потребуется мультиметр.
Переводим переключатель в положение прозвонка и щупами касаемся поочередно выводов диода. При этом у рабочего светодиода в прямом смещении вы увидите, что он слегка засветится.
Таким нехитрым способом вы определили цвет и исправность самого светодиода.
Почему именно важен цвет свечения? Да все просто. Светодиоды разных цветов изготавливаются из различных полупроводниковых компонентов. Именно химия полупроводника во многом определяет, какое падение напряжения будет на P-N переходе.
Но так как во время производства применяется множество химических элементов, то лишь по цвету можно определить только приблизительно на какое напряжение рассчитан тот или иной светодиод.
Если вы знаете какого цвета ваш светодиод, то вполне можно найти в интернете техническую документацию на светодиоды похожей конструкции, но обязательно одного цвета. И уже в ней посмотреть примерно какое напряжение на вашем светодиоде.
Теоретические изыскания вам смогут дать лишь приблизительные данные, но практический опыт позволит определить реальное напряжение светодиода.
Максимальное напряжение для светодиода. Светодиодная технология
Яркость является важным аспектом LED. Глаз человека имеет максимальную чувствительность к свету около 550 нм в области желто — зеленой части видимого спектра. Именно поэтому зеленый светодиод излучается ярче, чем красный светодиод, хотя оба используют тот же ток. Важные параметры светодиодов являются:
Световой поток Указывает на энергии света, исходящего от светодиодов. Он измеряется в Люмен (лм) или Милли просвет (MLM)
Световая интенсивность светового потока, охватывающий большую площадь является силой света.Он определяется как Кандела (кд) или милли Кандела (MCD) Яркость светодиода напрямую связана с его силой света.
Светоотдача Это испускаемых относительной световой энергии к потребляемой мощности.Она измеряется в терминах люмен на ватт (лм Вт).
Прямой ток, прямое напряжение, угол обзора и скорость реагирования это факторы, влияющие на яркость и эффективность светодиодов. Прямой ток (I) является ток, протекающий через светодиод, когда он смещен в прямом направлении и он должен быть ограничен от 10 до 30 миллиампер, если выше то светодиоды будут уничтожены.
Угол обзора составляет от — угол оси, при котором световая интенсивность падения до половины осевого значения. Вот почему индикатор показывает больше яркости в полном объеме состоянии. Высокие яркие светодиоды имеют узкий угол обзора, так что свет фокусируется в пучок. Рабочее напряжение (V) является падение напряжения на светодиоде. Падение напряжения в диапазоне от 1,8 В до 2,6 вольт для обычных светодиодов, но в голубой и белый он будет идти до 5 вольт. Скорость отклика представляет, как быстро светодиод включается и выключается. Это очень важный фактор, если светодиоды используются в системах связи.
Требуется ли балластный резистор?
Светодиоды всегда подключены к источнику питания через резистор. Этот резистор называют «балластный резистор», которая защищает диод от повреждений, вызванных избыточным током. Он регулирует прямой тока на светодиод для безопасного предела и защищает ее от жжения.
Номинал резистора определяет прямой тока и, следовательно, яркость светодиодов. Простое уравнение Vs — Vf — используется для выбора резистора. Vs представляет входное напряжения цепи, Vf прямое падение напряжения светодиода(ов) при допустимом токе через светодиод. Полученное значение будет в Омах. Лучше ограничить ток до безопасного предела 20 мА.
Приведенная ниже таблица показывает прямое падение напряжения на светодиоде.
Через типичный светодиод может пройти 30 -40 мА безопасный ток через него .Номинальный ток, чтобы дать достаточную яркость, стандартный красный светодиод 20 мА. Но это может быть 40 мА для синего и белого светодиода. Ограничение тока балластным резистором защищает диод от избыточного тока, протекающего через него. Значение балластного резистора должны быть тщательно отобраны, чтобы предотвратить повреждение светодиодов, а также получить достаточную яркость при токе 20 мА. Следующее уравнение объясняет, как выбирать балластный резистор.
R = V / I
Где R — является значение сопротивления в Ом, V — является входное напряжение в цепи, и I — это допустимый ток через светодиод в амперах. Для типичного красного светодиода, прямое падение напряжения составляет 1,8 вольта. Таким образом, если напряжение питания 12 В (Vs), падение напряжения на светодиод 1,8 В (V) и допустимый ток составляет 20 мА (Если), то значение балластного резистора будет
Vs — Vf / Если = 12 — 1,8 / 20 мА = 10,2 / 0,02 = 510 Ом.
Но если 510 Ом резистор не доступен то можно подобрать ближайший, например 470 Ом резистор может быть использован даже если ток через светодиод слегка увеличивается. Но рекомендуется использовать 1 K резистор для увеличения срока службы светодиодов, хотя там будет небольшое снижение яркости.
Ниже готова арифметические для выбора ограничительного резистора для различных версий светодиодов при различных напряжениях.
С добавлением других цветов
Светодиод, который может дать разные цвета полезно в некоторых приложениях. Например, светодиоды могут указывать на все системы OK, когда он становится зеленой, и неисправный, когда он становится красной. Светодиоды, которые могут производить два цвета называются Bicolour (Биколор) светодиодов.
Двухцветный светодиодный охватывает два светодиода (обычно красный и зеленый) в общем пакете. Два кристалла установлены на двух клеммах. Двухцветный светодиодный дает красный цвет, если ток проходит в одном направлении и становится зеленым, когда направление тока меняется на противоположное.
Триколор и многоцветные светодиоды , также доступны, которые имеют два или более кристаллов, заключенных в общий корпус. Трехцветный светодиодный имеет два анода для красного и зеленого кристалла и общим катодом. Таким образом, он излучает красный и зеленый цвета в зависимости от анода, в котором имеется ток. Если оба анода подключены, то светодиоды испускают свет и получается желтый цвет. Общий анод и отдельные светодиоды типа катода, также имеются.
Мощность светодиодов таблица. Светоотдача, угол свечения и мощность светодиодов
Сравнение светового потока диодов с другими источниками света проводят, учитывая силу издаваемого ими излучения. Приборы размером около 5 мм в диаметре дают от 1 до 5 лм света. В то время как световой поток лампы накаливания в 100Вт составляет 1000 лм. Но при сопоставлении необходимо учитывать, что у обычной лампы свет рассеянный, а у светодиода – направленный. Поэтому необходимо принимать во внимание угол рассеивания светодиодов.
Угол рассеивания разных светодиодов может составлять от 20 до 120 градусов. При освещении светодиоды дают более яркий свет по центру и снижают освещенность к краям угла рассеивания. Таким образом, светодиоды лучше освещают конкретное пространство, используя при этом меньше мощности. Однако если требуется увеличить площадь освещенности, в конструкции светильника используют рассеивающие линзы.
Как определить мощность светодиодов? Чтобы определить мощность светодиодной лампы, требующейся для замены лампы накаливания, необходимо применять коэффициент, равный 8. Так, заменить обычную лампу мощностью 100Вт можно светодиодным прибором мощностью не менее 12,5Вт (100Вт/8). Для удобства можно воспользоваться данными таблицы соответствия мощности ламп накаливания и LED-источников света:
При использовании светодиодов для освещения очень важен показатель эффективности, который определяется отношением светового потока (лм) к мощности (Вт). Сопоставляя эти параметры у разных источников света, получаем, что эффективность лампы накаливания составляет 10-12 лм/Вт, люминесцентной – 35-40 лм/Вт, светодиодной – 130-140 лм/Вт.
Светодиод потребление. Сколько потребляет светодиодная лампа и какой экономии можно достичь
Главной особенностью светодиодов считается экономичность. При замене важно точно знать, сколько потребляет конкретная светодиодная лампа при сохранении силы и качества света. Если система освещения меняется полностью, кроме мощности важно учесть и некоторые не менее важные факторы. Но даже с учетом некоторых недостатков при расчетах оказывается, что светодиодное освещение самое эффективное и экономное.
Каких расходов требует традиционная система освещения
В традиционную бытовую систему освещения входит проводка на 220 В, выключатели, осветительные приборы, лампы. Если мощность всех осветительных приборов превышает 3,5 кВт, система делится на подсистемы, которые подключаются к отдельному устройству защитного отключения (актуально для больших загородных домов).
При использовании ламп накаливания потребитель может по собственному усмотрению выбирать осветительные приборы. Окончательная стоимость системы зависит от их цены. Светильники продаются по различной стоимости, зависящей от конструкции и производителя. Цена ламп накаливания тоже разная. Для изделий российских производителей среднее значение 15 рублей.
Окончательная стоимость будет зависеть не только от площади жилища и мощности осветительных приборов, но и от предпочтений и финансовых возможностей семьи. При покупке дорогих светильников и выключателей, диммеров, импортных лампочек увеличатся начальные затраты не только при покупке, но и в процессе монтажа. Для включения в схему диммеров придется пригласить специалиста, который точно знает, как выполнить эту работу.
Внимание! На энергопотребление могут повлиять выключатели с подсветкой и диммеры. Первые потребляют небольшой количество ватт, вторые позволяют при необходимости снижать интенсивность свечения, одновременно снижая мощность.
Сколько ватт потребляет лампочка со светодиодами
Светодиодные лампы считаются самыми экономичными, так как теоретически потребляют в 7,5 раз меньше энергии, чем изделия с нитью накаливания.
Например, светодиодная лампа, которая потребляет 10 Вт, по уровню освещения равноценна «лампочке Ильича» на 60 Вт. Если продолжительность использования одинаковая, за электроэнергию можно платить в 6 раз меньше.
Таблица потребления электроэнергии светодиодными лампами разной мощности
Расчеты потребления
Чтобы рассчитать, сколько электроэнергии потребляет любой источник света, требуется выполнение нескольких действий:
посмотреть мощность, обозначенную как W, на изделии или упаковке;
разделить цифру на 1000 (чтобы получить значение в киловаттах);
определить, сколько часов в сутки лампой пользуется семья;
умножить цифру на 30.
Далее мощность (п. 2) умножается на часы (п. 4).
Чтобы узнать, сколько одна лампа потребляет в рублях, окончательный результат расчета умножается на тариф.
Светодиодные лампочки
Для примера можно взять двухкомнатную квартиру, в которой 3 лампы по 100 Вт (в жилых помещениях и на кухне) и 3 – по 60 Вт (в ванной, туалете и прихожей).
Если они горят:
в жилой комнате 4 часа вечером и 1 – утром;
в спальне 2 часа вечером и 2 – утром;
на кухне 3 часа вечером и 1 – утром;
в прихожей и туалете по часу в сутки;
в ванной 2 часа вечером и 1 – утром.
При замене на светодиодные источники используются 3 изделия по 14 Вт и 3 – по 10 Вт.
В сутки такая система потребляет:
12*14+4*10=208 Вт=0,208 кВт
При среднем тарифе 4 руб. за 1 кВт за месяц мы заплатим 24,96 руб.
Энергосберегающие лампочки
Если источники с нитью накала заменить на энергосберегающие, то нужно купить 3 изделия на 20 Вт и 3 – на 12 Вт.
В сутки все приборы потребляют:
12*26+4*15=372Вт=0,372 кВт
За месяц нужно заплатить 44,64 руб.
Лампочки накаливания
Лампа накаливания только 10-20% % электроэнергии превращает в свет, остальной объем расходует на тепло.
