Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Часи, коли світлодіоди використовували тільки в якості індикаторів включення приладів, давно пройшли. Сучасні світлодіодні прилади можуть повністю взаімозамене лампи розжарювання в побутових, промислових і вуличних світильниках. Цьому сприяють різні характеристики світлодіодів, знаючи які можна правильно підібрати LED-аналог. Використання світлодіодів, враховуючи їх основні параметри, відкриває безліч можливостей в сфері освітлення.

Основою світлодіода є штучний напівпровідниковий кристалик

Які бувають світлодіоди

Світлодіод (позначається СД, СІД, LED в англ.) Являє собою прилад, в основі якого лежить штучний напівпровідниковий кристалик. При пропущенні через нього електроструму створюється явище випускання фотонів, що призводить до світіння. Дане світіння має дуже вузький діапазон спектра, і колір його залежить від матеріалу напівпровідника.

Світлодіоди цілком можуть замінити звичайні лампи розжарювання

Світлодіоди з червоним і жовтим світінням виробляють з неорганічних напівпровідникових матеріалів на базі арсеніду галію, зелені і сині виготовляють на основі індію-галію-нітриду. Щоб збільшити яскравість світлового потоку використовують різні присадки або застосовують метод багатошаровості, коли шар чистого нітриду алюмінію розміщують між напівпровідниками. В результаті утворення в одному кристалику декількох електронно-доручених (pn) переходів, яскравість його світіння зростає.

Розрізняють два типи світлодіодів: для індикації та освітлення. Перші використовують для індикації включення в мережу різних приладів, а також як джерела декоративного підсвічування. Вони являють собою кольорові діоди, поміщені в просвічує корпус, кожен з них має чотири висновки. Прилади, що випромінюють інфрачервоне світло, використовують в пристроях для віддаленого управління приладами (пульт ДУ).

В області освітлення використовують світлодіоди, що випромінюють біле світло. За кольором розрізняють світлодіоди з холодним білим, нейтральним білим і теплим білим світлом. Існує класифікація застосовуваних для освітлення світлодіодів за способом монтажу. Маркування світлодіода SMD означає, що прилад складається з алюмінієвої або мідної підкладки, на якій розміщений кристалик діода. Сама підкладка розташовується в корпусі, контакти якого з'єднані з контактами світлодіода.

Застосування світлодіодного підсвічування в інтер'єрі кухні

Інший тип світлодіодів позначається OCB. У такому приладі на одній платі розміщується безліч кристалів, вкритих люмінофором. Завдяки такій конструкції досягається велика яскравість світіння. Таку технологію використовують при виробництві світлодіодних ламп з великим світловим потоком на відносно малій площі. У свою чергу це робить виробництво світлодіодних ламп найбільш доступним і недорогим.

Зверніть увагу! Порівнюючи лампи на SMD і COB світлодіодах можна відзначити, що перші піддаються ремонту шляхом заміни вийшов з ладу світлодіода. Якщо не працює лампа на COB світлодіодах, доведеться міняти всю плату з діодами.

характеристики світлодіодів

Вибираючи для освітлення відповідну світлодіодну лампу, слід враховувати параметри світлодіодів. До них відносять напруга живлення, потужність, робочий струм, ефективність (світловіддача), температуру світіння (колір), кут випромінювання, розміри, термін деградації. Знаючи основні параметри, можна буде без праці вибрати прилади для отримання того чи іншого результату освітленості.

LED-технології використовуються в оформленні табло аеропортів і вокзалів

Величина струму споживання світлодіода

Як правило, для звичайних світлодіодів передбачена сила струму величиною 0, 02 а. Однак бувають світлодіоди, розраховані на 0, 08А. До таких светодиодам відносять більш потужні прилади, в пристрої яких задіяні чотири кристала. Вони розташовуються в одному корпусі. Так як кожен з кристалів споживає по 0, 02 а, в сумі один прилад буде споживати 0, 08А.

Стабільність роботи світлодіодних приладів залежить від величини струму. Навіть незначне збільшення сили струму сприяє зниженню інтенсивності випромінювання (старіння) кристала і збільшення колірної температури. Це в кінцевому результаті призводить до того, що світлодіоди починають відливати синім кольором і передчасно виходять з ладу. А якщо показник сили струму збільшується істотно, світлодіод відразу перегорає.

Щоб обмежити струм, в конструкціях LED-ламп і світильників передбачені стабілізатори струму для світлодіодів (драйвери). Вони перетворять струм, доводячи його до потрібної светодиодам величини. У разі, коли потрібно підключити окремий світлодіод до мережі, потрібно використовувати струмообмежувальні резистори. Розрахунок опору резистора для світлодіода виконують з урахуванням його конкретних характеристик.

Корисна порада! Щоб правильно підібрати резистор, можна скористатися калькулятором розрахунку резистора для світлодіода, розміщеним в мережі інтернет.

Світлодіодна гірлянда може використовуватися в якості декору приміщення

напруга світлодіодів

Як дізнатися напруга світлодіодів? Справа в тому, що параметра напруги харчування як такого у світлодіодів немає. Замість цього використовується характеристика падіння напруги на світлодіоді, що означає величину напруги на виході світлодіода при проходженні через нього номінального струму. Значення напруги, вказане на упаковці, відображає як раз падіння напруги. Знаючи цю величину, можна визначити час, що залишився на кристалі напруга. Саме це значення береться до уваги при розрахунках.

З огляду на застосування різних напівпровідників для світлодіодів, напруга у кожного з них може бути різним. Як дізнатися, на скільки Вольт світлодіод? Визначити можна за кольором світіння приладів. Наприклад, для синіх, зелених і білих кристалів напруга становить близько 3В, для жовтих і червоних - від 1, 8 до 2, 4 В.

При використанні паралельного підключення світлодіодів ідентичного номіналу з величиною напруги в 2В можна зіткнутися з наступним: в результаті розкиду параметрів одні випромінюють діоди вийдуть з ладу (згорять), а інші будуть дуже слабо світитися. Це станеться з огляду на те, що при збільшенні напруги навіть на 0, 1 спостерігається збільшення сили струму, що проходить через світлодіод, в 1, 5 рази. Тому так важливо стежити, щоб струм відповідав номіналу світлодіода.

100Вт лампи розжарювання еквівалентно 12-12, 5Вт LED-світильника

Светоотдача, кут світіння і потужність світлодіодів

Порівняння світлового потоку діодів з іншими джерелами світла проводять, враховуючи силу видаваного ними випромінювання. Прилади розміром близько 5 мм в діаметрі дають від 1 до 5 лм світла. У той час як світловий потік лампи розжарювання в 100Вт становить 1000 лм. Але при зіставленні необхідно враховувати, що у звичайної лампи світло розсіяний, а у світлодіода - спрямований. Тому необхідно брати до уваги кут розсіювання світлодіодів.

Кут різних світлодіодів може становити від 20 до 120 градусів. При висвітленні світлодіоди дають більш яскраве світло по центру і знижують освітленість до країв кута розсіювання. Таким чином, світлодіоди краще висвітлюють конкретне простір, використовуючи при цьому менше потужності. Однак якщо потрібно збільшити площу освітленості, в конструкції світильника використовують розсіюють лінзи.

Як визначити потужність світлодіодів? Щоб визначити потужність світлодіодної лампи, що вимагається для заміни лампи розжарювання, необхідно застосовувати коефіцієнт, що дорівнює 8. Так, замінити звичайну лампу потужністю 100Вт можна світлодіодним приладом потужністю не менше 12, 5Вт (100Вт / 8). Для зручності можна скористатися даними таблиці відповідності потужності ламп розжарювання і LED-джерел світла:

Потужність лампи розжарювання, ВтВідповідна потужність світлодіодного світильника, Вт
10012-12, 5
7510
607, 5-8
405
253

При використанні світлодіодів для освітлення дуже важливий показник ефективності, який визначається відношенням світлового потоку (лм) до потужності (Вт). Зіставляючи ці параметри у різних джерел світла, отримуємо, що ефективність лампи розжарювання становить 10-12 лм / Вт, люмінесцентної - 35-40 лм / Вт, світлодіодним - 130-140 лм / Вт.

Колірна температура LED-джерел

Одним з важливих параметрів світлодіодних джерел є температура світіння. Одиниці виміру цієї величини - градуси Кельвіна (К). Слід зазначити, що всі джерела світла по температурі світіння поділяють на три класи, серед яких теплий білий має колірну температуру менш як 3300 К, денний білий - від 3300 до 5300 К і холодний білий понад 5300 К.

Зверніть увагу! Комфортне сприйняття людським оком світлодіодного випромінювання безпосередньо залежить від колірної температури LED-джерела.

Колірна температура зазвичай вказується на маркуванні світлодіодних ламп. Вона позначається чотиризначним числом і буквою К. Вибір LED-ламп з певною колірною температурою безпосередньо залежить від особливостей застосування її для освітлення. Запропонована нижче таблиця відображає варіанти використання світлодіодних джерел з різною температурою свічення:

Колір світіння світлодіодівКолірна температура, КВаріанти використання в освітленні
білийтеплий2700-3500Освітлення побутових і офісних приміщень як найбільш підходящий аналог лампи розжарювання
Нейтральний (денної)3500-5300Відмінна передача кольору таких ламп дозволяє застосовувати їх для освітлення робочих місць на виробництві
холоднийпонад 5300Використовується в основному для освітлення вулиць, а також застосовується в пристрої ручних ліхтарів
червоний1800Як джерело декоративної і фіто-підсвічування
зелений-Підсвічування поверхонь в інтер'єрі, фіто-підсвічування
жовтий3300Світлове оформлення інтер'єрів
синій7500Підсвічування поверхонь в інтер'єрі, фіто-підсвічування

Хвильова природа кольору дозволяє висловити колірну температуру світлодіодів, використовуючи довжину хвилі. Маркування деяких світлодіодних приладів відображає колірну температуру саме в вигляді інтервалу різних довжин хвиль. Довжина хвилі має позначення λ і вимірюється в нанометрів (нм).

Типорозміри SMD світлодіодів і їх характеристики

З огляду на розмір SMD світлодіодів, прилади класифікуються в групи з різними характеристиками. Найбільш популярні світлодіоди з типорозмірами 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 і 5630. Характеристики SMD світлодіодів в залежності від розмірів різняться. Так, різні типи SMD світлодіодів відрізняються по яскравості, колірної температури, потужності. У маркуванні світлодіодів перші дві цифри показують довжину і ширину приладу.

Світлодіоди SMD 5630 на LED-стрічці

Основні параметри світлодіодів SMD 2835

До основних характеристик SMD світлодіодів 2835 відносять збільшену площу випромінювання. У порівнянні з приладом SMD 3528, який має круглу робочу поверхню, площа випромінювання SMD 2835 має прямокутну форму, що сприяє більшій світловіддачі при меншій висоті елемента (близько 0, 8 мм). Світловий потік такого приладу складає 50 лм.

Корпус світлодіодів SMD 2835 виконаний з термостійкого полімеру і може витримувати температуру до 240 ° С. Слід зазначити, що деградація випромінювання в цих елементах становить менше 5% протягом 3000 годин функціонування. Крім того, прилад має досить низький тепловий опір переходу кристал-підкладка (4 С / Вт). Робочий струм в максимальному значенні - 0, 18 А, температура кристала - 130 ° С.

За кольором світіння виділяють теплий білий з температурою свічення 4000 К, денне біле - 4800 К, чистий білий - від 5000 до 5800 К і холодний білий з колірною температурою 6500-7500 К. Варто відзначити, що максимальна величина світлового потоку у приладів з холодним білим світінням, мінімальна - у світлодіодів теплого білого кольору. У конструкції приладу збільшені контактні площадки, що сприяє кращому відводу тепла.

Корисна порада! Світлодіоди SMD 2835 можуть бути використані для будь-якого типу монтажу.

Розміри світлодіода SMD 2835

Характеристики світлодіодів SMD 5050

У конструкції корпусу SMD 5050 розміщені три однотипних світлодіода. LED джерела синього, червоного і зеленого кольору мають технічні характеристики, аналогічні кристалам SMD 3528. Значення робочого струму кожного з трьох світлодіодів становить 0, 02 а, отже сумарна величина струму всього приладу 0, 06А. Для того, щоб світлодіоди не вийшли з ладу, рекомендується не перевищувати цю величину.

LED прилади SMD 5050 мають пряме напруга величиною 3-3, 3В і світловіддачу (мережевий потік) 18-21 лм. Потужність одного світлодіода складається з трьох величин потужності кожного кристала (0, 7Вт) і становить 0, 21Вт. Колір світіння, яке випромінюється приладами, може бути білим у всіх відтінках, зеленим, синім, жовтим і багатобарвним.

Близьке розташування світлодіодів різних кольорів в одному корпусі SMD 5050 дозволило реалізувати багатобарвні світлодіоди з окремим управлінням кожним кольором. Для регулювання світильників з використанням світлодіодів SMD 5050 використовують контролери, завдяки чому колір світіння можна плавно змінювати від одного до іншого через задану кількість часу. Зазвичай такі прилади мають кілька режимів управління і можуть регулювати яскравість світіння світлодіодів.

Розміри світлодіода SMD 5050

Типові характеристики світлодіода SMD 5730

Світлодіоди SMD 5730 - сучасні представники LED-приладів, корпус яких має геометричні розміри 5, 7х3 мм. Вони відносяться до яскравих світлодіодів, характеристики яких стабільні і якісно відрізняються від параметрів попередників. Виготовлені із застосуванням нових матеріалів, ці світлодіоди відрізняються підвищеною потужністю і високоефективним світловим потоком. Крім того, вони можуть працювати в умовах підвищеної вологості, стійкі до перепадів температур і вібрації, мають тривалий термін служби.

Існує два різновиди приладів: SMD 5730-0, 5 з потужністю 0, 5 Вт і SMD 5730-1 з потужністю 1Вт. Відмінною особливістю приладів є можливість їх функціонування на імпульсному струмі. Величина номінального струму SMD 5730-0, 5 становить 0, 15А, при імпульсної роботі прилад може витримувати силу струму до 0, 18 А. Даний тип світлодіодів забезпечує світловий потік до 45 лм.

Світлодіоди SMD 5730-1 працюють на постійному струмі 0, 35А, при імпульсному режимі - до 0, 8 А. Ефективність світловіддачі такого приладу може скласти до 110 лм. Завдяки термостійкі полімеру, корпус приладу витримує температуру до 250 ° С. Кут обох типів SMD 5730 дорівнює 120 градусам. Ступінь деградації світлового потоку складає менше 1% при роботі протягом 3000 годин.

Розміри світлодіода SMD 5730

Характеристики світлодіодів Cree

Компанія Cree (США) займається розробкою і випуском надяскравих і самих потужних світлодіодів. Одна з груп світлодіодів Cree представлена серією приладів Xlamp, які діляться на однокристальних і багатокристальні. Однією з особливостей однокристальних джерел є розподіл випромінювання по краях приладу. Це інновація дозволила випускати світильники з великим кутом світіння, використовуючи мінімальну кількість кристалів.

У серії LED-джерел XQ-E High Intensity кут світіння становить від 100 до 145 градусів. Маючи невеликі геометричні розміри 1, 6х1, 6 мм, потужність надяскравих світлодіодів - 3 Вольта, а світловий потік - 330 лм. Це одна з новітніх розробок компанії Cree. Всі світлодіоди, конструкція яких розроблена на базі одного кристала, мають якісну передачу кольору в межах CRE 70-90.

Стаття по темі:

Вуличні світлодіодні гірлянди: морозостійкі і вологостійкі прикраси Як зробити або полагодити LED-гірлянду самостійно. Ціни і основні характеристики найбільш популярних моделей.

Компанія Cree випустила кілька варіантів багатокристальні LED-приладів з новітніми типами харчування від 6 до 72 Вольт. Багатокристальні світлодіоди поділяються на три групи, в які входять прилади з високою напругою, потужністю до 4Вт і вище 4Вт. У джерелах до 4Вт зібрані 6 кристалів в корпусі типу MX і ML. Кут складає 120 градусів. Купити світлодіоди Cree такого типу можна з білим теплим і холодним кольором світіння.

Корисна порада! Незважаючи на високу надійність і якість світла, купити потужні світлодіоди серії MX і ML можна по відносно невеликій ціні.

До групи понад 4Вт входять світлодіоди з декількох кристалів. Найбільш габаритними в групі є прилади потужністю 25Вт, представлені серією MT-G. Новинка компанії - світлодіоди моделі XHP. Один з великих LED-приладів має корпус 7х7 мм, його потужність 12 Вт, світловіддача 1710 лм. Світлодіоди з високою напругою живлення об'єднують в собі невеликі габарити і високу світловіддачу.

LED-лампи серії XQ-E High Intensity виробника Cree (США)

Схеми підключення світлодіодів

Існують певні правила підключення світлодіодів. Беря во внимание, что проходящий через прибор ток движется только в одном направлении, для длительного и стабильного функционирования LED-приборов важно учитывать не только определенное напряжение, но и оптимальную величину тока.

Схема подключения светодиода к сети 220В

В зависимости от используемого источника питания, различают два вида схем подключения светодиодов к 220В. В одном из случаев используется драйвер с ограниченным током, во втором – специальный блок питания, стабилизирующий напряжение. Первый вариант учитывает использование специального источника с определенной силой тока. Резистор в данной схеме не требуется, а количество подключаемых светодиодов ограничивается мощностью драйвера.

Для обозначения светодиодов на схеме используются пиктограммы двух видов. Над каждым схематическим их изображением находятся две небольшие параллельные стрелочки, направленные вверх. Они символизируют яркое свечение LED-прибора. Перед тем как подключить светодиод к 220В используя блок питания, необходимо в схему включить резистор. Если это условие не выполнить, это приведет к тому, что рабочий ресурс светодиода существенно сократится или он попросту выйдет из строя.

Схема подключения светодиодов к сети 220В с использованием гасящего конденсатора С1

Если при подключении использовать блок питания, то стабильным в схеме будет лишь напряжение. Учитывая незначительное внутреннее сопротивление LED-прибора, включение его без ограничителя тока приведет к сгоранию прибора. Именно поэтому в схему включения светодиода вводят соответствующий резистор. Следует отметить, что резисторы бывают с разным номиналом, поэтому их следует правильно рассчитывать.

Корисна порада! Негативным моментом схем включения светодиода в сеть 220 Вольт с использованием резистора становится рассеивание большой мощности, когда требуется подключить нагрузку с повышенным потреблением тока. В этом случае резистор заменяют гасящим конденсатором.

Как рассчитать сопротивление для светодиода

При расчете сопротивления для светодиода руководствуются формулой:

U = IхR,

где U – напряжение, I – сила тока, R – сопротивление (закон Ома). Допустим, необходимо подключить светодиод с такими параметрами: 3В – напряжение и 0, 02А – сила тока. Чтобы при подключении светодиода к 5 Вольтам на блоке питания он не вышел из строя, надо убрать лишние 2В (5-3 = 2В). Для этого необходимо включить в схему резистор с определенным сопротивлением, которое рассчитывается с помощью закона Ома:

R = U/I .

Резисторы с различными значениями сопротивления

Таким образом, отношение 2В к 0, 02А составит 100 Ом, т.е. именно такой необходим резистор.

Очень часто бывает, что учитывая параметры светодиодов, сопротивление резистора имеет нестандартное для прибора значение. Такие ограничители тока нельзя отыскать в точках продажи, например, 128 или 112, 8 Ом. Тогда следует использовать резисторы, сопротивление которых имеет ближайшее большее значение по сравнению с расчетным. При этом светодиоды будут функционировать не в полную силу, а лишь на 90-97%, но это будет незаметно для глаза и положительно отразится на ресурсе прибора.

В интернете представлено множество вариантов калькуляторов расчетов светодиодов. Они учитывают основные параметры: падение напряжения, номинальный ток, напряжение на выходе, количество приборов в цепи. Задав в поле формы параметры LED-приборов и источников тока, можно узнать соответствующие характеристики резисторов. Для определения сопротивления маркированных цветом токоограничителей также существуют онлайн расчеты резисторов для светодиодов.

Схемы параллельного и последовательного подключения светодиодов

При сборке конструкций из нескольких LED-приборов используют схемы включения светодиодов в сеть 220 Вольт с последовательным или параллельным соединением. При этом для корректного подключения следует учитывать, что при последовательном включении светодиодов требуемое напряжение представляет собой сумму падений напряжений каждого прибора. В то время как при параллельном включении светодиодов складывается сила тока.

Схемы параллельного подключения светодиодов. В варианте 1 на каждую цепь диодов используется отдельный резистор, в варианте 2 - один общий для всех цепей

Если в схемах используются LED-приборы с разными параметрами, то для стабильной работы необходимо рассчитать резистор для каждого светодиода отдельно. Следует отметить, что двух совершенно одинаковых светодиодов не существует. Даже приборы одной модели имеют незначительные отличия в параметрах. Это приводит к тому, что при подключении большого их количества в последовательную или параллельную схему с одним резистором, они могут быстро деградировать и выйти из строя.

Зверніть увагу! При использовании одного резистора в параллельной или последовательной схеме можно подключать лишь LED-приборы с идентичными характеристиками.

Расхождение в параметрах при параллельном подключении нескольких светодиодов, допустим 4-5 шт., не повлияет на работу приборов. А если в такую схему подключить много светодиодов – это будет плохим решением. Даже если LED-источники имеют незначительный разброс характеристик, это приведет к тому, что некоторые приборы будут излучать яркий свет и быстро сгорят, а другие – будут слабо светиться. Поэтому при параллельном подключении следует всегда использовать отдельный резистор для каждого прибора.

Что касается последовательного соединения, то здесь имеет место экономное потребление, так как вся цепь расходует количество тока, равное потреблению одного светодиода. При параллельной схеме, потребление составляет сумму расходования всех включенных в схему LED-источников, включенных в схему.

Схема последовательного подключения светодиодов

Как подключить светодиоды к 12 Вольтам

В конструкции некоторых приборов резисторы предусмотрены еще на этапе изготовления, что дает возможность подключения светодиодов к 12 Вольт или 5 Вольт. Однако такие приборы не всегда можно найти в продаже. Поэтому в схеме подключения светодиодов к 12 вольт предусматривают ограничитель тока. Первым делом необходимо выяснить характеристики подключаемых светодиодов.

Такой параметр, как прямое падение напряжения у типовых LED-приборов составляет около 2В. Номинальный ток у этих светодиодов соответствует 0, 02А. Если требуется подключить такой светодиод к 12В, то «лишние» 10В (12 минус 2) необходимо погасить ограничительным резистором. С помощью закона Ома можно рассчитать для него сопротивление. Получим, что 10/0, 02 = 500 (Ом). Таким образом, необходим резистор с номиналом 510 Ом, который является ближайшим по ряду электронных компонентов Е24.

Чтобы такая схема работала стабильно, требуется еще вычислить мощность ограничителя. Используя формулу, исходя из которой мощность равна произведению напряжения и тока, рассчитываем ее значение. Напряжение величиной 10В умножаем на ток 0, 02А и получаем 0, 2Вт. Таким образом, необходим резистор, стандартный номинал мощности которого составляет 0, 25Вт.

Схема подключения RGB светодиодной ленты к 12В

Если в схему необходимо включить два LED-прибора, то следует учитывать, что напряжение падающее на них, будет составлять уже 4В. Соответственно для резистора останется погасить уже не 10В, а 8В. Следовательно, дальнейший расчет сопротивления и мощности резистора делается на основании этого значения. Расположение резистора в схеме можно предусмотреть в любом месте: со стороны анода, катода, между светодиодами.

Как проверить светодиод мультиметром

Один из способов проверки рабочего состояния светодиодов – тестирование мультиметром. Таким прибором можно диагностировать светодиоды любого исполнения. Перед тем как проверить светодиод тестером, переключатель прибора устанавливают в режиме «прозвонки», а щупы прикладывают к выводам. При замыкании красного щупа на анод, а черного на катод, кристалл должен излучать свет. Если поменять полярность, на дисплее прибора должна отображаться показание «1».

Корисна порада! Перед тем как проверить светодиод на работоспособность, рекомендуется приглушить основное освещение, так как при тестировании ток очень низкий и светодиод будет излучать свет так слабо, что при нормальном освещении этого можно не заметить.

Схема проверки светодиода с помощью цифрового мультиметра

Тестирование LED-приборов можно произвести, не используя щупы. Для этого в отверстия, расположенные в нижнем углу прибора, анод вставляют в отверстие с символом «Е», а катод – с указателем «С». Если светодиод в рабочем состоянии – он должен засветиться. Этот метод тестирования подходит для светодиодов с достаточно длинными контактами, очищенными от припоя. Положение переключателя при таком способе проверки не имеет значения.

Как проверить светодиоды мультиметром, не выпаивая? Для этого необходимо припаять к щупам тестера кусочки от обычной скрепки. В качестве изоляции подойдет текстолитовая прокладка, которая укладывается между проводами, после чего обрабатывается изолентой. На выходе получается своеобразный переходник для подключения щупов. Скрепки хорошо пружинят и надежно фиксируются в разъемах. В таком виде можно подключить щупы к светодиодам, не выпаивая их из схемы.

Что можно сделать из светодиодов своими руками

Многие радиолюбители практикуют сборку различных конструкций из светодиодов своими руками. Собранные самостоятельно изделия не уступают по качеству, а иногда и превосходят аналоги производственного изготовления. Это могут быть цветомузыкальные устройства, мигающие конструкции светодиодов, бегущие огни на светодиодах своими руками и многое другое.

Использование светодиодов в создании сценических костюмов

Сборка стабилизатора тока для светодиодов своими руками

Чтобы ресурс светодиода не выработался раньше положенного срока, необходимо чтобы ток, протекающий через него, имел стабильное значение. Известно, что светодиоды красного, желтого и зеленого цвета могут справляться с повышенной нагрузкой по току. В то время как сине-зеленые и белые LED-источники даже при небольшой перегрузке сгорают за 2 часа. Таким образом, для нормальной работы светодиода необходимо решить вопрос с его питанием.

Если собрать цепочку из последовательно или параллельно соединенных светодиодов, то обеспечить им идентичное излучение можно в том случае, если ток, проходящий через них, будет иметь одинаковую силу. Кроме того, импульсы обратного тока могут негативно повлиять на ресурс LED-источников. Чтобы такого не произошло, необходимо включить в схему стабилизатор тока для светодиодов.

Качественные признаки светодиодных светильников зависят от применяемого драйвера – устройства, которое преобразует напряжение в стабилизированный ток с конкретным значением. Многие радиолюбители собирают схему питания светодиодов от 220В своими руками на базе микросхемы LM317. Элементы для такой электронной схемы имеют небольшую стоимость и такой стабилизатор легко сконструировать.

Схема подключения мощного светодиода с использованием интегрального стабилизатора напряжения LM317

При использовании стабилизатора тока на LM317 для светодиодов регулируют ток в пределах 1А. Выпрямитель на базе LM317L стабилизирует ток до 0, 1А. В схеме устройства используют всего лишь один резистор. Его рассчитывают посредством онлайн калькулятора сопротивления для светодиода. Для питания подойдут имеющиеся подручные устройства: блоки питания от принтера, ноутбука или другой бытовой электроники. Более сложные схемы собирать самостоятельно не выгодно, так как их проще приобрести в готовом виде.

ДХО из светодиодов своими руками

Применение на автомобилях дневных ходовых огней (ДХО) заметно повышает видимость автомобиля в светлое время другими участниками дорожного движения. Многие автолюбители практикуют самостоятельную сборку ДХО с использованием светодиодов. Один из вариантов – устройство ДХО из 5-7 светодиодов мощностью 1Вт и 3Вт на каждый блок. Если использовать менее мощные LED-источники, световой поток не будет соответствовать нормативам для таких огней.

Корисна порада! При изготовлении ДХО своими руками, учитывайте требования ГОСТа: световой поток 400-800 Кд, угол свечения в горизонтальной плоскости – 55 градусов, в вертикальной – 25 градусов, площадь – 40 см².

Дневные ходовые огни улучшают видимость автомобиля на дороге

Для основания можно использовать плату из алюминиевого профиля с площадками для крепления светодиодов. Светодиоды фиксируются на плате с помощью теплопроводного клеящего состава. В соответствии с типом LED-источников подбирается оптика. В данном случае подойдут линзы с углом свечения 35 градусов. Линзы устанавливаются на каждый светодиод отдельно. Провода выводятся в любую удобную сторону.

Далее изготавливается корпус для ДХО, служащий одновременно и радиатором. Для этого можно использовать П-образный профиль. Готовый светодиодный модуль располагают внутри профиля, закрепив его на винтах. Все свободное пространство можно залить прозрачным герметиком на силиконовой основе, оставив на поверхности только линзы. Такое покрытие будет служить в качестве влагозащиты.

Подключение ДХО к питанию производится с обязательным использованием резистора, сопротивление которого предварительно просчитывается и проверяется. Способы подключения могут быть разными, учитывая модель автомобиля. Схемы подключения можно отыскать в сети интернет.

Схема подключения ДХО с блоком управления

Как сделать, чтобы светодиоды мигали

Наиболее популярными мигающими светодиодами, купить которые можно в готовом виде, являются приборы, регулируемые уровнем потенциала. Мигание кристалла происходит за счет изменения питания на выводах прибора. Так, двухцветный красно-зеленый LED-прибор излучает свет в зависимости от направления проходящего по нему тока. Эффект мигания в RGB-светодиоде достигается подключением трех выводов для отдельного управления к конкретной системе регулирования.

Але можна зробити миготливим і звичайний одноколірний світлодіод, маючи в арсеналі мінімум електронних компонентів. Перед тим як зробити миготливий світлодіод, необхідно вибрати працюючу схему, яка буде простою і надійною. Можна використовувати схему миготливого світлодіода, яка буде запитана від джерела з напругою 12В.

Схема складається з транзистора невеликої потужності Q1 (підійде кремнієвий високочастотний КТЗ 315 або його аналоги), резистора R1 820-1000 Ом, 16-вольта конденсатора С1 ємністю 470 мкФ і LED-джерела. При включенні схеми конденсатор заряджається до 9-10В, після цього транзистор на мить відкривається і віддає накопичену енергію світлодіоду, який починає блимати. Дану схему можна реалізувати тільки в разі живлення від джерела 12В.

Миготіння світлодіодів використовується, наприклад, в ялинкової гірлянди

Можна зібрати більше вдосконалену схему, яка працює за аналогією з транзисторним мультивібратором. У схему входять транзистори КТЗ 102 (2 шт.), Резистори R1 і R4 по 300 Ом кожен, щоб обмежити струм, резистори R2 і R3 по 27000 Ом, щоб задавати струм бази транзисторів, 16-вольт полярні конденсатори (2 шт. Ємністю 10 мкФ) і два LED-джерела. Дана схема харчується від джерела постійної напруги 5В.

Схема працює за принципом «пари Дарлінгтона»: конденсатори С1 і С2 поперемінно заряджаються і розряджаються, що служить причиною відкривання конкретного транзистора. Коли один транзистор віддає енергію С1, загоряється один світлодіод. Далі плавно заряджається С2, а струм бази VT1 знижується, що призводить до закриття VT1 і відкриття VT2 і спалахує інший світлодіод.

Корисна порада! Якщо використовувати напруга живлення понад 5В, потрібно застосувати резистори з іншим номіналом, щоб виключити вихід з ладу світлодіодів.

Схема спалахів на світлодіоді

Збірка світломузики на світлодіодах своїми руками

Щоб реалізувати досить складні схеми світломузики на світлодіодах своїми руками, необхідно спочатку розібратися, як працює найпростіша схема світломузики. Вона складається з одного транзистора, резистора і LED-приладу. Таку схему можна живити від джерела з номіналом від 6 до 12В. Функціонування схеми відбувається за рахунок каскадного посилення із загальним випромінювачем (емітером).

На базу VT1 надходить сигнал зі змінною амплітудою і частотою. У тому випадку, коли коливання сигналу перевищують заданий поріг, транзистор відкривається і спалахує світлодіод. Мінусом цієї схеми є залежність миготіння від ступеня звукового сигналу. Таким чином ефект світломузики буде проявлятися тільки при певній мірі гучності звуку. Якщо звук збільшити. світлодіод буде весь час горіти, а при зменшенні - трохи спалахувати.

Щоб домогтися повноцінного ефекту, використовують схему світломузики на світлодіодах з розбивкою діапазону звуку на три частини. Схема з трьохканальним перетворювачем звуку харчується від джерела напругою 9В. Величезна кількість схем світломузики можна знайти в інтернеті на різних форумах радіоаматорів. Це можуть бути схеми світломузики з використанням одноколірної стрічки, RGB-світлодіодної стрічки, а також схеми плавного включення і виключення світлодіодів. Так само в мережі можна відшукати схеми біжать вогнів на світлодіодах.

Схема для збірки світломузики своїми руками

Конструкція індикатора напруги на світлодіодах своїми руками

Схема індикатора напруги включає резистор R1 (змінний опір 10 кОм), резистори R1, R2 (1кОм), два транзистора VT1 КТ315Б, VT2 КТ361Б, три світлодіода - HL1, HL2 (червоні), HLЗ (зелений). X1, X2 - 6-вольт джерела живлення. В даній схемі рекомендується використовувати LED-прилади з напругою 1, 5 В.

Алгоритм роботи саморобного світлодіодного індикатора напруги являє собою наступне: коли подається напруга, світиться центральний LED-джерело зеленого кольору. У разі падіння напруги, включається світлодіод червоного кольору, розташований зліва. Збільшення напруги змушує світитися червоний світлодіод, розміщений праворуч. При середньому положенні резистора все транзистори будуть в закритому положенні, і напруга надійде лише на центральний зелений світлодіод.

Відкриття транзистора VT1 відбувається, коли повзунок резистора пересувають вгору, тим самим підвищуючи напругу. У цьому випадку надходження напруги на HL3 припиняється, і воно подається на HL1. При переміщенні повзунка вниз (зниження напруження) відбувається закриття транзистора VT1 і відкриття VT2, що дасть харчування светодиоду HL2. З незначною затримкою LED HL1 згасне, HL3 один раз промайне і засвітиться HL2.

Схема збірки індикатора напруги на світлодіодах своїми руками

Таку схему можна зібрати, використовуючи радіодеталі від застарілої техніки. Деякі збирають її на текстолітової платі, дотримуючись масштаб 1: 1 c розмірами деталей, щоб всі елементи могли розміститися на платі.

Безмежний потенціал LED-освітлення дає можливість самостійно конструювати з світлодіодів різні світлотехнічні прилади з відмінними характеристиками і досить низькою вартістю.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик