Porady
Uwaga! Poniższy opis został przetłumaczony automatycznie.
Informacje o diodach LED
Co to są diody LED?
Do czego wykorzystywane są diody LED?
Jakie kryteria zakupu ułatwiają wybór właściwej diody LED?
Wniosek:
Co to są diody LED?
Dioda LED lub dioda LED to nowoczesne źródło światła, które jest gwarantem przyszłości w dziedzinie technologii oświetleniowej. Działa jak półprzewodnik i ma jeden kierunek przewodzenia prądu. Za pomocą diody można emitować promieniowanie podczerwone, promieniowanie ultrafioletowe i światło. Normalna dioda LED jest obsługiwana z 20 ma. Diody LED o wysokiej wydajności wymagają większego źródła zasilania i jednocześnie muszą zapewnić zwiększone odprowadzanie ciepła. Zbyt wysoka temperatura robocza powoduje pogorszenie jasności i ogromnie skraca żywotność. Wysokowydajne diody LED są często używane do montażu na elementach chłodzących.
Konstrukcja
Druty diody określane są jako katody i anoda. Katoda należy do bieguna ujemnego diody, a krótsza jest obydwa przewody. Anoda jest zatem pozytywna, a dłuższy drut. Rzadko dochodzi do tego, że konstrukcja przewodów jest odwrócona. Diody LED do montażu przewlekanego należą do pierwszych wprowadzonych do obrotu diod LED. Zazwyczaj mają słaby chip, dlatego często są używane do wyświetlania sygnału. Kilka połączonych, przewodowych diod LED jest stosowanych w spotach LED i innych źródłami światła, ponieważ coraz lepsze półprzewodniki sprzyjają wydajności chipów. Zaletą przewodowych diod LED jest niska emisja ciepła i łatwe lutowanie.
Jedna dioda LED ma różne kształty soczewek. Niektóre warianty to soczewki płaskie, wypukłe, trójkątne, owalne soczewki i soczewka dzwonowo-kotwowa. Każda soczewka ma inny kąt promieniowania i skuteczność świetlną. Dodatkowo istnieje możliwość wyboru między wprawionymi i czystymi soczewkami. Standardowe soczewki LED o średnicy 5 mm.
Właściwości
Diody świecące emitują światło, które jest prawie monochromatyczne. Dlatego diody LED są szczególnie odpowiednie jako lampy sygnalizacyjne w porównaniu z tradycyjnymi żarówkami. Światło monochromatyczne opisuje monochromatyczne światło widzialne. W dziedzinie elektroniki oznacza promieniowanie elektromagnetyczne o określonej długości fali lub częstotliwości.
Światło jest proporcjonalne do temperatury roboczej. W przypadku wzrostu temperatury, natężenie światła wzrasta. Aby określić jasność, najlepszym rozwiązaniem jest źródło prądu stałego. Standardowe diody LED mogą bezproblemowo rejestrować prąd o grubości między 2 ma i 20 ma. W wielu przypadkach wystarczy moc 10 ma, aby jasno zaświecić diodę. Niskoprądowa dioda LED ma właściwość zapalania się od 2 mA. Jasność nie odpowiada tej samej wartości przy pracy 20 mA.
Diody LED o wysokiej mocy działają do 18 amperów. Ze względu na półprzewodniki i rezystory szeregowe, odpady napięciowe mogą być obserwowane w diodach LED. Napięcie przepływu UF zależy również od materiału. Oznaczenie IF oznacza natężenie przepływu diody LED. Wartości orientacyjne dla spadku napięcia są następujące:
Dioda podczerwieni LED: 1,2 - 1,8 V.
Czerwona dioda LED 1,6 - 2,2 V.
Żółta, zielona dioda LED: 1,9 - 2,5 V.
Niebieska, biała dioda LED 2,7 - 3,5 V.
DIODA UV LED 3,1 - 4,5 V.
Diody LED są zależne od odwrotną polaryzacją i dlatego posiadają maksymalne dopuszczalne napięcie blokujące wynoszące 5 V. Wyższe napięcie blokujące może doprowadzić już do awarii diody.
Kolejnym ważnym aspektem jest rozstawienie się diody LED. Kąt rozwarcia określa wypływającą moc promieniowania z soczewki. W przeciwieństwie do innych źródeł światła tylko kąt częściowy może być oświetlony ze względu na kąt otwarcia. Diody LED Straw wskazują diody świecące z soczewką dla większego kąta rozwarcia.
Żywotność diody LED jest określana na podstawie natężenia światła. W cyklu życia natężenie światła stopniowo się zmniejsza. Nagłą awarię można zazwyczaj wykluczyć. Wyższe temperatury skracają żywotność diody.
Dlaczego potrzebny jest rezystor szeregowy?
Należy unikać podłączenia diody do bezpośredniego napięcia, ponieważ jest ona wrażliwa na zbyt wysoki prąd przepływu. Materiał półprzewodnikowy stanowi nieodzowny rezystor. Naturalny opór półprzewodników spada przy zasilaniu prądem do zera. Bez rezystora wstępnego dioda LED stałaby się coraz bardziej zasilaniem, a w wyniku tego wytwarzanie staje się gorące. Ponadto wzrost temperatury zwiększa właściwości półprzewodników, w przypadku ogrzewania może przewodzić jeszcze więcej prądu. Obieg jest obiegujący, który po niewielkim czasie świecenia prowadzi do ostatecznego zniszczenia diody LED.
Rezystor szeregowy osłabia prąd przelotowy i umożliwia w ten sposób bezproblemowe działanie. W rzadkich przypadkach można zrezygnować z opornika dopasowującego. Źródła napięcia o bardzo rezystancjach wewnętrznych działają jak rezystor szeregowy dla diody. Każdy rezystor szeregowy, który ogranicza prąd do wartości nie większej niż 20 ma, nadaje się do stosowania z diodą świecącą.
Do czego wykorzystywane są diody LED?
Na wczesnym etapie rozwoju diody LED były często używane w systemach sterowania podczerwieni i fotokomórek. Po wprowadzeniu na rynek coraz częściej stosuje się ich oświetlenie pomieszczeń, oświetlenie uliczne, latarki, reflektory LED, lampy błyskowe w smartfonach i aparatach LED. Taśmy LED stosowane są do oświetlenia pośredniego i niewidocznego. Diody LED o wysokiej wydajności są coraz częściej stosowane w lampach drogowych i lampach samochodowych.
Jakie kryteria zakupu ułatwiają wybór właściwej diody LED?
Kształt soczewki
Kształt soczewki odpowiada kątowi padania światła. W zależności od rodzaju oświetlenia można wybrać owalne, trójkątne soczewki i wypukłe. Spłaszczone soczewki są również dostępne.
Natężenie światła
Światłość jest określona w „mcd”. Nazwa służy jako wskaźnik fizyczny jasności diody LED. Proste: „mcd” oznacza jednostkę, która określa, jak dobrze światło przyjmuje ludzkie oko. 1000 mcd odpowiada mniej więcej jasności świecy. Jako wartość orientacyjna
• światło świecy = 150 w = 15 lumenów
• dioda 1W = 1W = 90 lumenów
Kąt padania światła
Kąt promieniowania ma wpływ na średnicę strumienia światła. Im większy kąt promieniowania, tym większa jest średnica strumienia światła. W pomieszczeniach mieszkalnych można stosować kąt promieniowania 120°. W przypadku korytarzy lub podobnych dróg kąt promieniowania wynosi 90°. Wybór odpowiedniego kąta promieniowania zależy od miejsca użytkowania i zastosowania.
Temperatura barwowa
Temperatura barwowa dla żarówek jest wyrażona w kelwinach. Informacje o temperaturze barwowej są niezbędne dla prawidłowego wyboru wymaganych źródeł światła. Kolory światła zgodne z DIN 5035 to:
• ciepły biały:w kelwinach: Poniżej 3300 K
• neutralna biel:w kelwinach: 3300 - 5000 K
• biel światła dziennego (zimna biel):w kelwinach: 5000 K.
Wniosek:
Diody LED do montażu przewlekanego nadają się szczególnie do wykorzystania w charakterze nadajnika sygnałów lub do oświetlenia poszczególnych obszarów, na przykład w pojazdach cockpit. Kąt promieniowania w połączeniu z formą soczewki określa zasięg świecenia diody LED przy zastosowaniu światła o doładowaniu zewnętrznym. Często stosowane są w budynkach o kącie promieniowania 90° lub 120°. Mały kąt promieniowania nadaje się do lamp sygnalizacyjnych, ale nie powinien być mniejszy niż 45°. Rezystor szeregowy zwiększa żywotność i kontroluje dopływ prądu. Jako górna granica rezystancji nie może przepuszczać prądu o więcej niż 20 ma.
Co to są diody LED?
Teraz spotykamy wszędzie diody LED: bez względu na to, czy są to sygnalizacja świetlna, telewizor czy oświetlenie w pokojach prywatnych i biznesowych. Dzięki długiej żywotności, niewielkim rozmiarom oraz zróżnicowanym kształcie i spektrum barw diody LED stały się w krótkim czasie egzekwowania w porównaniu do żarówek, lamp halogenowych oraz lamp energooszczędnych. Za każdą diodą LED kryje się cały zestaw technik, które wyjaśnimy Państwu w naszym poradnikiem.