LED besleme voltajı. Voltaj nasıl bulunur

2024 Yazar: Trinity Chesterton | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 08:25

Bir LED'in besleme voltajının hesaplanması, herhangi bir elektrikli aydınlatma projesi için gerekli bir adımdır ve neyse ki bunu yapmak kolaydır. Akımını ve voltajını bilmeniz gerektiğinden, LED'lerin gücünü hesaplamak için bu tür ölçümler gereklidir. Bir LED'in gücü, akımın voltajla çarpılmasıyla hesaplanır. Bu durumda, küçük miktarları ölçerken bile elektrik devreleriyle çalışırken son derece dikkatli olmanız gerekir. LED elemanlarının doğru çalışmasını sağlamak için voltajın nasıl öğrenileceği sorusunu yazımızda detaylı olarak ele alacağız.

LED işlemi

LED'ler farklı renklerde bulunur, iki ve üç renk vardır, yanıp söner ve renk değiştirir. Kullanıcının lambanın çalışma sırasını programlaması için, doğrudan LED'in besleme voltajına bağlı olan çeşitli çözümler kullanılır. LED'i aydınlatmak için minimum voltaj (eşik) gereklidir, parlaklık ise akımla orantılı olacaktır. Voltaj açıkLED, iç direnç olduğu için akımla biraz artar. Akım çok yüksek olduğunda, diyot ısınır ve yanar. Bu nedenle akım, güvenli bir değerle sınırlıdır.

Diyot ızgarası çok daha yüksek voltaj gerektirdiğinden direnç seri olarak yerleştirilmiştir. U ters çevrilirse, akım akmaz, ancak yüksek bir U (ör. 20V) için diyotu yok eden dahili bir kıvılcım (arıza) meydana gelir.

Tüm diyotlarda olduğu gibi, akım anottan akar ve katottan çıkar. Yuvarlak diyotlarda, katodun teli daha kısadır ve gövdenin bir katot yan plakası vardır.

Lamba tipine göre voltaj bağımlılığı

Ticari ve iç mekan aydınlatması için yedek lambalar sağlamak üzere tasarlanmış yüksek parlaklıkta LED'lerin yaygınlaşmasıyla, güç çözümlerinde eşit, hatta daha fazla çoğalma vardır. Düzinelerce üreticiden yüzlerce modelle, LED giriş/çıkış gerilimlerinin ve çıkış akımı/güç değerlerinin tüm permütasyonlarını anlamak, dimleme, uzaktan kumanda ve devre koruması için mekanik boyutlar ve diğer birçok özellikten bahsetmek bile zorlaşıyor.

Piyasada birçok farklı LED var. Farklılıkları, LED'lerin üretiminde birçok faktör tarafından belirlenir. Yarı iletken yapısı bir faktördür, ancak üretim teknolojisi ve kapsülleme de LED performansının belirlenmesinde önemli bir rol oynar. İlk LED'ler yuvarlaktıC (çap 5 mm) ve F (çap 3 mm) modelleri olarak. Ardından, birkaç LED'i (ağları) birleştiren dikdörtgen diyotlar ve bloklar uygulamaya girdi.

Yarım küre şekli, ışık huzmesinin şeklini belirleyen bir büyüteç gibidir. Yayıcı elemanın rengi, difüzyonu ve kontrastı iyileştirir. LED'in en yaygın tanımları ve biçimi:

• A: CI için tutucuda kırmızı çap 3 mm.
• B: Ön panelde kullanılan 5 mm kırmızı çap.
• C: mor 5mm.
• D: iki renkli sarı ve yeşil.
• E: dikdörtgen.
• F: sarı 3mm.
• G: beyaz yüksek parlaklık 5 mm.
• Y: kırmızı 3mm.
• K- anot: flanşta düz bir yüzeyle gösterilen katot.
• F: 4/100mm anot bağlantı kablosu.
• C: Yansıtıcı kap.
• L: Büyüteç gibi davranan kavisli bir şekil.

Cihaz özellikleri

Çeşitli LED parametrelerinin ve besleme voltajının bir özeti satıcının teknik özelliklerindedir. Belirli uygulamalar için LED'leri seçerken, farklarını anlamak önemlidir. Her biri belirli bir türün seçimini etkileyecek birçok farklı LED özelliği vardır. LED özellikleri renk, U ve akıma dayalıdır. LED'ler tek renk sağlama eğilimindedir.

Bir LED tarafından yayılan renk, maksimum ışık çıkışına sahip dalga boyu olan maksimum dalga boyu (lpk) cinsinden tanımlanır. Tipik olarak, proses varyasyonları ±10 nm'ye kadar tepe dalga boyu değişiklikleri verir. LED spesifikasyonundaki renkleri seçerken, insan gözünün, tayfın sarı/turuncu bölgesindeki tonlara veya renk değişimlerine karşı en hassas olduğunu hatırlamakta fayda var - 560 ila 600 nm arası. Bu, doğrudan elektriksel parametrelerle ilgili olan LED'lerin renk seçimini veya konumunu etkileyebilir.

LED akımı ve voltajı

Çalışma sırasında, LED'lerde kullanılan malzemeye bağlı olarak belirli bir U düşüşü vardır. Lambadaki LED'lerin besleme voltajı da akım seviyesine bağlıdır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır ve ışık seviyesi akımın bir fonksiyonudur, artması ışık çıkışını arttırır. Cihazın çalışmasının, maksimum akımın izin verilen sınırı aşmayacağı, bu da çipin kendisinde aşırı ısı dağılımına yol açabilecek, ışık akısını az altacak ve hizmet ömrünü kıs altacak şekilde olmasını sağlamak gerekir. Çoğu LED, harici bir akım sınırlama direnci gerektirir.

Bazı LED'ler bir seri direnç içerebilir, bu nedenle LED'leri beslemek için hangi voltaj gereklidir. LED'ler büyük ters U'ya izin vermez. Genellikle oldukça küçük olan belirtilen maksimum değerini asla aşmamalıdır. LED'de ters U olasılığı varsa, hasarı önlemek için devreye koruma eklemek daha iyidir. Bunlar genellikle herhangi bir LED için yeterli koruma sağlayacak basit diyot devreleri olabilir. Bunu elde etmek için profesyonel olmanıza gerek yok.

LED'ler için güç kaynağı

Aydınlatma LED'leri akımla çalışır ve ışık akısı, içlerinden geçen akımla orantılıdır. Akım, lambadaki LED'lerin besleme voltajı ile ilgilidir. Seri bağlı birkaç diyot, içlerinden eşit akım akar. Paralel bağlanırlarsa, her LED aynı U'yu alır, ancak akım-voltaj karakteristiği üzerindeki dağılım etkisinden dolayı farklı akımlar geçer. Sonuç olarak, her diyot farklı bir ışık çıkışı yayar.

Bu nedenle, elemanları seçerken LED'lerin hangi voltaja sahip olduğunu bilmeniz gerekir. Her birinin çalışması için terminallerinde yaklaşık 3 volt gerekir. Örneğin, 5 diyotlu bir seri, terminaller arasında yaklaşık 15 volt gerektirir. Yeterli U ile düzenlenmiş bir akım sağlamak için LEC, sürücü adı verilen bir elektronik modül kullanır.

İki çözüm var:

1. Güvenlik ekstra düşük voltajlı güç kaynağı ile armatürün dışına kurulu harici sürücü.
2. Dahili, el fenerine yerleşik, yani akımı düzenleyen elektronik modüle sahip alt ünite.

Bu sürücüye 230V (Sınıf I veya Sınıf II) veya 24V gibi Güvenlik Ekstra Düşük U (Sınıf III) ile güç sağlanabilir.

LED voltaj seçiminin avantajları

Lambadaki LED'lerin besleme voltajının doğru hesaplanması 5 önemli avantaja sahiptir:

1. Güvenli ultra düşük U, muhtemelenLED sayısı. LED'ler, her birinde aynı kaynaktan aynı düzeyde akımı garanti etmek için seri olarak kurulmalıdır. Sonuç olarak, ne kadar çok LED olursa, LED terminallerindeki voltaj o kadar yüksek olur. Harici bir sürücü aygıtıysa, aşırı duyarlı güvenlik voltajı çok daha yüksek olmalıdır.
2. Fenerlerin içine sürücünün entegrasyonu, ışık kaynaklarının sayısından bağımsız olarak, güvenlik ekstra düşük voltajlı (SELV) eksiksiz bir sistem kurulumuna olanak tanır.
3. Paralel bağlı LED lambalar için kablolama standardında daha güvenilir kurulum. Sürücüler, farklı tipler ve akımlar için LED'lerin besleme gerilimine saygı gösterirken daha uzun bir hizmet ömrü garanti eden, özellikle sıcaklık artışına karşı ek koruma sağlar. Daha güvenli devreye alma.
4. LED gücünü sürücüye entegre etmek, sahada yanlış kullanımı önler ve çalışırken takmaya dayanma yeteneklerini geliştirir. Kullanıcı LED ışığını yalnızca zaten açık olan harici bir sürücüye bağlarsa, LED'lerin bağlandığında aşırı voltaj vermesine ve dolayısıyla onları yok etmesine neden olabilir.
5. Kolay bakım. Voltaj kaynağı olan LED lambalarda herhangi bir teknik sorun daha kolay görülebilir.

Güç ve ısı dağılımı

U'nun bir direnç üzerinden düşmesi önemliyse, gerekli gücü dağıtabilecek doğru direnci seçmeniz gerekir. Tüketim20 mA düşük görünebilir, ancak hesaplanan güç aksini gösteriyor. Bu nedenle, örneğin, 30 V'luk bir voltaj düşüşü için direnç 1400 ohm dağıtmalıdır. Güç kaybı hesaplaması P=(Ur x Ures) / R, nerede:

• P - LED'deki akımı sınırlayan direnç tarafından harcanan gücün değeri, W;
• U - direnç üzerindeki voltaj (volt olarak);
• R - direnç değeri, Ohm.

P=(28 x 28) / 1400=0,56 W.

1W'lık bir LED güç kaynağı aşırı ısınmaya uzun süre dayanmaz ve 2W da çok çabuk arızalanır. Bu durumda, ısı dağılımını eşit olarak dağıtmak için iki 2700Ω/0.5W direnç (veya seri olarak iki 690Ω/0.5W direnç) paralel olarak bağlanmalıdır.

Isı kontrolü

Sisteminiz için en uygun watt değerini bulmak, LED'ler cihaza çok zarar verebilecek ısı ürettiğinden, güvenilir LED çalışması için gereken ısı kontrolü hakkında daha fazla bilgi edinmenize yardımcı olacaktır. Çok fazla ısı, LED'lerin daha az ışık üretmesine ve ayrıca ömrünün kısalmasına neden olur. 1 watt'lık bir LED için, her bir LED watt'ı için 3 inç karelik bir soğutucu aramanız önerilir.

Şu anda LED endüstrisi oldukça hızlı bir şekilde büyüyor ve LED'lerdeki farkı bilmek önemlidir. Ürünler çok ucuzdan pahalıya değişebildiğinden bu genel bir sorudur. Çalışabilecekleri için ucuz LED'ler alırken dikkatli olmalısınız.mükemmel, ancak kural olarak, uzun süre çalışmaz ve zayıf parametreler nedeniyle hızlı yanar. LED'lerin imalatında üretici, pasaportlarda ortalama değerlerle özellikleri belirtir. Bu nedenle alıcılar, LED'lerin lümen çıkışı, renk ve ileri voltaj açısından tam özelliklerini her zaman bilemezler.

İleri voltaj belirleme

LED besleme voltajını bilmeden önce, uygun multimetre ayarlarını yapın: akım ve U. Testten önce, LED'in yanmasını önlemek için direnci en yüksek değere ayarlayın. Bu basitçe yapılabilir: multimetre uçlarını kelepçeleyin, akım 20 mA'ya ulaşana kadar direnci ayarlayın ve voltajı ve akımı sabitleyin. LED'lerin ileri voltajını ölçmek için ihtiyacınız olacak:

1. Test edilecek LED'ler.
2. Sabit voltaj LED'inden daha yüksek parametrelere sahip Kaynak U LED'i.
3. Multimetre.
4. Timsah kelepçeleri, armatürlerdeki LED'lerin besleme voltajını belirlemek için test uçlarındaki LED'i tutmak için.
5. Teller.
6. 500 veya 1000 ohm değişken direnç.

Mavi LED'in birincil akımı 19.5mA'da 3.356V idi. 3.6V'luk bir voltaj kullanılıyorsa, kullanılacak direncin değeri R=(3.6V-3.356V) / 0.0195A)=12.5 ohm formülüyle hesaplanır. Yüksek güçlü LED'leri ölçmek için aynı prosedürü takip edin ve multimetredeki değeri hızlıca tutarak akımı ayarlayın.

smd LED'lerinin besleme voltajının yüksek ölçülmesi> 350 mA doğru akım gücü biraz zor olabilir çünkü hızlı ısındıklarında U ciddi şekilde düşer. Bu, akımın belirli bir U için daha yüksek olacağı anlamına gelir. Kullanıcının zamanı yoksa, tekrar ölçüm yapmadan önce LED'i oda sıcaklığına soğutması gerekecektir. 500 ohm veya 1k ohm kullanabilirsiniz. Kaba ve ince ayar elde etmek veya seri olarak daha yüksek ve daha düşük aralıklı değişken direnç bağlamak için.

Alternatif voltaj tanımı

LED'lerin güç tüketimini hesaplamanın ilk adımı, LED'in voltajını belirlemektir. Elinizde multimetre yoksa, üreticinin verilerini inceleyebilir ve LED bloğunun U pasaportunu bulabilirsiniz. Alternatif olarak, LED'lerin rengine bağlı olarak U'yu tahmin edebilirsiniz, örneğin beyaz bir LED'in besleme voltajı 3,5V'dir.

LED voltajı ölçüldükten sonra akım belirlenir. Doğrudan bir multimetre ile ölçülebilir. Üreticinin verileri, akımın kaba bir tahminini verir. Bundan sonra LED'lerin güç tüketimini çok hızlı ve kolay bir şekilde hesaplayabilirsiniz. Bir LED'in güç tüketimini hesaplamak için, LED'in U'sunu (volt cinsinden) LED akımıyla (amper cinsinden) çarpmanız yeterlidir.

Watt olarak ölçülen sonuç, LED'lerin kullandığı güçtür. Örneğin, bir LED'in U 3,6 ve akımı 20 miliamper ise, 72 miliwatt enerji kullanır. Projenin büyüklüğüne ve ölçeğine bağlı olarak, voltaj ve akım okumaları, baz akım veya watt'tan daha küçük veya daha büyük birimlerde ölçülebilir. Birim dönüşümleri gerekli olabilir. Bu hesaplamaları yaparken 1000 miliwatt'ın bir watt'a, 1000 miliamper'in de bir amper'e eşit olduğunu unutmayın.

Multimetre ile LED testi

LED'i test etmek ve çalışıp çalışmadığını ve hangi rengin seçileceğini öğrenmek için - bir multimetre kullanılır. Diyot sembolü ile gösterilen bir diyot test fonksiyonuna sahip olmalıdır. Ardından, test için multimetrenin ölçüm kablolarını LED'in ayaklarına sabitleyin:

1. Katottaki siyah kabloyu (-) ve anottaki kırmızı kabloyu (+) bağlayın, kullanıcı hata yaparsa LED yanmaz.
2. Sensörlere küçük bir akım sağlıyorlar ve LED'in hafifçe yandığını görebiliyorsanız, çalışıyor demektir.
3. Multimetreyi kontrol ederken, LED'in rengini göz önünde bulundurmalısınız. Örneğin, sarı (kehribar) LED testi - LED eşik voltajı 1636mV veya 1,636V'dir. Beyaz LED veya mavi LED test edilirse, eşik voltajı 2,5V veya 3V'tan yüksektir.

Bir diyotu test etmek için, ekrandaki gösterge bir yönde 400 ile 800 mV arasında olmalı ve aksi yönde gösterilmemelidir. Normal LED'ler, aşağıdaki tabloda açıklandığı gibi U eşiğine sahiptir, ancak aynı renk için önemli farklılıklar olabilir. Maksimum akım 50 mA'dır, ancak 20 mA'yı geçmemesi önerilir. 1-2 mA'da diyotlar zaten iyi parlıyor. Eşik LED'i U

LED tipi	V 2 mA'ya kadar	V 20 mA'ya kadar
Kızılötesi	1, 05	1.2
Kırmızı LED besleme gerilimi	1, 8	2, 0
Sarı	1, 9	2, 1
Yeşil	1, 8	2, 4
Beyaz	2, 7	3, 2
Mavi	2, 8	3, 5

Pil tamamen şarj olduğunda, akım 3,8V'de yalnızca 0,7mA'dır. Son yıllarda, LED'ler önemli ilerleme kaydetti. 3 mm ve 5 mm çapında yüzlerce model var. 10 mm çapında veya özel durumlarda daha güçlü diyotların yanı sıra 1 mm uzunluğa kadar baskılı devre kartına montaj için diyotlar vardır.

AC gücünden LED'leri başlatma

LED'ler genellikle birkaç volt DC ile çalışan DC cihazları olarak kabul edilir. DC pille çalışan cep telefonları gibi az sayıda LED'li düşük güçlü uygulamalarda bu tamamen kabul edilebilir bir yaklaşımdır, ancak bir binanın etrafında 100 m uzanan lineer şerit aydınlatma sistemi gibi diğer uygulamalar bu düzenlemeyle çalışamaz.

DC sürücüsü, başlangıçtan itibaren daha yüksek U sürücüsü gerektiren mesafe kayıplarından muzdariptir vegüç kaybeden ek düzenleyiciler. AC, DC için çok daha sorunlu olan, güç hatlarında kullanılan kilovoltlardan U'yu 240 V AC veya 120 V AC'ye düşürmek için transformatörlerin kullanımını kolaylaştırır. Herhangi bir LED tipini şebeke voltajıyla (ör. 120V AC) başlatmak, güç kaynağı ile cihazların kendileri arasında sabit bir U (ör. 12V DC) sağlamak için elektronikler gerektirir. Birden fazla LED'i sürme yeteneği önemlidir.

Lynk Labs, LED'i AC voltajından çalıştırmanıza izin veren bir teknoloji geliştirdi. Yeni yaklaşım, doğrudan bir AC güç kaynağından çalıştırılabilen AC LED'ler geliştirmektir. Birçok bağımsız LED armatürde, gerekli sabit U'yu sağlamak için duvar prizi ile armatür arasında bir transformatör bulunur.

Birkaç şirket, doğrudan standart soketlere vidalanan LED ampuller geliştirmiştir, ancak bunlar her zaman LED'lere beslenmeden önce AC'yi DC'ye dönüştüren minyatür devreler de içerir.

Standart bir kırmızı veya turuncu LED, 1,6 ila 2,1 V eşiğine sahiptir, sarı veya yeşil LED'ler için voltaj 2,0 ila 2,4 V arasındadır ve mavi, pembe veya beyaz için bu voltaj yaklaşık 3,0 ila 3,6'dır. V. Aşağıdaki tablo bazı tipik voltajları listeler. Parantez içindeki değerler, en yakın normalleştirilmiş değere karşılık gelir. E24 serisindeki değerler.

LED'ler için güç kaynağı voltajı özellikleri aşağıdaki tabloda gösterilmektedir.

Semboller:

• STD - standart LED;
• HL - yüksek parlaklıkta LED;
• FC - düşük tüketim.

Bu veri, kullanıcının aydınlatma projesi için gerekli cihaz parametrelerini bağımsız olarak belirlemesi için yeterlidir.