Как узнать характеристики светодиода: Как определить параметры светодиода ⋆ diodov.net

Содержание

Как определить параметры светодиода ⋆ diodov.net

Разбирая на детали старые или нерабочие устройства часто можно найти светодиоды. Однако в большинстве случаем на них отсутствует какая-либо маркировка или другие опознавательные знаки. Поэтому определить их параметры по справочнику попросту невозможно. Отсюда возникает вполне естественный вопрос: как определить параметры светодиода?

Опытные электронщики таким вопросом практически не задаются, поскольку могут с достаточной точностью определить параметры такого полупроводникового прибора, ориентируясь лишь на его внешний вид и зная некоторые нюансы, присущие большинству светодиодов. Эти нюансы рассмотрим и мы.

Электрические параметры светодиодов

Первым делом заметим, что светодиод характеризуется тремя электрическими параметрами (световые характеристики мы рассматривать не будем):

1) падение напряжения, измеряемое в вольтах. Когда говорят 2-х вольтный или 3-х вольтный светодиод, то это имеется в виду данный параметр;

2) номинальный ток. Часто его значение приводится в справочниках в миллиамперах. 1 мА = 0,001 А;

3) мощность рассеяния – это мощность, которую способен рассеять (выделить в окружающую среду) полупроводниковый прибор не перегреваясь. Измеряется в ваттах. Значение данного параметра с высокой точностью можно определить самостоятельно, умножив ток на напряжение.

В большинстве случае достаточно знать два первых параметра, а то и вовсе только номинальный ток.

Условно я выделил два основных способа, с помощью которых можно с высокой долей вероятности узнать или определить указанные параметры. Первый способ – информационный. Это наиболее быстрый и простой способ. Одна он не всегда дает положительный результат. Второй способ, нам – электронщикам, более интересный. Я назвал его «электрический», так как ток и напряжение будут определяться с помощью мультиметра (тестера). Рассмотрим подробно оба варианта.

Как определить параметры светодиода по внешнему виду?

Самый легкий путь – это узнать характеристики светодиода по его внешнему виду. Для этого достаточно набрать в строке поисковой системы такую фразу: «купить светодиод». Далее из предоставленного списка следует выбрать наиболее крупный интернет магазин и найти соответствующий раздел каталога. После чего внимательно просмотреть все имеющиеся позиции и если вам улыбнется удача, то вы найдете то, что ищете. Как правило, в серьёзных интернет-магазинах, где продаются радиоэлектронные элементы, на каждую позицию имеется соответствующая документация, даташит или приводятся основные характеристики. Сопоставив по внешнему виду имеющийся светодиод с тем, что в каталоге, можно таким образом узнать его характеристики.

Следующим подходом пользуются более опытные электронщики. Однако в нем нет ничего сложного. Преимущественное большинство светодиодов разделяется на индикаторные и общего назначения. Индикаторные, как правило, менее ярко светят, чем остальные. Это и понятно, ведь для индикации очень яркий свет не нужен. Индикаторные светодиоды применяются для сигнализации работы различных электронных устройств. Например, при включении в розетку, они показывают, что устройство находится под напряжением. Они встречаются в чайниках, ноутбуках, выключателях, зарядных устройствах, компьютерах и т.п. Электрические параметры их вне зависимости от внешнего вида следующие: ток – 20 мА = 0,02 А; напряжение в среднем 2 В (от 1,8 В до 2,3 В).

Светодиоды общего назначения светят ярче предыдущих, поэтому могут использоваться в качестве осветительных приборов. Однако для индикации тоже пойдут, если снизить ток. Как ни странно, но преобладающее большинство и таких светодиодов имеют значение номинального тока потребления тоже 20 мА. А вот напряжение их может находиться в пределах от 1,8 до 3,6 В. В этом классе находятся и сверхяркие светодиоды. При том же токе напряжение у них, как правило выше – 3,0…3,6 В.

В целом светодиоды подобного типа имеют стандартный размерный ряд, основным параметром которого есть диаметр круга линзы или ширина и толщина стороны, если линза прямоугольной формы.

Диаметр линзы, мм: 3; 4,8; 5; 8 и 10.

Стороны прямоугольника, мм: 3×2; 5×2.

Как определить параметры светодиода мультиметром?

Теперь, когда мы знаем, что номинальный ток многих светодиодов 20 мА, то достаточно просто определить их напряжение опытным путем. Для этого нам понадобится блок питания с регулировкой напряжения и мультиметр. Соединяем последовательно блок питания со светодиодом и мультиметром, предварительно установленным в режим измерения тока.

Блок питания изначально должен быть установлен на минимальное значение. Далее, изменяя величину подводимого к светодиоду напряжения, устанавливаем по показанию мультиметра ток 20 мА. После этого фиксируем значение величины подводимого напряжения либо по штатному вольтметру блока питания либо с помощью мультиметра, установленного в режим измерения напряжения.

Для страховки светодиода лучше последовательно к нему подсоединить резистор ом на 300. Но в этому случае напряжение необходимо фиксировать непосредственно на нем.

Поскольку не у всех есть блок питания с регулировкой напряжения, то можно определять параметры и исправность маломощных светодиодов с помощью следующих элементов:

  1. Крона (батарейка на 9 В).
  2. Резистор ом на 200.
  3. Переменный резистор, он же потенциометр на 1 кОм.
  4. Мультиметр.

Испытуемый светодиод соединяем последовательно с постоянным резисторов, потом с переменным, далее с кроной и щупами мультиметра, установленного в режим измерения постоянного тока.

Очередность соединения всех элементов не имеет никакого значения, поскольку цепь последовательная, а это значит, что через все компоненты протекает один и тот же ток.

Изначально переменным резистором следует установить минимальное напряжение, а потом постепенно увеличивать до тех пор, пока ток не достигнет 20 мА. После этого выполняется измерение напряжения.

С помощью рассмотренного способа не получится определить параметры мощного светодиода вследствие протекания значительного тока через резисторы. В результате чего последние могут перегреться. Однако определить исправность его вполне возможно.

Еще статьи по данной теме

Как узнать ток и напряжение светодиода

В связи с глобальным развитием технологий широкое применение в электронике получили светодиоды. Они обладают множеством особенностей, из которых можно выделить компактность и яркое свечение. Помимо номинального тока, который является их главным параметром, нужно знать рабочее напряжение светодиодов. Этот параметр часто используют для проведения расчетов. Если правильно подобрать параметры устройства, можно продлить срок его службы. Напряжение для светодиода является разницей потенциалов на p-n-переходе, что отмечается в паспортных данных прибора. Бывают случаи, когда нет информации о конкретном изделии, тогда возникает вопрос: «Как определить падение напряжения на светодиоде?».

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.

Измерение силы тока светодиода

Тестирование проводится следующим образом:

  • Щупы мультиметра подключаются плюсовым выводом к аноду, а минусовым к катоду.
  • Анодный вывод у светодиода делается длиннее, чем катодный.
  • Прозванивать можно светодиоды, у которых небольшое напряжение питания. Если у них большая мощность, применять такой метод нельзя.

Лучше воспользоваться проверенным способом измерения характеристик устройства. Для этого понадобятся:

  • блок питания, рассчитанный на 12 В;
  • мультиамперметр;
  • постоянные резисторы – 2,2 и 1 кОм, а также 560 Ом;
  • переменный резистор – 470–680 Ом;
  • вольтметр, желательно цифровой;
  • провода для коммутации схемы.

Как и в предыдущем случае, потребуется узнать полярность диода. Если по его выводам непонятно, где «+» и «-», тогда придется к одному из выводов подсоединить резистор 2,2 кОм. После этого нужно подключить светодиод к блоку питания. При его свечении нужно отключить питание и промаркировать нужный выход «+».

Теперь нужно заменить резистор 2,2 кОм на 560 Ом. В эту цепь последовательно подсоединяется переменный резистор, а также миллиамперметр для проведения замера. Вольтметр, у которого разрешение 0,1 В, подключается параллельно светодиоду. После этого необходимо установить максимальное сопротивление у переменного резистора.

Мультиметр для замера силы тока и напряжения светодиода

Можно подсоединить собранную схему к блоку питания, соблюдая полярность. После включения у светодиода будет блеклое свечение. Сопротивление постепенно снижают и следят за вольтметром. Определенное время напряжение будет расти до 0,5 В, расти будет и ток, что влияет на увеличение яркости светодиода. Необходимо фиксировать показания каждые 0,1 В. Оптимальный рабочий ток будет достигнут, когда величина напряжения станет расти медленнее силы тока, а яркость перестанет увеличиваться.

Как узнать падение напряжения?

Для того чтобы определить, на сколько вольт светодиод, можно воспользоваться теоретическим и практическим методами. Они оба хороши и применяются в зависимости от ситуации и сложности испытуемого прибора.

Теоретический метод

Для анализа характеристик светодиода таким способом большую подсказку дают габариты прибора, цвет и форма его корпуса. Примеси различных химических элементов вызывают свечение кристаллов от красного до желтого цвета. Конечно, если видна расцветка корпуса, тогда можно определить некоторые параметры светодиода по внешнему виду. Но при его прозрачности придется воспользоваться мультиметром. Выставляем тестер на «обрыв» и щупами прикасаемся к выводам светодиода. Ток, проходящий через светодиод, вызывает слабое свечение кристалла.

Типы и виды светодиодов

В состав этих изделий входят различные полупроводниковые металлы. Этот фактор и влияет на падение напряжения на p-n-переходе. Чтобы обозначить такие характеристики, независимо от марок и производителей светодиода, их окрашивают в различные цвета. Но стоит знать, что конкретно утверждать, на сколько вольт светодиод, опираясь только на его окраску, будет неверно. Цвета этих приборов дают приблизительные значения для проведения измерений. Примерные параметры по цветовому признаку приведены в таблице.

Цвет прибора Напряжение, В
Красный 1,63–2,03
Желтый 2,1–2,18
Зеленый 1,9–4,0
Синий 2,48–3,7
Оранжевый 2,03–2,1
Инфракрасный до 1,9
Фиолетовый 2,76–4
Белый 3,5
Ультрафиолетовый 3,1–4,4

Примерные характеристики светодиода можно определить по цвету его корпуса и размерам

На прямое напряжение светодиода не воздействуют габариты или вариации корпуса, однако может проглядываться количество кристаллов, которые излучают свет и соединяются последовательно. Бывают виды элементов SMD, где люминофор прячет цепочку кристаллов.

В корпусе SMD-светодиода последовательно соединяются три кристалла белого цвета. Наиболее часто они применяются в лампах на 220 В китайского производства. Из-за того, что такие светодиоды начинают реагировать только от 9,6 вольт, протестировать их мультиметром не удастся, так как его батарейка питания рассчитана на 9,5 В.

Теоретически можно воспользоваться интернетом, скачав специальную программу datasheet, в поисковике которой вписать известные параметры светодиода, его цвет. Это позволит найти приблизительные характеристики, где падение напряжения и значения тока могут быть неточными.

Практический метод

Проведение тестирования практическим способом позволяет получить наиболее точные значения силы тока и падения напряжения. Рассчитанная таким образом характеристика прибора позволяет безопасно и долговременно использовать его по назначению. Для получения неизвестных параметров потребуется вольтметр, мультиметр, блок питания, рассчитанный на 12 В, резистор от 510 Ом.

Принцип измерений аналогичен описанному выше для тестирования светодиода на номинальный ток. Необходимо собрать схему с резистором и вольтметром, после чего увеличивать постепенно напряжение до начала свечения кристалла. При достижении яркости высшей точки показания замедляют рост. Можно снимать с экрана номинальное напряжение светодиода.

При 1,9 вольт может отсутствовать свечение. В этом случае часто проверяется инфракрасный диод. Чтобы это уточнить, необходимо перевести излучатель в телефонную камеру. Если будет видно на экране белое пятно, то это и есть инфракрасный диод.

Схема проверки падения напряжения на светодиоде

Если нет возможности применить блок питания на постоянные 12 В, можно использовать батарейку «Крона», рассчитанную на 9 вольт. При отсутствии вышеперечисленных источников питания отлично подойдет стабилизатор сетевого напряжения, который может выдавать необходимое выпрямленное напряжение, только потребуется заново рассчитать номинал сопротивления резистора, задействованного в схеме. В этом случае также нужно повышать напряжение до засвечивания светодиода. Напряжение, при котором произойдет свечение, и будет номинальным, на которое он рассчитан.

При неизвестных характеристиках светодиода обязательно необходимо рассчитывать его значения номинального тока и падения напряжения, чтобы предотвратить быстрый выход из строя.

Как определить параметры неизвестного светодиода ? — 23 Марта 2013 — Блог

Как определить параметры неизвестного светодиода ?

Часто в руки попадает светодиод, параметры которого нам не известны. Подключение светодиода напрямую к источнику питания, при малейшем превышении номинального рабочего напряжения резко увеличит протекающий через него ток и выведет из строя. Обычно в таких случаях я «на глазок» включал последовательно с ним резистор 1- 1.5КОм (при низковольтном питании) и светодиод работал уже в довольно широких приделах напряжения. Но бывают случаи, когда необходимо более точно определить параметры неизвестного светодиода, а идентифицировать его марку нет возможности.

 Итак если вам в руки попал неизвестный светодиод, то для начала можно предположить о его параметрах согласно цвету его свечения и внешнему исполнению по следующей таблице.

 

Примеры исполнения

светодиода

    Цвет свечения, др.            параметры    

Ориентировочные

 номинальный ток и напряжение. 

Инфракрасный мал. мощн.

(свет невидимый глазу)

 

(цвет корпуса как правило прозрачный, голубой или темный)

 

 

 Uн < 1.9в         Iн = 20 мА
 

Красный мал. мощн.

 (диамертом 3-10 мм и др. форм с прозрачным изи красным корпусом)

 1.7<Uн<2.0в  15< Iн<20 мА
 

Оранжевый мал. мощн.

 (вид аналогичный желтому)

 

 

 2.0<Uн<2.1в    Iн = 20мА

 

 

 

 

 

Желтый мал. мощн.

(диаметром 3-10 мм и др. форм с прозрачным или желтым корпусом)

 

 

 

 

 

 

Желтый  больш. мощности

 (как правило на радиаторе)

 

 

 2.1<Uн<2.2в    Iн = 20мА

 

 

 

 

 

 

 

2.1<Uн<2.2в    Iн = 300 мА

 

Зеленый мал. мощн.

(диаметром 3-10 мм и др форм с прозрачным или зеленым корпусом) 

 

 

 

 

 1.9<Uн<3.6в    Iн = 20 мА
 

Голубой (синий) мал. мощн.

 

 2.5<Uн<3.6в    Iн = 20 мА
 

Фиолетовый мал. мощн.

 

 2.7<Uн<4в       Iн = 20 мА
 

Ультрофиолетовый мал. мощн.

 

 

 

 3.1<Uн<4.4в     Iн = 20 мА

 

 

Белый, розовый  мал. мощн.

           

средней мощности

 (отличаются только размером кристалла)

 

 

 

больш. мощности

 3.2<Uн<3.6в     Iн = 20 мА

 

 

3.2<Uн<3.6в    40<Iн<80 мА

 

 

 

 

3.2<Uн<3.6в      300мА <Iн

 

 

Светодиодные ленты

 Uн как правило 12в  

 Iн зависит от длины ленты

 

Затем более-менее точно определить его параметры можно эксперементально используя его стабилизирующие свойства по следующей методике, для ее реализации нам потребуется блок питания с плавной регулировкой выходного напряжения от нуля до 10-12в, тестер (мультиметр) и конечноже ваши очумелые ручки. Сразу оговорюсь что к лазерным светодиодам такая методика не подходит.

 

Исследуемый светодиоддиод в соответствии с полярностью (полярность можно прозонить при помощи того-же мультиметра, но если ошибитесь -ничего страшного, сетодиод просто не будет светится) подключают к регулируемому блоку питания включив последовательно в цепь резистор сопротивлением около 500 Ом.

 Постепенно увеличивают напряжение выдаваемое блоком питания, постоянно измеряя и сравнивая значения напряжения на выводах блока питания (V1) и ножках светодиода (V2)  т.е. до токоограничивающего резистора и после него. Удобнее когда блок питания имеет собственную индикацию выдаваемого напряжения или проводить измерения двумя вольтметрами. Сначала напряжение на выводах блока питания и ножках светодиода будет примерно одинаковым (разница менее 0.1 вольт), но при достижении определенного значения, будет наблюдаться ощутимый рост разницы измеряемых напряжений (V1) и (V2). Светодиод при этом должен светится с близкой к нормальной яркостью (если светодиод мощный, свечение будет слабым).

— Если светодиод не светится возможно он инфракрасный (посмотрите на него через объектив цифрового фотоаппарата). Запоминаем это напряжение, добавляем процентов 15-20 (в зависимости от яркости свечения), это будет приближенное номинальное напряжение исследуемого светодиода.

—  Если напряжение на ножках светодиода и выходе блока питания изменяется пропорционально от нуля до максимального значения выдаваемого вашим блоком питания (но не более 20 вольт), при этом свечения светодиода не наблюдается, значит вероятнее всего светодиод неисправный или неправильно соблюдена полярность при подключении.

— Если напряжение на ножках светодиода и выходе блока питания изменяется пропорционально от нуля до почти максимального значения, но светодиод нормально светится начиная с 3-5 вольт, то скорее всего токоограничивающий резистор находится внутри светодиода. В этом случае лучше просто ограничить значение тока протекающего через светодиод не более 17-20 мА ориентируясь по яркости свечения светодиода.  

 

Затем выставив на регулируемом блоке питания ноль вольт, подключаем к нему светодиод напрямую или для гарантии через резистор сопротивлением 10 ОМ, включив в цепь миллиамперметр (А) и плавно поднимаем напряжение до расcчитанного (измеренное плюс 10-15 %).

Ток протекающий через светодиод в этом состоянии будет в пределах его номинального значения.

Определенные таким образом значения параметры светодиода будут довольно «грубыми» но ими уже можно руководствоваться при расчете или попытке подобрать по ним светодиод из справочника. Чтобы «набить руку и глаз :-))» можно сначала поэкспериментировать со светодиодами с известным характеристиками.

 

P.S.

Если в наличии имеется только один мультиметр, измерять разность напряжений можно непосредственно на токоограничивающем резисторе. В этом случае плавно повышая напряжение добиваемся падения на резисторе от 0.02 вольт для маломощных  до 0.3 вольт для более мощных светодиодов, замеряем напряжение на блоке питания, накидываем 15-20 процентов и проводим измерение тока по выше упомянутой методике.  


О питании маломощных светодиодов от сети 220в можно почитьть —>>>>>

Как узнать параметры светодиода — MOREREMONTA

Поиск по тем данным, что указаны на линейке ничего не дал. Всё что я понял, так это то что здесь 90 светодиодов и размер каждого 4 на 1.4. А хотелось бы подобрать блок к этой линейке. Таких оказалось довольно много и поэтому вариант с «просто забить и купить нормальную ленту с известными параметрами» хотелось бы рассматривать в последнюю очередь. Спасибо.

Дубликаты не найдены

Предполагаю что 15s 6p значит что 6 параллельных кусков по 15 светодиодов. Вероятное напряжение питания около 48 вольт, поскольку резисторов не видно — лента скорее всего токовая. Раз светодиоды 4014, то ток где-то 60мА на штучку. Нужен драйвер 0.06*6*48=17 Вт, плюс-минус туда сюда.

Спасибо, буду пробовать.

Как раз наоборот, в светодиодных лентах светодиоды ну ни разу не предназначены для освещения, местная подсветка максимум. Плюс потери в 20% или около того на резисторах. А на этих линейках милое дело. Их только на металл надо приклеить для охлаждения. Судя по внешнему виду, цветовая температура будет порядка 3000К, чуть белее, чем лампа накаливания.

Если наплевать на свои глаза и устраивает CRI в районе 70 (а предполагаем именно такое, пока не доказано обратное) можете их ставить везде, но я бы кроме как в шкафчиках таким пользоваться не стал.

Разумеется, сначала надо одну-две линейки включить и посмотреть, оценить как светит, как греется и т.д. Но эти линейки, если они алюминиевые, изначально предназначены для освещения, в отличие от светодиодных лент.

Это на данной линейке.

Я бы порекомендовал прощупать светодиод при помощи ЛБП. Выставив ток на 60 mA и постепенно по десятой милливольта поднимая напряжение.

А как конечное напряжение определить? Ну светит и светит.

Так же можно и до 220В догонять.

Как нагрелось — чуть назад и хватит.

ага, классный способ. Главное не переборщить перед «чуть назад».

или еще круче: пожертвовать одним диодиком. А потом дать на остальные 70% мощности.

шарики припоя отковыряй только

Возьми мультиметр, прозвони, нарисуй схему. Тогда будет значительно понятнее чем же эта схема питается.

но тут нет нужного

Это случайно не с матрицы полоска?

Отдали тридцать таких линеек, сказали что нашли при разборе склада, на складе хранилась мебельная фурнитура, т.е. может быть эти линейки использовали в качестве подсветки для мебели, встроенная подсветка для зеркал, как вариант.

если с мебельки то они обычно 12 вольтовые используют, коннектор/место под пайку — 2 пина?

Если хочешь зажечь, можно вот этой штуковиной, она сама вольтаж подберёт, и яркость можно регулировать. Она универсальна.

ссылка не работает

это переходник для подсветки матриц. не для любых.

это универсальный драйвер подсветки led матриц. Повышает напряжение до пробоя светодиода. И что значит не для любых? У меня проблем не было.

70 вольтовую с телека подожгёт?

Врать не буду телики не делаем, 55 В на этой фигне видел. Но тут человеку еще меньше надо.

Такие диоды обычно в 12V линейках используют, у тебя на фото слева видно контакт резистора, сфотографируй кусок с резистором, это сильно облегчит задачу.

Классная линейка. Нужен драйвер на 20 либо более ватт, 250 — 350 мА, в зависимости от охлаждения линейки.

Понять в режиме ли работает линейка, можно по ее нагреву. В идеале, при долговременной эксплуатации, рассеиватель тепла, к которому она приклеена должен быть не теплее 45 градусов, тогда можно надеяться на долгую работу.

Без рассеивателя использовать нельзя, ну либо совсем на малых токах.

От источника напряжения подключать очень не рекомендуется.

В связи с глобальным развитием технологий широкое применение в электронике получили светодиоды. Они обладают множеством особенностей, из которых можно выделить компактность и яркое свечение. Помимо номинального тока, который является их главным параметром, нужно знать рабочее напряжение светодиодов. Этот параметр часто используют для проведения расчетов. Если правильно подобрать параметры устройства, можно продлить срок его службы. Напряжение для светодиода является разницей потенциалов на p-n-переходе, что отмечается в паспортных данных прибора. Бывают случаи, когда нет информации о конкретном изделии, тогда возникает вопрос: «Как определить падение напряжения на светодиоде?».

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.

Как узнать падение напряжения?

Для того чтобы определить, на сколько вольт светодиод, можно воспользоваться теоретическим и практическим методами. Они оба хороши и применяются в зависимости от ситуации и сложности испытуемого прибора.

Теоретический метод

Для анализа характеристик светодиода таким способом большую подсказку дают габариты прибора, цвет и форма его корпуса. Примеси различных химических элементов вызывают свечение кристаллов от красного до желтого цвета. Конечно, если видна расцветка корпуса, тогда можно определить некоторые параметры светодиода по внешнему виду. Но при его прозрачности придется воспользоваться мультиметром. Выставляем тестер на «обрыв» и щупами прикасаемся к выводам светодиода. Ток, проходящий через светодиод, вызывает слабое свечение кристалла.

Читайте также:  Керосин отличие от бензина

Цвет прибора Напряжение, В
Красный 1,63–2,03
Желтый 2,1–2,18
Зеленый 1,9–4,0
Синий 2,48–3,7
Оранжевый 2,03–2,1
Инфракрасный до 1,9
Фиолетовый 2,76–4
Белый 3,5
Ультрафиолетовый 3,1–4,4

Практический метод

Проведение тестирования практическим способом позволяет получить наиболее точные значения силы тока и падения напряжения. Рассчитанная таким образом характеристика прибора позволяет безопасно и долговременно использовать его по назначению. Для получения неизвестных параметров потребуется вольтметр, мультиметр, блок питания, рассчитанный на 12 В, резистор от 510 Ом.

Принцип измерений аналогичен описанному выше для тестирования светодиода на номинальный ток. Необходимо собрать схему с резистором и вольтметром, после чего увеличивать постепенно напряжение до начала свечения кристалла. При достижении яркости высшей точки показания замедляют рост. Можно снимать с экрана номинальное напряжение светодиода.

При 1,9 вольт может отсутствовать свечение. В этом случае часто проверяется инфракрасный диод. Чтобы это уточнить, необходимо перевести излучатель в телефонную камеру. Если будет видно на экране белое пятно, то это и есть инфракрасный диод.

Зачем нужно знать мощность

Мощность светодиода нужна для выбора подходящего источника питания. Зная потребление светодиода, мы можем подобрать нужный ему блок питания. Расчет по мощности позволит избежать проблем при дальнейшей работе или сэкономить средства.

Рассмотрим примеры, чтобы стало понятно, о чем идет речь. Например, имеем светоизлучающий диод с рабочим напряжением 3,5 Вольта и током 0,1 Ампера. По формуле расчета мощности P=I*U, получаем значение P=3,5*0,1 => P=0,35 Ватт. Мощность десяти составит 3,5 Ватта или 1 Ампер. Отсюда делаем вывод, что для подключения одного светодиода нам потребуется блок питания (БП) мощностью 0,385 Ватта (с запасом 10%). Для подключения десяти понадобится БП на 3,85 Вт (также с запасом 10%).

Блок питания для светодиодов рекомендуется выбирать с запасом в 10-20%. Это предотвратит работу БП на пределе, что в свою очередь продлит его срок службы.

Способы определения мощности светодиода

На самом деле способов как узнать потребление не так уж и много, поэтому давайте остановимся на каждом из них и рассмотрим более подробно.

Мультиметром

Этот способ самый сложный и не является точным, прибегать к нему советую только в крайнем случае, когда достаточно хотя бы примерных значений.

Определить мощность лазерного светодиода при помощи мультиметра нельзя!

Имея на руках только один мультиметр (он же тестер), для измерения следует выполнить следующую последовательность действий:

  1. Собрать схему с подключенным светодиодом через токоограничивающий резистор на 500 Ом от блока питания с плавной регулировкой напряжения от 0 до 12 В.
  2. Плавно поднимая напряжение на блоке питания, следует постоянно измерять напряжение на блоке питания и светоизлучающем диоде, т.е. до резистора и после (в местах V1 и V2). В таком способе удобно использовать два мультиметра или два вольтметра. Изначально, значения напряжений будут почти одинаковы (разница не более 0,1В). При достижении определенного уровня, начнется ощутимый рост разницы измеряемых значений.
  3. Зафиксировать значение напряжение
  4. Подключить проверяемый светоизлучающий диод через резистор 10 Ом последовательно с амперметром. Если нет амперметра, используйте мультиметр.
  5. Поднимите напряжение до зафиксированного ранее значения V
  6. Зафиксируйте значение тока и, используя закон Ома, определите мощность светодиода.

Как это сделать, читайте ниже.

Иногда люди сталкиваются с интересной особенностью, проверяемый светоизлучающий диод исправен (проверяют светодиод мультиметром), но никак не светится при подаче на него питания. Оказывается, что он инфракрасный. Определить ИК — светодиод можно посмотрев на него через объектив камеры. Он будет светиться.

По закону Ома

В самом начале статье мы упоминали формулу мощности, которая вытекает из закона Ома. Там же приведен пример расчета потребления. Зная формулу (P=I*U), а также силу тока (I) и напряжение (U) светодиода, Вы без труда узнаете сколько потребляет светодиод.

По внешнему виду

Определить сколько потребляет светодиод по внешнему виду практически не возможно, поэтому этим способом также рекомендую пользоваться только в крайнем случае, так сказать в безвыходной ситуации. Методика визуального определения сводится к возможности отнесения «узнаваемого» к какому-либо известному Вам типу светоизлучающего диода. Определяем для «подопытного» тип светодиода (а лучше марку и модель, это можно сделать по маркировке) и ищем к нему даташит, в котором можно найти точные характеристики, в том числе и мощность.

Давайте посмотрим, как применить способ на практике. Например, на руках у нас имеется светоизлучающий диод, как на фото ниже.

Сразу видим, что это SMD LED. Зная то, что в названии SMD LED зашифрованы габариты. Берем штангенциркуль и меряем размеры. Получив значения ширины – 28 и длины – 35 мм, можно с уверенностью сказать, что это светодиод SMD 3528. Мощность SMD 3528 белого цвета составляет 0,06 Вт. Это значение является средним, т.к. оно может варьироваться плюс – минус 15% в зависимости от производителя.

Мощность светодиода зависит от излучаемого им цвета. Поэтому узнав характеристики для светодиода белого цвета, стоит знать, что для красного или зеленого они будут другие.

Рассмотренная выше методика применима к любому SMD LED и даже для светодиодной ленты, т.к. в ее основе лежат данные LED. Узнав мощность одного светоизлучающего диода на ленте, и посчитав их количество, Вы без труда узнаете мощность всей светодиодной ленты.

Для наглядной демонстрации определения мощности светодиодной ленты, рекомендуем посмотреть соответствующее видео с ютуба. При расчетах автор пользуется законом Ома.

Итоги

Часто в руки радиолюбителя попадаются светодиоды без надписей и упаковочных коробок, по которым можно без труда определить мощность светодиода. Владея описанными в статье способами Вы знаете как рассчитать хотя бы примерные характеристики, и в большинстве случаев этого достаточно для решения широкого круга задач.

Напряжение светодиода. Как узнать напряжение светодиода?

Напряжение светодиода. Как узнать напряжение светодиода?

Ток светодиода. Как делают светодиоды

Светодиоды – это кристаллы, выращенные или наращенные из химических элементов на основе полупроводников. Они помещаются в специальный для каждого вида светодиодов корпус. Технологии изготовления светодиодов разнятся в зависимости от вида светодиода. Изготавливают светодиоды с добавлением различных химических элементов. Среди них полупроводники и не полупроводниковые металлы и их соединения. А также легирующие, то есть придающие составу определенные характеристики, примеси.

Изготовление светодиодов

Процесс изготовления светодиодов выглядит, примерно, следующим образом:

Пластины, служащие в качестве подложки будущих кристаллов светодиодов, помещают в специальную герметичную камеру. Такие пластины изготавливают из удобных для наращивания светодиодов материалов. Например, из искусственного сапфира, у которого подходящая для этого кристаллическая решетка. Прежде всего камеру заполняют смесью газообразных химических веществ на основе полупроводников и легирующих добавок. Затем внутренность такой камеры начинают нагревать. В процессе этого нагрева химические элементы, находящиеся до этого в газообразном состоянии, осаждаются на пластинах.

Процесс длится несколько часов. В итоге на подложке наращивается несколько десятков слоев общей толщиной лишь несколько микрон. Отличие в толщине пластины до и после наращивания не различимо на глаз.

Затем с помощью трафарета на пластину напыляются золотые контакты. После чего ее разрезают на мельчайшие части. Каждая такая часть – это отдельный кристалл светодиода со своими контактами. Размеры ее очень малы. По крайней мере, разглядеть ее в деталях можно лишь под микроскопом.

На следующем этапе готовые кристаллы вставляют в корпус. После того, по необходимости покрывают слоем люминофора. Тип корпуса и количество кристаллов зависят от того, где и как данный светодиод будет использоваться.

Все светодиоды отличаются друг от друга как отпечатки пальцев. То есть нет двух идентичных по своим характеристикам светодиодов. Потому на следующем этапе и происходит сортировка светодиодов по двум-трем сотням параметров. Чтобы отобрать наиболее близкие друг другу по мощности, цветовой температуре и другим характеристикам светодиоды.

В конце концов светодиоды проверяют на работоспособность на испытательных стендах. И лишь затем из них изготавливают светодиодные лампы, ленты или используют в других сферах применения.

Стандартное напряжение светодиода. Как определить параметры светодиода по внешнему виду?

Самый легкий путь – это узнать характеристики светодиода по его внешнему виду. Для этого достаточно набрать в строке поисковой системы такую фразу: «купить светодиод». Далее из предоставленного списка следует выбрать наиболее крупный интернет магазин и найти соответствующий раздел каталога. После чего внимательно просмотреть все имеющиеся позиции и если вам улыбнется удача, то вы найдете то, что ищете. Как правило, в серьёзных интернет-магазинах, где продаются радиоэлектронные элементы, на каждую позицию имеется соответствующая документация, даташит или приводятся основные характеристики. Сопоставив по внешнему виду имеющийся светодиод с тем, что в каталоге, можно таким образом узнать его характеристики.

Следующим подходом пользуются более опытные электронщики. Однако в нем нет ничего сложного. Преимущественное большинство светодиодов разделяется на индикаторные и общего назначения. Индикаторные, как правило, менее ярко светят, чем остальные. Это и понятно, ведь для индикации очень яркий свет не нужен. Индикаторные светодиоды применяются для сигнализации работы различных электронных устройств. Например, при включении в розетку, они показывают, что устройство находится под напряжением. Они встречаются в чайниках, ноутбуках, выключателях, зарядных устройствах, компьютерах и т.п. Электрические параметры их вне зависимости от внешнего вида следующие: ток – 20 мА = 0,02 А; напряжение в среднем 2 В (от 1,8 В до 2,3 В).

Светодиоды общего назначения светят ярче предыдущих, поэтому могут использоваться в качестве осветительных приборов. Однако для индикации тоже пойдут, если снизить ток. Как ни странно, но преобладающее большинство и таких светодиодов имеют значение номинального тока потребления тоже 20 мА. А вот напряжение их может находиться в пределах от 1,8 до 3,6 В. В этом классе находятся и сверхяркие светодиоды. При том же токе напряжение у них, как правило выше – 3,0…3,6 В.

В целом светодиоды подобного типа имеют стандартный размерный ряд, основным параметром которого есть диаметр круга линзы или ширина и толщина стороны, если линза прямоугольной формы.

Диаметр линзы, мм: 3; 4,8; 5; 8 и 10.

Стороны прямоугольника, мм: 3×2; 5×2.

Расчет резистора для светодиода. Лада 2107 Плакса

Вот тут я обещал рассказать о том, как можно рассчитать номинал резистора для того, чтобы бортовая сеть вашего автомобиля не сожгла светодиоды, которые вы к ней подключите.

Падение напряжения — напряжение U (измеряется в вольтах, V ) — которое потребляет светодиод (да-да, совершенно нагло съедает его!).
Оно же — напряжение питания . Не путать с напряжением источника питания.
Рабочий ток — ток I (измеряется в амперах, А . мы будем измерять в миллиамперах — 1 мА = 0.001 А ).
Сопротивление — R измеряется в омах — Ом . Именно в этих единицах измеряются резисторы (сопротивления).
Напряжение источника питания — в нашем случае напряжение бортовой сети автомобиля и равно примерно 12V при заглушенном двигателе и 14V при заведённом (при условии исправной работы генератора).

С терминологией вроде всё. Перейдём к теории.
Вот примерное падение напряжения для каждого из основных цветов светодиодов.

Красный — 1,6-2,03
Оранжевый — 2,03-2,1в
Жёлтый — 2,1-2,2в
Зелёный — 2,2-3,5в
Синий — 2,5-3,7в
Фиолетовый — 2,8-4в
Белый — 3-3,7в

Реальные значения могут немного колебаться в ту или иную сторону. О том, как точно выяснить сколько потребляет конкретный светодиод — ссылка ниже.
Разница связана с использованием в них разных материалов кристалла, что и даёт, собственно говоря, разную длину испускаемой волны, а равно и разный цвет.

Средний же рабочий ток для маломощных светодиодов составляет около 0.02А = 20мА .
В чём же, спросите вы, загвоздка? Всё ведь просто — подключил светодиод соблюдая полярность и он светит тебе.

Напряжение на светодиоде в лампе. Особенности терминологии

Проблема выбора начинается с весьма запутанной терминологии.

Блоком питания (БП) принято называть источник питания для радиоэлектронной аппаратуры, преобразующий электрическую энергию от сети для согласования ее параметров с входными параметрами отдельных узлов аппаратуры.

Подавляющее большинство светодиодов питаются от постоянного тока и имеют напряжение питания менее 4 В. Если соединить светодиоды последовательно, то такая цепочка будет иметь большее напряжение питания. По ряду причин соединение светодиодов в цепочки длиной более 15 штук практикуется очень редко. То есть напряжение питания массива светодиодов в осветительном приборе обычно не превышает 60 В. В то же время, сети электропитания, в зависимости от страны, дают напряжение 100 – 240 В переменного тока. Для согласования параметров питания светодиодов и параметров сети электропитания обязательно требуется блок питания.

Следует отметить, что термин «блок питания» является устоявшимся понятием, широко используемым в инженерной практике. Тем не менее, он не закреплен официально ГОСТ Р 52907-2008, в котором присутствует только определение источника питания. В прежнем варианте ГОСТ официально также было закреплено понятие «вторичный источник питания», которое в ГОСТ Р 52907-2008 отсутствует. Использование термина «блок питания» позволяет дистанцироваться от автономных источников питания, т.е. гальванических элементов и аккумуляторов.

\Кроме этого, для обозначения БП часто жаргонно используется термин «драйвер». На самом деле, драйвер — это устройство, которое стабилизирует ток, питающий светодиоды. Также некоторые драйверы способны регулировать световой поток у светодиодов, т.е. диммировать их. Но драйвер не выполняет функций преобразования питающего напряжения и выпрямления тока. Поэтому узел, отвечающий за питание светодиодов в светильниках на напряжение 12 или 24 В — это драйвер. Но при питании от сети 220 В речь идет именно о БП. Тем не менее, на некоторых БП можно встретить слово driver, означающее в данном контексте стабилизацию выходного тока.

Диммируемый БП Helvar со стабилизацией выходного тока

В светотехнике устройства, осуществляющие согласование параметров питания источников света и электросети, исторически назывались балластами или ПРА. Специалисты по светотехнике при переходе на светодиоды не стали отказываться от привычного для них терминов и стали использовать их применительно к БП для светодиодов.

Еще одним термином, которым не всегда правильно обозначают блоки питания в светодиодных светильниках, является «электронный трансформатор». Данное устройство, на самом деле, только преобразует напряжение в более низкое и повышает частоту переменного тока с 50 (или 60, в зависимости от стандарта электросети, принятого в стране) до нескольких единиц или десятков килогерц. Питание светодиодов напрямую от электронного трансформатора применяется только в гирляндах и другой аналогичной декоративной светотехнической продукции.

Терминология для светодиодных светильников в части устройств электропитания пока не закреплена ГОСТ, в проектах стандартов используется термин «электронное управляющее устройство».

Справедливости ради следует заметить, что путаница с терминологией распространена и за рубежом. Термин power supply unit (блок питания) или просто power supply (источник питания) в светотехнике используется крайне редко. В рекламных материалах часто встречается обозначение блока питания как driver (драйвер), а вообще, широко распространено использование обозначение БП в светодиодных светильниках как ballast (балласт).

Видео КАК УЗНАТЬ ПАРАМЕТРЫ ЛЮБОГО СВЕТОДИОДА

Простая схема для проверки рабочего напряжения LED приборов. Как и у любого диода, у светодиода есть некоторая барьерная точка, до которой сопротивление диода велико. Но, после достижения напряжением этой точки диод (и светодиод) открывается, — диод проявляет свои свойства односторонней проводимости, а светодиод начинает светиться. Дальнейшее повышение напряжения приводит только к резкому снижению сопротивления диода. Напряжение на нем повышается несильно, но ток возрастает стремительно. Фактически, светодиод стремится стабилизировать напряжение источника на уровне своего барьерного напряжения. Можно сказать, что начинается «борьба» между источником напряжения и светодиодом. При напряжении источника 4,5V и напряжении падения на светодиоде 1,5V идет борьба за 3V. И, при свежей «батарейке», в проигрыше часто оказывается светодиод. Ток через него превышает допустимое значение, и он перегорает. Именно поэтому, в схемах на светодиодах всегда последовательно светодиоду включен токоограничительный резистор. Этот резистор нужен, чтобы на нем «повисли» эти «спорные», в данном случае, 3V, и каждый остался при своем. Так как же измерить «на какое напряжение» светодиод? Если есть мультиметр (или другой вольтметр) можно собрать схему, показанную на рисунке:

Поскольку, сейчас часто встречаются светодиоды на 6 или 7V желательно взять «батарейку» с напряжением 12В и выше. Подключить к ней, через токоограничительный резистор, сопротивлением, например, 1К, светодиод, так чтобы он светился, и измерить на нем напряжение. То, что покажет мультиметр и будет тем самым напряжением, «на которое» этот светодиод. Можно обойтись и без мультиметра, если есть сетевой источник с переключаемым выходным напряжением (например, универсальный сетевой адаптер с выходными напряжениями 1,5V, 3V, 4,5V, 6V, 9V, 12V). Подключаете к нему светодиод через токоограничительный резистор и повышаете напряжение от минимального до тех пор, пока светодиод не загорится. Это и будет, примерно, то напряжение «на которое» этот светодиод.

Как проверить светодиод мультиметром легко и просто

Как проверить светодиод мультиметром, как проверить работоспособность светодиода мультиметром — фразы, набившие оскомину. Специально решил проверить, что за информация «вываливается» из поисковиков. В принципе, все достоверно и правильно. Но почему-то не собранная «в кучу» информация меня постоянно нервирует. Я всегда и постоянно пытаюсь все систематизировать. Львиная доля информации и статей на нашем сайте проходит жесткую «редактуру», если статьи написаны не мной. И если пробежаться по контенту, то можно понять, что информация. которая в-первые появляется на моем сайте сразу же расходится по другим. Не потому, что она «гениальна», а все потому, что гораздо важнее и интереснее иметь в закладках один сайт, а не множество. чтобы «выуживать» какую-либо необходимую информацию.

Ну да ладно, это лирика, а мы все-таки приступим и начнем рассматривать способы и методы проверки светодиодов при помощи мультиметра. В другой статье Вы можете прочитать как протестировать на работоспособность светодиоды мультиметром.

Проверить светодиоды можно и без мультиметра, благо таких приборов на просторах интернета продается великое множество — тут или тут. Первый тестер проверенный годами и не прихотлив. Остальные — на Ваш выбор.

Электрические параметры светодиодов


Изначально вернемся к физике и договоримся, что основными характеристиками светодиодов  являются:

1) падение напряжения, измеряемое в вольтах. Именно характеристика, которая определяется как, 2В или 3В — имеется ввиду именно параметр «падение напряжения»;

2) номинальный ток. Как правило, значение приводится в миллиамперах. 1 мА = 0,001 А;

Перейдя по ссылке выше, Вы увидите, что наиболее важными являются именно напряжение и ток. Их-то мы и будем определять при помощи мультиметра.

Сразу распределим нашу статью на теоретическую и практическую часть. Вернее, посмотрим, как можно тестировать светодиоды на практике и на теории.

Теоретический метод определения характеристики светодиодов без использования мультиметра


Один из простых способов определить характеристики светодиодов — это визуальный «осмотр». Понятно, что так смогут лишь либо профессионалы, либо те, кто не один раз уже сталкивался с таким методом определения данных.

Можно либо проводить «тестирование» основываясь на своем опыте, можно же при помощи Интернета. В любом поисковике Вы можете найти картинки на любой светодиод. На основе них можно зайти на любой мало-мальски серьезный интернет-магазин и уже там смотреть на характеристики.

Оговорюсь, что мультиметром можно определять характеристики светодиодов, которые не являются мощными.Т.е. реально и визуально и практически мультиметром можно определить светодиоды размером 3; 4,8; 5; 8 и 10 мм.

Такие светодиоды принято разделять на индикаторные и на общего свечения. Индикаторные имеют следующие электрические параметры: ток – 20 мА = 0,02 А; напряжение в среднем 2 В (от 1,8 В до 2,3 В).

Светодиоды общего назначения: значение номинального тока потребления тоже 20 мА. А вот напряжение их может находиться в пределах от 1,8 до 3,6 В. В этом классе находятся и сверхяркие светодиоды. При том же токе напряжение у них, как правило выше – 3,0…3,6 В.

Более «правильным» способом определения характеристик светодиода является его излучающий цвет. Разный цвет диодов указывает на разные полупроводниковые материалы, из которых они изготавливаются.

Ниже я представляю Вам таблицу, используя которую, Вы сможете с большой точностью определять падение напряжения.

Таблица определения характеристик светодиодов


Сразу оговорюсь, что не смотря на то, что в таблице приведены данные, у одного и того же цвета падение напряжения может меняться, ввиду неоднородности производства светодиодов.

Как проверить светодиод мультиметром с регулируемым блоком питания


Как проверить работоспособность светодиода мультиметром — посмотрим на практике. Для этого нам необходимо подключить регулируемый блок питания с постоянным напряжением до 12В, мультиметр (вольтметр), резистор на 580 Ом (можно и больше — не принципиально).

Принципиально схема работает следующим образом: резистор ограничивает ток, вольтметр будет непосредственно отслеживать прямое падение напряжения. При плавном увеличении напряжения от источника питания необходимо наблюдать за показанием напряжения на вольтметре (мультиметре). Как только порог будет достигнут, то непосредственно светодиод начнет светиться. При достижении максимальных значений показания на мультиметре перестанут резко возрастать, что будет означать, что p-n-p переход открыт и напряжение будет теперь прикладываться только к резистору. Текущие показания будут номинальным прямым напряжением светодиода. Если не прекратить питание, то будет расти ток, протекающий через полупроводник. Превышение тока приведет к перегреву светодиода (кристалла) и произойдет его пробой.

Как проверить светодиод мультиметром при отсутствии регулируемого блока питания


Не у всех есть регулируемый блок питания. Но это не значит, что нет возможности определять характеристики светодиода. Для этого нам понадобится:

  1. Крона (батарейка на 9 В).
  2. Резистор 200 Ом.
  3. Переменный резистор, он же потенциометр на 1 кОм.
  4. Мультиметр.

Будущего «пациента» соединяем последовательно с постоянным резистором, потом с переменным, кроной и мультиметром. Мультиметр переключаем в режим измерения постоянного тока.

Как будете соединять компоненты — не важно, ввиду того, что цепь последовательная, а это значит, что ток протекающий по цепи будет одинаковый.

Первоначально переменным резистором устанавливаем минимальное напряжение, и «передвигаем» до 20 мА и только после этого измеряем напряжение.

Данный метод будет бесполезен при измерении данных по мощным светодиодам.

Как узнать на сколько вольт светодиод, тестер для светодиодных ламп

Способы определения мощности светодиода

На самом деле способов как узнать потребление не так уж и много, поэтому давайте остановимся на каждом из них и рассмотрим более подробно.

Мультиметром

Этот способ самый сложный и не является точным, прибегать к нему советую только в крайнем случае, когда достаточно хотя бы примерных значений.

Определить мощность лазерного светодиода при помощи мультиметра нельзя!

Имея на руках только один мультиметр (он же тестер), для измерения следует выполнить следующую последовательность действий:

  1. Собрать схему с подключенным светодиодом через токоограничивающий резистор на 500 Ом от блока питания с плавной регулировкой напряжения от 0 до 12 В.
  2. Плавно поднимая напряжение на блоке питания, следует постоянно измерять напряжение на блоке питания и светоизлучающем диоде, т.е. до резистора и после (в местах V1 и V2). В таком способе удобно использовать два мультиметра или два вольтметра. Изначально, значения напряжений будут почти одинаковы (разница не более 0,1В). При достижении определенного уровня, начнется ощутимый рост разницы измеряемых значений.
  3. Зафиксировать значение напряжение
  4. Подключить проверяемый светоизлучающий диод через резистор 10 Ом последовательно с амперметром. Если нет амперметра, используйте мультиметр.
  5. Поднимите напряжение до зафиксированного ранее значения V
  6. Зафиксируйте значение тока и, используя закон Ома, определите мощность светодиода.

Как это сделать, читайте ниже.

Иногда люди сталкиваются с интересной особенностью, проверяемый светоизлучающий диод исправен (проверяют светодиод мультиметром), но никак не светится при подаче на него питания. Оказывается, что он инфракрасный. Определить ИК — светодиод можно посмотрев на него через объектив камеры. Он будет светиться.

По закону Ома

В самом начале статье мы упоминали формулу мощности, которая вытекает из закона Ома. Там же приведен пример расчета потребления. Зная формулу (P=I*U), а также силу тока (I) и напряжение (U) светодиода, Вы без труда узнаете сколько потребляет светодиод.

По внешнему виду

Определить сколько потребляет светодиод по внешнему виду практически не возможно, поэтому этим способом также рекомендую пользоваться только в крайнем случае, так сказать в безвыходной ситуации. Методика визуального определения сводится к возможности отнесения «узнаваемого» к какому-либо известному Вам типу светоизлучающего диода. Определяем для «подопытного» тип светодиода (а лучше марку и модель, это можно сделать по маркировке) и ищем к нему даташит, в котором можно найти точные характеристики, в том числе и мощность.

Давайте посмотрим, как применить способ на практике. Например, на руках у нас имеется светоизлучающий диод, как на фото ниже.

Сразу видим, что это SMD LED. Зная то, что в названии SMD LED зашифрованы габариты. Берем штангенциркуль и меряем размеры. Получив значения ширины – 28 и длины – 35 мм, можно с уверенностью сказать, что это светодиод SMD 3528. Мощность SMD 3528 белого цвета составляет 0,06 Вт. Это значение является средним, т.к. оно может варьироваться плюс – минус 15% в зависимости от производителя.

Мощность светодиода зависит от излучаемого им цвета. Поэтому узнав характеристики для светодиода белого цвета, стоит знать, что для красного или зеленого они будут другие.

Рассмотренная выше методика применима к любому SMD LED и даже для светодиодной ленты, т.к. в ее основе лежат данные LED. Узнав мощность одного светоизлучающего диода на ленте, и посчитав их количество, Вы без труда узнаете мощность всей светодиодной ленты.

Теоретический метод

Прекрасной подсказкой в этом случае является цвет свечения, внешняя форма и размеры полупроводникового прибора. Если корпус светодиода выполнен из прозрачного компаунда, то цвет его остаётся загадкой, разгадать которую поможет мультиметр. Для этого переключатель цифрового тестера переводят в положение «проверка на обрыв» и щупами поочерёдно касаются выводов светодиода. У исправного элемента в прямом смещении будет наблюдаться небольшое свечение кристалла. Таким образом, можно сделать вывод не только о цвете свечения, но и о работоспособности полупроводникового прибора. Существуют и другие способы тестирования излучающих диодов, о которых подробно написано в данной статье.

Светоизлучающие диоды разных цветов изготавливают из различных полупроводниковых материалов. Именно химический состав полупроводника во многом определяет напряжение питания светодиодов, точнее, падение напряжение на p-n-переходе. В связи с тем, что в производстве кристаллов используют десятки химических соединений, точного напряжения для всех светодиодов одного цвета не существует. Однако есть определённый диапазон значений, которых зачастую достаточно для проведения предварительных расчетов элементов электронной цепи. С одной стороны, размер и внешний вид корпуса не влияют на прямое напряжение светодиода. Но ,с другой стороны. через линзу можно увидеть количество излучающих кристаллов, которые могут быть соединены последовательно. Слой люминофора в SMD светодиодах может скрывать целую цепочку из кристаллов. Ярким примером является миниатюрные многокристальные светодиоды от компании Cree, падение напряжения на которых зачастую значительно превышает 3 вольта.

В последние годы появились белые SMD светодиоды, в корпусе которых размещено 3 последовательно соединённых кристалла. Их часто можно встретить в китайских светодиодных лампах на 220 вольт. Естественно убедиться в исправности LED-кристаллов в такой лампе при помощи мультиметра не удастся. Стандартная батарейка тестера выдаёт 9 В, а минимальное напряжение срабатывания трёхкристального белого светоизлучающего диода – 9,6 В. Также встречаются двухкристальная модификация с порогом срабатывания от 6 вольт.

Узнать все технические характеристики светодиода можно из интернета. Для этого нужно скачать datasheet на схожую по внешним признакам модель, обязательно такого же цвета свечения, сверить паспортные размеры с действительными и выписать номинальные значения тока и падения напряжения. Следует учитывать, что данная методика весьма приблизительна, так как в одинаковом корпусе могут быть изготовлены светодиоды на 20 мА и на 150 мА с разбросом напряжения до 0,5 вольт.

Практический метод

Самые точные данные о прямом падении напряжения на светодиоде можно получить путём проведения практических измерений. Для этого понадобится регулируемый блок питания (БП) постоянного тока с напряжение от 0 до 12 вольт, вольтметр или мультиметр и резистор на 510 Ом (можно больше). Лабораторная схема для тестирования показана на рисунке. Здесь всё просто: резистор ограничивает ток, а вольтметр отслеживает прямое напряжение светодиода. Плавно увеличивая напряжение от источника питания, наблюдают за ростом показаний на вольтметре. В момент достижения порога срабатывания светодиод начнёт излучать свет. В какой-то момент яркость достигнет номинального значения, а показания вольтметра перестанут резко нарастать. Это означает, что p-n-переход открыт, и дальнейший прирост напряжения с выхода БП будет прикладываться только к резистору.

Текущие показания на экране и будут номинальным прямым напряжением светодиода. Если ещё продолжить наращивать питание схемы, то расти будет только ток через полупроводник, а разность потенциалов на нём изменится не более чем на 0,1-0,2 вольт. Чрезмерное превышение тока приведёт к перегреву кристалла и электрическому пробою p-n-перехода.

Если рабочее напряжение на светодиоде установилось около 1,9 вольт, но при этом свечение отсутствует, то возможно тестируется инфракрасный диод. Чтобы убедиться в этом, нужно направить поток излучения на включенную фотокамеру телефона. На экране должно появиться белое пятно.

В отсутствии регулируемого блока питания можно воспользоваться «кроной» на 9 В. Также можно задействовать в измерениях сетевой адаптер на 3 или 9 вольт, который выдаёт выпрямленное стабилизированное напряжение, и пересчитать номинал сопротивления резистора.

Идентификационные светодиоды (светодиоды)

Светоизлучающие диоды, обычно известные как светодиоды, украшают большинство наших электронных устройств, таких как телефоны, автомобили и компьютеры. Они бывают разных форм, типов и цветов для соответствующего применения. Прежде чем мы углубимся в светодиоды, давайте рассмотрим основные диоды. Светодиоды — это диоды, преобразующие электрическую энергию в свет.

Диоды имеют два вывода, анод и катод. Диоды контролируют протекание тока в цепи.Анод — это положительная сторона, а катод — отрицательная сторона диода. Ток течет от анода к катоду, но не в обратном направлении в обычных диодах. Один из способов запомнить это — мнемоническая КИСЛОТА, Anode Cathode Is Diode или Anode Current In Diode. Общий символ схемы для диодов:

Для того, чтобы диод «включился» и ток шел в правильном направлении, необходимо приложить определенное количество положительного напряжения или прямого напряжения. Прямое напряжение важно для светодиодов, потому что оно необходимо для включения светодиода.Если на диод подается достаточно большое отрицательное напряжение или напряжение пробоя, ток действительно может течь в противоположном направлении от катода к аноду.
Светодиоды

имеют такой же символ схемы, что и диоды. Выглядят они так:

Светодиодный индикатор цепи

При использовании светодиодов важно помнить, что полярность имеет значение. Если вы неправильно поместите светодиод в цепь, он не загорится и заблокирует ток через этот путь. Однако он не сломается, если включить его задом наперед, как электролитические конденсаторы.

Ток через светодиод определяет его яркость. Чем выше сила тока, тем ярче свет. Слишком большой ток может сломать светодиод, поэтому в качестве защиты используются резисторы для ограничения тока. Одно значение резистора, подходящее для большинства светодиодов, составляет 330 Ом. Sparkfun создал блок-схему ниже, чтобы упростить выбор резистора.

Блок-схема значений резисторов со светодиодами от SparkFun

Более длинные выводы обычно являются стороной анода в светодиодах, показанных здесь:

Анодный вывод — более длинный

Помните правильную ориентацию перед тем, как закрепить и припаять выводы, иначе вы в конечном итоге будете угадывать, какой путь правильный.Ниже показаны различные типы светодиодов.

Различные типы светодиодов

Как видите, светодиоды бывают разных форм и цветов. Светодиоды могут быть мигающими, RGB, SMD, мощными и ИК-светодиодами. Мигающие светодиоды похожи на стандартные светодиоды, но они включают в себя встроенную схему мультивибратора, которая заставляет светодиод мигать в течение определенного периода времени. Обычно они мигают одним цветом, но более сложные светодиоды могут мигать несколькими цветами.

Существуют двухцветные и трехцветные светодиоды, содержащие два или три цвета, но светодиоды RGB — это специальные трехцветные светодиоды, которые можно модифицировать для создания любого спектра цветов.У них есть четыре вывода, по одному для каждого цвета: красный, зеленый и синий, а четвертый — это общий вывод трех диодов внутри, известный как общий катод или общий анодный вывод.

Светодиоды SMD упакованы иначе, чем версии типичных светодиодов для сквозных отверстий, и в основном используются, если у вас недостаточно места на вашей схеме. Светодиоды высокой мощности классифицируются как рассеивающие мощность 1 Вт и более. Они очень яркие и используются в автомобильных фарах или высококлассных фонариках.Они также рассеивают много тепла, поэтому обычно требуются радиаторы.

Специальные светодиоды, такие как инфракрасные (ИК) или ультрафиолетовые (УФ), используются по-разному. ИК-светодиоды используются на телевизионных пультах дистанционного управления для передачи небольших сигналов. УФ-светодиоды помогают сделать другие материалы флуоресцентными, подобными черному свету. Буквенно-цифровые светодиоды расположены на 7-сегментных дисплеях. Вы также можете найти их в формате точечной матрицы, как это видно на индикаторах отправления железных дорог и в формате звездообразования калькулятора. Выбор подходящего светодиода зависит от приложения.

В технических описаниях приведены характеристики светодиода. Помимо указания величины включения, прямое напряжение Vf поможет вам определить, какое напряжение нужно подавать вашей цепи, поскольку это падение напряжения на светодиодах. Прямой ток If — это величина тока, которую светодиод может обрабатывать непрерывно, в то время как пиковый прямой ток Ifp — это максимальный ток, который он может обрабатывать при коротких импульсах. Длина волны светодиода, измеряемая в нанометрах (нм), точно определяет цвет света.Вот небольшой график:

Цветовая диаграмма длины волны

Яркость светодиода измеряется в милликанделах (мкд). Чем выше mcd, тем ярче интенсивность. Диапазон яркости светодиодов: 0-100 мкд стандартный, 100-1000 мкд средний, 1000+ мкд высокий. Угол обзора светодиода показывает, где он самый яркий. Некоторые светодиоды концентрируются в определенном месте, в то время как другие можно распространять как можно шире. Вот чертеж с углами обзора:

Таблица углов освещения

Спицы светодиода обозначают угол обзора освещения, а круговые линии — относительное расстояние.Синий оттенок показывает, где светится светодиод образца. Светодиод имеет узкий угол освещения около 8 ° — 20 ° с большим расстоянием освещения. В техническом описании будет указан угол обзора его светодиода.

Это некоторые из основных принципов работы светодиодов. Сообщите нам, какие светодиоды вы используете в своих приложениях, на [адрес электронной почты защищен].

Скачать PDF здесь

Характеристики светодиода »Электроника

Как и все другие электронные компоненты, светоизлучающие диоды, светодиоды имеют свои технические характеристики, кратко описанные в технических описаниях.Поймите, что они означают.


Light Emitting Diode Tutorial:
LED
Как работает светодиод
Как делается светодиод
Технические характеристики светодиодов
Срок службы светодиода
Светодиодные пакеты
Светодиоды высокой мощности / яркости
Светодиодное освещение
Органические светодиоды, OLED

Другие диоды: Типы диодов


При выборе светодиодов необходимо понимать технические характеристики, чтобы можно было выбрать оптимальную светодиодную часть для конкретного применения.

Доступно огромное количество различных светодиодов, каждый из которых имеет свое техническое описание и спецификации. Все: от цвета до упаковки, светоотдачи до падения напряжения и многих других технических характеристик.

Эта страница поможет понять значение основных технических характеристик светодиодов и внести некоторую ясность в понимание технических характеристик светодиодов.

Цвет светодиода

Цвет светодиода, очевидно, имеет большое значение при выборе светодиода.

Светодиоды

, как правило, дают то, что фактически является одним цветом. Фактически световое излучение распространяется в относительно узком световом спектре.

Цвет, излучаемый светодиодом, определяется в терминах его максимальной длины волны (lpk), то есть длины волны, которая имеет максимальный световой поток. Это измеряется в нанометрах (нм).

Цвет светодиода, то есть пиковая длина волны излучения светодиода, в основном определяется материалом, используемым для светодиода, а также процессом изготовления кристалла.Изменения в процессе могут привести к изменению максимальной длины волны до значений около ± 10 нм.

При выборе цветов в рамках общей спецификации светодиода следует помнить, что человеческий глаз наиболее чувствителен к оттенку или цветовым изменениям в желто-оранжевой области спектра, то есть между 560 и 600 нм. Незначительные изменения процесса могут вызвать небольшие цветовые вариации, которые могут быть заметны, если выбрать оранжевые светодиоды, расположенные рядом друг с другом на передней панели.Это может повлиять на выбор цвета или положения светодиодов, если это может быть проблемой.

Длина волны
Диапазон (нм)
Цвет В F при 20 мА Материал
<400 Ультрафиолет 3,1 — 4,4 Нитрид алюминия (AlN)
Нитрид алюминия-галлия (AlGaN)
Нитрид алюминия-галлия-индия (AlGaInN)
400–450 фиолетовый 2.8 — 4,0 Нитрид индия-галлия (InGaN)
450–500 Синий 2,5 — 3,7 Нитрид индия-галлия (InGaN)
Карбид кремния (SiC)
500–570 Зеленый 1,9 — 4,0 Фосфид галлия (GaP)
Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP)
Фосфид алюминия-галлия (AlGaP)
570–590 желтый 2.1 — 2,2 Фосфид арсенида галлия (GaAsP)
Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP)
Фосфид галлия (GaP)
590 — 610 Оранжевый / янтарный 2,0 — 2,1 Фосфид арсенида галлия (GaAsP)
Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaUInP)
Фосфид галлия (GaP)
610–760 Красный 1,6 — 2,0 Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs)
Фосфид арсенида галлия (GaAsP)
Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP)
Фосфид галлия (GaP)
> 760 Инфракрасный <1.9 Арсенид галлия (GaAs)
Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs)

Значение силы света светодиода, Iv

Технические характеристики светодиода для интенсивности света важны. Интенсивность света зависит от множества факторов, включая сам светодиодный чип (включая дизайн, индивидуальную пластину, материалы и т. Д.), Текущий уровень, герметичность и другие факторы.

Спецификация интенсивности света светодиодов не имеет решающего значения для большинства индикаторных приложений, но, если светодиоды используются для освещения, этот параметр необходим, чтобы иметь возможность точно указать, что требуется во многих ситуациях.

Светоотдача светодиода количественно выражается в виде одной точки на оси значения силы света (Iv). Он обозначается как millicandella, mcd.

Измерение lv для светодиодов нелегко сравнить со значениями средней мощности сферической свечи, MSCP, используемой для ламп накаливания.

Значение силы света светодиода должно быть указано для данного тока. Многие светодиоды работают при токе около 20 мА, но световой поток светодиода увеличивается с увеличением тока.

Спецификация тока / напряжения светодиода

Светодиоды

— это устройства, управляемые током, и уровень яркости является функцией тока — увеличение тока увеличивает светоотдачу. Необходимо следить за тем, чтобы не превышался максимальный номинальный ток. Это может привести к чрезмерному рассеиванию тепла внутри самого светодиодного чипа, что может привести к снижению светоотдачи и сокращению срока службы.

Типичные приблизительные кривые напряжения светодиодов

Во время работы светодиоды будут иметь заданное падение напряжения на них, которое зависит от используемого материала.Напряжение также будет немного зависеть от уровня тока, поэтому ток будет указан для этого.

Для большинства светодиодов требуется внешний резистор, ограничивающий последовательный ток. Некоторые светодиоды могут включать в себя последовательный резистор и отображать общее рабочее напряжение.

Светодиод обратного напряжения

Светодиоды

не терпят больших обратных напряжений. Они никогда не должны работать выше заявленного максимального обратного напряжения, которое обычно довольно мало. Если они есть, то почти наверняка это приведет к необратимому разрушению устройства.

Если есть вероятность появления обратного напряжения на светодиоде, то всегда лучше встроить защиту в схему, чтобы предотвратить это. Обычно можно использовать простые диодные схемы, которые будут адекватно защищать любой светодиод.

Спецификация угла обзора светодиода

Ввиду того, как работают светодиоды, свет излучается только под определенным углом. Хотя эта спецификация светодиода может быть не важна для некоторых приложений, она имеет большое значение для других.

Угол обзора обычно определяется в градусах — °. Для ранних устройств угол обзора обычно был относительно небольшим. Более современные устройства могут иметь гораздо более широкий угол обзора.

Спецификация светодиода на срок службы

Интенсивность света светодиода со временем постепенно уменьшается. Это означает, что светодиод имеет срок службы.

Эта спецификация светодиодов имеет особое значение, когда светодиод или светодиоды должны использоваться для освещения. Обычно это не так важно, когда светодиод используется в качестве индикатора — здесь катастрофический отказ имеет большее значение.

Срок службы светодиода обычно определяется следующим образом:

L 70% = Время до 70% освещенности (поддержание светового потока)

L 50% = Время до 50% освещенности (поддержание светового потока)

В стандартах указано, что в это время светодиоды не должны показывать каких-либо значительных сдвигов цветности.

Обоснование этих цифр заключается в том, что сохранение светового потока на 70% означает снижение светоотдачи на 30%.Это примерно соответствует пороговому значению для обнаружения постепенного уменьшения светоотдачи.

В тех случаях, когда светоотдача не критична, может быть более применимо значение сохранения светового потока 50%. Однако для приложений, где источники света могут быть размещены рядом, любые различия будут очень заметны, и поэтому показатель сохранения светового потока 80% может быть более подходящей спецификацией.

Срок службы светодиода может составлять порядка 50 000 часов или более в зависимости от используемого значения светового потока.Существует мнение, что светодиоды не являются предметами для жизни, но особенно там, где светодиоды используются для освещения, необходимо очень внимательно следить за сроком службы компонентов.

Это некоторые из основных характеристик светодиодов, которые, вероятно, можно увидеть в таблицах данных. Перед тем, как выбрать конкретный светодиод, необходимо проверить все параметры, чтобы убедиться, что он подходит, и обеспечить хороший запас для разброса параметров в пределах спецификации.

Другие электронные компоненты: Резисторы
Конденсаторы
Индукторы
Кристаллы кварца
Диоды
Транзистор
Фототранзистор
Полевой транзистор
Типы памяти
Тиристор
Разъемы
ВЧ разъемы
Клапаны / трубки
Аккумуляторы
Переключатели
Реле

Вернуться в меню «Компоненты».. .

Светоизлучающий диод (LED) — рабочий, обозначение цепи, характеристики

Посмотрите видео, приведенное ниже, чтобы лучше понять, как работает светодиод?

Светоизлучающий диод (LED) известен как один из лучших оптоэлектронных устройств из всей партии. Устройство способно излучать довольно узкую полосу пропускания видимого или невидимого света, когда его внутренний диодный переход достигает прямого электрического тока или напряжения.Видимый свет, который излучает светодиод, обычно бывает оранжевого, красного, желтого или зеленого цвета. Невидимый свет включает инфракрасный свет. Самым большим преимуществом этого устройства является его высокая эффективность преобразования мощности в свет. То есть КПД почти в 50 раз больше, чем у простой вольфрамовой лампы. Также известно, что время отклика светодиода очень быстрое и составляет 0,1 микросекунды по сравнению со 100 миллисекундами для вольфрамовой лампы. Благодаря этим преимуществам, устройство широко применяется в качестве визуальных индикаторов и в качестве танцующих световых индикаторов .

Мы знаем, что соединение P-N может соединить поглощенную световую энергию с ее пропорциональным электрическим током. Здесь тот же процесс обратный. То есть переход P-N излучает свет, когда к нему прикладывается энергия. Это явление обычно называется электролюминесценцией, которую можно определить как излучение света полупроводником под действием электрического поля. Носители заряда рекомбинируют в прямом P-N-переходе, когда электроны пересекают N-область и рекомбинируют с дырками, существующими в P-области.Свободные электроны находятся в зоне проводимости энергетических уровней, а дырки — в валентной энергетической зоне. Таким образом, уровень энергии дырок будет меньше уровней энергии электронов. Некоторая часть энергии должна рассеиваться, чтобы рекомбинировать электроны и дырки. Эта энергия излучается в виде тепла и света.

Электроны рассеивают энергию в виде тепла для кремниевых и германиевых диодов. Но в полупроводниках галиий-арсенид-фосфор (GaAsP) и галиий-фосфор (GaP) электроны рассеивают энергию, испуская фотоны.Если полупроводник является полупрозрачным, переход становится источником света при его испускании, превращаясь, таким образом, в светоизлучающий диод (LED). Но когда переход смещен в обратном направлении, светодиод не будет излучать свет, и, наоборот, устройство также может быть повреждено.

Конструктивная схема светодиода показана ниже.

Светодиодная конструкция

Могут использоваться все перечисленные выше полупроводники. Эпитаксиальный слой N-типа выращивается на подложке, а P-область создается диффузией .P-область, которая включает рекомбинацию носителей заряда, показана вверху. Таким образом, P-область становится поверхностью устройства. Чтобы обеспечить большую площадь поверхности для испускания света, металлические анодные соединения выполняются на внешних краях P-слоя. Чтобы свет t максимально отражался к поверхности устройства, на дно поверхности нанесена золотая пленка. Эта настройка также позволяет обеспечить катодное соединение. Проблема реабсорбции решается включением в устройство куполообразных линз.Все провода в электронных схемах устройства защищены кожухом устройства. Свет, излучаемый устройством, зависит от типа используемого полупроводникового материала. Инфракрасный свет производится с использованием арсенида галлия (GaAs) в качестве полупроводника. Красный или желтый свет получают при использовании галлия-арсенида-фосфора (GaAsP) в качестве полупроводника. Красный или зеленый свет получается при использовании галлий-фосфорного (GaP) в качестве полупроводника.

Обозначение цепи светодиода

Обозначение схемы светодиода состоит из двух стрелок, которые указывают излучение, излучаемое диодом.

Обозначение цепи светодиода

Характеристики светодиода

Характеристики светодиода

Кривая напряжение-ток прямого смещения (V-I) и кривая выходных характеристик показаны на рисунке выше. Кривая V-I практически применима в охранной сигнализации . Для получения значительного прямого тока необходимо прямое смещение приблизительно 1 вольт. Второй рисунок используется для представления кривой прямого тока мощности излучения.Вырабатываемая выходная мощность очень мала, и, следовательно, эффективность преобразования электрической энергии в лучистую очень низка.

На рисунке ниже показан последовательный резистор R серии , подключенный к светодиоду. Как только прямое смещение устройства превышает, ток будет увеличиваться с большей скоростью в соответствии с небольшим увеличением напряжения. Это показывает, что прямое сопротивление устройства очень низкое. Это показывает важность использования внешнего резистора, ограничивающего последовательный ток.Последовательное сопротивление определяется по следующему уравнению.

R серия = (питание В, — В) / I

В питание — напряжение питания

В — напряжение прямого смещения светодиода

I — Текущий

Схема светодиодов

Коммерчески используемые светодиоды имеют типичное падение напряжения от 1,5 до 2,5 вольт или ток от 10 до 50 миллиампер. Точное падение напряжения зависит от тока светодиода, цвета, допуска и так далее.

Светодиод как индикатор

Схема, показанная ниже, является одним из основных применений светодиодов. Схема спроектирована путем включения обратной параллели с нормальным диодом, чтобы предотвратить обратное смещение устройства. Значение последовательного сопротивления должно быть половинным по сравнению с сопротивлением цепи постоянного тока.

LED как индикатор

LEDS дисплеи предназначены для отображения чисел из сегментов. Одной из таких конструкций является семисегментный дисплей, показанный ниже. Любые желаемые цифры от 0 до 9 могут отображаться, пропуская ток через правильные сегменты.Для подключения такого сегмента может использоваться конфигурация общего анода или катода с общим катодом. Оба соединения показаны ниже. Светодиоды включаются и выключаются с помощью транзисторов.

Преимущества светодиодов

  • Для работы светодиода достаточно очень низкого напряжения и тока.
  • Диапазон напряжения — от 1 до 2 вольт.
  • Ток — от 5 до 20 миллиампер.
  • Общая выходная мощность будет менее 150 милливатт.
  • Время отклика очень меньше — всего около 10 наносекунд.
  • Устройство не требует времени на нагрев и прогрев.
  • Миниатюрный размер и, следовательно, легкий вес.
  • Имеют прочную конструкцию и, следовательно, выдерживают удары и вибрацию.
  • Срок службы светодиода превышает 20 лет.

Недостатки

  • Небольшое превышение напряжения или тока может повредить устройство.
  • Известно, что устройство имеет гораздо более широкую полосу пропускания по сравнению с лазером.
  • Температура зависит от выходной мощности излучения и длины волны.

Исследование характеристик светодиода (LED).

Исследование характеристик светодиода (LED).

ЭКСПЕРИМЕНТ № 11

AIM

: — Исследование характеристик светодиода (LED).

АППАРАТ: — светодиод, амперметр (0-50 мА), вольтметр (0-10 В), источник питания постоянного тока, реостат


СХЕМА: —

ПРОЦЕДУРА: — Выполните соединения, как показано на принципиальной схеме.Включите источник питания.
Напряжение устанавливается равным 0 В, и записывается ток через светодиод, показанный миллиамперметром.
С помощью ползунка реостата напряжение увеличивается с шагом 0,2 В. Для каждой настройки.
напряжения, соответствующий ток, показанный микроамперметром. Наблюдения
записано в табл.

НАБЛЮДЕНИЯ: —

прямое напряжение (вольт)

Прямой ток (мА)

0
0.2
0,4
0,6
0,8
1.0
1,2
1,4
1,6
1,8

ГРАФИК: —

График построен с учетом прямого напряжения на положительной оси x и прямого тока на
положительная ось y

РЕЗУЛЬТАТ: —

1.Характеристики светодиода аналогичны характеристикам прямого pn-перехода.
2. Напряжение включения (напряжение, при котором начинается проводимость) для светодиода составляет вольт.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ: —

1. Убедитесь, что соединения плотные.
2. Позаботьтесь о подаче подходящего прямого напряжения на светодиод, чтобы
прямые токи протекают через светодиод.
В противном случае светодиод может выйти из строя.

Практические характеристики светодиодов — LEDinside

С момента своего появления в начале 2000-х годов светоизлучающие диоды (светодиоды) продолжали вызывать волнение в электроэнергетике.Они широко известны своей уникальностью в создании света различными способами. Светодиоды действительно имеют практические характеристики. Узнав больше об этом, вы сможете оценить их роль в мире электричества. В этой статье сделана попытка обсудить основные практические характеристики светодиодов.

Светодиоды — текущие устройства

Светодиоды никогда не являются приборами напряжения, как некоторые думают. Это довольно современные устройства, как и все остальные диоды.Это означает, что закон Ома не распространяется на светодиоды. Закон гласит, что напряжение и ток пропорциональны. Иначе обстоит дело со светодиодами. Напряжение и ток в светодиодах не пропорциональны, поскольку они просто устройства тока. Производительность светодиодов в основном определяется тем, какой ток через них проходит. Во время работы светодиоды управляются уникальным образом. Их оптический выход обычно указывается в люменах или ваттах. Источники питания, предназначенные для светодиодов, в основном предназначены для питания их постоянным током.

прямое напряжение

Еще одна характеристика светодиодов — прямое напряжение. Как правило, прямое напряжение каждого светодиода всегда постоянно. Однако это может варьироваться в зависимости от величины тока, проходящего через некоторые светодиоды. Каждый светодиод также отличается в зависимости от его состава. Вы можете сравнивать их по-разному. Например, кремниевые диоды используются в качестве выпрямителей. Некоторые диоды с меньшим прямым напряжением обычно рассеивают меньше энергии по мере их использования.Характеристики прямого напряжения также зависят от уровня температуры кристалла. В большинстве случаев это также может зависеть от размера всего светодиода. Диод в большом корпусе, вероятно, останется холоднее, что приведет к более высокому прямому напряжению. Большинство производителей светодиодных кристаллов продолжают исследования того, как снизить прямое напряжение устройства для достижения максимальной эффективности. Если это уменьшить, существует возможность увеличения светоотдачи на ватт светодиода.

Обратный пробой

Большинство диодов обычно проводят ток, когда на них подается напряжение от анода к катоду.Они также будут проводить, если у них будет достаточное напряжение от катода до анода. Это может происходить независимо от того, проводится ли проводимость намеренно или нет. Лавинные и стабилитроны попадают в категорию преднамеренных. Вы можете легко использовать любой из диодов в зависимости от фактического напряжения, при котором должна возникать проводимость. С другой стороны, выпрямительные диоды и светодиоды попадают в категорию непреднамеренных. Когда они проводят ток в обратном направлении, они обычно могут сломаться.Однако, если какой-либо из ваших диодов выходит из строя таким образом, вы все равно можете заменить его на деталь с более высоким напряжением. Большинство светодиодов очень сложны и, следовательно, имеют обратное напряжение пробоя всего 5 В. На самом деле это может вызвать серьезные проблемы в практической схеме, в которой используется светодиод.

Между тем, как полупроводники, светодиоды всех типов имеют абсолютный максимальный номинальный ток, заявленный их производителями. Это 1 А или 700 мА, хотя могут быть различия, поскольку существуют различные типы светодиодов и их производители.Например, некоторые белые светодиоды имеют ток, превышающий их номинальный ток. Это может вызвать насыщение их люминофоров, в то время как световой поток станет синим.

Эффективность — не эффективность

Эффективность в мире электричества относится к электрическому преобразованию. Это выходная мощность, деленная на входную. Эффективность обычно выражается в процентах. Что касается светодиодов, то термин «эффективность» никогда не подходит для их обозначения. Эффективность — это скорее правильный термин. Эффективность белых светодиодов и многих других типов обычно измеряется в люменах на ватт (лм / Вт).Люмен — это количество света, которое может воспринимать человеческий глаз. Однако это восприятие имеет странные последствия. Обычно человеческий глаз показывает максимум в зеленой части видимого спектра. Если, например, зеленый и красный светодиоды имеют одинаковую эффективность, красный также будет излучать намного больше света, чем зеленый. Однако вы не можете сравнивать два светодиода по их эффективности, за исключением случаев, когда они одного цвета. Большинство светодиодов излучают разную длину волны, поскольку они не лазеры.

Белые светодиоды, например, производятся путем добавления 2 или 3 разных цветов.Следовательно, их эффективность зависит от точного сочетания цветов. Это также зависит от яркости смешанных цветов и направления излучения спектра каждого цвета. Большинство производителей белых светодиодов действительно рассматривают эффективность как параметр своих продаж. Поэтому они играют в игры со спектральным составом белых светодиодов.

В любом случае вы должны быть осторожны, если вас беспокоит эффективность. Если светодиод работает на более высоком уровне тока, чем он производит, его эффективность снизится.

Оптические спектры в светодиодах

Собственно, основная цель светодиодов — это товарный свет. Однако их оптические спектры являются ключевыми рабочими параметрами, обнаруженными в них. Оптический спектр светодиода дает вам больше информации об излучаемом им свете. Однако не существует реального практического способа взглянуть на спектр, прежде чем вы определите цветовой выход света в данном приложении. Следовательно, набор чисел обычно используется для характеристики важных характеристик оптического спектра в светодиодах.К таким номерам относятся CCT и CRT. CCT дает представление о том, насколько холодным может быть свет, в то время как CRI дает представление о том, насколько хорошо цвета воспроизводятся светом.

В целом, рассмотренные выше подзаголовки проливают больше света на практические характеристики светодиодов. Вам нужно хорошо их переварить, чтобы оценить светодиоды и их функции. Вы также можете узнать больше о конструкции и внутреннем устройстве светодиодов, продолжая исследовать устройства. У светодиодов действительно очень светлое будущее.LEDinside ожидают новых достижений в этой области по мере развития технологий.

Отказ от гарантий
1. Веб-сайт не гарантирует следующее:
1.1 Услуги веб-сайта соответствуют вашим требованиям;
1.2 Точность, полнота или своевременность обслуживания;
1.3 Правильность, достоверность выводов, сделанных при использовании сервиса;
1.4 Точность, полнота, своевременность или безопасность любой информации, которую вы загружаете с веб-сайта
2. Услуги, предоставляемые сайтом, предназначены только для ознакомления. Веб-сайт не несет ответственности за инвестиционные решения, ущерб или другие убытки, возникшие в результате использования веб-сайта или информации, содержащейся на нем.

Права собственности

Вы не можете воспроизводить, изменять, создавать производные работы, отображать, выполнять, публиковать, распространять, распространять, транслировать или передавать третьим лицам любые материалы, содержащиеся в службах, без явного предварительного письменного согласия веб-сайта или его законного владельца.

Резисторы

для светодиодных цепей | Применение резистора

Резисторы

в схемах светоизлучающих диодов (LED)

Светодиод (светоизлучающий диод) излучает свет, когда через него проходит электрический ток. Самая простая схема для питания светодиода — это источник напряжения с последовательно соединенными резистором и светодиодом. Такой резистор часто называют балластным резистором. Балластный резистор используется для ограничения тока через светодиод и предотвращения чрезмерного тока, который может привести к его перегоранию.Если источник напряжения равен падению напряжения светодиода, резистор не требуется. Светодиоды также доступны в интегрированном корпусе с резистором, подходящим для работы светодиода.

Сопротивление балластного резистора легко вычислить, используя закон Ома и законы Кирхгофа. Номинальное напряжение светодиода вычитается из источника напряжения и затем делится на желаемый рабочий ток светодиода:

Где В — источник напряжения, В LED — напряжение светодиода, а I — ток светодиода.Таким образом вы сможете подобрать резистор, подходящий для правильной работы светодиода.

Эту простую светодиодную схему с балластным резистором можно использовать в качестве индикатора включения для DVD-плеера или монитора компьютера. Хотя эта схема широко используется в бытовой электронике, она не очень эффективна, поскольку избыточная энергия от источника напряжения рассеивается балластным резистором. Поэтому иногда применяются более сложные схемы с большей энергоэффективностью.

Пример простой светодиодной схемы

В следующем примере светодиод с напряжением 2 В и силой тока 30 мА должен быть подключен к источнику питания 12 В.

Балластный резистор можно рассчитать по формуле:

Резистор должен иметь сопротивление 333 Ом. Если точное значение недоступно, выберите следующее значение, которое выше.

Несколько светодиодов в последовательной цепи

Часто несколько светодиодов подключаются к одному источнику напряжения последовательным соединением. Таким образом, несколько резисторов могут использовать один и тот же ток. Поскольку ток через все последовательно соединенные светодиоды одинаков, они должны быть одного типа.Обратите внимание, что для освещения одного светодиода в этой цепи требуется столько же энергии, сколько для нескольких последовательно соединенных светодиодов. Источник напряжения должен обеспечивать достаточно большое напряжение для суммы падений напряжения светодиодов и резистора. Обычно напряжение источника на 50 процентов выше суммы напряжений светодиодов. В качестве альтернативы можно использовать источник более низкого напряжения и более низкий ток, при этом более низкая яркость каждого отдельного светодиода компенсируется большим количеством светодиодов. Кроме того, снижаются тепловые потери, а светодиоды имеют более длительный срок службы из-за меньшей нагрузки.

Пример нескольких светодиодов в серии

В этом примере два светодиода соединены последовательно. Один красный светодиод с напряжением 2В и синий светодиод с 4,5 вольт. Оба имеют номинальную силу тока 30 мА. Законы Кирхгофа говорят нам, что сумма падений напряжения в цепи равна нулю. Следовательно, напряжение резистора должно быть равно напряжению источника за вычетом суммы падений напряжения светодиодов. По закону Ома рассчитываем значение сопротивления балластного резистора:

Сопротивление резистора должно быть не менее 183.3 Ом. Обратите внимание, что падение напряжения на резисторе составляет 5,5 В. Можно было бы подключить в схему дополнительные светодиоды.

Несколько светодиодов в параллельной цепи

Можно подключить светодиоды параллельно, но это может создать больше проблем, чем последовательные цепи. Прямые напряжения светодиодов должны точно совпадать, в противном случае загорится только светодиод с самым низким напряжением и, возможно, перегорят из-за избыточного тока. Даже если светодиоды имеют одинаковую спецификацию, они могут иметь плохое соответствие ВАХ из-за различий в производственном процессе.Это заставляет светодиоды пропускать другой ток. Чтобы минимизировать разницу в токе, параллельно включенные светодиоды обычно имеют балластный резистор для каждой ветви.

Как работает светодиод?

Светодиод (светоизлучающий диод) — это полупроводниковый прибор. По сути, это соединение P-N с выводами, прикрепленными к каждой стороне. Идеальный диод имеет нулевое сопротивление при прямом смещении и бесконечное сопротивление при обратном смещении. Однако в реальных диодах на диоде должно быть небольшое напряжение, чтобы он проводил.Это напряжение, наряду с другими характеристиками, определяется материалами и конструкцией диода. Когда напряжение прямого смещения становится достаточно большим, избыточные электроны с одной стороны перехода начинают объединяться с дырками с другой стороны. Когда это происходит, электроны переходят в менее энергичное состояние и выделяют энергию. В светодиодах эта энергия выделяется в виде фотонов. Материалы, из которых изготовлен светодиод, определяют длину волны и, следовательно, цвет излучаемого света.Первые светодиоды были сделаны из арсенида галлия и излучали красный свет. Сегодня светодиоды изготавливаются из самых разных материалов и могут излучать разные цвета. Напряжение варьируется от примерно 1,6 В для красных светодиодов до примерно 4,4 В для ультрафиолетовых. Знание правильного напряжения важно, потому что приложение слишком большого напряжения на диоде может вызвать больший ток, чем светодиод может безопасно выдержать.

На сегодняшний день доступны
светодиодов малой и большой мощности. Светодиоды обычно выделяют меньше тепла и потребляют меньше энергии, чем лампы накаливания такой же яркости.Они также служат дольше, чем аналогичные лампочки. Светодиоды используются в широком спектре осветительных и светочувствительных приложений.

Использование светодиодов в качестве фотодиодов

В качестве фотодиодов можно использовать

светодиода. Фотодиоды — это полупроводники, которые ведут себя противоположно светодиодам. В то время как светодиод будет излучать свет, когда он проводит, фотодиод будет генерировать ток при воздействии света с правильной длиной волны. Светодиод будет демонстрировать эту характеристику при воздействии света с длиной волны ниже его нормальной рабочей длины волны.Это позволяет использовать светодиоды в таких схемах, как датчики света и оптоволоконные цепи связи.

Светодиодный символ

Как на светодиоды влияет тепло? | Системы светодиодного освещения | Ответы на освещение

Как на светодиоды влияет тепло?

Как правило, чем холоднее окружающая среда, тем выше светоотдача светодиода. Более высокие температуры обычно снижают световой поток. В более теплой среде и при более высоких токах температура полупроводникового элемента увеличивается.Световой поток светодиода при постоянном токе изменяется в зависимости от температуры его перехода. На рисунке 9 показан световой поток нескольких светодиодов в зависимости от температуры перехода. Температурная зависимость намного меньше для светодиодов InGaN (например, синий, зеленый, белый), чем для светодиодов AlGaInP (например, красный и желтый).

Рис. 9. Относительный световой поток красного, синего и белого светодиода с преобразованием люминофора в зависимости от температуры перехода.

Данные основаны на литературе LumiLeds

Данные приведены к 100% при температуре перехода 25 ° C.

Некоторые производители систем включают схему компенсации, которая регулирует ток через светодиод, чтобы поддерживать постоянный световой поток при различных температурах окружающей среды. Это может привести к перегрузке светодиодов в некоторых системах в течение продолжительных периодов высокой температуры окружающей среды, потенциально сокращая их срок службы.

Большинство производителей светодиодов публикуют кривые, аналогичные приведенным на рисунке 9, для своих продуктов, а точные соотношения для различных продуктов будут разными.Важно отметить, что многие из этих графиков показывают светоотдачу как функцию температуры перехода, а не температуры окружающей среды. Светодиод, работающий в окружающей среде при нормальной комнатной температуре (от 20 ° C до 25 ° C) и при токах, рекомендованных производителем, может иметь гораздо более высокие температуры перехода, например от 60 ° C до 80 ° C. Температура перехода зависит от:

  • температура окружающей среды
  • ток через светодиод
  • количество теплоотводящего материала внутри и вокруг светодиода

Обычно спецификатору освещения не нужно знать об этих отношениях; производитель светодиодной системы освещения должен включать соответствующие теплоотводящие и другие компенсирующие механизмы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.