Traditsiooniline lähenemine LED-lampidele põhjustab sageli fundamentaalsetest asjaoludest arusaamatust. See on umbes lampide efektiivsusest ning LED- ja tavalampide disaini mõjust efektiivsusele.
Valgusti kasutegur on valgustist väljuva valgusvoo ja kogu valgusallika tekitatud valgusvoo suhe. Näiteks lambipirni kujul ilma valgustusseadmeteta, peamiselt ilma helkurita, on kasutegur 100%. See ei tähenda sugugi, et see on ideaal, mille poole peame püüdlema; lampide puhul - vähem tõhusust, see ei tähenda halvemat. Kõik katsed valgust (otsa) koondada viivad efektiivsuse vähenemiseni. Kuid kontsentreerimismeetod ja helkuri kvaliteet võivad olla erinevad ning lampidel on erinev efektiivsus. Tõhususe järgi saate võrrelda ainult neid valgusteid, millel on sarnane valgusjaotus(KSS), sel juhul määrab efektiivsuse kvaliteet optiline süsteem lamp (reflektor, klaas). Erineva KSS-iga valgusteid pole efektiivsuse mõttes mõtet võrrelda!
Põhiline erinevus LED-ide ja lampide vahel on see, et nad säravad ainult ühes pooltasandis. See tähendab, LED-lamp ilma valgustusseadmeteta (100% efektiivsus) suunatakse! Ilma sekundaarse optikata LED-ide kiirgusnurk on 90-120 kraadi. Näiteks kui võrrelda kahte sama valgusvooga lambipirni ja LED-i (100% kasutegur) "lampi", siis samal kaugusel oleva lambi teljel on valgustus umbes 2 korda väiksem. kui LED-i teljel. Kui proovite koguda lambi valgusvoogu peegeldi abil (sama kiirgusnurga saavutamiseks), siis igal juhul ei saa te peegelduskadude tõttu sama valgustust, mida LED pakub. Sellega seoses on suundvalgustites mõttekas lambipirni valgusallika asendamine LED-allikaga, isegi kui nendel allikatel on sama valgusefektiivsus (lm/W).
Kui lambiga valgustil on lehtklaas, see tähendab, et kogu valgusallikas on lambi sees, Lambi efektiivsus väheneb oluliselt tingitud asjaolust, et põhiosa lambist väljuvast valgusest peegeldub, see tähendab peegelduskadudega. Sellise disainiga LED-lambi puhul efektiivsus praktiliselt ei vähene(ainult kaod klaasis on ca 5%), kuigi intuitiivselt tundub, et analoogselt lambilampidega peaks efektiivsus vähenema.
Lameklaasiga torulambi efektiivsus on umbes 50–60%.
Lameklaasiga LED-lambi efektiivsus on umbes 95%.
See on peamine põhimõtteline erinevus LED lambid lampidest. Suunatud LED-tuled on palju tõhusamad kui suunatuled. See on suuresti tingitud disainifunktsioonid LEDid ja mitte ainult nende kõrge valgustõhusus.
Selle asjaolu mõistmine peaks viima LED-lampe kasutavate valgustusseadmete arvutamise lähenemisviiside läbivaatamiseni.
Alates elektrivalgustuse leiutamisest on teadlased loonud üha säästlikumaid allikaid. Kuid tõeline läbimurre selles vallas oli LED-ide leiutamine, mis ei jää oma eelkäijatele valgusvoo poolest alla, kuid tarbivad kordades vähem elektrit. Nende loomisele, alates esimesest indikaatorelemendist ja lõpetades seni heledaima "Cree" dioodiga, eelnes tohutu töö. Täna proovime selle välja mõelda erinevaid omadusi LED-ide puhul saame teada, kuidas need elemendid arenesid ja kuidas neid klassifitseeritakse.
Loe artiklist:
Valgusdioodide tööpõhimõte ja disain
LED-e eristab tavapärastest valgustusseadmetest hõõgniidi, hapra pirni ja gaasi puudumine. See on neist põhimõtteliselt erinev element. Teaduslikult öeldes tekib kuma tänu p- ja n-tüüpi materjalide olemasolule selles. Esimesed koguvad positiivse laengu ja teised negatiivse laengu. P-tüüpi materjalid akumuleerivad elektrone, n-tüüpi materjalid aga augud (kohad, kus elektronid puuduvad). Hetkel, mil kontaktidele tekib elektrilaeng, tormavad nad p-n-siirde poole, kus iga elektron süstitakse p-tüüpi. Tagurpidi, negatiivne n-tüüpi kontakt, sellise liikumise tagajärjel tekib sära. See on põhjustatud footonite vabanemisest. Kuid mitte kõik footonid ei kiirga inimsilmale nähtavat valgust. Jõudu, mis paneb elektronid liikuma, nimetatakse LED-vooluks.
Sellest teabest pole tavainimesele kasu. Piisab teadmisest, et LED-il on vastupidav korpus ja kontaktid, mida võib olla 2 kuni 4, ning ka sellest, et igal LED-il on oma valgustamiseks vajalik nimipinge.
Hea teada!Ühendus tehakse alati samas järjekorras. See tähendab, et kui ühendate "+" elemendi "-" kontaktiga, siis ei teki sära - p-tüüpi materjalid lihtsalt ei saa laadida, mis tähendab, et ülemineku poole ei liiguta.
LED-ide klassifikatsioon nende kasutusvaldkonna järgi
Sellised elemendid võivad olla indikaator ja valgustus. Esimesed leiutati enne teist ja neid on raadioelektroonikas juba pikka aega kasutatud. Kuid esimese valgustus-LED-i tulekuga algas tõeline läbimurre elektrotehnikas. Nõudlus seda tüüpi valgustusseadmete järele kasvab pidevalt. Kuid edusammud ei seisa paigal – leiutatakse ja pannakse tootmisse uusi tüüpe, mis muutuvad heledamaks ilma rohkem energiat kulutamata. Vaatame üksikasjalikumalt, mis on LED-id.
Märgutuled: natuke ajalugu
Esimene selline punane LED loodi kahekümnenda sajandi keskel. Kuigi see oli madala energiatõhususega ja kiirgas tuhmi kuma, osutus suund paljulubavaks ja areng selles valdkonnas jätkus. 70ndatel ilmusid rohelised ja kollased elemendid ning töö nende täiustamiseks ei peatunud. Aastaks 90 ulatub nende valgusvoo tugevus 1 luumenini.
1993. aastat tähistas esimese sinise LED-i ilmumine Jaapanis, mis oli palju heledam kui tema eelkäijad. See tähendas, et nüüd, kombineerides kolme värvi (mis moodustavad kõik vikerkaare toonid), saate mis tahes värvi. 2000. aastate alguses jõudis valgusvoog juba 100 luumenini. Tänapäeval täiustavad LED-id jätkuvalt, suurendades heledust ilma energiatarbimist suurendamata.
LED-ide kasutamine majapidamis- ja tööstusvalgustuses
Nüüd kasutatakse selliseid elemente kõigis tööstusharudes, olgu selleks masina- või autotootmine, tootmistöökodade, tänavate või korterite valgustus. Kui võtta viimased arengud, siis võib öelda, et isegi taskulampide LED-ide omadused ei jää mõnikord alla vanadele 220 V halogeenlampidele. Proovime tuua ühe näite. Kui võtame 3 W LED-i omadused, on need võrreldavad 20-25 W tarbitava hõõglambi andmetega. Tulemuseks on peaaegu 10-kordne energiasääst, mida igapäevaselt pidev kasutamine korteris annab väga olulisi eeliseid.
Millised on LED-ide eelised ja kas neil on puudusi?
Valgusdioodide positiivsete omaduste kohta võib palju öelda. Peamised on järgmised:
Mis puudutab negatiivseid aspekte, siis on neid ainult kaks:
- Töötage ainult koos pidev pinge;
- See tuleneb esimesest - nendel põhinevate lampide kõrge hind kasutusvajaduse tõttu (elektrooniline stabiliseerimisseade).
Millised on LED-ide peamised omadused?
Valides selliseid elemente konkreetseks otstarbeks, pöörab igaüks tähelepanu oma tehnilistele andmetele. Peamised asjad, millele peaksite nende põhjal seadmete ostmisel tähelepanu pöörama:
- tarbimisvool;
- Nimipinge;
- energiatarve;
- värvitemperatuur;
- valgusvoo tugevus.
Seda näeme märgistusel. Tegelikult on omadusi palju rohkem. Räägime nüüd neist.
LED voolutarve - mis see on?
LED-i tarbimisvool on 0,02 A. Kuid see kehtib ainult ühe kristalliga elementide kohta. On ka võimsamaid valgusdioode, mis võivad sisaldada 2, 3 või isegi 4 kristalli. Sel juhul suureneb voolutarbimine, mis on kiipide arvu mitmekordne. Just see parameeter määrab vajaduse valida sisendis joodetud takisti. Sel juhul takistab LED-takistus suurel voolul LED-elementi koheselt põletamast. See võib juhtuda suure võrguvoolu tõttu.
Nimipinge
LED-i pinge sõltub otseselt selle värvist. See juhtub nende valmistamiseks kasutatud materjalide erinevuse tõttu. Mõelgem sellele sõltuvusele.
| LED värv | Materjal | Edasivoolu pinge 20 mA | |
|---|---|---|---|
| Tüüpiline väärtus (V) | Vahemik (V) |
||
| IR | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| Punane | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Oranž | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Kollane | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Roheline | GaP, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Sinine | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| Valge | Sinine/UV diood fosforiga | 3,6 | 2,7-4,3 |
Valgusdioodi takistus
Iseenesest võib sama LED-i olla erinev vastupanu. See muutub sõltuvalt selle kaasamisest vooluringi. Ühes suunas - umbes 1 kOhm, teises - mitu MOhm. Kuid siin on nüanss. LED-takistus on mittelineaarne. See tähendab, et see võib muutuda sõltuvalt sellele rakendatavast pingest. Mida kõrgem on pinge, seda väiksem on takistus.
Valgusvõimsus ja valgusvihu nurk
Valgusdioodide valgusvoo nurk võib varieeruda olenevalt nende kujust ja valmistamismaterjalist. See ei tohi ületada 120 0. Sel põhjusel, kui on vaja suuremat hajutamist, kasutatakse spetsiaalseid helkureid ja läätsi. See "suunavalguse" kvaliteet aitab kaasa suurimale valgusvoogule, mis võib ulatuda 300-350 lm-ni ühe 3 W LED-i kohta.
LED lambi võimsus
LED-i võimsus on puhtalt individuaalne väärtus. See võib varieeruda vahemikus 0,5 kuni 3 W. Seda saab määrata Ohmi seaduse abil P = I × U , Kus I – voolutugevus ja U - LED pinge.
Võimsus on üsna oluline näitaja. Eriti kui on vaja arvutada, mida on vaja teatud arvu elementide jaoks.
Värviline temperatuur
See parameeter on sarnane teiste lampidega. LED-luminofoorlampidele lähim temperatuurispekter on. Värvustemperatuuri mõõdetakse K (Kelvin). Valgus võib olla soe (2700-3000K), neutraalne (3500-4000K) või külm (5700-7000K). Tegelikult on toone palju rohkem, peamised on siin loetletud.
LED-elemendi kiibi suurus
Isegi praegu ei ole võimalik seda parameetrit ostmisel ise mõõta. kallis lugeja selgub miks. Levinumad suurused on 45x45 mil ja 30x30 mil (vastab 1 W), 24x40 mil (0,75 W) ja 24x24 mil (0,5 W). Kui tõlkida tuttavamaks mõõtmissüsteemiks, võrdub 30x30 mil 0,762x0,762 mm.
Ühes LED-is võib olla palju kiipe (kristalle). Kui elemendil pole fosforikihti (RGB - värv), saab kristallide arvu lugeda.
Tähtis!Ärge ostke väga odavaid LED-e toodetud Hiinas. Nad ei pruugi mitte ainult olla Madal kvaliteet, kuid nende omadused on enamasti ülehinnatud.
Mis on SMD LED-id: nende omadused ja erinevused tavalistest
Selle lühendi selge dekodeerimine näeb välja nagu Surface Mount Devices, mis tähendab sõna-sõnalt "pinnale paigaldatud". Selguse huvides võib meenutada, et tavalised silindrilised valgusdioodid jalgadel on süvistatud tahvlisse ja joodetud teiselt poolt. Seevastu SMD komponendid on kinnitatud küünistega samal küljel, kus nad ise asuvad. See paigaldus võimaldab luua kahepoolseid trükkplaate.
Sellised LED-id on palju heledamad ja kompaktsemad kui tavalised ning on uue põlvkonna elemendid. Nende mõõtmed on märgitud märgistusel. Kuid ärge ajage segamini SMD LED-i suurust ja kristalli (kiipi), mille komponendis võib olla palju. Vaatame mitut neist valgusdioodidest.
LED SMD2835 parameetrid: mõõtmed ja omadused
Paljud algajad käsitöölised ajavad märgid SMD2835 segamini SMD3528-ga. Ühest küljest peaksid need olema samad, sest märgistus näitab, et nende LED-ide mõõtmed on 2,8x3,5 mm ja 3,5 × 2,8 mm, mis on sama asi. See on aga eksiarvamus. Tehnilised andmed SMD2835 LED on palju kõrgem, samas kui selle paksus on vaid 0,7 mm versus SMD3528 2 mm. Vaatame erinevate võimsustega SMD2835 andmeid:
| Parameeter | Hiina 2835 | 2835 0,2W | 2835 0,5W | 2835 1W |
|---|---|---|---|---|
| Valgusvoo tugevus, Lm | 8 | 20 | 50 | 100 |
| Energiatarve, W | 0,09 | 0,2 | 0,5 | 1 |
| Temperatuur, kraadides C | +60 | +80 | +80 | +110 |
| Voolutarve, mA | 25 | 60 | 150 | 300 |
| Pinge, V | 3,2 | |||
Nagu aru saate, võivad SMD2835 tehnilised omadused olla üsna erinevad. Kõik sõltub kristallide kogusest ja kvaliteedist.
5050 LED Tehnilised andmed: suurem SMD komponent
On üsna üllatav, et oma suurte mõõtmetega on sellel LED-il väiksem valgusvoog kui eelmine versioon– ainult 18-20 Lm. Selle põhjuseks on kristallide väike arv – tavaliselt on neid vaid kaks. Selliste elementide levinuim rakendus on LED-ribad. Riba tihedus on tavaliselt 60 tk/m, mis annab kokku ca 900 lm/m. Nende eeliseks on sel juhul see, et teip annab ühtlase rahuliku valguse. Sel juhul on selle valgustusnurk maksimaalne ja võrdne 120 0.
Selliseid elemente toodetakse valge helgiga (külm või soe toon), ühevärvilise (punane, sinine või roheline), kolmevärvilise (RGB) ja neljavärvilise (RGBW).
SMD5730 LED-ide omadused
Võrreldes selle komponendiga loetakse eelmised juba aegunuks. Neid võib juba nimetada ülierksateks LED-ideks. 3 volti, mis toidavad nii 5050 kui ka 2835, toodavad siin kuni 50 lm 0,5 vatti juures. SMD5730 tehnilised omadused on suurusjärgu võrra kõrgemad, mis tähendab, et nendega tuleb arvestada.
Siiski pole see SMD komponentide kõige eredam LED. Suhteliselt hiljuti Venemaa turg ilmusid elemendid, mis sõna otseses mõttes ületasid kõiki teisi. Me räägime neist nüüd.
Cree LED-id: omadused ja tehnilised andmed
Praeguseks pole Cree toodetele analooge. Omadused kaugemale eredad LED-id nende lavastused on tõeliselt hämmastavad. Kui eelmised elemendid võiks uhkeldada ühe kiibi valgusvooga vaid 50 Lm, siis näiteks Cree XHP35 LED-i omadused räägivad 1300-1500 Lm ühest kiibist. Kuid nende võimsus on ka suurem - see on 13 W.
Kui võtame kokku selle kaubamärgi LED-ide erinevate modifikatsioonide ja mudelite omadused, näeme järgmist:
SMD LED “Cree” valgusvoo tugevust nimetatakse prügikastiks, mis on kohustuslik märgistada pakendile. IN Hiljuti Selle kaubamärgi võltsinguid on palju, peamiselt valmistatud Hiinas. Ostmisel on neid raske eristada, kuid pärast kuuajalist kasutamist nende valgus tuhmub ja nad ei erine enam teistest. Üsna kõrge hinnaga on selline omandamine üsna ebameeldiv üllatus.
Pakume teile sellel teemal lühikest videot:
LED-i kontrollimine multimeetriga - kuidas seda teha
Kõige lihtsam ja ligipääsetaval viisil on "järjepidevus". Multimeetritel on spetsiaalselt dioodide jaoks eraldi lüliti asend. Pärast seadme soovitud asendisse lülitamist puudutame sondidega LED-jalgu. Kui ekraanile ilmub number "1", peaksite polaarsust muutma. Selles asendis peaks multimeetri helisignaal kõlama helisignaal ja LED süttib. Kui seda ei juhtu, tähendab see, et see on ebaõnnestunud. Kui valgusdiood töötab korralikult, kuid vooluringi joodetuna ei tööta, võib sellel olla kaks põhjust - selle vale asukoht või takisti rike (tänapäevastes SMD komponentides on see juba sisse ehitatud, mis selguvad "valimise" käigus).
Valgusdioodide värvikodeerimine
Sellistele toodetele ei ole üldtunnustatud ülemaailmset märgistust, iga tootja määrab endale sobiva värvi. Venemaal nad kasutavad värvide kodeerimine LED-id, kuid vähesed kasutavad seda, sest tähtede tähistustega elementide nimekiri on üsna muljetavaldav ja vaevalt, et keegi tahaks seda meeles pidada. Kõige tavalisem tähemärgistus, mida paljud peavad üldtunnustatud. Kuid selliseid märgiseid leidub sagedamini mitte võimsatel elementidel, vaid LED-ribadel.
LED-riba märgistuskoodi dekodeerimine
Lindi märgistamise mõistmiseks peate pöörama tähelepanu tabelile:
| Asukoht koodis | Eesmärk | Nimetused | Nimetuse selgitus |
|---|---|---|---|
| 1 | Valgusallikas | LED | Valgusdiood |
| 2 | Helendav värv | R | Punane |
| G | Roheline | ||
| B | Sinine | ||
| RGB | Ükskõik milline | ||
| CW | Valge | ||
| 3 | Paigaldusmeetod | SMD | Pinnale paigaldatav seade |
| 4 | Kiibi suurus | 3028 | 3,0 x 2,8 mm |
| 3528 | 3,5 x 2,8 mm | ||
| 2835 | 2,8 x 3,5 mm | ||
| 5050 | 5,0 x 5,0 mm | ||
| 5 | LED-ide arv pikkuse meetri kohta | 30 | |
| 60 | |||
| 120 | |||
| 6 | Kaitseaste: | IP | Rahvusvaheline kaitse |
| 7 | Tahkete esemete läbitungimisest | 0-6 | Vastavalt standardile GOST 14254-96 (standard IEC 529-89) "Kaitseaste (IP-kood)" |
| 8 | Vedeliku läbitungimisest | 0-6 |
Näiteks võtame konkreetse LED CW SMD5050/60 IP68 märgistuse. Sellest saame aru, mis meid ees ootab LED ribavalgusti valge pindpaigaldamiseks. Sellele paigaldatud elemendid on mõõtudega 5x5mm, koguses 60tk/m. Kaitseaste lubab teda kaua aega töötada vee all.
Mida saate LED-idest oma kätega teha?
See on väga huvitav küsimus. Ja kui vastate sellele üksikasjalikult, võtab see palju aega. Valgusdioodide levinuim kasutusala on ripatsi ja ripplaed, tööpiirkond köögis või isegi arvuti klaviatuuril.
Ekspertarvamus
ES, EM, EO projekteerimisinsener (toiteallikas, elektriseadmed, sisevalgustus) ASP North-West LLC
Küsige spetsialistilt“Selliste elementide tööks on vaja võimsuse stabilisaatorit või kontrollerit. Võite selle isegi oma vanast võtta Hiina vanik. Paljud "käsitöölised" kirjutavad, et piisab tavalisest alandava trafost, kuid see pole nii. Sel juhul hakkavad dioodid vilkuma.
Voolu stabilisaator - mis funktsiooni see täidab?
LED-ide stabilisaator on toiteallikas, mis alandab pinget ja ühtlustab voolu. Teisisõnu, see loob tingimused normaalne töö elemendid. Samal ajal kaitseb see LED-ide pinge suurenemise või languse eest. Seal on stabilisaatorid, mis ei saa mitte ainult reguleerida pinget, tagades valguselementide sujuva sumbumise, vaid ka juhtida värvi- või virvendusrežiime. Neid nimetatakse kontrolleriteks. Sarnased seadmed võib näha vanikutel. Neid müüakse ka elektripoodides RGB-ribadega ümberlülitamiseks. Sellised kontrollerid on varustatud kaugjuhtimispultidega.
Sellise seadme disain pole keeruline ja soovi korral saab oma kätega valmistada lihtsa stabilisaatori. Selleks on vaja vaid pisut teadmisi raadioelektroonikast ja jootekolbi käes hoidmise oskust.
Päevatuled autole
Valgusdioodide kasutamine autotööstuses on üsna levinud. Näiteks DRL-id toodetakse ainult nende abiga. Kui aga auto ei ole varustatud sõidutuledega, võib nende ostmine teie tasku lüüa. Paljud autohuvilised lepivad odava LED-ribaga, kuid see pole kuigi hea mõte. Eriti kui selle valgusvoo tugevus on madal. Hea lahendus võib olla Cree dioodidega isekleepuva teibi ostmine.
Täiesti võimalik on teha DRL-e, kasutades juba katkiseid, asetades vanadesse korpustesse uued võimsad dioodid.
Tähtis! Päeval sõidutuled loodud just selleks, et auto oleks nähtav päeval ja mitte öösel. Pole mõtet kontrollida, kuidas need pimedas särama hakkavad. DRL-id peaksid olema päikese käes nähtavad.
Vilkuvad LEDid - milleks see on?
Hea võimalus selliste elementide kasutamiseks oleks reklaamtahvel. Kuid kui see staatiliselt helendab, ei tõmba see väärilist tähelepanu. Peamine ülesanne on kilbi kokkupanek ja jootmine – selleks on vaja teatud oskusi, mille omandamine pole keeruline. Pärast kokkupanekut saate samast vannist kontrolleri paigaldada. Tulemuseks on vilkuv reklaam, mis tõmbab selgelt tähelepanu.
Värvimuusika valgusdioodide abil – kas seda on raske teha?
See töö pole enam algajatele. Täisväärtusliku värvimuusika oma kätega kokkupanemiseks vajate mitte ainult elementide täpset arvutamist, vaid ka teadmisi raadioelektroonikast. Kuid sellegipoolest on selle kõige lihtsam versioon igaühele jõukohane.
Raadioelektroonika poodidest leiab alati helianduri ja paljudel tänapäevastel lülititel on see olemas (plaksudes valgus). Kui teil on LED-riba ja stabilisaator, saate soovitud tulemuse saavutada, kui juhite "+" toiteallikast ribale läbi sarnase pauguti.
Pinge indikaator: mida teha, kui see läbi põleb
Kaasaegsed indikaatorkruvikeerajad koosnevad valgusdioodist ja isolaatoriga takistitest. Enamasti on see eboniidi sisestus. Kui sees olev element läbi põleb, saab selle asendada uuega. Ja värvi valib meister ise.
Teine võimalus on teha ketistester. Selleks on vaja 2 AA patareid, juhtmed ja valgusdiood. Pärast akude järjestikku ühendamist jootme elemendi ühe jala aku plussiga. Juhtmed tulevad teisest jalast ja aku miinusest. Selle tulemusena süttib lühise korral diood (kui polaarsust ei pöörata ümber).
LED-ühenduse skeemid - kuidas kõike õigesti teha
Selliseid elemente saab ühendada kahel viisil - järjestikku ja paralleelselt. Samas ei tohi unustada, et valgusdiood peab olema õigesti paigutatud. Vastasel juhul skeem ei tööta. Tavalistes silindrilise kujuga rakkudes saab seda määrata järgmiselt: katoodil (-) on nähtav lipp, see on anoodist veidi suurem (+).
Kuidas arvutada LED-takistust
Valgusdioodi takistuse arvutamine on väga oluline. Vastasel juhul põleb element lihtsalt läbi, ei suuda taluda võrguvoolu suurust.
Seda saab teha järgmise valemi abil:
R = (VS – VL) / I, Kus
- VS - toitepinge;
- VL – LED-i nimipinge;
- I – LED-vool (tavaliselt 0,02 A, mis võrdub 20 mA).
Soovi korral on kõik võimalik. Ahel on üsna lihtne - me kasutame toiteallikat purunenud mobiiltelefon või mõni muu. Peaasi, et sellel oleks alaldi. Oluline on mitte koormaga (dioodide arvuga) üle pingutada, vastasel juhul on oht toiteallika põlemiseks. Tavaline laadija saab hakkama 6-12 elemendiga. Arvuti klaviatuurile saate paigaldada värvilise taustvalgustuse, võttes 2 sinist, valget, punast, rohelist ja kollast elementi. See osutub üsna ilusaks.
Abistav teave! Toiteallika toitepinge on 3,7 V. See tähendab, et dioodid tuleb ühendada paralleelselt järjestikku ühendatud paaridena.
Paralleel- ja jadaühendus: kuidas neid teostatakse
Füüsika ja elektrotehnika seaduste järgi millal paralleelühendus pinge jaotub ühtlaselt kõikidele tarbijatele, jäädes igaühel muutumatuks. Järjestikuse paigaldamise korral jagatakse voog ja iga tarbija juures muutub see nende arvu kordseks. Ehk kui võtta 8 järjestikku ühendatud valgusdioodi, siis need töötavad normaalselt 12 V peal. Kui ühendada paralleelselt, siis põlevad läbi.
Parim variant 12 V valgusdioodide ühendamine
Iga LED-riba on mõeldud ühendamiseks stabilisaatoriga, mis toodab 12 või 24 V. Täna on riiulitel Vene kauplused saadaval suur valik tooteid erinevad tootjad nende parameetritega. Kuid ikkagi on ülekaalus 12 V lindid ja kontrollerid. See pinge on inimesele ohutum ja selliste seadmete maksumus on madalam. KOHTA iseühendus 12 V võrku mainiti veidi kõrgemal, kuid kontrolleriga ühendamisel ei tohiks probleeme tekkida - nendega on kaasas skeem, millest isegi koolipoiss aru saab.
Lõpuks
Valgusdioodide populaarsus ei saa vaid rõõmustada. Lõppude lõpuks paneb see edusammud edasi liikuma. Ja kes teab, võib-olla lähitulevikus ilmuvad uued LED-id, mille jõudlus on suurusjärgus suurem kui praegu.
Loodame, et meie artikkel oli meie kallile lugejale kasulik. Kui teil on selle teema kohta küsimusi, küsige neid aruteludes. Meie meeskond on alati valmis neile vastama. Kirjutage, jagage oma kogemusi, sest see võib kedagi aidata.
Video: kuidas LED-i õigesti ühendada
LED lambidKaasaegne on piisava heledusega, mida ei saanud öelda eelmise põlvkonna LED-ide kohta, mille madal heledus piiras oluliselt nende kasutamist. Praegu, ..
Tõhusus. Kaasaegse tõhusus LED lambid on 22%. Lisaks kõrgele kasutegurile on LED-lampidel ka suurepärane vastupidavus, kuni 50 000 tundi, mis omakorda võrdub 17-aastase tööajaga 8 tundi päevas. Kaasaegne on piisava heledusega, mida ei saanud öelda eelmise põlvkonna LED-ide kohta, mille madal heledus piiras oluliselt nende kasutamist. Praegu, pärast väljaandmist LED heledus, on nende populaarsus hüppeliselt kasvanud. Vaatamata sellele kõrge hind , kuid tänu suurele efektiivsusele, kasutuseale ning olulisele elektri- ja paigaldustööde kokkuhoiule koguvad LED-id üha enam populaarsust. Lisaks võimaldab LED-lampide pikk kasutusiga neid paigaldada raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse, see kehtib eriti LED-ide kasutamisel V . Kogu selle aja valgustehnoloogia maailmas domineerinud hõõglampidel on olnud enam kui 130 aastat ajalugu. suur summa Puudused: see on habras niit, mis võib raputamise ajal ebaõnnestuda, ja kõrge soojusväljundi protsent, mis vähendab oluliselt kasuliku võimsuse ja valgusvoo suhet. Tõhusus tavalised lambid hõõglamp on ainult 2,6%. Tehnoloogiliselt arenenum luminofoorlamp on veidi kõrgema, 8,7% kasuteguriga ning andnud olulise panuse ka energiasäästu. Luminofoorlampide kasutamine on paljastanud mitmeid olulisi puudujääke: see ja lühiajaline operatsioon sisse tegelikud tingimused, võimalik virvendus ja võimalik sisselülitamisest keeldumine, millal madalad temperatuurid, samuti vilgub pinge puudumisel. Lisaks vajavad läbipõlenud luminofoorlambid spetsiaalset utiliseerimist. Luminofoorlambid Neil on äärmiselt negatiivne suhtumine vahelduvasse töötsüklisse, sisse- ja väljalülitusse.
on kõrge efektiivsusega, madal energiatarve ja pikk kasutusiga, ere valgus, suurepärane valgustus ja virvendus puudub. Tänu kõrgele tööomadused muutuvad üha laiemaks, kasutatakse neid eriti sageli. Ettevõte Professionaalne valgus ja Heli pakub teile laia valikut kaasaegseidLED lambid Ja kõrge kvaliteet taskukohase hinnaga, mis põhineb kvaliteedilLED lambid(cm:) .
Samuti saate meie veebisaidil vaadata muud teavet, mis võib teile huvi pakkuda ning meie spetsialistid annavad teile omakorda tehniline abi: , , , , , , ,
Kui tõhusad LED-id tegelikult on ja kuidas saate nende eluiga pikendada?
Kuidas mõõta nende efektiivsust kodus ja suurendada efektiivsust, samuti suurendada LED-lampide vastupidavust?
Kõigile neile küsimustele vastamiseks piisab mitme visuaalse katse läbiviimisest ilma keerulisi laboriinstrumente kasutamata.
LED on üks tõhusamaid ja lihtsamini kasutatavaid valgusallikaid. Kuid samal ajal raiskab see ikkagi suurema osa tarbitud energiast, muutes selle mitte valguseks, vaid soojuseks. 
LED-e pole muidugi vaja võrrelda tavalise lambipirniga, siin on nad kaugele ette jooksnud. Aga kui kõrge on teie arvates nende tegelik tõhusus?
Kuidas mõõta LED-i tõhusust
Kontrollime seda reaalajas, mitte pakenditel olevate siltide ja internetis olevate tabelite andmete järgi, vaid kodus kolorimeetrilise meetodiga.
Kui langetate LED-i vette ja mõõdate temperatuuri erinevust enne selle sisselülitamist ja mõnda aega pärast seda, saate teada, kui palju sellest saadavast energiast soojust saab. 
Teades kulutatud ja soojuseks kaotsiläinud energia koguhulka, saate tõesti teada, kui palju sellest kasu on see allikas valgus muutus valguseks.
Mahuti, milles mõõtmisi tehakse, peab olema isoleeritud välis- ja seestpoolt temperatuurikõikumiste eest. Selle jaoks tavaline sobib küll kolb termosest. 
Mõne muudatusega saate täiesti kasutatava omatehtud kolorimeetri. 
Voolulekke isoleerimiseks ja vältimiseks tuleks kõik LED-i juhtmed ja klemmid katta paksu elektriisolatsioonilakiga. 
Enne katset valage kolbi 250 ml destilleeritud vett.
Asetage LED vette, kuni see katab selle täielikult. Sel juhul peaks valgus vabalt välja tulema. 
Lülitage toide sisse ja alustage aja loendamist. 
10 minuti pärast lülitage pinge välja ja mõõtke uuesti vee temperatuuri. 
Samal ajal ärge unustage seda hästi segada.
Nüüd peate katset kordama, kuid seekord sulgege maatriks tihedalt läbipaistmatu materjaliga. See on vajalik selleks, et energia ei saaks süsteemist valguse kujul lahkuda. 
Katset suletud prooviga korratakse uuesti samas järjestuses:
- 250 ml destilleeritud vett
- algtemperatuuri mõõtmine
- 10 minutit "sära"
- lõplik temperatuuri mõõtmine
1/4
Pärast kõiki mõõtmisi ja katseid võite jätkata arvutustega.
Tõhususe arvutamine
Oletame, et selle mudeli valgusallika keskmine tarbimine on 47,8 W. Tööaeg - 10 minutit. 
Kui asendame need andmed valemiga, leiame, et 600 sekundi jooksul kulutati LED-i valgustamiseks 28 320 J. 
Suletud mudeli puhul kuumenes vesi 27-50 kraadini. Vee soojusmahtuvus on 4200 J ja selle mass on 0,25 kg.
Veel 130 J kraadi kohta kulus pirni soojendamiseks, pluss LEDi enda soojendamiseks on vaja energiat lisada. See kaalub 27 grammi ja koosneb peamiselt vasest. Tulemuseks on 27377 J. 
Vabanenud ja kulutatud energia suhe on 96,7%. See tähendab, et üle 3% on puudu. Täpselt nii see on soojuskaod.
Avatud LED-i puhul soojendas vesi 28-45 kraadi. Kõik muud muutujad jäid samaks. Siinne arvutus näeks välja selline: 
Millise järelduse saab kõigist nendest katsetest ja arvutustest teha?
Nagu sellest väikesest katsest näha, lahkus umbes 28% energiast süsteemist otse valguse kujul. Ja kui võtta arvesse 3% soojuskadudest, siis jääb alles vaid 25%. 
Nagu näete, on LED-id ideaalsetest valgusallikatest endiselt väga kaugel, kuna paljud müüjad neid esitlevad.
Veelgi hullem on see, et turul on sageli äärmiselt madala kvaliteediga ja veelgi madalama efektiivsusega mudeleid.
Heledus ja võimsus
Võrdleme nüüd erinevate mudelite heledust ja vaatame, millest see sõltub ja kas saame seda kuidagi mõjutada. Usaldusväärse võrdluse tegemiseks kasutage tavalist torujuppi ja luksmõõturit.
Oletame, et eelnevalt testitud kvaliteetne näidis valgustab 1100 luksi. Ja seda voolutarbega 50 W. 
Ja kui võtate rohkem odav mudel? Andmed võivad osutuda kaks korda väiksemaks – alla 5500 luksi. 
Ja see on sama jõuga! Selgub, et maksate valguse eest sama palju kui esimesel juhul, kuid saate seda 50% vähem.
Kas võimalikult vähe energiat kulutades on võimalik saada 3 korda rohkem valgust? 
See on võimalik, kuid selleks on vaja LED-i, mis töötab veidi erinevas režiimis. Et mõista, kuidas seda teha, peate tegema veel mõned mõõtmised.
Esiteks peaksite olema huvitatud heleduse sõltuvusest energiatarbimisest. Suurendage järk-järgult võimsust ja jälgige luksmõõdiku näitu. 
Selle tulemusena jõuate sellise mittelineaarse seoseni. 
Kui see oleks lineaarne, saaksite midagi sellist. 
See osutub veelgi huvitavamaks, kui arvutate LED-i suhtelise efektiivsuse, võttes 50 W võimsuse väärtuseks 100%. 
Näete, kuidas selle tõhusus halveneb. See halvenemine võimsuse suurenemisega on omane kõigile LED-idele. Ja sellel on mitu põhjust.
Miks LED-i efektiivsus halveneb
Üks neist on loomulikult küte. Temperatuuri tõustes väheneb footonite tekke tõenäosus p-n-siirdes. 
Lisaks väheneb nende footonite energia. Isegi koos hea jahutus korpus, temperatuur p-n ristmik võib olla kümneid kraadi kõrgem, kuna see on metallist eraldatud safiirsubstraadiga. 
Ja see ei juhi soojust eriti hästi. Temperatuuride erinevust saab arvutada, teades kristalli mõõtmeid ja sellel tekkivat soojust. 
1 W soojuseraldusega, võttes arvesse aluspinna paksust ja pindala, on ristmiku temperatuur 11,5 kraadi kõrgem.
Odava LED-i puhul on kõik palju hullem. Siin on tulemuseks üle 25 kraadi. 
Kõrge ühendustemperatuur põhjustab kristalli kiiret lagunemist, lühendades selle kasutusiga. Siin tekib vilkumine, vilkumine jne. 
Huvitav, kas tootjad pole sellest temperatuuride erinevusest teadlikud või loovad nad meelega hukule määratud seadmeid?
Sageli töötavad komponendid, mis näivad olevat normaalsed, kallid lambid ekstreemsetes tingimustes, kl maksimaalsed temperatuurid ilma igasuguse ohutusvarudeta. 
Kuni vool on väike, pole seda märgata. Kuid ruutsuhte tõttu muutub voolu suurenedes üha suurem osa energiast kasutuks soojuseks. 
Kuidas tõhusust suurendada
See tähendab, et ühendage teine LED paralleelselt, vähendades sellega takistuse kadu poole võrra. Ja see meetod kindlasti töötab. 
Ühendades lambiga paralleelselt kaks LED-i ühe asemel, saate vähema energiaga rohkem valgust ja vastavalt ka vähem soojust.
Loomulikult pikendab see ka LED-i eluiga. 
Te ei pea peatuma ja ühendama ühe dioodi asemel 3,4 dioodi, see ei lähe halvemaks. 
Ja kui mitme LED-i jaoks pole piisavalt ruumi, saate paigaldada algselt suure võimsusega LED-i. Näiteks 100-vatine, 50-vatine lamp. 
Just nii saab lambi efektiivsust tõsta mitu korda, sama energiakuluga kui algallikal, kuid väiksema võimsusega ning töötades oma võimaluste piiril.
Pealegi, kui kasutate maksimaalsest võimsusest mitte rohkem kui kolmandikku, unustate igaveseks, mis tunne on läbipõlenud LED-ide asendamine. 
Samal ajal suureneb nende töö efektiivsus ja efektiivsus märgatavalt.
Seetõttu olge LED-ide ostmisel alati huvitatud kristalli suurusest. Sellest sõltub ju nende jahutus ja sisetakistus.
Siin kehtib reegel, et mida rohkem, seda parem.
Valides sobivalt pooljuhtmaterjali ja lisandit, on võimalik konkreetselt mõjutada LED-kristalli valguse emissiooni omadusi, eelkõige kiirguse spektripiirkonda ja sisendenergia valguseks muundamise efektiivsust:
- GaALAs- alumiinium-galliumarseniid; See põhineb punastel ja infrapuna-LED-del.
- GaAsP- galliumarseniidfosfiid; AlInGaP - alumiinium-indium-galliumfosfiid; punased, oranžid ja kollased LEDid.
- GaP- galliumfosfiid; rohelised LED-id.
- SiC- ränikarbiid; Esimene müügilolev sinine LED madala valgusefektiivsusega.
- InGaN- indiumgalliumnitriid; GaN - galliumnitriid; UV sinised ja rohelised LED-id.
Teatud värvitemperatuuriga valge kiirguse saamiseks on kolm peamist võimalust:
1. Sinise LED-kiirguse muundamine kollase fosforiga (joonis 1a).
2. UV-LED-kiirguse muundamine kolme fosforiga (sarnaselt luminofoorlambid nn kolmeribalise spektriga) (joonis 1b).
3.Punaste, roheliste ja siniste LED-ide emissioonide aditiivne segamine (RGB põhimõte, sarnane värviteleri tehnoloogiale). Valgete LED-ide värvitooni saab iseloomustada korrelatsiooniga värvitemperatuuri väärtusega.
Enamik tänapäevaseid valgeid LED-e toodetakse siniste valgusdioodide baasil kombineerituna konversiooniluminofooridega, mis võimaldavad saada valget kiirgust lai valik värvitemperatuur - 3000 K (soe valge valgus) kuni 6000 K (külm päevavalgus).
LED-ide töö toiteahelates
LED-kristall hakkab kiirgama valgust, kui selles liigub vool ettepoole. Valgusdioodidel on eksponentsiaalselt suurenev voolu-pinge karakteristik. Tavaliselt saavad need toite konstantse stabiliseeritud voolu või konstantse pingega, millel on eelnevalt ühendatud piirav takistus. See hoiab ära soovimatud muutused nimivoolus, mis mõjutavad valgusvoo stabiilsust ja halvimal juhul võivad LED-i kahjustada.
Väikese võimsuse korral kasutatakse analooge lineaarsed regulaatorid, võimsate dioodide toiteks - võrguplokid stabiliseeritud voolu või pinge väljundiga. Tavaliselt ühendatakse LED-id järjestikku, paralleelselt või järjestikku-paralleelsetes ahelates (vt joonis 2).
Valgusdioodide heleduse (hämardamise) sujuv vähenemine toimub impulsi laiuse modulatsiooni (PWM) või pärivoolu vähendamise regulaatoritega. Stohhastilise PWM-i abil on võimalik häirete spektrit minimeerida (elektromagnetilise ühilduvuse probleem). Aga sisse sel juhul PWM-iga võib täheldada LED-kiirguse segavat pulsatsiooni.
Edasivoolu suurus varieerub olenevalt mudelist: näiteks 2 mA miniatuursete paneelikinnitusega LED-ide (SMD-LED) puhul, 20 mA 5 mm läbimõõduga LED-ide puhul kahe välise voolujuhtmega, 1 A suure võimsusega. Valgusdioodid. Pöördepinge UF on tavaliselt vahemikus 1,3 V (IR-dioodid) kuni 4 V (indiumgalliumnitriid-LED - valge, sinine, roheline, UV).
Vahepeal on juba loodud toiteahelad, mis võimaldavad LED-e otse ühendada 230 V vahelduvvooluvõrku, selleks lülitatakse kaks LED-i haru antiparalleelselt sisse ja ühendatakse standardvõrk läbi oomilise takistuse. Professor P. Marx sai 2008. aastal patendi LED-ide hämardamiseks mõeldud vooluringile, mille toide on stabiliseeritud. vahelduvvoolu(vt joonis 3).
Lõuna-Korea ettevõte Seoul Semiconductors on integreerinud skeemi (joonis 3) kahe antiparalleelse ahelaga (millest kummaski suur hulk LED-id) otse ühes kiibis (Acriche-LED). Valgusdioodide pärivoolu (20 mA) piirab oomiline takisti, mis on järjestikku ühendatud antiparalleelse vooluringiga. Iga LED-i päripinge on 3,5 V.
Energiatõhusus
LED-ide energiatõhusus (efficiency) on kiirgusvõimsuse (vattides) ja elektrienergia tarbimise suhe (valgustuse terminoloogias on see kiirguse energiaväljund - s.t.).
Soojuskiirgurites, mille hulka kuuluvad klassikalised hõõglambid, tuleb nähtava kiirguse (valguse) tekitamiseks mähis kuumutada teatud temperatuurini. Pealegi muundatakse põhiosa tarnitud energiast soojuseks (infrapunakiirgus) ja nähtav kiirgus teisendab ainult?e = 3% tavaliste jaoks ja che - 7% jaoks halogeenlambid hõõglamp
Rakendusvalgustuses kasutatavad LED-id muudavad tarnitud elektrienergia nähtavaks kiirguseks väga kitsas spektripiirkonnas ja kristallis tekivad soojuskadud. See soojus tuleb LED-ilt eemaldada spetsiaalsete projekteerimismeetoditega, et tagada vajalikud valgus- ja värviparameetrid ning maksimaalne kasutusiga.
Valgustuse ja signaalimise eesmärgil kasutatavate LED-ide kiirgusspektris praktiliselt puuduvad IR- ja UV-komponendid ning sellistel LED-idel on oluliselt kõrgem energiatõhusus kui soojuskiirguritel. Soodsate soojustingimuste korral muudavad LED-id 25% tarnitavast energiast valguseks. Seetõttu on näiteks 1 W võimsusega valge LED-i puhul ligikaudu 0,75 W tingitud soojuskadudest, mis eeldavad soojust hajutavate elementide olemasolu või isegi sundjahutust lambi konstruktsioonis. Selline LED-ide soojusrežiimi juhtimine on eriti oluline. Soovitav on LED-ide tootjad ja LED moodulid esitasid oma toodete omaduste loendis energiatõhususe väärtused
Termilise režiimi juhtimine
Meenutagem, et ligi 3/4 LEDi tarbitavast elektrist muundub soojuseks ja vaid 1/4 valguseks. Seetõttu on LED-lampide projekteerimisel otsustav roll nende tagamisel maksimaalne efektiivsus rolli mängib LED-ide soojusrežiimi optimeerimine ehk teisisõnu intensiivne jahutus.
Nagu teada, toimub kuumutatud keha soojusülekanne kolme füüsikalise protsessi tõttu:
1. Kiirgus
Ф = W? =5,669?10-8?(W/m2?K4)??A?(Ts4 – Ta5)
kus: W? - soojuskiirguse voog, W
? - emissioon
Тs – kuumutatud keha pinnatemperatuur, K
Ta – ruumi ümbritsevate pindade temperatuur, K
A on soojust kiirgava pinna pindala, m?
2. Konvektsioon
F = ?? Ah? (Ts-Ta)
kus: Ф – soojusvoog, W
A on kuumutatud keha pindala, m?
? - soojusülekandetegur,
Тs – soojust eraldava piirkeskkonna temperatuur, K
Ta – kuumutatud keha pinnatemperatuur, K
[poleerimata pindade jaoks? = 6...8 W/(m? K)].
3. Soojusjuhtivus
Ф = ?T?(А/l) (Тs-Та) =(?T/Rth)
kus: Rth= (l / ?T?A) – soojustakistus, K/W,
Ф – soojusvõimsus, W
A – ristlõige
l-pikkus - ?T – soojusjuhtivuse koefitsient, W/(m?K)
keraamiliste jahutuselementide jaoks?T=180 W/(m?K),
alumiiniumi puhul – 237 W/(m?K),
vase puhul – 380 W/(m?K),
teemandi puhul – 2300 W/(m?K),
süsinikkiudude puhul – 6000 W/(m?K)]
4. Soojustakistus
Kogu soojustakistus arvutatakse järgmiselt: Rth par.com.=1/[(1/ Rth,1)+ (1/ Rth, 2)+ (1/ Rth,3)+ (1/ Rth,n)]
R. järelsõna = Rth,1 + Rth, 2 + Rth,3 +....+ Rth,n
Kokkuvõte
LED-valgustite projekteerimisel tuleb võtta kasutusele kõik võimalikud meetmed, et leevendada LED-ide soojuslikku käitumist läbi juhtivuse, konvektsiooni ja kiirguse. Seetõttu on LED-lampide projekteerimisel esmane ülesanne tagada spetsiaalsete jahutuselementide soojusjuhtivuse või korpuse konstruktsiooni tõttu soojuse eemaldamine. Seejärel eemaldavad need elemendid soojuse kiirguse ja konvektsiooni abil.
Jahutusradiaatori elementide materjalid peaksid võimaluse korral olema minimaalse soojustakistusega.
Häid tulemusi saadi “Heatpipes” tüüpi soojuseemaldusseadmetega, millel on äärmiselt kõrged soojusjuhtivusomadused.
Üks neist parimad valikud jahutusradiaator - keraamilised aluspinnad, millel on eelnevalt paigaldatud voolukanalid, mille külge joodetakse otse LED-id. Keraamikal põhinevad jahutusstruktuurid hajutavad ligikaudu 2 korda rohkem soojust kui tavalised metallist jahutuselemendid.
Valgusdioodi elektriliste ja termiliste parameetrite suhe on näidatud joonisel fig. 4.
Joonisel fig. 5 näitab tüüpilist kujundust võimas LED alumiiniumist jahutuselemendi ja soojustakistusahelaga ning joonisel fig. 6-8 – erinevaid meetodeid jahutamine.
Kiirgus
Valgustusseadme pind, millele on paigaldatud LED või mitme LED-iga moodul, ei tohiks olla metallist, kuna metallide kiirgusvõime on väga madal. Valgustite valgusdioodidega kokkupuutuvad pinnad peaksid võimalusel olema suure spektraalkiirgusega?.
Konvektsioon
Soovitav on, et lambi korpuse pindala oleks piisavalt suur, et see puutuks takistamatult kokku ümbritseva õhuvooluga (spetsiaalsed jahutusribid, kare struktuur jne). Täiendavat soojuse eemaldamist saab tagada kohustuslike meetmetega: miniventilaatorid või vibreerivad membraanid.
Soojusjuhtivus
LED-ide väga väikese pindala ja mahu tõttu ei saavutata vajalikku jahutamist kiirguse ja konvektsiooniga.
Valge LED-i soojustakistuse arvutamise näide
UF = 3,8 V
IF = 350 mA
PLED = 3,8 V? 0,35 A = 1,33 W
Kuna LED-i optiline kasutegur on 25%, muundub valguseks vaid 0,33 W ja ülejäänud 75% (Pv=1 W) soojuseks. (Tihti tehakse kirjanduses soojustakistuse RthJA arvutamisel viga, eeldades, et Pv = UF ? IF = 1,33 W - see on vale!)
Aktiivse kihi (p-n ristmik – Junction) maksimaalne lubatud temperatuur TJ = 125°C (398 K).
Maksimaalne ümbritseva õhu temperatuur TA = 50°C (323 K).
Maksimaalne soojustakistus tõkkekihi ja ümbruse vahel:
RthJA= (TJ – TA)/ Pv = (398 K – 323 K)/1 W = 75 K/W
Tootja sõnul LED-i soojustakistus
RthJS = 15 K/W
Täiendavate soojust hajutavate elementide (jahutusribid, soojust juhtivad pastad, liimühendid, plaat) nõutav soojustakistus:
RthSA= RthJA – RthJS = 75-15 = 60 K/W
Joonisel fig. 9 selgitab plaadil oleva dioodi soojustakistusi.
Aktiivse kihi temperatuuri ja blokeeriva (aktiivse) kihi ja kristalljuhtmete jootepunkti vahelise soojustakistuse suhe määratakse järgmise valemiga:
TJ = UF? KUI? ?e? RthJS + TS
kus ТS on kristallide juhtmete jootepunktis mõõdetud temperatuur (antud juhul on see võrdne 105 °С)
Seejärel määratakse vaadeldava näite puhul valge LED võimsusega 1,33 W aktiivse kihi temperatuur järgmiselt.
TJ = 1,33 W? 0,75? 15 K/W + 105°C = 120°C.
Emissiooniomaduste halvenemine aktiivse (blokeeriva) kihi temperatuurikoormuse tõttu.
Teades tegelikku temperatuuri jootepunktis ja omades tootja poolt antud andmeid, on võimalik määrata aktiivkihi soojuskoormust (TJ) ja selle mõju kiirguse lagunemisele. Degradatsioon viitab valgusvoo vähenemisele LED-kiibi eluea jooksul.
Barjäärikihi temperatuuri mõju
Põhinõue: blokeeriva kihi maksimaalset lubatud temperatuuri ei tohi ületada, kuna see võib põhjustada LED-ide pöördumatuid defekte või spontaanseid rikkeid.
Valgusdioodide töö käigus toimuvate spetsiifiliste füüsikaliste protsesside tõttu mõjutab blokeerimiskihi TJ temperatuuri muutmine lubatud väärtuste piires paljusid LED-i parameetreid, sealhulgas päripinget, valgusvoogu, värvikoordinaate ja kasutusiga.
