Historie vývoje LED se táhne již 100 let. Na počátku 1907. století byl popsán fenomén emise světla z materiálů pod vlivem elektrických polí a efekt byl nazván „fotoluminiscence“. Zcela náhodou objevil britský radiotechnik kapitán Henry Joseph Round prototyp moderní LED. Round o tomto zajímavém efektu hovořil v roce 1923 ve své poznámce, kde popsal pouze efekt žluté záře ze samotné bipolární struktury. V roce XNUMX sovětský vědec Oleg Vladimirovič Losev podrobně studoval detektor karbidu křemíku a byl schopen vyfotografovat záři vyzařovanou detektorem obsahujícím náhodně generovaný pn přechod.
Pokrok ve výzkumu a výrobě LED následoval v 60. a 70. letech. minulého století s vývojem nových materiálů pro červené, žluté, oranžové a zelené LED. V roce 1960 byly vytvořeny první LED (světlo emitující diody) a lasery v blízké infračervené oblasti založené na GaAs. Paralelně s tím se objevily fotodetektory na bázi polovodičů. První modrozelená LED se strukturou kov-izolátor-polovodič (MIS) byla vytvořena Jacquesem Pankovem (Jakov Isajevič Pančenkov) a spoluautory v roce 1971. Tyto LED diody byly vyrobeny epitaxní depozicí nitridu galia, který má elektronickou vodivost, na safírový substrát, načež byla nanesena izolační vrstva nitridu gallium s příměsí zinku.
Moderní LED diody jsou dostupné ve velmi široké škále barev, včetně IR a UV rozsahů. Mohou být buď jednobarevné, nebo vícebarevné (když je v jednom případě soustředěno několik krystalů různých barev), například RGB. LED se vyznačují elektrickými a světelnými parametry. Elektrické charakteristiky: propustný proud, pokles napětí v propustném směru, maximální zpětné napětí, maximální ztrátový výkon, charakteristika proud-napětí. Parametry světla: světelný tok, intenzita světla, úhel rozptylu, barva (nebo vlnová délka), teplota barvy, světelná účinnost.
Typy LED diod
Технические характеристики
Dopředný jmenovitý proud – provozní proud při kterém bude LED normálně fungovat a pn-přechod se neporuší a nebude se přehřívat.Hodnota jmenovitého propustného proudu závisí na velikosti krystalu, typu polovodiče, barvě záře.
Dopředné napětí – úbytek napětí na pn-přechodu LED při provozním proudu Z hodnoty napětí lze určit chemické složení polovodiče.
- červená (fosfid galia) – od 1,63 do 2,03 V
- oranžová (fosfid galia) – od 2,03 do 2,1 V;
- žlutá (fosfid galia) – od 2,1 do 2,18 V;
- zelená (fosfid galia) – od 1,9 do 4 V;
- modrá (selenid zinečnatý) – od 2,48 do 3,7 V;
- fialová (nitrid indium gallium) – od 2,76 do 4 V.
Maximální zpětné napětí LED je napětí s obrácenou polaritou, při kterém se krystal rozbije a LED selže.
Maximální ztrátový výkon – výkon, který je schopno rozptýlit pouzdro LED v provozním režimu.
Síla světla kvantitativně odráží intenzitu světelného toku v určitém směru a udává se v milikandelách.Čím menší je úhel rozptylu, tím větší je svítivost LED.
Pod světelným tokem Jeden lumen je světelný tok vyzařovaný bodovým izotropním zdrojem o svítivosti rovné jedné kandele do prostorového úhlu jednoho steradiánu.
Vlnová délka měřeno v nanometrech a charakterizuje barvu světla vyzařovaného LED. Závisí na chemickém složení polovodičového krystalu, například:
- červená – od 610 nm do 760 nm;
- oranžová – od 590 do 610 nm;
- žlutá – od 570 do 590 nm;
- zelená – od 500 do 570 nm;
- modrá – od 450 do 500 nm;
- fialová – od 400 do 450 nm.
Úhel rozptylu LED se měří ve stupních.
Vzorec pro výpočet odporu omezujícího proud pro LED
Pro omezení propustného proudu přes LED je v obvodu zahrnut odpor. Požadovanou hodnotu zjistíme z poměru:
LED má velmi malý vnitřní odpor, pokud je připojena přímo ke zdroji, proud bude dostatečně vysoký na to, aby ji spálil. Měděné nebo zlaté nitě, kterými je krystal připojen k externím vývodům, snesou drobné skoky, při jejich silném překročení však vyhoří a ke krystalu přestane proudit energie. Online výpočet rezistoru pro LED je založen na jeho jmenovitém provozním proudu.
- 1. Online kalkulačka
- 2. Hlavní parametry
- 3. Vlastnosti levných LED diod
Online kalkulačka
Nakreslete schéma připojení předem, abyste se vyhnuli chybám ve výpočtech. Online kalkulačka vám ukáže přesný odpor v Ohmech. Zpravidla se ukáže, že rezistory s touto hodnotou se nevyrábějí a zobrazí se vám nejbližší standardní hodnota. Pokud nemůžete provést přesný výběr odporu, použijte větší hodnotu. Vhodnou hodnotu lze dosáhnout zapojením odporu paralelně nebo sériově. Pokud použijete výkonný variabilní nebo trimovací rezistor, nemusíte pro LED počítat odpor. Nejběžnějším typem je 3296 při 0,5W. Při použití 12V zdroje lze zapojit až 3 LED do série.
Rezistory se dodávají v různých třídách přesnosti, 10%, 5%, 1%. To znamená, že jejich odpor se může v těchto mezích měnit v pozitivním nebo negativním směru.
Nezapomeňte vzít v úvahu výkon rezistoru omezujícího proud, to je jeho schopnost odvádět určité množství tepla. Pokud je malý, přehřeje se a selže, čímž se přeruší elektrický obvod.
K určení polarity můžete použít malé napětí nebo použít funkci testu diod na multimetru. Liší se od režimu měření odporu, obvykle se dodává od 2V do 3V.
Základní parametry
Rozdíl mezi charakteristikami krystalů pro levné ICE
Také při výpočtu LED je třeba vzít v úvahu rozptyl parametrů, u levných budou maximální, u drahých budou více stejné. Chcete-li zkontrolovat tento parametr, musíte je povolit za stejných podmínek, to znamená postupně. Snížením proudu nebo napětí snižte jas na mírně zářící body. Vizuálně budete moci posoudit, některé budou zářit jasněji, jiné slabě. Čím rovnoměrněji hoří, tím méně se šíří. Kalkulátor LED rezistoru předpokládá, že vlastnosti LED čipů jsou ideální, to znamená, že rozdíl je nulový.
Pokles napětí u běžných nízkopříkonových modelů do 10W může být od 2V do 12V. S rostoucím výkonem se zvyšuje počet krystalů v COB diodě, každý má pokles. Krystaly jsou zapojeny do série v sérii, poté jsou spojeny do paralelních obvodů. Při výkonech od 10W do 100W roste redukce z 12V na 36V.
Tento parametr musí být uveden v technických charakteristikách LED čipu a závisí na účelu:
- barvy modrá, červená, zelená, žlutá;
- tříbarevné RGB;
- čtyřbarevné RGBW;
- dvoubarevná, teplá a studená bílá.
Vlastnosti levných LED diod
Před výběrem rezistoru pro LED pomocí online kalkulačky byste se měli ujistit o parametrech diod. Číňané na Aliexpressu prodávají spoustu LED diod a vydávají je za značkové. Nejoblíbenější modely jsou SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Všechno špatné se obvykle vyrábí pod značkou Epistar.
Například nejčastěji Číňané cheatují na SMD5630 a SMD5730. Čísla v označení označují pouze velikost pouzdra 5,6 mm x 3,0 mm. U značkových se takto velké pouzdro používá k instalaci výkonných 0,5W krystalů, takže kupující diod SMD5630 si to přímo spojují s výkonem 0,5W. Vychytralý Číňan toho využívá a do pouzdra 5630 instaluje levný a slabý krystal s průměrným výkonem 0,1W, přičemž udává spotřebu energie 0,5W.
Čínská led kukuřičná lampa
Dobrým příkladem mohou být autosvítilny a LED kukuřice, které jsou dodávány s velkým množstvím slabých a nekvalitních LED čipů. Průměrný kupující věří, že čím více LED, tím lépe svítí a tím vyšší je výkon.
Autožárovky na nejslabší led 0,1W
Aby moji LED kolegové ušetřili peníze, hledají slušné LEDky na Aliexpressu. Hledají dobrého prodejce, který slíbí určité parametry, objedná a čeká měsíc na dodání. Po testech se ukáže, že čínský prodejce podváděl a prodával harampádí. Budete mít štěstí, pokud po sedmé přijdou slušné diody a ne harampádí. Obvykle udělají 5 objednávek a bez dosažení výsledků jdou zadat objednávku do tuzemského obchodu, který může provést výměnu.
Dobrý den!
Kamarád dal COB LED dobré čínské značky s výkonem 50 wattů. Na stránkách výrobce je uvedeno: 50 wattů, 1700 mA, stejnosměrné napětí – 12-36 voltů. Je samozřejmě zvláštní, že takové šíření napětí při stejnosměrném proudu. Je tam sovětský potenciometr (drát) 5 wattů, 230 ohmů (vlastně jiný v krabici v garáži a hodně, ještě se dá vybrat ze SSSR), a je tam zdroj pro pásky se stabilizací napětí 12 voltů, výkon 160W max. K dispozici je také multimetr)). A je tu stará lampa v podobě ponorky, kterou chci vrátit k životu. Není potřeba 50 wattů výkonu (možná je i polovina), ale udělám nastavitelné (bez PWM) podsvícení tak, že vše zapnem sériově. Plus radiátor s chladičem. Myslíte, že je to možné? Nebo přidat pevný odpor? Je to tak, že mám nějaký zmatek – výrobci píší jednu věc, ale podle Ohmova zákona je to jiné. Pokud je potenciometr 5 wattů s poklesem 1-3 voltů, měl by tento výkon stačit?
Děkujeme!
LED by měla mít udávaný přesný úbytek napětí, ve vašem případě je to přibližně 30-36 voltů. Sílu proudu lze nastavit buď pomocí rezistoru nebo pomocí mikroobvodu. Přizpůsobitelný ovladač od Číňanů stojí 150-200 rublů, napětí a proud jsou regulovány. Existují zesilovače, které s 12 volty na vstupu dají 36 na výstupu. V sekci “výživa” mám vše podrobně popsáno.
Dobré odpoledne. Velmi užitečné a poučné články, moc děkuji – od začátku jsem přišel na to, co je co.
Zbývá jen otázka: rozumím tomu správně, že když chci použít pochybné čínské diody, tak si reálný výkon jednoduše ověřím multimetrem a na základě výsledků zvolím požadovaný odpor?
Chcete-li zjistit přibližný výkon LED, musíte změřit charakteristiku proudového napětí LED. V parametrech musí být uveden provozní proud a výkon.
A mám se dobře! Díky tvému článku, Sergeji, se vše ukázalo, jak nás ti mazaní Číňané podvádějí, vždy jsem si myslel, že je lepší koupit u nás dražší než levnější od nich. Ale při nákupu u nás je potřeba mít i hlavu, ještě jednou díky za článek!
Mezi námi a Číňany je v technologii LED osvětlení spousta podvodů, nejlepší je koupit něco osvědčeného.
Dobrý den, Sergeji! Koupil jsem dvě LED autolampy v PTF (jako denní svícení). Po 3 měsících vyhořely rezistory v obou lampách. Rozhodl jsem se dát zátěž přímo do obvodu místo spálených, ale nechápal jsem, jak to vypočítat. Není jasné, jak jsou LED diody zapojeny: sériově nebo paralelně. Je jich 13. na každé lampě. co radíte?
PS Každá lampa stojí 800 rublů.Každé 3 měsíce koupit nové – “ropucha škrtí”. )))
Pokud šaba dusí, tak kup dobré se stabilizátorem a radiátorem. Neznám váš základ, přesný model neporadím.
Ahoj! Do baterky jsem dal „slaměné“ LED diody (3 volty, 20 miliampérů). Napájení bude DC-DC 5 voltů. Je možné použít smd 100 ohm 1 watt jako zhášecí odpory? Nebo hledat odpory s nižším výkonem?
Výkon rezistoru musí být větší než minimální přípustné, více je lepší.
Dobrý den, vybírám LED do průmyslové CMP Rainbow-led, barvy červená, žlutá, zelená, modrá, výstup do 195V, permanentní. 3V transparentní průměry 50 a 12mm jsou stmívané od 5V. Vzhledem k tomu, že zpravidla při koupi je znát pouze U, naměřil jsem proudy při 10v – od 2.5 do 12mA podle barvy a průměru.8k) do 26v se diody vypalují protože je možné nastavit jen nižší hodnotu I popř. U (o hodně). rezistoru, měřím správně proudy pro výpočet na vaší kalkulačce, je možné sečíst I a U se sériovým zapojením, dosadit hodnoty jako u jedné diody.
To vše je popsáno na mém webu. Raději si vezměte 12voltové žárovky. Nebo můžete použít 220V lampy nebo reflektory s lineárním stabilizátorem.
