Светодиоды

Устройство светодиода

Хотя существует много светодиодов, наиболее распространенная форма состоит из 5-миллиметрового полимерного корпуса с линзой, медного или алюминиевого основания, катода, параболического отражателя (отражателя) и кристалла, который соединен с анодом тонкой золотой нитью.

Характеристики 5050, 2835, 5730, 5630, 3528

Цифры в маркировке указывают только на размер корпуса SMD. И это не имеет ничего общего с его мощностью. Например, для SMD5050 размеры будут 5,0 мм на 5,0 мм.

В больших упаковках SMD5630, SMD 5730 европейские и американские бренды Samsung, LG, Philips делают кубики льда мощностью 0,5 Вт. Китайцы хорошо их используют и помещают в стандартные корпуса 5630 и 5730 слабый CR 0,01 Вт, продавая их за 0,5 Вт. Поэтому китайские кукурузные лампы усыпаны слабыми диодами.

Технические характеристики китайских

	Китайский 5630, 5730 введите n. 1	Китайский 5630, 5730 введите n. 2	Китайский 5050
Власть	0,09 Вт	0,15 Вт	0,1 Вт
Яркость	7 лм	12 мл	8 люмен

Как работает светодиод?

Принцип работы продукта основан на взаимодействии двух полупроводников, положительного и отрицательного (pn переход). Когда электрический ток проходит через полупроводники, в точке контакта выделяется энергия, излучающая свет. Это связано с переходом от одного типа проводимости к другому, когда положительно заряженные ионы дырок объединяются с отрицательными зарядами электронов.

Принцип работы.

Кристалл состоит из слоистых полупроводниковых материалов. Свечение возникает после протекания электрического тока между границами их контакта. В одном полупроводнике (n) преобладают электроны (отрицательные частицы), а в другом (p) — ионы — дырки (положительные частицы). Полупроводниковые соединения способны передавать электричество только от p-слоя к n-слою, то есть в одном направлении.

Схема появления излучения.

Под действием электричества электроны n-слоя и дырки p-слоя начинают двигаться в сторону pn-перехода. Происходит рекомбинация дырки и электрона — между границей pn течет ток. Электроны переходят на более низкий энергетический уровень, с более высоких орбиталей на более низкие. Энергия высвобождается и испускается в виде фотонов.

Описанный процесс происходит во всех полупроводниковых диодах. Но длина волны фотона не всегда находится в спектре, видимом человеческим глазом. Для появления видимости необходимо движение элементарных частиц в определенном диапазоне: от 400 до 700 нм. Это достигается за счет выбора определенных химикатов. Каждый из них имеет определенную длину волны и цвет излучения.

Наиболее удачные материалы получаются из соединений типов AIIIBV и AIIBVI, где II, III, V и VI — значения элементов. Например, упомянутые выше арсенид галлия, фосфат индия или селенид цинка и теллурид кадмия. Такие соединения называют прямыми зазорами. Возможно получение светодиодов различной люминесценции: от ультрафиолетового до инфракрасного.

Другая группа включает непрямозонные полупроводники. Это карбид кремния, сам кремний, германий и другие. Их диоды светятся очень тускло. Однако научные работы по использованию таких веществ продолжаются. В основном поиск решения ведется в области технологий квантовых точек и фотонных кристаллов.

Р-n переход не только излучает свет, но и выделяет тепло. Для его снятия понадобится радиатор (часто в этой роли выступает корпус изделия) или радиатор.

Конструкция

Сверхъяркие светодиодные устройства практически не отличаются от обычных светодиодных устройств. Единственным дополнением к ним является радиатор, на котором крепится элемент, тогда как обычные устройства монтируются на простом основании. В остальном это те же светодиоды.

Устройство мощных сверхъярких ламп типа XR представляет собой металлический корпус, который одновременно служит отражателем. Кристаллы изготовлены из карбида кремния, а подложка состоит из него в сочетании с нитридом алюминия. Эта комбинация решает проблему теплового расширения материалов. Линза изготовлена ​​из кварцевого стекла.

Важно! Он не имеет жесткого крепления к корпусу и удерживается липкой поверхностью корпуса, покрытой специальным герметизирующим составом. Благодаря такой системе крепления становится возможным избежать термического напряжения. Кроме того, плавающий объектив может выполнять автофокусировку, несмотря на температуру в это время.

Возможности устройств SuperBright напрямую зависят от типа и размера излучающих кристаллов, используемых в данной модели лампы. Первые образцы были изготовлены на основе сравнительно небольших образцов, однако технологии выращивания более крупных кристаллов появились уже сегодня.

Краткие технические характеристики

Хотя их цифровая маркировка не сообщает никакой информации о характеристиках светодиодов smd, все же есть некоторая связь между стандартными размерами и параметрами устройств. Рассмотрим параметры наиболее распространенных типов светоизлучающих smd полупроводников:

Основные технические характеристики светодиодов smd

Тип устройства	Габаритные размеры корпуса, мм	Количество кристаллов	Мощность, Вт	Световой поток *, лм	Рабочий ток, мА	Температура эксплуатации, ° С	Телесный угол, °	Цвет свечения
3528	3,5×2,8	1 или 3	0,06 или 0,2	0,6 — 5,0*	ветры	-40… +85	120–140	белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB
5050	5,5×1,6	3 или 4	0,2 или 0,26	2 — 14*	60 или 80	-20… +60	120–140	белый, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB, RGBW
5630	5,6×3,0	1	0,5	57 год	150	-25… +85	120	холодный, нейтральный, теплый
5730	5,7×3,0	1 или 2	0,5 или 1	50 или 158	150 или 300	-40… +65	120	холодный, белый, нейтральный, теплый
3014	3,0×1,4	1	0,12	9 — 11*	тридцать	-40… +85	120	холодный, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, оранжевый
2835	2,8×3,5	1	0,2 или 0,5 или 1	20 или 50 или 100	60 или 150 или 300	-40… +65	120	холодный, нейтральный, теплый

* — зависит от цвета свечения кристалла

Теперь давайте рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

ТОП самых ярких и мощных

На данный момент самые мощные светодиоды в серии XHP от производителя Cree. Яркость 1000 лм достигается за счет работы трех (а то и одного, работающего в пиковом режиме) полупроводниковых кристаллов. Для сравнения, предыдущий рекорд 2011 года при тех же световых характеристиках, что и нынешний, требовал 4, а в 2008 году — все 9 кристаллов. Фактически, при тех же размерах, что и их предшественники, новые модели дают вдвое больший световой поток.

Среди самых мощных светодиодов других известных производителей выделяются следующие модели:

1. OSRAM LE UW E3B, 730 лм, 15 Вт.
2. LUW W5AP Diamond серии DRAGON той же линейки, 260 люмен.
3. ASMT-QWB2-NEF0E от Avago Technologies.
4. LXK2-PWC4-0200 Lumiled, 200 люмен.
5. L2K2-MWC4-11-0200 от Lumileds, 200 мл.

Классификация светодиодов по их области применения

Такими элементами могут быть индикаторы и освещение. Первые были изобретены раньше, чем вторые, а уже давно используются в электронике. Но с появлением первого светодиодного освещения начался настоящий прорыв в электротехнике. Спрос на светильники этого типа постоянно растет. Но прогресс не останавливается: изобретаются и вводятся в производство все новые виды, которые становятся ярче, не потребляя больше энергии. Давайте подробнее разберемся, что такое светодиоды.

Индикаторные светодиоды: немного истории

Первый красный светодиод этого типа был создан в середине 20 века. Несмотря на низкую энергоэффективность и тусклое свечение, руководство оказалось многообещающим, и разработка в этой области продолжалась. В 1970-х годах появились зеленые и желтые элементы, и работа над их улучшением не прекращалась. К 90-м годам сила их светового потока достигает 1 Люмен.

В наше время светодиодные лампы тоже могут быть такими

в 1993 году в Японии был представлен первый синий светодиод, который был намного ярче, чем его предшественники. Это означало, что теперь, объединив три цвета (которые составляют все оттенки радуги), можно получить любой. В начале 2000-х световой поток уже достигал 100 люмен. В настоящее время светодиоды не перестают совершенствоваться, увеличивая яркость без увеличения энергопотребления.

Использование светодиодов в бытовом и промышленном освещении

Сейчас подобные элементы используются во всех отраслях промышленности, будь то машиностроение или автомобилестроение, освещение производственных цехов, улиц или квартир. Если брать последние разработки, то можно сказать, что даже по характеристикам светодиоды для фонарей иногда не уступают старым галогенным лампам на 220 В. Попробуем привести пример. Если взять характеристики светодиода мощностью 3 Вт, они будут сопоставимы с данными лампы накаливания с потреблением 20-25 Вт. Получается, что электричество экономится почти в 10 раз, что при постоянном ежедневном использовании в квартире дает очень существенное преимущество.

Светодиодные фонари со специальными линзами светят на расстояние до 3 км

Чем хороши светодиоды и есть ли в них минусы

О положительных качествах светодиодов можно сказать много. Основные из них:

• Эффективность без потери силы светового потока — здесь они вне конкуренции;
• Прочный корпус: нет опасности механических повреждений;
• Срок службы — такие элементы работают в десять раз дольше, чем лампы накаливания;
• Компактность: имеют небольшие габариты;
• Самые безопасные: работают от сети 3-24 В;
• Экологичность: не требуют специальной утилизации.

Из минусов всего два:

• Они работают только при постоянном напряжении;
• Из первого следует — дороговизна ламп на их основе из-за необходимости использования драйвера (блока электронной стабилизации).

Ультрафиолетовые и инфракрасные светодиоды — тоже такие

Особенности монтажа

Основным условием установки и подключения светодиода является необходимость соблюдения полярности блока питания.

Мощные сверхяркие светодиоды требуют дополнительного охлаждения, так как во время работы сильно нагреваются.

В мощных сверхярких светодиодах температура нагрева кристалла влияет на нормальную работу сверхяркого светодиода, поэтому при установке необходимо сделать радиатор, что можно сделать с помощью радиатора.

Применяемые теплопроводящие основания являются проводниками электричества, поэтому при установке светодиода необходимо обеспечить их электроизоляцию.

Кроме того, светоизлучающий диод хрупкий, и его нужно устанавливать осторожно, чтобы не деформировать его корпус.

Виды и основные параметры светодиодов

На схеме светодиод обозначен как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на характер его излучения. На рынке представлено большое количество типов светодиодов, которые различаются по функциональному назначению, конструкции, мощности, цвету свечения и другим свойствам.

По своему назначению светодиоды делятся на два типа — индикаторные и световые.

Показатель:

• светодиоды SMD;
• super Flux супер яркая «Пиранья”;
• DIP LED (прямой онлайн-пакет);
• Соломенная шляпа («соломенная шляпа»).

Осветительные приборы:

• COB LED (чип на плате;
• SMD светодиод;
• нить накала (светодиодная нить).

Показатель

Индикаторные светодиоды отличаются малой мощностью и умеренной яркостью. Они используются для цветовой индикации режимов работы различных устройств и оборудования, а также для подсветки дисплеев и приборных панелей. Разнообразие светодиодных индикаторов:

• DIP-светодиод. Кристаллический эмиттер расположен в выходном корпусе, который часто представляет собой выпуклую линзу. Минус — малый угол рассеивания излучения.
• «Пиранья» — излучатель очень высокой яркости с четырьмя кабелями, которые обеспечивают его удобный монтаж на плате. Осветительные приборы необходимы в автомобилях и рекламных вывесках.
• Соломенная шляпа. Устройство двойной выходной цилиндрической формы со значительным углом рассеивания излучения и увеличенным диаметром линзы. Применяется в декоративных конструкциях и сигнальных светильниках.
• SMD светодиод. Устройства сверхвысокой яркости размещаются в корпусах для поверхностного монтажа. В их маркировке указаны размеры в дюймах (сотых долях) или в мм. Светодиодные ленты производятся на основе светодиодов SMD.

Осветительные приборы

Светодиоды встречаются в конструкции фонарей, маяков, лент. Они отличаются мощностью и яркостью. Большинство светильников размещаются в корпусах для монтажа на SMT. Они производятся в двух вариантах белого цвета:

• холодный белый — холодный;
• теплый белый — теплый.

Освещающий SMD-светодиод — это теплоотводящая подложка, на которой установлен излучающий кристалл, обработанный люминофорным составом.

Применение светодиодов

Такая продукция активно используется в различных сферах: световая реклама, бытовые и промышленные осветительные приборы, автомобильное освещение, светофоры и дорожные знаки, дизайн интерьера, ландшафтное и архитектурное освещение и многое другое.

Преимущества светодиодов:

• значительная продолжительность операции;
• экологическая безопасность;
• высокая надежность и надежность;
• энергосбережение;
• качественное освещение;
• низкие эксплуатационные расходы.

SMD светодиоды, характеристики, отличия популярных серий

Дизайн устройства

Эти светодиоды стандартно защищены от перегрева. Стандартные размеры, формы и положения штифтов упрощают автоматическую установку. Такой подход позволяет использовать современные технологии производства и снизить затраты.

2835 SMD LED: параметры, особенности применения

Размеры указаны в маркировке светодиода. 2835 SMD имеет глубину 2,8 мм и ширину 3,5 мм для максимального размера корпуса

Это устройство создано из полимерных материалов, устойчивых к воздействию высоких температур. Они без повреждений выдержат + 240 ° C. Но следует исключить такие экстремальные условия, чтобы не повредить кристалл полупроводника. Типичная деградация качественных продуктов этой серии не превышает 5% за 3 тысячи часов. Особенности. В этой серии происходит увеличение размеров контактных элементов для ускорения отвода тепла.

Технические характеристики SMD 2835 приведены в таблице:

<td>25; 60; 150; 300

Параметр	Единица измерения	Величина (диапазон)
Рост	мм	0,8
Потребляемый ток	но
Сила кристаллов	W	0,09; 0,2; 0,5; 1
Падение напряжения	В	3,2

Бытовые лампы

Хорошие технические характеристики 2835 LED дополняются доступной стоимостью. Эти устройства используются для изготовления недорогих ламп, светодиодных лент.

Характеристики светодиодов 5050

Конструкция и особенности кабельного подключения

Продукция этой серии отличается хорошими характеристиками при компактных размерах. Именно на их основе со временем были созданы первые специализированные лампы для автомобильной техники — светодиодные ленты. Разработчикам удалось разместить в небольшом корпусе три кристалла, которые при потреблении 1 Вт способны обеспечить световой поток до 80 люмен.

Из этих компонентов была создана первая «кукуруза», полностью заменившая традиционные лампы накаливания мощностью 80-100 Вт

Скорость деградации за 3 тысячи рабочих часов в этих продуктах была снижена на 20% по сравнению с предыдущим примером (серия 2835). В некоторых модификациях стали использоваться диоды разного цвета комбинации RGB. Используя соответствующие контроллеры, вы можете организовать раздельное управление кристаллами.

Параметр	Единица измерения	Величина (диапазон)
Индекс CRI (цветопередача)	РА	80-90
Потребляемый ток	но	20 * 3 = 60
Сила кристаллов	мВт	210
Падение напряжения	В	3.3
Угол свечения	градусы	125
Поток света	lm	18

Светодиоды SMD 5730: характеристики, важные нюансы

Эти устройства являются развитием популярной серии 5050. В таблице приведены средние данные для продуктов известных брендов, использующих цветовую температуру кристаллов на уровне 6 тысяч Кельвинов.

Параметр	Единица измерения	Величина (диапазон)
Поток света	lm	55
Потребляемый ток	но	150
Сила кристаллов	мВт	210
Падение напряжения	В	3,4
Угол рассеивания	градусы	120

Значительно увеличены световой поток и мощность. Лучшее рассеивание тепла. Ухудшение за контрольное время 3000 часов не превышает 1%. Эти устройства могут использоваться в цепях с импульсным питанием (до 170 мА).

Довожу до вашего сведения! Несмотря на повышение рабочей температуры, специалисты рекомендуют строго придерживаться границ рекомендованного диапазона. В экстремальных режимах ресурс быстро заканчивается.

Размеры светодиодов разных серий

Мощные светодиоды Cree

Если вам нужны сверхяркие светодиоды на 3 Вольта, стоит обратить внимание на продукцию этого производителя из США.

Под брендом Cree они производят мощные автомобильные источники света, проекторную технику, стационарные и портативные проекторы

Особенности светодиодов Cree XM-L Series:

Параметр	Единица измерения	Величина (диапазон)
Поток света	lm	165-300 (максимум — более 1000 мл)
Потребление тока (номинальное)	но	700
Власть	W	2
Индекс CRI (цветопередача)	РА	80-90
Падение напряжения при токе	В / мА	2,9 / 700; 3,1 / 1500; 3,35 / 3000
Угол свечения	градусы	125
Рабочая температура	° C	От -40 до +85

Светодиоды XHP35 с улучшенными характеристиками подходят для изготовления фонарей большой мощности

Эти устройства рассчитаны на максимальное потребление тока до 1050 мА, мощность до 13 Вт. Падение напряжения составляет 11,3 В при 350 мА. Индекс цветопередачи более 90 гарантирует отсутствие искажений в цветопередаче.

Для достижения этих характеристик были созданы сверхяркие светодиоды этой серии по специальной технологии. Мощное излучение с равномерным распределением в спектре обеспечивается четырьмя участками в кристалле. Это решение позволило уменьшить габариты, повысить прочность конструкции и устойчивость к механическим воздействиям.

Таблица напряжения светодиодов

Чтобы светодиод в процессе работы обеспечивал все характеристики, заданные его конструкцией и технологией изготовления, он должен обеспечивать расчетное питание. Например, подайте на его анод и катод напряжение, которое будет немного выше прямого напряжения pn перехода. Избыточное напряжение необходимо «гасить» последовательно включенным резистором. Резистор называется токоограничивающим резистором. Он служит для предотвращения избыточного тока через pn переход.

Светодиод имеет два контактных провода: анод и катод, катод короче анода. Если длина такая же, можно определить их пальцевой батареей. Если есть свет, значит, перед вами анод.

Стол. Прямое напряжение pn перехода цветного светодиода.

Цвет свечения	Рабочее напряжение, прямое, В
белый	3.5
красный	1,63–2,03
апельсин	2,03–2,1
желтый	2.1-2.18
зеленый	1,9-4,0
синий	2,48–3,7
альт	2,76-4
инфракрасный	до 1,9
уФ	3,1-4,4

Основные правила подключения светодиодов

Конструкция светодиодов рассчитана на подключение только к источникам постоянного тока с соблюдением полярности. Есть три варианта определения полярности:

• От длины ноги (кроме SMD). Более длинная ветвь является катодом, а более короткая — анодом. Светодиоды SMD имеют вырез (ключ), который расположен все ближе и ближе к катоду.
• С помощью мультиметра. Устройство переведено в режим «Обратный звонок». На кабелях установлены красный и черный щупы. Если прибор включается, это означает, что красный зонд был подключен к аноду, а черный — к катоду. Если свечение не появляется, необходимо изменить положение щупов. Если результат не изменился (нет свечения), прибор вышел из строя.

Основные характеристики светодиодов

Две основные характеристики, указанные в паспорте светоизлучающего устройства:

• Падение напряжения на устройстве. Типовое значение — 3,2 В. Также для каждого светодиода указаны максимально допустимые напряжения Umax и Umaxrev — для прямого и обратного подключения.
• Номинальный ток. Обычно эти устройства рассчитаны на 20 мА.

Обозначение и цветовая маркировка

У каждого производителя своя светодиодная маркировка. Например, в обозначении светодиода — LED-WW-SMD5050 расшифровываются его буквенные и цифровые элементы:

• LED — светодиод;
• WW — Warm White, цвет свечения — теплый белый 2700-3500 К;
• SMD — корпус для поверхностного монтажа;
• 5050 — размер корпуса в десятых долях миллиметра — 5,0 × 5,0.

Варианты сокращений оттенков белого света:

• DW — Day White — белый день (4000-5000 К);
• W — белый, чисто-белый (6000-8000К);
• CW или WC — Cool White — холодный белый (8000-10000 К);
• WSC — White Super Cool — супер холодный белый цвет, цветовая температура 15 000 К с характерным голубоватым оттенком;
• NW — нейтральный белый — нейтральный белый — 5000 K.

Существуют и другие обозначения светодиодов и цветов, система еще не полностью стандартизирована, поэтому производители используют разные числовые значения и названия оттенков белого света.

Графическое и буквенное изображение на схеме

Анод, который также является плюсом светодиода в электрических цепях, представлен треугольником. Катод (минус) — поперечная черточка.

Внешний вид светодиода АЛ307 и его обозначение на чертежах и схемах.

Обычно используется латинская аббревиатура HL

Характеристики светодиодов для фонариков. Ремонт и увеличение мощности

Подумайте о светодиодной продукции, от старых 5-миллиметровых светодиодов до сверхъярких светодиодов высокой мощности с мощностью до 10 Вт.

Чтобы выбрать «подходящий» фонарик под свои нужды, нужно понимать, что такое светодиодные фонарики и их характеристики.

Какие диоды используются в фонариках?

Мощные светодиодные фонари начались с 5-миллиметровых светильников.

В середине 2000-х годов стали популярны светодиодные фонари с совершенно разным дизайном, от карманных до кемпинговых, их цена значительно упала, а яркость и длительное время автономной работы сыграли важную роль.

сверхяркие белые светодиоды диаметром 5 мм потребляют ток от 20 до 50 мА при падении напряжения 3,2–3,4 В. Сила света — 800 мкд.

Очень хорошо они проявляют себя в миниатюрных брелках-фонариках. Небольшой размер позволяет брать такой фонарик с собой. Питаются они от батареек типа «мини-пальчик» или от нескольких круглых «таблеток». Часто используется в фонариках.

В прожекторах с большим размером рефлектора можно установить десятки таких диодов, но такие решения постепенно отходят на второй план, и выбор покупателей падает в пользу фонарей на мощных светодиодах Cree.

Светодиодный проектор 5 мм

Эти фонари питаются от батареек AA, AAA или аккумуляторных батарей. Они дешевы и теряют и яркость, и качество по сравнению с современными фонарями на более мощных кристаллах, но о них мы поговорим ниже.

В дальнейшем развитии фонарей производители перебрали множество вариантов, но рынок качественной продукции занят фонариками с мощными массивами или незаметными светодиодами.

Какие светодиоды используют в мощных фонариках?

Под мощными фонариками мы понимаем современные фонари самых разных типов: от размером с палец до огромных прожекторов.

В такой продукции в 2017 году актуален бренд Cree. Это название американской компании. Ее продукция считается одной из самых передовых в области светодиодных технологий. Альтернативой являются светодиоды от производителя Luminus.

Эти штуки намного превосходят китайские светодиоды для фонарей.

Какие светодиоды Cree в фонариках устанавливаются наиболее часто?

Шаблоны именуются тремя-четырьмя символами, разделенными дефисом. Затем диоды Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Модели XP-E2, G2 чаще всего используются для небольших фонарей, в то время как XM-L и L2 очень универсальны.

Их используют, начиная с т.н. Фонари EDC (для повседневного использования) — это маленькие фонарики размером меньше ладони для больших и серьезных прожекторов.

Давайте рассмотрим особенности светодиодных фонарей большой мощности.

Основная особенность светодиодов для фонарей — световой поток. От этого зависит яркость вашего фонарика и количество света, которое может дать источник. Различные светодиоды, потребляющие одинаковое количество энергии, могут сильно различаться по яркости.

Рассмотрим характеристики светодиодов в больших фонариках, тип проектора:

Продавцы часто указывают не полное название диода, его тип и характеристики, а сокращенную и немного другую буквенно-цифровую маркировку:

• Для XM-L: T5; Т6; U2;
• XP-G: R4; R5; S2;
• XP-E: Q5; R2; Р;
• для XR-E: P4; Q3; Q5; Р.

Фонарик можно назвать «Фонарь EDC T6», информации в этой краткости более чем достаточно.

Ремонт фонариков

К сожалению, цена таких фонарей довольно высока, как и самих диодов. И не всегда можно купить новый фонарик в случае поломки. Давайте узнаем, как поменять светодиод в фонарике.

Для ремонта фонарика требуется минимальный набор инструментов:

• Сварщик;
• поток;
• сварка;
• отвертка;
• мультиметр.

Чтобы добраться до источника света, необходимо открутить головную часть фонаря, обычно она фиксируется на резьбовом соединении.

В режиме проверки диодов или измерения сопротивления проверьте правильность работы светодиода. Для этого прикоснитесь к черному и красному щупам на кабелях светодиодов, сначала в одном положении, затем поменяйте местами красный и черный положения.

Если диод исправен, то в одном из положений будет низкое сопротивление, а в другом — высокое. Следовательно, определяется, что диод исправен и проводит ток только в одном направлении. Во время теста диод может излучать слабый свет.

В противном случае в обоих местах возникнет короткое замыкание или высокое сопротивление (разрыв цепи). Затем необходимо заменить диод в фонаре.

Примечание

Теперь нужно снять светодиод с фонарика и, соблюдая полярность, припаять новый. Будьте внимательны при выборе светодиода, учитывайте его ток потребления и напряжение, на которое он рассчитан.

Если пренебречь этими параметрами, в лучшем случае фонарик быстро упадет, в худшем выйдет из строя драйвер.

Увеличиваем мощность фонаря

Если вас не устраивает яркость фонарика или вы придумали, как заменить светодиод в фонарике и хотите его модернизировать, перед покупкой тяжелых моделей изучите основные принципы работы светодиодов и ограничения в их эксплуатации.

Диодные матрицы не любят перегрева — это главный постулат! А замена светодиода в фонарике на более мощный может привести к такой ситуации. Обратите внимание на модели, в которых установлены более мощные диоды и сравните их со своими, если они схожи по размерам и конструкции, поменяйте.

Если ваш фонарик меньше, потребуется дополнительное охлаждение. Более подробно о том, как сделать радиаторы своими руками, мы писали здесь.

Если вы попытаетесь установить такого гиганта, как Cree MK-R, в миниатюрный брелок, он быстро выйдет из строя из-за перегрева и будет потрачен зря. Допускается небольшое увеличение мощности (на пару ватт) без обновления самого фонарика.

В противном случае процесс замены марки светодиода в фонарике на более мощный описан выше.

Фонари Police

Они зарекомендовали себя годами и с каждой новой моделью этих ламп спрос не утихает. Новинкой на отечественном рынке стала модель с электрошокером.

Полицейский светодиодный фонарик с шоком

Такие фонари ярко светят и могут выступать в качестве средства самообороны. Однако у них тоже есть проблемы со светодиодами.

Как заменить светодиод в фонарике Police

охватить широкий спектр моделей в одной статье очень сложно, но можно дать общие рекомендации по ремонту.

1. При ремонте фонарика с электрошокером будьте осторожны, желательно использовать резиновые перчатки, чтобы избежать поражения электрическим током.
2. Фонари с защитой от пыли и влаги крепятся на большом количестве саморезов. Они различаются по длине, поэтому запишите, где вы сняли винт.
3. Оптическая система фонаря Police позволяет регулировать диаметр световой точки. При разборке корпуса отметьте, где были детали, прежде чем снимать его, иначе будет сложно снова поставить блок с линзой.

Замена светодиода, блока преобразователя напряжения, драйвера, аккумулятора возможна стандартным комплектом для пайки.

Какие светодиоды стоят в китайских фонариках?

Многие товары сейчас приобретаются на aliexpress, где можно найти как оригинальные товары, так и китайские копии, не соответствующие заявленному описанию. Цена на такие устройства сопоставима с ценой оригинала.

В фонарике, где заявлен Cree LED, может и не быть, в лучшем случае будет откровенно другого типа диода, в худшем будет внешне сложно отличить от оригинала.

Что это может повлечь за собой? Дешевые светодиоды производятся в нетехнологичных условиях и не доставляют заявленной мощности. У них низкий КПД, из-за чего увеличен нагрев корпуса и кристалла. Как уже было сказано, перегрев — злейший враг светодиодных устройств.

Это связано с тем, что при его нагревании через полупроводник ток увеличивается, в результате чего нагрев становится еще сильнее, мощность выделяется еще больше, это приводит к лавинообразному пробою или пробою светодиода.

Важный

Если вы попытаетесь потратить время на поиск информации, то сможете определить оригинальность продукта.

Сравните оригинальные и поддельные кри

LatticeBright — китайский производитель светодиодов, который делает продукты очень похожими на Cree, вероятно, это совпадение дизайна (сарказм).

Сравнение китайской копии и оригинала кри

На подложках эти клоны выглядят так. Вы можете увидеть разнообразие форм светодиодных подложек китайского производства.

Обнаружение подделок с помощью светодиодной подложки

Подделки делаются довольно умело, многие продавцы не указывают эту «марку» в описании товара и где производятся светодиоды для фонарей. Качество таких диодов не самое худшее среди китайской фигни, но далеко от оригинала.

Установка светодиода вместо лампы накаливания

Многие старые вещи имеют пыль на ногах лошади или лампы накаливания, и вы легко можете сделать их светодиодными. Для этого есть готовые или самодельные решения.

С разбитой лампочкой и несколькими светодиодами, если вы добавите немного здравого смысла и немного пайки, вы можете сделать отличную замену.

В этом случае нужен железный стержень, чтобы улучшить отвод тепла от светодиода. Далее необходимо сварить все детали между собой и закрепить их клеем.

При сборке будьте осторожны: избегайте короткого замыкания кабелей, в этом поможет горячий клей или термоусадочная трубка. Центральный контакт лампы необходимо распаять: образуется отверстие. Пропустите через него провод резистора.

Далее нужно припаять свободный вывод светодиода к базе и резистор к среднему контакту. Для напряжения 12 вольт нужен резистор 500 Ом, а для напряжения 5 В — 50-100 Ом, для питания от литий-ионного аккумулятора 3,7 В — 10-25 Ом.

Как сделать светодиод из лампы накаливания

Найти светодиод для фонарика намного сложнее, чем его заменить. При этом необходимо учитывать множество параметров: от яркости и угла рассеивания до нагрева корпуса.

Также не забываем про питание диодов. Если вы освоите все вышеперечисленное, ваши устройства будут сиять долго и качественно!

Способы подключения

Самый простой вариант — подключение к низковольтному источнику постоянного тока.

Самый удобный и безопасный вариант — подключить светодиод к батарее или аккумулятору, включив в схему маломощный резистор. Его функция — ограничить ток, протекающий через pn переход, до определенного значения. Без этого элемента светодиод быстро потеряет свои рабочие свойства.

Резистор подбирается по сопротивлению и мощности. Расчет прочности по формуле:

R = (Power U — Паспорт U.) / Iном., Ом, где:

• Upower — напряжение питания, В;
• Заграничный пасспорт. — падение напряжения, паспортное значение, В;
• Ином. — номинальный ток.

Полученное значение округляется до ближайшего номинального значения в серии E24. Затем рассчитывается мощность, которую должен рассеивать резистор.

P = Iном.2 x R, где R — значение сопротивления, выбранное из таблицы.

Все эти действия можно выполнить быстро и легко с помощью онлайн-калькулятора.

Линзы для оптики

Современные бренды выпускают специализированные оптические системы с различной диаграммой направленности (эллиптическая, на 3 светодиода). Основой для получения направленности параллельных световых пучков является коллиматор. Он выполнен в виде отверстия во впитывающем покрытии с другой формой поперечного сечения. Источник излучения расположен на одном конце коллиматора.

Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания

Есть несколько типов блоков питания:

• Стабилизированные источники постоянного напряжения для светодиодов на 5 и 12 вольт. При колебаниях параметров сети напряжение на выходе такого источника питания остается постоянным и равным заявленному в паспорте значению. Светодиодные лампы подключаются через резисторы.
• Драйвер — импульсный блок питания со стабилизированным током. Характеристики, которые учитываются при его выборе: максимальное и минимальное выходное напряжение, выходной ток (рабочий). Драйвер содержит схему стабилизации тока при входном напряжении 220 В. При подключении светодиодного эмиттера к драйверу резистор не требуется.

Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

При подключении к источнику питания нескольких светоизлучающих устройств можно использовать два варианта подключения: последовательный и параллельный.

Последовательный

Последовательное соединение представляет собой цепочку полупроводниковых приборов, в которой катод первого эмиттера припаян к аноду следующего и так далее. Ток одинаковой величины протекает через все элементы цепи последовательно, и падение напряжения суммируется. Источник питания выбирается равным сумме мощностей каждого элемента или больше.

Минусы последовательного подключения:

• При значительном количестве элементов схемы необходимо выбирать высоковольтный источник питания.
• При выходе из строя одного светодиода перестает работать вся схема.

В длинных лентах из 60-70 диодов на каждом элементе возникает падение напряжения порядка 3 В, то есть такие ленты можно подключать к сети 220 В через выпрямитель.

Параллельный

При параллельном подключении напряжение на всех элементах схемы будет одинаковым, а токи каждого светодиода будут складываться. Основная проблема в этом случае заключается в том, что светодиодные лампы даже из одной партии часто имеют разные характеристики. Поэтому, если вставить общий резистор, то в лампочки могут подаваться токи разной величины, в результате чего одни элементы будут светить слишком ярко, а некоторые — слабо. Решение проблемы — установка отдельных резисторов на каждый диод.

Минусы параллельного подключения:

• большое количество элементов схемы из-за необходимости использования индивидуальных резисторов для каждого диода;
• значительное увеличение нагрузки при перегорании диода LED (если на всю схему использовать мощный резистор).

Смешанный

Это наиболее подходящий вариант подключения светодиодов, поскольку позволяет хотя бы частично компенсировать недостатки последовательного и параллельного подключения. В этом случае цепочки из последовательно расположенных элементов соединяются параллельно. Этот метод используется в современных елочных венках или ленточках. Преимущество такого решения: даже если одна или несколько параллельных цепей выйдут из строя, остальные будут светиться должным образом.