مصابيح LED فائقة السطوع. الأنواع والجهاز. التشغيل والتطبيق. اختيار وتطبيق وخصائص مصابيح LED: معلومات مفيدة وتوصيات احترافية مصباح LED أبيض قوي للغاية

تعد إضاءة LED هي الأكثر كفاءة على الإطلاق، وفي هذا السياق، ليس من المستغرب على الإطلاق أن تشهد مصابيح LED تطورًا معينًا عامًا بعد عام. أصبحت قوتهم أكثر فأكثر، ويتم تحسين أجسادهم لأغراض معينة، ناهيك عن لون الضوء المنبعث.

يمكن أن يكون اللون موجودًا تقريبًا، يكفي أن تختار الشركة المصنعة التركيبة المناسبة لأشباه الموصلات والشوائب المشابهة بحيث تعطي فجوة النطاق لإعادة تركيب الإلكترونات والثقوب اللون المطلوب.

تصل زاوية التشتت الصلبة إلى 140 درجة للعدسة المستطيلة، وتصل إلى 130 درجة للعدسة المستديرة. يتراوح سطوع مؤشر LED من 100 إلى 1000 ملي كانديلا في المتوسط.

مصابيح LED ساطعة

بعد مؤشرات LED، ظهرت مصابيح LED ساطعة ذات عدسات مستديرة يصل قطرها إلى 10 مم، والتي أصبحت بالفعل مستخدمة على نطاق واسع في المصابيح الكهربائية. مع استهلاك يصل إلى 30 مللي أمبير عند 2 - 4 فولت من الطاقة، تصل شدة الضوء إلى 5000 ملي كانديلا.

تم تصميم هذا النوع من مؤشرات LED خصيصًا للتركيب على السطح على لوحة الدوائر المطبوعة. تتوفر مصابيح LED هذه بأحجام من 0603 إلى 7060، والأحجام الأكثر شيوعًا هي من 1608 إلى 3528. وتتراوح الزاوية الصلبة المرئية من 20 إلى 140 درجة، ويبلغ متوسط ​​السطوع 300 - 400 ملي كانديلا.

تشبه خصائص الطاقة الخاصة بها مؤشرات LED المثبتة على الرصاص. ومع ذلك، يمكن تركيب مصابيح LED المثبتة على السطح على لوحة بكميات كبيرة في مساحة صغيرة لإنشاء مصباح LED أو لوحة إضاءة بأي حجم. - أيضًا مجموعة من مصابيح SMD LED على الركيزة.

مجموعة خاصة من مصابيح LED المستخدمة على نطاق واسع في صناعة الإعلان وفي الضبط التلقائي هي مصابيح LED مستطيلة فائقة السطوع "Piranha". تتميز مصابيح LED بشكل أساسي خاص وخصائص تشتت محسنة. يتم تركيبها بشكل مريح وصارم بأربعة دبابيس على لوحة دائرة مطبوعة أو قاعدة مسطحة أخرى.

الألوان: الأبيض والأحمر والأخضر والأزرق. الأبعاد - من 3 إلى 7.7 ملم. بفضل مساحة الركيزة الأكبر والتوصيل الحراري العالي، يمكن أن يصل التيار من خلال LED إلى ما يصل إلى 50 مللي أمبير بجهد يصل إلى 4.5 فولت. تصل زاوية التشتت إلى 120 درجة أو أكثر.

إضاءة LED هي أوسع مجال لتطبيق مصابيح LED اليوم. يمكن أن يكون الإشعاع دافئًا أو باردًا أو أبيض أو أصفر أو أي ظل آخر قريب من اللون لمصابيح الفلورسنت أو المصابيح المتوهجة أو حتى ضوء الشمس، اعتمادًا على تركيبة أشباه الموصلات والفوسفور، وبشكل أساسي في مرحلة الإنتاج.

الطريقة الأكثر شيوعًا لتصنيع مصابيح LED للإضاءة هي تطبيق الفوسفور على LED الأزرق. نتيجة لذلك، يتحول الضوء المنبعث من LED إلى اللون الأصفر والأخضر والأحمر وما إلى ذلك. الضوء قريب من خصائص الفلورسنت.

مصابيح COB LED عبارة عن شرائح متعددة من أشباه الموصلات مثبتة على ركيزة واحدة ومملوءة بالفوسفور. كما هو الحال في حالة تركيب العديد من مصابيح SMD LED على اللوحة، يتم الحصول على نتيجة مماثلة هنا - سطوع أكبر بسبب إجمالي التدفق الضوئي من عدة مصادر ضوئية صغيرة. لكن المصادر (البلورات) موجودة بشكل أكثر كثافة على الركيزة، وبالتالي فإن التدفق الضوئي أكبر منه عند تركيب SMD على اللوحة.

تعد مصابيح COB LED بالطبع مناسبة أيضًا كمؤشرات. أصبحت معدات الإضاءة بدورها أرخص بكثير مع مصابيح COB LED، ليس فقط بسبب أتمتة عملية التصنيع، ولكن أيضًا بسبب التطبيق الأكثر اقتصادا للمواد.

ومع ذلك، من المهم أن نتذكر دائما أن مثل هذا LED يتطلب تبديد الحرارة الإلزامي، وقوي وقوي للغاية (من 3 إلى 100 واط) يتطلب المبرد، وإلا سيحدث التدمير الحراري السريع للبلورات.

من المستحيل إصلاح مصفوفة COB هذه، وإذا تدهورت بعض البلورات، فسيتعين عليك استبدال الركيزة بأكملها بأخرى جديدة، لذلك من الأفضل إنشاء ظروف تبريد مقبولة لها على الفور.

تتراوح معلمات الطاقة عادة من 3 إلى 35 فولت، اعتمادًا على الطراز المحدد، والتيار من 100 مللي أمبير إلى 2.5 أمبير أو أكثر.

يتمتع هذا النوع من مصابيح LED بخصائص إضاءة أفضل من COB. يتم تثبيت العديد من البلورات على ركيزة زجاجية، ثم يتم ملؤها بتركيبة الفلورسنت. تسمى هذه التقنية Chip On Glass - رقاقة على الزجاج.

الزاوية الصلبة المرئية هي 360 درجة، وهذا هو السبب في أن ناتج الضوء يتفوق على المصفوفات ذات الركائز المسطحة. يتوافق مصباح واحد بقدرة 6 وات يعتمد على مصابيح LED الفتيلية مع مصباح متوهج بقدرة 60 وات من حيث كمية الضوء المنبعث.

بشكل عام، من المستحيل تصنيف جميع مصابيح LED الموجودة في السوق بشكل واضح وأكثر دقة، لأن عملية تطور مصادر الضوء شبه الموصلة جارية، وبعضها مجموعة متنوعة من الآخرين. شرائط LED هي في الأساس مصابيح SMD LED على الركيزة، ومؤشرات LED عبارة عن مجموعة من مؤشرات LED. لذلك، تم الانتهاء من لمحة موجزة عن المواقف الأكثر تعبيرا.

أندريه بوفني

منذ اختراع الإضاءة الكهربائية، قام العلماء بإنشاء المزيد والمزيد من المصادر الاقتصادية. لكن الاختراق الحقيقي في هذا المجال كان اختراع مصابيح LED، التي ليست أقل شأنا في التدفق الضوئي من أسلافها، ولكنها تستهلك كهرباء أقل عدة مرات. إن إنشائهم، بدءًا من عنصر المؤشر الأول وحتى الصمام الثنائي "Cree" الأكثر سطوعًا حتى الآن، سبقه قدر كبير من العمل. سنحاول اليوم تحليل الخصائص المختلفة لمصابيح LED، ومعرفة كيفية تطور هذه العناصر وكيفية تصنيفها.

اقرأ في المقال:

مبدأ التشغيل وتصميم الثنائيات الخفيفة

تتميز مصابيح LED عن أجهزة الإضاءة التقليدية بعدم وجود خيوط ومصباح هش وغاز فيها. وهذا عنصر مختلف جذريا عنهم. من الناحية العلمية، يتم إنشاء التوهج بسبب وجود مواد من النوع p و n فيه. الأول يجمع شحنة موجبة، والثاني يجمع شحنة سالبة. تتراكم المواد من النوع P الإلكترونات، بينما تشكل المواد من النوع n ثقوبًا (الأماكن التي تكون فيها الإلكترونات مفقودة). في اللحظة التي تظهر فيها شحنة كهربائية على نقاط التلامس، فإنها تندفع إلى الوصلة p-n، حيث يتم حقن كل إلكترون في النوع p. من جانب الاتصال العكسي السلبي من النوع n، نتيجة لهذه الحركة، يحدث توهج. يحدث بسبب إطلاق الفوتونات. ومع ذلك، لا تبعث جميع الفوتونات ضوءًا مرئيًا للعين البشرية. القوة التي تجعل الإلكترونات تتحرك تسمى تيار LED.

هذه المعلومات ليست ذات فائدة للشخص العادي. يكفي أن نعرف أن LED يحتوي على جسم متين وجهات اتصال يمكن أن يكون هناك من 2 إلى 4، وكذلك أن كل LED له جهده الاسمي المطلوب للإضاءة.

جيد ان تعلم!يتم الاتصال دائمًا بنفس الترتيب. هذا يعني أنه إذا قمت بتوصيل "+" بجهة الاتصال "-" الموجودة على العنصر، فلن يكون هناك توهج - لن تتمكن المواد من النوع p ببساطة من الشحن، مما يعني أنه لن تكون هناك حركة نحو الانتقال.

تصنيف المصابيح حسب مجال تطبيقها

يمكن أن تكون هذه العناصر مؤشرا وإضاءة. تم اختراع الأول قبل الأخير، وقد تم استخدامه منذ فترة طويلة في إلكترونيات الراديو. ولكن مع ظهور أول إضاءة LED، بدأ طفرة حقيقية في الهندسة الكهربائية. الطلب على أجهزة الإضاءة من هذا النوع يتزايد باطراد. لكن التقدم لا يزال قائما - يتم اختراع أنواع جديدة وإدخالها في الإنتاج، والتي تصبح أكثر إشراقا دون استهلاك المزيد من الطاقة. دعونا ننظر بمزيد من التفصيل في ما هي مصابيح LED.

مؤشرات LED: القليل من التاريخ

تم إنشاء أول مصباح LED أحمر من هذا النوع في منتصف القرن العشرين. وعلى الرغم من أنها كانت ذات كفاءة منخفضة في استخدام الطاقة وأصدرت وهجًا خافتًا، فقد تبين أن الاتجاه كان واعدًا واستمرت التطورات في هذا المجال. وفي السبعينيات ظهرت العناصر الخضراء والصفراء ولم يتوقف العمل على تحسينها. بحلول عام 90، تصل قوة التدفق الضوئي إلى 1 لومن.

تميز عام 1993 بظهور أول مصباح LED أزرق اللون في اليابان، والذي كان أكثر سطوعًا من سابقاته. وهذا يعني أنه من خلال الجمع بين الألوان الثلاثة (التي تشكل جميع ظلال قوس قزح)، يمكنك الحصول على أي لون. في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وصل التدفق الضوئي بالفعل إلى 100 لومن. في الوقت الحاضر، تستمر مصابيح LED في التحسن، مما يؤدي إلى زيادة السطوع دون زيادة استهلاك الطاقة.

استخدام مصابيح LED في الإضاءة المنزلية والصناعية

الآن يتم استخدام هذه العناصر في جميع الصناعات، سواء كانت صناعة الآلات أو السيارات، أو إضاءة ورش الإنتاج أو الشوارع أو الشقق. إذا أخذنا آخر التطورات، يمكننا أن نقول أنه حتى خصائص المصابيح للمصابيح الكهربائية في بعض الأحيان ليست أقل شأنا من مصابيح الهالوجين القديمة 220 V. دعونا نحاول إعطاء مثال واحد. إذا أخذنا خصائص مصباح LED بقدرة 3 واط، فستكون قابلة للمقارنة ببيانات المصباح المتوهج باستهلاك 20-25 واط. والنتيجة هي توفير الطاقة بما يقرب من 10 مرات، والذي يوفر فائدة كبيرة للغاية مع الاستخدام اليومي المستمر في الشقة.

ما هي فوائد مصابيح LED وهل هناك أي عيوب لها؟

يمكن قول الكثير عن الصفات الإيجابية للثنائيات الضوئية. أهمها ما يلي:

أما السلبيات فهي اثنان فقط:

• العمل فقط مع الجهد المستمر.
• يتبع من الأول - ارتفاع تكلفة المصابيح المبنية عليها بسبب الحاجة إلى استخدام (وحدة التثبيت الإلكترونية).

ما هي الخصائص الرئيسية لمصابيح LED؟

عند اختيار هذه العناصر لغرض معين، ينتبه الجميع إلى بياناتهم الفنية. الأشياء الرئيسية التي يجب عليك الانتباه إليها عند شراء الأجهزة المبنية عليها:

• تيار الاستهلاك
• الفولطية؛
• استهلاك الطاقة؛
• درجة حرارة اللون؛
• قوة التدفق الضوئي.

وهذا ما يمكننا رؤيته على العلامات. في الواقع، هناك المزيد من الخصائص. دعونا نتحدث عنهم الآن.

الاستهلاك الحالي LED - ما هو؟

تيار استهلاك LED هو 0.02 أ. لكن هذا ينطبق فقط على العناصر ذات البلورة الواحدة. هناك أيضًا ثنائيات ضوئية أكثر قوة، والتي يمكن أن تحتوي على 2 أو 3 أو حتى 4 بلورات. في هذه الحالة، سيزداد الاستهلاك الحالي، وهو مضاعف لعدد الرقائق. هذه المعلمة هي التي تملي الحاجة إلى اختيار المقاوم الملحوم عند الإدخال. في هذه الحالة، تمنع مقاومة LED التيار العالي من حرق عنصر LED على الفور. قد يحدث هذا بسبب ارتفاع التيار الكهربائي.

الفولطية

يعتمد جهد LED بشكل مباشر على لونه. يحدث هذا بسبب اختلاف المواد المستخدمة في تصنيعها. دعونا نفكر في هذا الاعتماد.

لون الصمام	مادة	الجهد الأمامي عند 20 مللي أمبير
		القيمة النموذجية (الخامس)	النطاق (الخامس)
إر	GaAs، GaAlAs	1,2	1,1-1,6
أحمر	غاسب، غاب، ألينجاب	2,0	1,5-2,6
البرتقالي	غاسب، غاب، ألغاينب	2,0	1,7-2,8
أصفر	غاسب، ألينجاب، غاب	2,0	1,7-2,5
أخضر	الفجوة، إنغان	2,2	1,7-4,0
أزرق	الزنك سي، إنغان	3,6	3,2-4,5
أبيض	الصمام الثنائي الأزرق/الأشعة فوق البنفسجية مع الفوسفور	3,6	2,7-4,3

مقاومة الصمام الثنائي للضوء

نفس LED نفسه يمكن أن يكون له مقاومة مختلفة. يتغير اعتمادا على إدراجه في الدائرة. في اتجاه واحد - حوالي 1 كيلو أوم، في الآخر - عدة مو أوم. ولكن هناك فارق بسيط هنا. مقاومة LED غير خطية. هذا يعني أنه يمكن أن يتغير اعتمادًا على الجهد المطبق عليه. كلما زاد الجهد، كلما انخفضت المقاومة.

إخراج الضوء وزاوية الشعاع

قد تختلف زاوية التدفق الضوئي لمصابيح LED اعتمادًا على شكلها ومواد تصنيعها. لا يمكن أن يتجاوز 120 0. لهذا السبب، إذا كانت هناك حاجة إلى تشتت أكبر، يتم استخدام عاكسات وعدسات خاصة. تساهم جودة "الضوء الاتجاهي" في تحقيق أكبر تدفق ضوئي، والذي يمكن أن يصل إلى 300-350 لومن لمصباح LED واحد بقدرة 3 وات.

قوة مصباح LED

قوة LED هي قيمة فردية بحتة. يمكن أن تختلف في النطاق من 0.5 إلى 3 واط. ويمكن تحديد ذلك باستخدام قانون أوم ف = أنا × ش ، أين أنا - القوة الحالية، و ش – الجهد LED.

القوة هي مؤشر مهم إلى حد ما. خاصة عندما يكون من الضروري حساب ما هو مطلوب لعدد معين من العناصر.

درجة الحرارة الملونة

هذه المعلمة مشابهة للمصابيح الأخرى. أقرب طيف درجة حرارة لمصابيح الفلورسنت LED هو. يتم قياس درجة حرارة اللون بـ K (كلفن). يمكن أن يكون التوهج دافئًا (2700-3000 كلفن)، محايدًا (3500-4000 كلفن) أو باردًا (5700-7000 كلفن). في الواقع، هناك العديد من الظلال، وأهمها مدرجة هنا.

حجم شريحة عنصر LED

لن تتمكن من قياس هذه المعلمة بنفسك عند الشراء، والآن عزيزي القارئ سوف يفهم السبب. الأحجام الأكثر شيوعًا هي 45x45 مل و30x30 مل (المقابلة لـ 1 واط)، 24x40 مل (0.75 واط) و24x24 مل (0.5 واط). إذا ترجمنا إلى نظام قياس أكثر دراية، فإن 30 × 30 مل سيكون مساويًا لـ 0.762 × 0.762 مم.

يمكن أن يكون هناك العديد من الرقائق (البلورات) في مؤشر LED واحد. إذا لم يكن العنصر يحتوي على طبقة فوسفور (RGB - اللون)، فيمكن حساب عدد البلورات.

مهم!لا ينبغي عليك شراء مصابيح LED رخيصة جدًا مصنوعة في الصين. قد لا تكون ذات جودة منخفضة فحسب، بل غالبًا ما تكون خصائصها مبالغًا فيها.

ما هي مصابيح SMD LED: خصائصها واختلافاتها عن تلك التقليدية

يشبه فك التشفير الواضح لهذا الاختصار أجهزة Surface Mount، والتي تعني حرفيًا "المثبتة على السطح". لتوضيح الأمر أكثر، يمكننا أن نتذكر أن الثنائيات الضوئية الأسطوانية العادية الموجودة على الأرجل تكون غائرة في اللوحة وملحومة على الجانب الآخر. في المقابل، يتم تثبيت مكونات SMD بمخالب على نفس الجانب الذي توجد فيه. يتيح هذا التثبيت إمكانية إنشاء لوحات دوائر مطبوعة على الوجهين.

تعد مصابيح LED هذه أكثر سطوعًا وأكثر إحكاما من المصابيح التقليدية وهي عناصر من الجيل الجديد. يشار إلى أبعادها في العلامات. ولكن لا تخلط بين حجم SMD LED والكريستال (الشريحة) التي يمكن أن يكون هناك الكثير منها في المكون. دعونا نلقي نظرة على العديد من هذه الثنائيات الخفيفة.

معلمات LED SMD2835: الأبعاد والخصائص

يخلط العديد من الحرفيين المبتدئين بين العلامات SMD2835 وSMD3528. من ناحية، ينبغي أن تكون هي نفسها، لأن العلامات تشير إلى أن هذه المصابيح لديها أحجام 2.8x3.5 ملم و 3.5 × 2.8 ملم، وهي نفسها. ومع ذلك، هذه فكرة خاطئة. تعد الخصائص التقنية لـ SMD2835 LED أعلى بكثير، في حين يبلغ سمكها 0.7 مم فقط مقابل 2 مم لـ SMD3528. دعونا نلقي نظرة على بيانات SMD2835 بصلاحيات مختلفة:

معامل	الصينية 2835	2835 0.2 واط	2835 0.5 واط	2835 1 واط
قوة التدفق الضوئي، Lm	8	20	50	100
استهلاك الطاقة، وات	0,09	0,2	0,5	1
درجة الحرارة، بالدرجة مئوية	+60	+80	+80	+110
الاستهلاك الحالي، مللي أمبير	25	60	150	300
الجهد، V	3,2

كما تفهم، يمكن أن تكون الخصائص التقنية لـ SMD2835 متنوعة تمامًا. كل هذا يتوقف على كمية ونوعية البلورات.

مواصفات 5050 LED: مكون SMD أكبر

من المثير للدهشة أنه على الرغم من أبعاده الكبيرة، فإن مؤشر LED هذا يتمتع بتدفق ضوئي أقل من الإصدار السابق - فقط 18-20 Lm. والسبب في ذلك هو قلة عدد البلورات - وعادة ما يكون هناك اثنتان فقط. التطبيق الأكثر شيوعًا لهذه العناصر هو في شرائط LED. تبلغ كثافة الشريط عادة 60 قطعة/م، مما يعطي إجمالي حوالي 900 لومن/م. ميزتها في هذه الحالة هي أن الشريط يعطي ضوءًا موحدًا وهادئًا. وفي هذه الحالة تكون زاوية إضاءتها قصوى وتساوي 120 0.

يتم إنتاج هذه العناصر بتوهج أبيض (ظل بارد أو دافئ) ولون واحد (أحمر أو أزرق أو أخضر) وثلاثة ألوان (RGB) وأربعة ألوان (RGBW).

خصائص SMD5730 LEDs

بالمقارنة مع هذا المكون، تعتبر العناصر السابقة قديمة بالفعل. يمكن أن يطلق عليها بالفعل مصابيح LED فائقة السطوع. 3 فولت، والتي تغذي كلا من 5050 و2835، تنتج هنا ما يصل إلى 50 لومن عند 0.5 واط. الخصائص التقنية لـ SMD5730 أعلى من حيث الحجم، مما يعني أنه يجب أخذها في الاعتبار.

ومع ذلك، هذا ليس ألمع LED لمكونات SMD. في الآونة الأخيرة نسبيًا، ظهرت عناصر في السوق الروسية تفوقت حرفيًا على جميع العناصر الأخرى. سنتحدث عنهم الآن.

مصابيح Cree LED: الخصائص والبيانات التقنية

حتى الآن، لا توجد نظائرها لمنتجات كري. إن خصائص مصابيح LED فائقة السطوع مذهلة حقًا. إذا كانت العناصر السابقة يمكن أن تتباهى بتدفق ضوئي قدره 50 Lm فقط من شريحة واحدة، فعندئذ، على سبيل المثال، تتحدث خصائص XHP35 LED من Cree عن 1300-1500 Lm من شريحة واحدة. لكن قوتهم أيضًا أكبر - فهي 13 واط.

إذا قمنا بتلخيص خصائص التعديلات والنماذج المختلفة لمصابيح LED لهذه العلامة التجارية، فيمكننا أن نرى ما يلي:

تسمى قوة التدفق الضوئي لـ SMD LED "Cree" بصندوق، وهو إلزامي لوضع علامة عليه على العبوة. في الآونة الأخيرة، ظهرت الكثير من المنتجات المقلدة لهذه العلامة التجارية، معظمها مصنوع في الصين. عند الشراء يصعب تمييزها، ولكن بعد شهر من الاستخدام، يخفت ضوءها وتتوقف عن الاختلاف عن غيرها. بتكلفة عالية إلى حد ما، سيكون مثل هذا الاستحواذ مفاجأة غير سارة إلى حد ما.

نقدم لكم فيديو قصير حول هذا الموضوع:

فحص مؤشر LED بمقياس متعدد - كيفية القيام بذلك

الطريقة الأبسط والأكثر سهولة هي "الاتصال". تحتوي أجهزة القياس المتعددة على موضع تبديل منفصل خصيصًا للثنائيات. بعد تحويل الجهاز إلى الموضع المطلوب، نلمس المجسات بأرجل LED. إذا ظهر الرقم "1" على الشاشة، فيجب عليك تغيير القطبية. في هذا الوضع، يجب أن يصدر صفير جهاز القياس المتعدد صوتًا ويجب أن يضيء مؤشر LED. إذا لم يحدث هذا، فهذا يعني أنه قد فشل. إذا كان الصمام الثنائي للضوء يعمل بشكل صحيح، ولكن عند لحامه في الدائرة فإنه لا يعمل، فقد يكون هناك سببان لذلك - موقعه غير الصحيح أو فشل المقاوم (في مكونات SMD الحديثة يكون مدمجًا بالفعل، مما سيؤدي إلى تصبح واضحة أثناء عملية "الاتصال").

الترميز اللوني للثنائيات الضوئية

لا توجد علامة عالمية مقبولة بشكل عام لمثل هذه المنتجات، فكل مصنع يعين اللون الذي يناسبه. في روسيا، يتم استخدام الترميز اللوني لمصابيح LED، لكن القليل من الناس يستخدمونه، لأن قائمة العناصر ذات تسميات الحروف مثيرة للإعجاب للغاية ومن غير المرجح أن يرغب أي شخص في تذكرها. تسمية الحروف الأكثر شيوعًا والتي يعتبرها الكثيرون مقبولة بشكل عام. ولكن هذه العلامات لا توجد في كثير من الأحيان على عناصر قوية، ولكن على شرائط LED.

فك تشفير رمز وضع علامة على شريط LED

من أجل فهم كيفية وضع علامة على الشريط، عليك الانتباه إلى الجدول:

الموضع في الكود	غاية	التسميات	شرح التسمية
1	مصدر ضوء	قاد	الصمام الثنائي الباعث للضوء
2	لون متوهج	ر	أحمر
		ز	أخضر
		ب	أزرق
		RGB	أي
		الأسلحة الكيميائية	أبيض
3	طريقة التثبيت	مصلحة الارصاد الجوية	جهاز مثبت على السطح
4	حجم الشريحة	3028	3.0 × 2.8 ملم
		3528	3.5 × 2.8 ملم
		2835	2.8 × 3.5 ملم
		5050	5.0 × 5.0 ملم
5	عدد المصابيح لكل متر من الطول	30
		60
		120
6	درجة الحماية:	الملكية الفكرية	الحماية الدولية
7	من اختراق الأجسام الصلبة	0-6	وفقًا لـ GOST 14254-96 (معيار IEC 529-89) "درجات الحماية التي توفرها العبوات (رمز IP)"
8	من اختراق السائل	0-6

على سبيل المثال، لنأخذ علامة LED CW SMD5050/60 IP68 المحددة. من خلاله يمكنك أن تفهم أن هذا شريط LED أبيض للتركيب على السطح. العناصر المثبتة عليه لها حجم 5 × 5 مم، بكمية 60 قطعة / م. درجة الحماية تسمح لها بالعمل تحت الماء لفترة طويلة.

ماذا يمكنك أن تصنع من مصابيح LED بيديك؟

هذا سؤال مشوق. وإذا أجبت عليه بالتفصيل، فسوف يستغرق الكثير من الوقت. الاستخدام الأكثر شيوعًا للثنائيات الضوئية هو إضاءة الأسقف المعلقة والمعلقة، أو منطقة العمل في المطبخ، أو حتى لوحة مفاتيح الكمبيوتر.

رأي الخبراء

مهندس تصميم ES، EM، EO (إمدادات الطاقة، المعدات الكهربائية، الإضاءة الداخلية) ASP North-West LLC

اسأل أحد المتخصصين

"لتشغيل هذه العناصر، يلزم وجود مثبت طاقة أو وحدة تحكم. يمكنك حتى أن تأخذها من إكليل صيني قديم. يكتب العديد من "الحرفيين" أن محول التنحي العادي يكفي، لكن الأمر ليس كذلك. في هذه الحالة، سوف تومض الثنائيات.

المثبت الحالي - ما هي الوظيفة التي يؤديها؟

مثبت مصابيح LED هو مصدر طاقة يخفض الجهد ويعادل التيار. وبعبارة أخرى، فإنه يخلق الظروف الملائمة للتشغيل الطبيعي للعناصر. وفي الوقت نفسه، فإنه يحمي من زيادة أو نقصان الجهد على مصابيح LED. هناك مثبتات لا يمكنها فقط تنظيم الجهد، مما يضمن التوهين السلس لعناصر الضوء، ولكن أيضًا التحكم في أوضاع اللون أو الوميض. يطلق عليهم وحدات التحكم. يمكن رؤية أجهزة مماثلة على أكاليل. يتم بيعها أيضًا في متاجر الأدوات الكهربائية للتبديل باستخدام شرائط RGB. تم تجهيز وحدات التحكم هذه بأجهزة تحكم عن بعد.

تصميم مثل هذا الجهاز ليس معقدًا، وإذا رغبت في ذلك، يمكنك صنع مثبت بسيط بيديك. للقيام بذلك، تحتاج فقط إلى القليل من المعرفة في مجال إلكترونيات الراديو والقدرة على حمل مكواة اللحام.

أضواء النهار لتشغيل السيارة

يعد استخدام الثنائيات الخفيفة في صناعة السيارات أمرًا شائعًا جدًا. على سبيل المثال، يتم تصنيع DRLs حصريًا بمساعدتهم. ولكن إذا لم تكن السيارة مجهزة بأضواء التشغيل، فيمكن أن يصل شرائها إلى جيبك. يكتفي العديد من عشاق السيارات بشريط LED رخيص الثمن، لكن هذه ليست فكرة جيدة جدًا. خاصة إذا كانت قوة التدفق الضوئي منخفضة. قد يكون الحل الجيد هو شراء شريط لاصق ذاتي باستخدام ثنائيات Cree.

من الممكن تمامًا صنع DRLs باستخدام تلك المكسورة بالفعل عن طريق وضع صمامات ثنائية جديدة وقوية داخل العلب القديمة.

مهم!تم تصميم مصابيح التشغيل النهارية خصيصًا لجعل السيارة مرئية أثناء النهار وليس في الليل. ليس هناك فائدة من التحقق من كيفية تألقهم في الظلام. يجب أن تكون مصابيح DRLs مرئية في الشمس.

مصابيح LED الوامضة - ما الغرض من هذا؟

سيكون الخيار الجيد لاستخدام هذه العناصر هو لوحة الإعلانات. ولكن إذا توهج بشكل ثابت، فلن يجذب الاهتمام الذي يستحقه. المهمة الرئيسية هي تجميع الدرع ولحامه - وهذا يتطلب بعض المهارات التي ليس من الصعب اكتسابها. بعد التجميع، يمكنك تركيب وحدة تحكم من نفس الطوق. والنتيجة هي إعلان وامض يجذب الانتباه بشكل واضح.

الموسيقى الملونة باستخدام الثنائيات الضوئية - هل من الصعب صنعها؟

هذه الوظيفة لم تعد للمبتدئين. من أجل تجميع موسيقى ملونة كاملة بيديك، لا تحتاج إلى حساب دقيق للعناصر فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى معرفة إلكترونيات الراديو. ولكن لا تزال أبسط نسختها متاحة للجميع.

يمكنك دائمًا العثور على مستشعر الصوت في متاجر أجهزة الراديو الإلكترونية، والعديد من المفاتيح الحديثة تحتوي على مستشعر صوت (يضيء عند التصفيق). إذا كان لديك شريط LED ومثبت، فمن خلال تشغيل "+" من مصدر الطاقة إلى الشريط من خلال مفرقعة نارية مماثلة، يمكنك تحقيق النتيجة المرجوة.

مؤشر الجهد: ماذا تفعل إذا احترق

تتكون مفكات البراغي الحديثة من صمام ثنائي خفيف ومقاومات مع عازل. غالبًا ما يكون هذا إدراجًا من الإيبونيت. إذا احترق العنصر الموجود بالداخل، فيمكن استبداله بعنصر جديد. والحرفي نفسه سيختار اللون.

خيار آخر هو إجراء اختبار السلسلة. للقيام بذلك، ستحتاج إلى بطاريتين AA وأسلاك وصمام ثنائي للضوء. بعد توصيل البطاريات في سلسلة، نقوم بلحام أحد أرجل العنصر بإيجابية البطارية. سوف تأتي الأسلاك من الساق الأخرى ومن البطارية السلبية. ونتيجة لذلك، عند قصره، سوف يضيء الصمام الثنائي (إذا لم يتم عكس القطبية).

مخططات اتصال LED - كيفية القيام بكل شيء بشكل صحيح

يمكن توصيل هذه العناصر بطريقتين - بالتوازي وبالتوازي. وفي الوقت نفسه، يجب ألا ننسى أنه يجب وضع الصمام الثنائي للضوء بشكل صحيح. وإلا فإن المخطط لن يعمل. في الخلايا العادية ذات الشكل الأسطواني، يمكن تحديد ذلك على النحو التالي: يظهر العلم على الكاثود (-)، وهو أكبر قليلاً من الأنود (+).

كيفية حساب مقاومة LED

حساب مقاومة الصمام الثنائي للضوء مهم جدا. خلاف ذلك، فإن العنصر سوف يحترق ببساطة، غير قادر على تحمل حجم تيار الشبكة.

يمكن القيام بذلك باستخدام الصيغة:

R = (VS - VL) / I, أين

• ضد - مصدر التيار؛
• فل – الجهد المقنن ل LED.
• أنا - تيار LED (عادة 0.02 أمبير، أي ما يعادل 20 مللي أمبير).

كل شيء ممكن إذا رغبت في ذلك. الدائرة بسيطة للغاية - نستخدم مصدر طاقة من هاتف محمول مكسور أو أي هاتف آخر. الشيء الرئيسي هو أنه يحتوي على مقوم. من المهم عدم المبالغة في الحمل (مع عدد الثنائيات)، وإلا فسيكون هناك خطر حرق مصدر الطاقة. سيتعامل الشاحن القياسي مع 6-12 خلية. يمكنك تركيب إضاءة خلفية ملونة للوحة مفاتيح الكمبيوتر عن طريق أخذ عنصرين باللون الأزرق والأبيض والأحمر والأخضر والأصفر. اتضح جميلة جدا.

معلومات مفيدة!الجهد الذي يوفره مصدر الطاقة هو 3.7 فولت. وهذا يعني أن الثنائيات يجب أن تكون متصلة في أزواج متصلة على التوالي على التوازي.

الاتصال المتوازي والتسلسلي: كيف يتم تنفيذهما

وفقا لقوانين الفيزياء والهندسة الكهربائية، مع اتصال متوازي، يتم توزيع الجهد بالتساوي على جميع المستهلكين، ويبقى دون تغيير في كل واحد منهم. مع التثبيت المتسلسل، يتم تقسيم التدفق ويصبح عند كل مستهلك مضاعفًا لعددهم. بمعنى آخر، إذا كنت تأخذ 8 ثنائيات ضوئية متصلة على التوالي، فستعمل بشكل طبيعي على 12 فولت. إذا كانت متصلة بالتوازي، فسوف تحترق.

توصيل الثنائيات الضوئية 12 فولت هو الخيار الأفضل

تم تصميم أي شريط LED ليتم توصيله بمثبت ينتج 12 أو 24 فولت. واليوم، توجد على أرفف المتاجر الروسية مجموعة كبيرة من المنتجات من مختلف الشركات المصنعة مع هذه المعلمات. ولكن لا تزال الأشرطة وأجهزة التحكم 12 فولت هي السائدة، وهذا الجهد أكثر أمانًا للبشر، وتكلفة هذه الأجهزة أقل. تمت مناقشة الاتصال الذاتي بشبكة 12 فولت أعلى قليلاً، ولكن لا ينبغي أن تكون هناك أي مشاكل في الاتصال بوحدة التحكم - فهي تأتي مع مخطط يمكن حتى لتلميذ المدرسة فهمه.

أخيراً

الشعبية التي تكتسبها الثنائيات الضوئية لا يسعها إلا أن تفرح. بعد كل شيء، هذا يجعل التقدم يتحرك إلى الأمام. ومن يدري، ربما ستظهر مصابيح LED جديدة في المستقبل القريب، والتي سيكون لها أداء أعلى بكثير من تلك الموجودة حاليًا.

نأمل أن تكون مقالتنا مفيدة لقارئنا العزيز. إذا كان لديك أي أسئلة حول هذا الموضوع، يرجى طرحها في المناقشات. فريقنا مستعد دائمًا للرد عليها. اكتب وشارك تجربتك لأنها يمكن أن تساعد شخصًا ما.

الفيديو: كيفية توصيل LED بشكل صحيح

سوف نرسل لك المواد عن طريق البريد الإلكتروني

الخصائص الرئيسية لمصابيح SMD 5730

منتجات حديثة بمعلمات هندسية 5.7×3 مم. نظرًا لخصائصها المستقرة، تنتمي مصابيح SMD 5730 LED إلى فئة المنتجات فائقة السطوع. يتم استخدام مواد جديدة لتصنيعها، مما يجعلها تتمتع بقدرة متزايدة وتدفق ضوئي عالي الكفاءة. يسمح SMD 5730 بالتشغيل في ظروف الرطوبة العالية. إنهم ليسوا خائفين من الاهتزازات وتقلبات درجات الحرارة. لديهم عمر خدمة طويل. لديهم زاوية تشتت 120 درجة. بعد 3000 ساعة من التشغيل لا تتجاوز الدرجة 1%.

تقدم الشركات المصنعة نوعين من الأجهزة: بقوة 0.5 و 1 واط. الأول يحمل علامة SMD 5730-0.5، والثاني - SMD 5730-1. يمكن للجهاز أن يعمل على التيار النبضي. بالنسبة إلى SMD 5730-0.5، فإن التيار المقدر هو 0.15 أمبير، وعند التبديل إلى وضع التشغيل النبضي يمكن أن يصل إلى 0.18 أمبير. وهو قادر على توليد تدفق ضوئي يصل إلى 45 Lm.

بالنسبة لـ SMD 5730-1، التيار المقدر هو 0.35 أمبير، ويمكن أن يصل تيار النبض إلى 0.8 أمبير مع كفاءة خرج ضوء تبلغ 110 Lm. بفضل استخدام البوليمر المقاوم للحرارة في عملية الإنتاج، لا يخاف جسم الجهاز من التعرض لدرجات حرارة عالية إلى حد ما (تصل إلى 250 درجة مئوية).

كري: الخصائص الحالية

يتم تقديم منتجات الشركة المصنعة الأمريكية في مجموعة واسعة. تتضمن سلسلة Xlamp منتجات أحادية الشريحة ومتعددة الشرائح. الأول يتميز بتوزيع الإشعاع على طول حواف الجهاز. أتاح هذا الحل المبتكر إطلاق إنتاج المصابيح بزاوية مضيئة كبيرة مع أقل عدد من البلورات.

تعد سلسلة XQ-E High Intensity أحدث تطور للشركة. المنتجات لديها زاوية توهج 100-145 درجة. مع معلمات هندسية صغيرة نسبيًا تبلغ 1.6 × 1.6 مم، تتمتع مصابيح LED هذه بقدرة 3 فولت مع تدفق ضوئي يبلغ 330 لومن. إن خصائص مصابيح Cree LED المستندة إلى بلورة واحدة تجعل من الممكن توفير تجسيد ألوان عالي الجودة CRE 70-90.

تحتوي أجهزة LED متعددة الشرائح على أحدث نوع من مصادر الطاقة 6-72 فولت. وعادة ما يتم تقسيمها إلى ثلاث مجموعات حسب الطاقة. تحتوي المنتجات التي تصل قوتها إلى 4 وات على 6 بلورات وهي متوفرة في عبوات MX وML. تتوافق خصائص XHP35 LED مع قوة 13 واط. لديهم زاوية تشتت 120 درجة. يمكن أن يكون دافئًا أو أبيضًا باردًا.

فحص مؤشر LED باستخدام جهاز متعدد

في بعض الأحيان يصبح من الضروري التحقق من أداء LED. يمكن القيام بذلك باستخدام جهاز متعدد. يتم إجراء الاختبار بالتسلسل التالي:

صورة	وصف العمل
	نحن نستعد للمعدات اللازمة. نموذج متعدد القياسات الصيني العادي سيفي بالغرض.
	قمنا بضبط وضع المقاومة المطابق لـ 200 أوم.
	نلمس جهات الاتصال بالعنصر الذي يتم فحصه. إذا كان مؤشر LED يعمل، فسوف يبدأ في التوهج.

انتباه!إذا تم تبديل جهات الاتصال، فلن يتم ملاحظة التوهج المميز.

علامات اللون LED

لشراء مصباح LED باللون المطلوب، نقترح عليك أن تتعرف على رمز اللون الموجود في العلامة. بالنسبة لـ CREE، فهو يقع بعد تعيين سلسلة من مصابيح LED، ويمكن أن يكون:

• وايت، إذا كان الوهج أبيض؛
• حسنًا، إذا كان اللون الأبيض عالي الكفاءة؛
• بي دبليو تيللجيل الثاني الأبيض.
• B.L.U.إذا كان التوهج باللون الأزرق؛
• GRNللأخضر
• رويللأزرق الملكي (المشرق) ؛
• أحمرباللون الأحمر.

غالبًا ما تستخدم الشركات المصنعة الأخرى تسمية مختلفة. لذلك يتيح لك KING BRIGHT اختيار نموذج بإشعاع ليس فقط بلون معين، ولكن أيضًا بظل. يتوافق التعيين الموجود في العلامة مع:

• الأحمر (أنا، ريال)؛
• برتقالي (شمال، جنوب شرق)؛
• أصفر (ص)؛
• الأزرق (PB)؛
• الأخضر (ز، سان جرمان)؛
• أبيض (PW، MW).

نصيحة!اقرأ رموز الشركة المصنعة المحددة لاتخاذ القرار الصحيح.

فك تشفير رمز وضع علامة على شريط LED

لتصنيع شريط LED، يتم استخدام عازل بسمك 0.2 ملم. يتم تطبيق مسارات موصلة عليها، مع وجود منصات اتصال للرقائق المخصصة لتركيب مكونات SMD. يشتمل الشريط على وحدات فردية بطول 2.5-10 سم ومصممة لجهد 12 أو 24 فولت. قد تتضمن الوحدة 3-22 مصابيح LED والعديد من المقاومات. يبلغ متوسط ​​طول المنتجات النهائية 5 أمتار وعرضها 8-40 سم.

يتم وضع العلامات على البكرة أو العبوة، والتي تحتوي على جميع المعلومات ذات الصلة بشريط LED. ويمكن رؤية شرح العلامات في الشكل التالي:

شرط

مصابيح LED فائقة السطوع هي مصادر إضاءة LED بقوة 1 وات وتيار 300 مللي أمبير أو أعلى، مع سطوع عالٍ. يتم إنتاج مصباح LED بقدرة 10 واط باستخدام 10 صمامات ثنائية باعثة للضوء على شكل مصفوفة.

مصفوفة LED 80 وات.

كيف يعمل مصباح LED فائق السطوع؟

يتميز مصباح LED فائق السطوع بنفس تصميم المصباح العادي، مع الاختلاف الوحيد وهو أن البلورات الباعثة للضوء فيه مثبتة على قاعدة خاصة، وفي مصباح LED القوي فائق السطوع، يتم توفير مشتت حراري في تصميم. في جميع النواحي الأخرى، فهو نفس الصمام الثنائي الباعث للضوء مع تقاطع p-n، والذي، نتيجة لتدفق التيار الكهربائي، يخلق إشعاعًا بصريًا.

أصناف

يستخدم على نطاق واسع في المصابيح بسبب توهجه الأبيض. يمكن أن تصل قوة مصباح LED هذا إلى 1 وات، لذلك يحتوي جسمه على مشتت حراري.

في الصورة يمكننا أن نرى كيف يبدو LED SMD 5050.

صفات

والأهم من كل الخصائص هو تيار التشغيل. تعمل مصابيح LED عالية الطاقة فائقة السطوع بتيار ثابت، ويؤدي تجاوز قيمتها إلى فشل LED. متوسط ​​\u200b\u200bتيار التشغيل لمصباح LED فائق السطوع هو 15 - 20 مللي أمبير، ويمكن أن يصل تيار LED القوي فائق السطوع إلى 1 أمبير.

جهد التشغيل (المشار إليه فيما بعد بـ U) هو مقدار انخفاض الجهد عبر مؤشر LED. يتم إنتاج الثنائيات الباعثة للضوء باستخدام U تشغيل يساوي 1.5 - 4 فولت. تحتوي الثنائيات ذات الألوان المختلفة على U مختلفة (الثنائيات تحت الحمراء لديها أدنى - 1.5-1.9 فولت، والأعلى - الصمام الثنائي الأبيض - 3-3.7 فولت). يمكن لمحرك واحد ذو خرج ثابت U = 12V توصيل، على سبيل المثال، أربعة صمامات ثنائية باعثة للضوء مع تشغيل U = 3V أو اثني عشر مصباح LED مع تشغيل U = 1V.

متوسط ​​تصنيف الطاقة لمصادر LED فائقة السطوع هو 0.2-0.3 واط، وللمصادر فائقة السطوع عالية الطاقة - 1 واط.

إذا تمت الإشارة إلى التيار والجهد على صندوق مصباح LED عالي الطاقة، ولكن لم تتم الإشارة إلى الطاقة، فمن السهل جدًا تحديده عن طريق ضرب القيم المشار إليها مع بعضها البعض.

للحصول على الإضاءة الداخلية اللازمة، ستكون المؤشرات المهمة هي: لون التوهج، زاوية التشتت، التدفق الضوئي.

تتوفر مصابيح LED فائقة السطوع وعالية الطاقة باللون الأصفر والبرتقالي والأزرق والأخضر والأحمر والأبيض. بدوره، اللون الأبيض يمكن أن ينتج ضوء أبيض بارد (5000 - 7000 كلفن)، أبيض (3500 - 5000 كلفن)، أبيض دافئ (2700 - 3500 كلفن).

تختلف زاوية التشتت من 15 درجة إلى 120 درجة حسب النوع. السلسلة ذات الجسم الدائري القياسي لديها أصغر زاوية تشتت، وسلسلة PLCC لديها الأكبر. إن استخدام مصابيح LED فائقة السطوع بزوايا تشتت مختلفة يجعل من الممكن وضع اللمسات اللازمة في الداخل.

يلعب التدفق الضوئي دورًا مهمًا في الحصول على مستوى معين من الإضاءة في الغرفة.

الميزات الغذائية

قبل أن تحتاج إلى دراسة التيار والجهد الذي تم تصميمه من أجله بعناية. يتم توصيل المصابيح فائقة السطوع من خلال برنامج التشغيل، مما يجعل من الممكن تثبيت التيار اللازم للتشغيل العادي لمصباح LED. يتم توصيل برنامج التشغيل بجهد خرج 12 فولت بشبكة 220 فولت.

يوجد أدناه رسم تخطيطي بسيط لتوصيل عدة مصابيح LED عبر برنامج التشغيل.

ميزات التثبيت

الشرط الرئيسي عند تثبيت وتوصيل LED هو الحاجة إلى الحفاظ على قطبية مصدر الطاقة.

تتطلب مصابيح LED القوية وفائقة السطوع تبريدًا إضافيًا، لأنها تسخن بشكل مكثف أثناء التشغيل.

في مصابيح LED القوية فائقة السطوع، تؤثر درجة حرارة تسخين البلورة على التشغيل العادي لمصباح LED فائق السطوع، لذلك عند تثبيته، من الضروري إنشاء مشتت حراري، وهو ما يمكن القيام به باستخدام المبرد.

قواعد التوصيل الحراري المستخدمة هي موصلات للكهرباء، لذلك عند تركيب الصمام الثنائي الباعث للضوء، من الضروري التأكد من عزلها الكهربائي.

بالإضافة إلى ذلك، يعتبر الصمام الثنائي الباعث للضوء منتجًا هشًا ويجب تركيبه بعناية لتجنب تشوه غلافه.

المميزات والعيوب

أصبح الطلب على مصابيح LED فائقة السطوع متزايدًا في سوق الإضاءة. السبب يكمن في المزايا التي تتمتع بها مصادر الضوء هذه:

• عمر خدمة طويل (50.000-100.000 ساعة)؛
• كفاءة عالية؛
• مقاومة ارتفاع الجهد.
• القدرة على العمل في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة.
• الاكتناز. مصابيح LED فائقة السطوع صغيرة الحجم، مما يسمح بتركيبها في أجهزة صغيرة جدًا؛
• الصداقة البيئية (لا يوجد زئبق أو أبخرة غازية أو مواد خطرة أخرى) ؛
• مقاومة الصدمات ومقاومة الاهتزاز.
• توفر تقنيات LED تنوعًا كبيرًا عند تصميم الإضاءة الداخلية والديكورية، بالإضافة إلى التحكم الرقمي في اللون وشدة الضوء؛
• مقاومة الادراج المتكررة.

كما ترون، فإن معلمات التشغيل لهذه الأجهزة تقارن بشكل إيجابي مع مصادر الضوء الأخرى. ولكن إلى جانب المزايا، هناك أيضًا بعض العيوب:

• سعر مرتفع، مما يزيد بشكل كبير من فترة الاسترداد لجهاز الإضاءة؛
• الخصائص التقنية المنخفضة في المنتجات ذات الجودة المنخفضة؛
• الحاجة إلى استخدام السائقين، مما يزيد من التكلفة؛
• استحالة استخدام المخفتات لجميع أنواع مصابيح LED فائقة السطوع. يعد تصميم هذه المنظمات أكثر تعقيدًا من تصميم مصادر الضوء التقليدية، مما يؤثر أيضًا على تكلفتها؛
• لا تتوافق أسماء تجسيد الألوان المعلنة دائمًا مع الخصائص الحقيقية؛
• زاوية صغيرة من تشتت الضوء.
• صعوبات في الحصول على إضاءة موحدة بسبب الخصائص الفريدة لكل LED، وما إلى ذلك.

على الرغم من العيوب المذكورة، مع النهج الصحيح للاختيار والتثبيت، يمكن تسوية بعضها.

ميزات التطبيق

اليوم، بفضل صفاتها الإيجابية، يتم استخدام مصابيح LED فائقة السطوع على نطاق واسع:

• كعناصر باعثة للضوء في إشارات المرور وإشارات الطرق وشاشات LED؛
• في صناعة السيارات (أجهزة الإضاءة والعرض داخل السيارة وخارجها)؛ توجد مجموعات تكون فيها مصابيح LED فائقة السطوع بجهد 12 فولت جاهزة للتوصيل بدائرة الطاقة الكهربائية للسيارة؛
• في مجال الإعلان؛
• في إضاءة المناظر الطبيعية، وإضاءة المباني السكنية والعامة، وما إلى ذلك.

إشارات المرور LED ليست غير شائعة في العالم الحديث

نتائج

توفر مصابيح LED فائقة السطوع تدفقًا ضوئيًا عاليًا مع استهلاك منخفض للطاقة. ستجعل هذه الخصائص من الممكن حل مشكلة ارتفاع تكاليف الطاقة للإضاءة، والتي لا تزال كبيرة اليوم، وكذلك إنشاء المستوى اللازم من الإضاءة داخل المباني وخارجها.

لقد ولت الأوقات التي تم فيها استخدام مصابيح LED فقط كمؤشرات لتشغيل الأجهزة. يمكن لأجهزة LED الحديثة أن تحل محل المصابيح المتوهجة بالكامل في المنازل والصناعية. يتم تسهيل ذلك من خلال الخصائص المختلفة لمصابيح LED، مع العلم أنه يمكنك اختيار نظير LED المناسب. إن استخدام مصابيح LED، نظرًا لمعاييرها الأساسية، يفتح مجموعة كبيرة من الإمكانيات في مجال الإضاءة.

الصمام الثنائي الباعث للضوء (يُشار إليه باسم LED وLED وLED باللغة الإنجليزية) هو جهاز يعتمد على بلورة أشباه الموصلات الاصطناعية. وعند مرور تيار كهربائي من خلالها تحدث ظاهرة انبعاث الفوتونات مما يؤدي إلى التوهج. ولهذا التوهج نطاق طيفي ضيق للغاية، ويعتمد لونه على المادة شبه الموصلة.

تصنع مصابيح LED ذات الانبعاث الأحمر والأصفر من مواد شبه موصلة غير عضوية تعتمد على زرنيخيد الغاليوم، بينما تصنع المصابيح الخضراء والزرقاء على أساس نيتريد الغاليوم الإنديوم. لزيادة سطوع التدفق الضوئي، يتم استخدام إضافات مختلفة أو يتم استخدام طريقة متعددة الطبقات، عندما يتم وضع طبقة من نيتريد الألومنيوم النقي بين أشباه الموصلات. ونتيجة لتكوين عدة انتقالات ثقب الإلكترون (p-n) في بلورة واحدة، يزداد سطوع توهجها.

هناك نوعان من مصابيح LED: للإشارة والإضاءة. يتم استخدام الأول للإشارة إلى إدراج أجهزة مختلفة في الشبكة، وكذلك كمصادر للإضاءة الزخرفية. وهي عبارة عن ثنائيات ملونة توضع في غلاف شفاف، ولكل منها أربعة أطراف. يتم استخدام الأجهزة التي ينبعث منها ضوء الأشعة تحت الحمراء في أجهزة التحكم عن بعد في الأجهزة (جهاز التحكم عن بعد).

في منطقة الإضاءة، يتم استخدام مصابيح LED التي ينبعث منها الضوء الأبيض. يتم تصنيف مصابيح LED حسب اللون إلى أبيض بارد، وأبيض محايد، وأبيض دافئ. يوجد تصنيف لمصابيح LED المستخدمة للإضاءة حسب طريقة التثبيت. يعني تعيين SMD LED أن الجهاز يتكون من ركيزة من الألومنيوم أو النحاس يتم وضع بلورة الصمام الثنائي عليها. توجد الركيزة نفسها في علبة يتم توصيل جهات الاتصال الخاصة بها بجهات اتصال LED.

هناك نوع آخر من مصابيح LED يُسمى OCB. في مثل هذا الجهاز، يتم وضع العديد من البلورات المغطاة بالفوسفور على لوحة واحدة. بفضل هذا التصميم، يتم تحقيق سطوع عالي للتوهج. تُستخدم هذه التقنية في الإنتاج بتدفق ضوئي كبير في منطقة صغيرة نسبيًا. وهذا بدوره يجعل إنتاج مصابيح LED أكثر سهولة وغير مكلفة.

ملحوظة! بمقارنة المصابيح المعتمدة على SMD وCOB LEDs، يمكن ملاحظة أنه يمكن إصلاح الأول عن طريق استبدال LED الفاشل. إذا لم يعمل مصباح COB LED، فسيتعين عليك تغيير اللوحة بأكملها باستخدام الثنائيات.

خصائص الصمام

عند اختيار مصباح LED مناسب للإضاءة، يجب أن تأخذ في الاعتبار معلمات LED. وتشمل هذه الجهد الكهربي، والطاقة، وتيار التشغيل، والكفاءة (خرج الإضاءة)، ودرجة حرارة التوهج (اللون)، وزاوية الإشعاع، والأبعاد، وفترة التحلل. من خلال معرفة المعلمات الأساسية، سيكون من الممكن بسهولة تحديد الأجهزة للحصول على نتيجة إضاءة معينة.

الاستهلاك الحالي LED

كقاعدة عامة، يتم توفير تيار 0.02A لمصابيح LED التقليدية. ومع ذلك، هناك مصابيح LED مصنفة عند 0.08A. تتضمن مصابيح LED هذه أجهزة أكثر قوة، يتضمن تصميمها أربع بلورات. وهي تقع في مبنى واحد. نظرًا لأن كل بلورة تستهلك 0.02 أمبير، فإن الجهاز الواحد سيستهلك 0.08 أمبير.

يعتمد استقرار أجهزة LED على القيمة الحالية. حتى الزيادة الطفيفة في التيار تساعد على تقليل شدة الإشعاع (الشيخوخة) للبلورة وزيادة درجة حرارة اللون. يؤدي هذا في النهاية إلى تحول مصابيح LED إلى اللون الأزرق وفشلها قبل الأوان. وإذا زاد التيار بشكل كبير، فإن LED يحترق على الفور.

للحد من الاستهلاك الحالي، تشتمل تصميمات مصابيح ووحدات الإنارة LED على مثبتات تيار لمصابيح LED (المحركات). يقومون بتحويل التيار، ليصل إلى القيمة التي تتطلبها مصابيح LED. في حالة الحاجة إلى توصيل مؤشر LED منفصل بالشبكة، فأنت بحاجة إلى استخدام مقاومات محددة للتيار. يتم حساب مقاومة المقاوم لـ LED مع الأخذ بعين الاعتبار خصائصه المحددة.

نصائح مفيدة! لاختيار المقاومة المناسبة، يمكنك استخدام حاسبة مقاومة LED المتوفرة على الإنترنت.

الجهد LED

كيفية معرفة الجهد LED؟ الحقيقة هي أن مصابيح LED لا تحتوي على معلمة جهد الإمداد على هذا النحو. بدلاً من ذلك، يتم استخدام خاصية انخفاض الجهد الخاصة بـ LED، مما يعني مقدار الجهد الذي يخرجه LED عندما يمر التيار المقدر من خلاله. تعكس قيمة الجهد الموضحة على العبوة انخفاض الجهد. بمعرفة هذه القيمة، يمكنك تحديد الجهد المتبقي على البلورة. هذه هي القيمة التي تؤخذ في الاعتبار في الحسابات.

نظرًا لاستخدام أشباه الموصلات المختلفة لمصابيح LED، قد يكون الجهد لكل منها مختلفًا. كيفية معرفة عدد فولتات LED؟ يمكنك تحديده حسب لون الأجهزة. على سبيل المثال، بالنسبة للبلورات الزرقاء والخضراء والبيضاء، يبلغ الجهد حوالي 3 فولت، أما بالنسبة للبلورات الصفراء والحمراء فهو من 1.8 إلى 2.4 فولت.

عند استخدام اتصال متوازي لمصابيح LED ذات تصنيفات متطابقة بقيمة جهد 2 فولت، قد تواجه ما يلي: نتيجة للتغيرات في المعلمات، ستفشل بعض الثنائيات الباعثة (تحترق)، بينما يتوهج البعض الآخر بشكل خافت للغاية. سيحدث هذا لأنه عندما يزيد الجهد حتى بمقدار 0.1 فولت، فإن التيار الذي يمر عبر مؤشر LED يزيد بمقدار 1.5 مرة. لذلك، من المهم جدًا التأكد من أن التيار يتوافق مع تصنيف LED.

خرج الضوء وزاوية الشعاع وطاقة LED

تتم مقارنة التدفق الضوئي للثنائيات مع مصادر الضوء الأخرى، مع الأخذ في الاعتبار قوة الإشعاع المنبعث منها. تنتج الأجهزة التي يبلغ قطرها حوالي 5 مم من 1 إلى 5 لومن من الضوء. في حين أن التدفق الضوئي للمصباح المتوهج 100 واط هو 1000 لومن. ولكن عند المقارنة، فمن الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن المصباح العادي لديه ضوء منتشر، في حين أن LED لديه ضوء اتجاهي. ولذلك، يجب أن تؤخذ في الاعتبار زاوية تشتت المصابيح.

يمكن أن تتراوح زاوية التشتت لمصابيح LED المختلفة من 20 إلى 120 درجة. عند إضاءتها، تنتج مصابيح LED ضوءًا أكثر سطوعًا في المركز وتقلل الإضاءة باتجاه حواف زاوية التشتت. وبالتالي، تضيء مصابيح LED مساحة معينة بشكل أفضل مع استخدام طاقة أقل. ومع ذلك، إذا كان من الضروري زيادة مساحة الإضاءة، يتم استخدام عدسات متباعدة في تصميم المصباح.

كيفية تحديد قوة المصابيح؟ لتحديد قوة مصباح LED المطلوب لاستبدال مصباح متوهج، من الضروري تطبيق معامل 8. وبالتالي، يمكنك استبدال مصباح تقليدي بقدرة 100 واط بجهاز LED بقوة لا تقل عن 12.5 واط (100 واط/8 ). للراحة، يمكنك استخدام البيانات من جدول المراسلات بين قوة المصابيح المتوهجة ومصادر الإضاءة LED:

قوة المصباح المتوهج، W	الطاقة المقابلة لمصباح LED، W
100	12-12,5
75	10
60	7,5-8
40	5
25	3

عند استخدام مصابيح LED للإضاءة، يعد مؤشر الكفاءة مهمًا جدًا، والذي يتم تحديده من خلال نسبة التدفق الضوئي (lm) إلى الطاقة (W). وبمقارنة هذه المعلمات لمصادر الإضاءة المختلفة، نجد أن كفاءة المصباح المتوهج هي 10-12 م/وات، ومصباح الفلورسنت 35-40 م/وات، ومصباح LED 130-140 م/وات.

درجة حرارة اللون لمصادر LED

إحدى المعلمات المهمة لمصادر LED هي درجة حرارة التوهج. وحدات قياس هذه الكمية هي درجات كلفن (K). تجدر الإشارة إلى أن جميع مصادر الضوء تنقسم إلى ثلاث فئات حسب درجة حرارة توهجها، من بينها الأبيض الدافئ الذي لديه درجة حرارة لون أقل من 3300 كلفن، والأبيض النهاري - من 3300 إلى 5300 كلفن، والأبيض البارد الذي تزيد درجة حرارته عن 5300 كلفن.

ملحوظة! يعتمد الإدراك المريح لإشعاع LED بالعين البشرية بشكل مباشر على درجة حرارة اللون لمصدر LED.

عادة ما تتم الإشارة إلى درجة حرارة اللون على ملصقات مصابيح LED. تم تحديده برقم مكون من أربعة أرقام والحرف K. ويعتمد اختيار مصابيح LED ذات درجة حرارة لون معينة بشكل مباشر على خصائص استخدامها للإضاءة. يعرض الجدول أدناه خيارات لاستخدام مصادر LED ذات درجات حرارة توهج مختلفة:

لون الصمام		درجة حرارة اللون، ك	حالات استخدام الإضاءة
أبيض	دافيء	2700-3500	الإضاءة للمباني المنزلية والمكاتب باعتبارها التناظرية الأكثر ملاءمة للمصباح المتوهج
	محايد (النهار)	3500-5300	يسمح تسليم الألوان الممتاز لهذه المصابيح باستخدامها لإضاءة أماكن العمل في الإنتاج.
	بارد	أكثر من 5300	تستخدم بشكل رئيسي لإضاءة الشوارع، وتستخدم أيضًا في الفوانيس المحمولة باليد
أحمر		1800	كمصدر للإضاءة الزخرفية والنباتية
أخضر		-
أصفر		3300	تصميم الإضاءة الداخلية
أزرق		7500	إضاءة الأسطح في الداخل، الإضاءة النباتية

تسمح الطبيعة الموجية للون بالتعبير عن درجة حرارة اللون لمصابيح LED باستخدام الطول الموجي. يعكس وضع علامات على بعض أجهزة LED درجة حرارة اللون بدقة في شكل فاصل زمني لأطوال موجية مختلفة. يتم تحديد الطول الموجي φ ويتم قياسه بالنانومتر (نانومتر).

الأحجام القياسية لمصابيح SMD LED وخصائصها

بالنظر إلى حجم مصابيح SMD LED، يتم تصنيف الأجهزة إلى مجموعات ذات خصائص مختلفة. مصابيح LED الأكثر شيوعًا ذات الأحجام القياسية هي 3528 و5050 و5730 و2835 و3014 و5630. تختلف خصائص مصابيح SMD LED حسب الحجم. وبالتالي، تختلف الأنواع المختلفة من مصابيح SMD LED في السطوع ودرجة حرارة اللون والطاقة. في علامات LED، يشير أول رقمين إلى طول الجهاز وعرضه.

المعلمات الأساسية لمصابيح SMD 2835 LED

تشمل الخصائص الرئيسية لمصابيح SMD LED 2835 زيادة مساحة الإشعاع. بالمقارنة مع جهاز SMD 3528، الذي يحتوي على سطح عمل مستدير، فإن منطقة الإشعاع SMD 2835 لها شكل مستطيل، مما يساهم في زيادة خرج الضوء مع ارتفاع عنصر أصغر (حوالي 0.8 مم). التدفق الضوئي لمثل هذا الجهاز هو 50 م.

يتكون غلاف SMD 2835 LED من بوليمر مقاوم للحرارة ويمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 240 درجة مئوية. وتجدر الإشارة إلى أن التدهور الإشعاعي في هذه العناصر يكون أقل من 5% خلال 3000 ساعة تشغيل. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الجهاز بمقاومة حرارية منخفضة إلى حد ما لوصلة الركيزة البلورية (4 درجة مئوية/واط). الحد الأقصى لتيار التشغيل هو 0.18 أمبير، ودرجة حرارة الكريستال 130 درجة مئوية.

بناءً على لون التوهج، هناك أبيض دافئ مع درجة حرارة توهج 4000 كلفن، أبيض نهاري - 4800 كلفن، أبيض نقي - من 5000 إلى 5800 كلفن وأبيض بارد مع درجة حرارة لون 6500-7500 كلفن. مع ملاحظة أن الحد الأقصى للتدفق الضوئي هو للأجهزة ذات التوهج الأبيض البارد، والحد الأدنى هو لمصابيح LED البيضاء الدافئة. يحتوي تصميم الجهاز على وسادات اتصال موسعة، مما يعزز تبديد الحرارة بشكل أفضل.

نصائح مفيدة! يمكن استخدام مصابيح LED SMD 2835 لأي نوع من التثبيت.

خصائص SMD 5050 LEDs

يحتوي تصميم غلاف SMD 5050 على ثلاثة مصابيح LED من نفس النوع. تتميز مصادر LED ذات الألوان الأزرق والأحمر والأخضر بخصائص تقنية مشابهة لبلورات SMD 3528. تيار التشغيل لكل من مصابيح LED الثلاثة هو 0.02A، وبالتالي فإن التيار الإجمالي للجهاز بأكمله هو 0.06A. ولضمان عدم فشل مصابيح LED، يوصى بعدم تجاوز هذه القيمة.

تتميز أجهزة LED SMD 5050 بجهد أمامي يبلغ 3-3.3 فولت وخرج ضوء (تدفق التيار الكهربائي) يبلغ 18-21 لومن. قوة مصباح LED واحد هي مجموع ثلاث قيم طاقة لكل بلورة (0.7 واط) وتبلغ 0.21 واط. يمكن أن يكون لون التوهج المنبعث من الأجهزة أبيض بجميع درجاته، والأخضر والأزرق والأصفر ومتعدد الألوان.

أتاح الترتيب الوثيق لمصابيح LED ذات الألوان المختلفة في حزمة SMD 5050 واحدة إمكانية تنفيذ مصابيح LED متعددة الألوان مع تحكم منفصل لكل لون. لتنظيم وحدات الإنارة باستخدام مصابيح LED SMD 5050، يتم استخدام وحدات التحكم، بحيث يمكن تغيير لون التوهج بسلاسة من واحد إلى آخر بعد فترة زمنية معينة. عادةً ما تحتوي هذه الأجهزة على العديد من أوضاع التحكم ويمكنها ضبط سطوع مصابيح LED.

الخصائص النموذجية لـ SMD 5730 LED

تعد مصابيح SMD 5730 LED بمثابة ممثلين حديثين لأجهزة LED التي يبلغ حجم غلافها الهندسي 5.7 × 3 مم. إنها تنتمي إلى مصابيح LED فائقة السطوع، وتتميز خصائصها بأنها مستقرة ومختلفة نوعيًا عن معلمات سابقاتها. تم تصنيع مصابيح LED هذه باستخدام مواد جديدة، وتتميز بالطاقة المتزايدة والتدفق الضوئي عالي الكفاءة. وبالإضافة إلى ذلك، فإنها يمكن أن تعمل في ظروف الرطوبة العالية، ومقاومة للتغيرات في درجات الحرارة والاهتزازات، ولها عمر خدمة طويل.

هناك نوعان من الأجهزة: SMD 5730-0.5 بقوة 0.5 واط وSMD 5730-1 بقوة 1 واط. السمة المميزة للأجهزة هي القدرة على العمل بالتيار النبضي. التيار المقدر لـ SMD 5730-0.5 هو 0.15 أمبير، أثناء التشغيل النبضي، يمكن للجهاز تحمل تيار يصل إلى 0.18 أمبير. يوفر هذا النوع من مصابيح LED تدفقًا ضوئيًا يصل إلى 45 لومن.

تعمل مصابيح LED SMD 5730-1 بتيار ثابت قدره 0.35 أمبير، في الوضع النبضي - حتى 0.8 أمبير. يمكن أن تصل كفاءة إخراج الضوء لمثل هذا الجهاز إلى 110 لومن. بفضل البوليمر المقاوم للحرارة، يمكن لجسم الجهاز أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية. زاوية التشتت لكلا النوعين من SMD 5730 هي 120 درجة. درجة تدهور التدفق الضوئي أقل من 1% عند التشغيل لمدة 3000 ساعة.

مواصفات كري LED

تعمل شركة Cree (الولايات المتحدة الأمريكية) في تطوير وإنتاج مصابيح LED فائقة السطوع والأقوى. يتم تمثيل إحدى مجموعات Cree LED بسلسلة أجهزة Xlamp، والتي تنقسم إلى شريحة واحدة ومتعددة الشرائح. إحدى ميزات المصادر أحادية البلورة هي توزيع الإشعاع على طول حواف الجهاز. جعل هذا الابتكار من الممكن إنتاج مصابيح ذات زاوية مضيئة كبيرة باستخدام أقل عدد ممكن من البلورات.

في سلسلة XQ-E عالية الكثافة من مصادر LED، تتراوح زاوية الشعاع من 100 إلى 145 درجة. تتميز بأبعاد هندسية صغيرة تبلغ 1.6 × 1.6 مم، وتبلغ قوة مصابيح LED فائقة السطوع 3 فولت، ويبلغ التدفق الضوئي 330 لومن. هذا هو واحد من أحدث التطورات من كري. تتمتع جميع مصابيح LED، التي تم تطوير تصميمها على أساس بلورة واحدة، بتجسيد ألوان عالي الجودة ضمن CRE 70-90.

مقالات لها صلة:

كيفية صنع أو إصلاح إكليل LED بنفسك. الأسعار والخصائص الرئيسية للنماذج الأكثر شعبية.

أصدرت شركة Cree عدة إصدارات من أجهزة LED متعددة الشرائح بأحدث أنواع الطاقة من 6 إلى 72 فولت. تنقسم مصابيح LED متعددة الشرائح إلى ثلاث مجموعات، والتي تتضمن الأجهزة ذات الجهد العالي، والتي تصل طاقتها إلى 4 وات وما فوق 4 وات. تحتوي المصادر التي تصل إلى 4W على 6 بلورات في مبيتات من النوع MX وML. زاوية التشتت هي 120 درجة. يمكنك شراء مصابيح Cree LED من هذا النوع بألوان بيضاء دافئة وباردة.

نصائح مفيدة! على الرغم من الموثوقية العالية وجودة الإضاءة، يمكنك شراء مصابيح LED قوية من سلسلة MX وML بسعر منخفض نسبيًا.

تشتمل المجموعة التي تزيد عن 4 وات على مصابيح LED مصنوعة من عدة بلورات. الأكبر في المجموعة هي أجهزة 25 واط التي تمثلها سلسلة MT-G. المنتج الجديد للشركة هو مصابيح LED من طراز XHP. أحد أجهزة LED الكبيرة له هيكل 7 × 7 مم، وقوته 12 وات، وخرج الضوء 1710 لومن. تجمع مصابيح LED ذات الجهد العالي بين الأبعاد الصغيرة وإخراج الضوء العالي.

مخططات اتصال LED

هناك قواعد معينة لتوصيل مصابيح LED. مع الأخذ في الاعتبار أن التيار الذي يمر عبر الجهاز يتحرك في اتجاه واحد فقط، من أجل التشغيل المستقر والطويل الأجل لأجهزة LED، من المهم أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط جهدًا معينًا، ولكن أيضًا القيمة الحالية المثالية.

مخطط اتصال لشبكة LED إلى 220 فولت

اعتمادًا على مصدر الطاقة المستخدم، يوجد نوعان من الدوائر لتوصيل مصابيح LED بجهد 220 فولت. في إحدى الحالات، يتم استخدامه مع تيار محدود، في الثانية - خاص يعمل على استقرار الجهد. يأخذ الخيار الأول في الاعتبار استخدام مصدر خاص بقوة تيار معينة. المقاوم غير مطلوب في هذه الدائرة، وعدد مصابيح LED المتصلة محدود بقدرة المحرك.

لتعيين المصابيح في الرسم التخطيطي، يتم استخدام نوعين من الصور التوضيحية. يوجد فوق كل صورة تخطيطية سهمان صغيران متوازيان يشيران إلى الأعلى. إنها ترمز إلى التوهج الساطع لجهاز LED. قبل توصيل مؤشر LED بجهد 220 فولت باستخدام مصدر طاقة، يجب عليك تضمين مقاوم في الدائرة. إذا لم يتم استيفاء هذا الشرط، فسيؤدي ذلك إلى حقيقة أن العمر التشغيلي لـ LED سيتم تقليله بشكل كبير أو أنه سيفشل ببساطة.

إذا كنت تستخدم مصدر طاقة عند الاتصال، فسيكون الجهد الكهربي في الدائرة فقط هو المستقر. بالنظر إلى المقاومة الداخلية الضئيلة لجهاز LED، فإن تشغيله بدون محدد تيار سيؤدي إلى احتراق الجهاز. ولهذا السبب يتم إدخال المقاوم المقابل في دائرة تبديل LED. تجدر الإشارة إلى أن المقاومات تأتي بقيم مختلفة، لذا يجب حسابها بشكل صحيح.

نصائح مفيدة! الجانب السلبي لدوائر توصيل LED بشبكة 220 فولت باستخدام المقاوم هو تبديد الطاقة العالية عندما يكون من الضروري توصيل الحمل مع زيادة الاستهلاك الحالي. في هذه الحالة، يتم استبدال المقاوم بمكثف التبريد.

كيفية حساب مقاومة الصمام

عند حساب مقاومة LED، يتم الاسترشاد بالصيغة:

يو = إكس آر,

حيث U هو الجهد، I هو التيار، R هو المقاومة (قانون أوم). لنفترض أنك بحاجة إلى توصيل مؤشر LED بالمعلمات التالية: 3V - الجهد و0.02A - التيار. بحيث لا يفشل عند توصيل مؤشر LED بـ 5 فولت بمصدر الطاقة، فأنت بحاجة إلى إزالة 2 فولت إضافي (5-3 = 2 فولت). للقيام بذلك، تحتاج إلى تضمين مقاومة ذات مقاومة معينة في الدائرة، والتي يتم حسابها باستخدام قانون أوم:

ص = ش/أنا.

وبالتالي، فإن نسبة 2V إلى 0.02A ستكون 100 أوم، أي. هذا هو بالضبط المقاوم المطلوب.

غالبًا ما يحدث أنه نظرًا لمعلمات مصابيح LED، فإن مقاومة المقاوم لها قيمة غير قياسية للجهاز. لا يمكن العثور على هذه المحددات الحالية في نقاط البيع، على سبيل المثال، 128 أو 112.8 أوم. ثم يجب عليك استخدام المقاومات التي تكون مقاومتها هي القيمة الأقرب مقارنة بالقيمة المحسوبة. في هذه الحالة، لن تعمل مصابيح LED بكامل طاقتها، ولكن بنسبة 90-97٪ فقط، ولكنها ستكون غير مرئية للعين وسيكون لها تأثير إيجابي على عمر الجهاز.

هناك العديد من الخيارات للآلات الحاسبة الحسابية LED على الإنترنت. أنها تأخذ في الاعتبار المعلمات الرئيسية: انخفاض الجهد، التيار المقنن، جهد الخرج، عدد الأجهزة في الدائرة. من خلال تحديد معلمات أجهزة LED والمصادر الحالية في حقل النموذج، يمكنك معرفة الخصائص المقابلة للمقاومات. لتحديد مقاومة محددات التيار المرمزة بالألوان، توجد أيضًا حسابات عبر الإنترنت لمقاومات مصابيح LED.

مخططات للتوصيل المتوازي والتسلسلي لمصابيح LED

عند تجميع الهياكل من عدة أجهزة LED، يتم استخدام دوائر توصيل مصابيح LED بشبكة 220 فولت مع اتصال تسلسلي أو متوازي. في الوقت نفسه، من أجل الاتصال الصحيح، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند توصيل مصابيح LED على التوالي، فإن الجهد المطلوب هو مجموع قطرات الجهد لكل جهاز. بينما عندما يتم توصيل مصابيح LED بالتوازي، تتم إضافة القوة الحالية.

إذا كانت الدوائر تستخدم أجهزة LED بمعلمات مختلفة، فمن أجل التشغيل المستقر، من الضروري حساب المقاوم لكل LED على حدة. تجدر الإشارة إلى أنه لا يوجد مصباحان LED متماثلان تمامًا. حتى الأجهزة من نفس الطراز لها اختلافات طفيفة في المعلمات. وهذا يؤدي إلى حقيقة أنه عندما يتم توصيل عدد كبير منها في سلسلة أو دائرة متوازية بمقاوم واحد، فإنها يمكن أن تتدهور بسرعة وتفشل.

ملحوظة! عند استخدام مقاوم واحد في دائرة متوازية أو متتالية، يمكنك فقط توصيل أجهزة LED ذات خصائص متطابقة.

لن يؤثر التناقض في المعلمات عند توصيل عدة مصابيح LED بالتوازي، على سبيل المثال 4-5 قطع، على تشغيل الأجهزة. ولكن إذا قمت بتوصيل الكثير من مصابيح LED بمثل هذه الدائرة، فسيكون ذلك قرارًا سيئًا. حتى لو كانت مصادر LED تحتوي على اختلاف طفيف في الخصائص، فسيؤدي ذلك إلى انبعاث ضوء ساطع لبعض الأجهزة واحتراقها بسرعة، بينما ستتوهج أجهزة أخرى بشكل خافت. لذلك، عند التوصيل على التوازي، يجب عليك دائمًا استخدام مقاوم منفصل لكل جهاز.

أما بالنسبة للتوصيل المتسلسل، فهناك استهلاك اقتصادي هنا، حيث أن الدائرة بأكملها تستهلك كمية من التيار تساوي استهلاك مصباح LED واحد. في الدائرة الموازية، الاستهلاك هو مجموع استهلاك جميع مصادر LED الموجودة في الدائرة.

كيفية توصيل المصابيح إلى 12 فولت

في تصميم بعض الأجهزة يتم توفير مقاومات في مرحلة التصنيع مما يجعل من الممكن توصيل مصابيح LED بجهد 12 فولت أو 5 فولت. ومع ذلك، لا يمكن دائما العثور على هذه الأجهزة للبيع. لذلك، في دائرة توصيل المصابيح إلى 12 فولت، يتم توفير المحدد الحالي. الخطوة الأولى هي معرفة خصائص مصابيح LED المتصلة.

تبلغ قيمة المعلمة مثل انخفاض الجهد الأمامي لأجهزة LED النموذجية حوالي 2 فولت. يتوافق التيار المقدر لمصابيح LED هذه مع 0.02A. إذا كنت بحاجة إلى توصيل مثل هذا LED بـ 12 فولت، فيجب إطفاء 10 فولت "الإضافي" (12 ناقص 2) بمقاوم مقيد. باستخدام قانون أوم يمكنك حساب المقاومة لذلك. نحصل على 10/0.02 = 500 (أوم). وبالتالي، مطلوب مقاوم بقيمة اسمية تبلغ 510 أوم، وهو الأقرب في نطاق المكونات الإلكترونية E24.

لكي تعمل هذه الدائرة بثبات، من الضروري أيضًا حساب قوة المحدد. باستخدام الصيغة التي تعتمد على أن الطاقة تساوي منتج الجهد والتيار، نحسب قيمتها. نضرب جهد 10 فولت بتيار 0.02 أمبير ونحصل على 0.2 واط. وبالتالي، مطلوب مقاوم، معدل الطاقة القياسي له هو 0.25 واط.

إذا كان من الضروري تضمين جهازين LED في الدائرة، فيجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الجهد المنخفض عبرهما سيكون بالفعل 4V. وفقا لذلك، سيتعين على المقاوم أن ينطفئ ليس 10 فولت، ولكن 8 فولت. وبالتالي، يتم إجراء حساب إضافي للمقاومة وقوة المقاوم بناءً على هذه القيمة. يمكن تحديد موقع المقاوم في الدائرة في أي مكان: على جانب الأنود، وعلى جانب الكاثود، بين مصابيح LED.

كيفية اختبار الصمام باستخدام جهاز متعدد

إحدى طرق التحقق من حالة تشغيل مصابيح LED هي اختبارها باستخدام مقياس متعدد. يمكن لهذا الجهاز تشخيص مصابيح LED من أي تصميم. قبل التحقق من مؤشر LED باستخدام جهاز اختبار، يتم ضبط مفتاح الجهاز على وضع "الاختبار"، ويتم تطبيق المجسات على الأجهزة الطرفية. عندما يتم توصيل المسبار الأحمر بالأنود والمسبار الأسود بالكاثود، يجب أن ينبعث الضوء من البلورة. إذا تم عكس القطبية، يجب أن تعرض شاشة الجهاز "1".

نصائح مفيدة! قبل اختبار مؤشر LED للوظيفة، يوصى بتعتيم الإضاءة الرئيسية، لأنه أثناء الاختبار يكون التيار منخفضًا جدًا وسوف ينبعث ضوء LED بشكل ضعيف جدًا لدرجة أنه قد لا يكون ملحوظًا في الإضاءة العادية.

يمكن إجراء اختبار أجهزة LED دون استخدام المجسات. للقيام بذلك، أدخل الأنود في الفتحات الموجودة في الزاوية السفلية للجهاز في الفتحة التي تحمل الرمز "E"، والكاثود في الفتحة التي تحمل المؤشر "C". إذا كان مؤشر LED في حالة صالحة للعمل، فيجب أن يضيء. تعتبر طريقة الاختبار هذه مناسبة لمصابيح LED ذات جهات الاتصال الطويلة بما فيه الكفاية والتي تم تنظيفها من اللحام. لا يهم موضع المفتاح مع طريقة الفحص هذه.

كيفية التحقق من مصابيح LED بمقياس متعدد دون إزالة اللحام؟ للقيام بذلك، تحتاج إلى لحام قطع من مشبك الورق العادي إلى تحقيقات الاختبار. تعتبر حشية القماش التي يتم وضعها بين الأسلاك ثم معالجتها بشريط كهربائي مناسبة للعزل. الإخراج هو نوع من المحول لتوصيل المجسات. تنبثق المشابك جيدًا ويتم تثبيتها بشكل آمن في الموصلات. في هذا النموذج، يمكنك توصيل المجسات بمصابيح LED دون إزالتها من الدائرة.

ماذا يمكنك أن تصنع من مصابيح LED بيديك؟

يمارس العديد من هواة الراديو تجميع تصميمات مختلفة من مصابيح LED بأيديهم. المنتجات التي يتم تجميعها ذاتيًا ليست أقل جودة من حيث الجودة، بل وتتفوق في بعض الأحيان على نظيراتها المصنعة. يمكن أن تكون هذه أجهزة ملونة وموسيقى وتصميمات LED وامضة ومصابيح تشغيل LED تعمل بنفسك وغير ذلك الكثير.

DIY تجميع المثبت الحالي لمصابيح LED

لمنع استنفاد عمر LED قبل الموعد المحدد، من الضروري أن يكون للتيار المتدفق من خلاله قيمة مستقرة. من المعروف أن مصابيح LED باللون الأحمر والأصفر والأخضر يمكنها التعامل مع زيادة الحمل الحالي. في حين أن مصادر LED ذات اللون الأزرق والأخضر والأبيض، حتى مع وجود حمل زائد طفيف، تحترق خلال ساعتين. وبالتالي، لكي يعمل مؤشر LED بشكل طبيعي، من الضروري حل المشكلة باستخدام مصدر الطاقة الخاص به.

إذا قمت بتجميع سلسلة من مصابيح LED المتصلة على التوالي أو المتوازية، فيمكنك تزويدها بإشعاع مماثل إذا كان التيار الذي يمر عبرها بنفس القوة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤثر نبضات التيار العكسي سلبًا على عمر مصادر LED. لمنع حدوث ذلك، من الضروري تضمين مثبت التيار لمصابيح LED في الدائرة.

تعتمد الخصائص النوعية لمصابيح LED على برنامج التشغيل المستخدم - وهو جهاز يحول الجهد إلى تيار ثابت بقيمة محددة. يقوم العديد من هواة الراديو بتجميع دائرة إمداد طاقة LED بجهد 220 فولت بأيديهم بناءً على الدائرة الدقيقة LM317. إن عناصر هذه الدائرة الإلكترونية منخفضة التكلفة ومن السهل إنشاء مثل هذا المثبت.

عند استخدام مثبت التيار في LM317 لمصابيح LED، يتم ضبط التيار ضمن 1A. يقوم المقوم المعتمد على LM317L بتثبيت التيار عند 0.1 أمبير. تستخدم دائرة الجهاز مقاومة واحدة فقط. يتم حسابه باستخدام حاسبة مقاومة LED عبر الإنترنت. الأجهزة المتاحة مناسبة لإمدادات الطاقة: مصادر الطاقة من الطابعة أو الكمبيوتر المحمول أو الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الأخرى. ليس من المربح تجميع دوائر أكثر تعقيدًا بنفسك، حيث أنه من الأسهل شراءها جاهزة.

مصابيح DRL LED ذاتية الصنع

يؤدي استخدام مصابيح التشغيل النهارية (DRL) في السيارات إلى زيادة رؤية السيارة أثناء ساعات النهار من قبل مستخدمي الطريق الآخرين بشكل ملحوظ. يمارس العديد من سائقي السيارات التجميع الذاتي لمصابيح DRL باستخدام مصابيح LED. أحد الخيارات هو جهاز DRL مكون من 5-7 مصابيح LED بقوة 1 وات و3 وات لكل كتلة. إذا كنت تستخدم مصادر LED أقل قوة، فلن يفي التدفق الضوئي بمعايير هذه المصابيح.

نصائح مفيدة! عند صنع DRLs بيديك، تأخذ في الاعتبار متطلبات GOST: التدفق الضوئي 400-800 قرص مضغوط، زاوية مضيئة في المستوى الأفقي - 55 درجة، في المستوى العمودي - 25 درجة، مساحة - 40 سم².

بالنسبة للقاعدة، يمكنك استخدام لوحة مصنوعة من الألومنيوم مع منصات لتركيب المصابيح. يتم تثبيت مصابيح LED على اللوحة باستخدام مادة لاصقة موصلة للحرارة. يتم اختيار البصريات وفقًا لنوع مصادر LED. في هذه الحالة تكون العدسات ذات الزاوية المضيئة 35 درجة مناسبة. يتم تثبيت العدسات على كل LED على حدة. يتم توجيه الأسلاك في أي اتجاه مناسب.

بعد ذلك، يتم تصنيع مبيت لـ DRLs، والذي يعمل أيضًا كمبرد. لهذا يمكنك استخدام ملف تعريف على شكل حرف U. يتم وضع وحدة LED النهائية داخل الملف الشخصي، ويتم تثبيتها بمسامير. يمكن ملء كل المساحة الحرة بمادة مانعة للتسرب شفافة تعتمد على السيليكون، مع ترك العدسات فقط على السطح. سيكون هذا الطلاء بمثابة حاجز للرطوبة.

يتطلب توصيل DRL بمصدر الطاقة الاستخدام الإلزامي للمقاوم، الذي يتم حساب مقاومته واختبارها مسبقًا. قد تختلف طرق الاتصال حسب طراز السيارة. يمكن العثور على مخططات الاتصال على الإنترنت.

كيفية جعل مصابيح LED تومض

مصابيح LED الوامضة الأكثر شيوعًا، والتي يمكن شراؤها جاهزة، هي الأجهزة التي يتم التحكم فيها من خلال المستوى المحتمل. يحدث وميض البلورة بسبب التغير في مصدر الطاقة عند أطراف الجهاز. وبالتالي، فإن جهاز LED ذو اللونين الأحمر والأخضر يصدر ضوءًا اعتمادًا على اتجاه التيار الذي يمر عبره. يتم تحقيق تأثير الوميض في RGB LED عن طريق توصيل ثلاثة دبابيس تحكم منفصلة بنظام تحكم محدد.

ولكن يمكنك جعل وميض LED عادي أحادي اللون، مع وجود الحد الأدنى من المكونات الإلكترونية في ترسانتك. قبل أن تقوم بعمل مصباح LED وامض، تحتاج إلى اختيار دائرة عمل بسيطة وموثوقة. يمكنك استخدام دائرة LED وامضة، والتي سيتم تشغيلها من مصدر 12 فولت.

تتكون الدائرة من ترانزستور Q1 منخفض الطاقة (السيليكون عالي التردد KTZ 315 أو نظائره مناسبة) ، ومقاوم R1 820-1000 أوم ، ومكثف C1 بجهد 16 فولت بسعة 470 درجة فهرنهايت ومصدر LED. عند تشغيل الدائرة، يتم شحن المكثف إلى 9-10 فولت، وبعد ذلك يفتح الترانزستور للحظة وينقل الطاقة المتراكمة إلى مؤشر LED، الذي يبدأ في الوميض. لا يمكن تنفيذ هذه الدائرة إلا عند تشغيلها من مصدر 12 فولت.

يمكنك تجميع دائرة أكثر تقدمًا تعمل بطريقة مشابهة للهزاز المتعدد الترانزستور. تشتمل الدائرة على ترانزستورات KTZ 102 (قطعتان)، ومقاومات R1 وR4 بقيمة 300 أوم لكل منهما للحد من التيار، ومقاومات R2 وR3 بقيمة 27000 أوم لكل منهما لضبط التيار الأساسي للترانزستورات، ومكثفات قطبية 16 فولت (قطعتين) بسعة 10 فائق التوهج) ومصدرين LED. يتم تشغيل هذه الدائرة بواسطة مصدر جهد 5 فولت تيار مستمر.

تعمل الدائرة على مبدأ "زوج دارلينجتون": يتم شحن وتفريغ المكثفات C1 وC2 بالتناوب، مما يؤدي إلى فتح ترانزستور معين. عندما يقوم أحد الترانزستورات بتزويد الطاقة إلى C1، يضيء مصباح LED واحد. بعد ذلك، يتم شحن C2 بسلاسة، ويتم تقليل التيار الأساسي لـ VT1، مما يؤدي إلى إغلاق VT1 وفتح VT2 وإضاءة LED آخر.

نصائح مفيدة! إذا كنت تستخدم جهد إمداد أعلى من 5 فولت، فستحتاج إلى استخدام مقاومات ذات قيمة مختلفة لمنع فشل مصابيح LED.

DIY تجميع الموسيقى الملونة LED

لتنفيذ دوائر موسيقية ملونة معقدة إلى حد ما على مصابيح LED بيديك، يجب عليك أولاً أن تفهم كيف تعمل أبسط دائرة موسيقية ملونة. وهو يتألف من ترانزستور واحد ومقاوم وجهاز LED. يمكن تشغيل هذه الدائرة من مصدر مقدر من 6 إلى 12 فولت. يحدث تشغيل الدائرة بسبب التضخيم المتتالي باستخدام مشعاع مشترك (باعث).

تستقبل قاعدة VT1 إشارة ذات سعة وتردد متفاوتين. عندما تتجاوز تقلبات الإشارة عتبة محددة، يفتح الترانزستور ويضيء مؤشر LED. عيب هذا المخطط هو اعتماد الوميض على درجة الإشارة الصوتية. وبالتالي، فإن تأثير الموسيقى الملونة لن يظهر إلا عند مستوى معين من حجم الصوت. إذا قمت بزيادة الصوت. سيكون مؤشر LED مضاءًا طوال الوقت، وعندما ينخفض، سيومض قليلاً.

لتحقيق التأثير الكامل، يستخدمون دائرة موسيقية ملونة باستخدام مصابيح LED، ويقسمون نطاق الصوت إلى ثلاثة أجزاء. يتم تشغيل الدائرة المزودة بمحول صوت ثلاثي القنوات من مصدر 9 فولت. يمكن العثور على عدد كبير من مخططات الموسيقى الملونة على الإنترنت في مختلف منتديات راديو الهواة. يمكن أن تكون هذه أنظمة موسيقى ملونة باستخدام شريط أحادي اللون، وشريط RGB LED، بالإضافة إلى مخطط لتشغيل وإيقاف تشغيل مصابيح LED بسلاسة. يمكنك أيضًا العثور على مخططات لتشغيل مصابيح LED عبر الإنترنت.

DIY تصميم مؤشر الجهد LED

تشتمل دائرة مؤشر الجهد على المقاوم R1 (مقاومة متغيرة 10 كيلو أوم)، ومقاومات R1، R2 (1 كيلو أوم)، واثنين من الترانزستورات VT1 KT315B، VT2 KT361B، وثلاثة مصابيح LED - HL1، HL2 (أحمر)، HLЗ (أخضر). X1، X2 – مصادر طاقة 6 فولت. في هذه الدائرة، يوصى باستخدام أجهزة LED بجهد 1.5 فولت.

خوارزمية التشغيل لمؤشر جهد LED محلي الصنع هي كما يلي: عند تطبيق الجهد، يضيء مصدر LED الأخضر المركزي. في حالة انخفاض الجهد، يتم تشغيل مؤشر LED الأحمر الموجود على اليسار. تؤدي الزيادة في الجهد إلى إضاءة مؤشر LED الأحمر الموجود على اليمين. مع وجود المقاوم في الموضع الأوسط، ستكون جميع الترانزستورات في الوضع المغلق، وسوف يتدفق الجهد فقط إلى مؤشر LED الأخضر المركزي.

يتم فتح الترانزستور VT1 عند تحريك شريط تمرير المقاومة لأعلى، وبالتالي زيادة الجهد. في هذه الحالة، يتوقف إمداد الجهد إلى HL3، ويتم إمداده إلى HL1. عندما يتحرك شريط التمرير لأسفل (انخفاض الجهد)، يغلق الترانزستور VT1 ويفتح VT2، مما سيوفر الطاقة إلى LED HL2. مع تأخير بسيط، سوف ينطفئ مؤشر LED HL1، وسيومض HL3 مرة واحدة وسيضيء HL2.

يمكن تجميع هذه الدائرة باستخدام مكونات الراديو من المعدات القديمة. يقوم البعض بتجميعها على لوح من القماش، مع مراعاة مقياس 1: 1 لأبعاد الأجزاء بحيث يمكن وضع جميع العناصر على السبورة.

تتيح الإمكانات اللامحدودة لإضاءة LED إمكانية تصميم أجهزة إضاءة مختلفة بشكل مستقل من مصابيح LED ذات خصائص ممتازة وتكلفة منخفضة إلى حد ما.