Характеристики світлодіодів: огляд основних параметрів LED

Економічно виправданою альтернативи LED-джерел поки не винайшли, що прогнозує повальний перехід на цей тип освітлення вже в найближчі роки. Але для коректного використання цих джерел необхідно розбиратися в їх основних характеристиках.

При класифікації світлодіодних джерел світла використовуються параметри, розроблені виключно для даних типів освітлювальних приладів. Дана стаття якраз і призначена для ознайомлення з особливостями, які відрізняють характеристики світлодіодів від традиційних джерел світла.

Сила і напруга, споживаного светодиодом струму

Майже всі світловипромінюючі діоди розраховані на стандартну силу струму 20 мА. При обчисленні опору світлодіода по закону Ома використовується саме ця величина.

Світлодіод, як власне і будь-який діод, здатний пропускати струм тільки в одну сторону, для стабільної роботи він повинен бути постійним. Джерелом живлення для LED джерел світла є дросель, який видає необхідні характеристики споживаного струму. Світлодіодний кристал розрахований на напругу, яка коливається від 0,5 до 6 вольт.

На одній підкладці може бути розміщено декілька LED кристалів. Сума показників напруження всіх кристалів складе необхідний показник для такого джерела світла.

Слід зауважити, що в електрофізичних значеннях світлодіодів існує допустимий розкид вольт амперної характеристики (ВАХ), це обумовлено технологією виробництва. Неможливо виростити кристали з жорстко обмеженими показниками. Підгін показників проводиться методом калібрування.

Монтаж слід проводити відповідно до визначеної полярністю. При неправильному включенні світлодіод закриється, і працювати не буде. Якщо напруга перевищить межу в 5 вольт, відбудеться пробій, що призведе до псування виробу.

Для правильного підключення катод на DIP світлодіодах позначається коротшою ногою, на SMD це буде спіл на підкладці біля відповідного контакту.

Інтенсивність світлового потоку, кут розсіювання

Дана характеристика дуже важлива в освітленні, особливо в приміщеннях. Інтенсивність світлового потоку вимірюється в люмен (Лм). Для порівняння, звичайна лампа розжарювання в 100 Вт видає показник 1000 Лм. Для простого розрахунку напруги лід-джерела, який замінить лампу розжарювання, необхідно вольтаж класики розділити на 8. Прикладом, лампі в 100 Вт буде відповідати світлодіод потужністю 12 – 12.5 Вт.

Важливо усвідомлювати, що розглянутий джерело має односторонній напрямок освітлення, в той час як звичайна лампа розжарювання розсіює світло на всі боки. Світлодіоди мають точкову спрямованість. Для збільшення кута розсіювання в конструкції застосовуються спеціальні лінзи. Кут коливається в межах 20 – 120 ?.

Співвідношення параметрів ефективності різних джерел світла, наведених для порівняння:

  1. Лампа розжарювання – 10 Лм / Вт.
  2. Люмінесцентна лампа – до 40 Лм / Вт.
  3. Світлодіод – до 140 Лм / Вт.

Розмір кристала

У загальних характеристиках світловипромінювальних діодів можна зустріти значення розміру кристала. Ця величина вимірюється в Мілах (mil), 1 mil відповідає 0,0254 мм. Стандартні розміри квадрата кристала 24? 24, 24? 40, 35? 35 і 40? 40 mil. Вважається, чим більше його площа, тим більше споживана потужність, при цьому знижується нагрів при роботі і збільшується межа перевантаження. Для порівняння розміри 40? 40mil відповідають 1,143? 1,143 мм і споживають близько 1 Вт.

Природно, велике значення має матеріал для виготовлення та умови, при яких кристал вирощувався. Також значення має якість калібрування. Це до того, що собі дешевше купувати світлодіоди відомих брендів, показники багатьох китайських лід джерел світла завищені.

Недобросовісні продавці часто заявляють підвищену потужність. Звернувши увагу на розміри кристала, можна застерегти себе від придбання підробки.

CRI (індекс передачі кольору)

Для більш ясного розуміння цієї характеристики, доцільно ознайомитися з принципами сприйняття кольорів людським оком. Білий світ включає в себе весь спектр. Потрапляючи на навколишні нас предмети, відображається лише та частина спектра, яка відповідає кольору предмета. Природно, джерело зі спотвореним спектром буде спотворювати людське сприйняття кольорів.

Для визначення ступеня достовірності передачі кольорів при освітленні штучним джерелом був розроблений індекс передачі кольору (CRI). Ступені значень індексу передачі кольору розташовані в межах 0 – 100. Показник 100 відповідає сонячному світлу і є порівняльним еталоном.

Повноцінний індекс CRI, при якому спотворення буде мінімальним, не повинен бути нижче значення 90.

кольорові характеристики

Світло має хвильову природу, довжина випромінюваної хвилі визначає колір і вимірюється в нанометрів (нм). Людське око здатне сприймати діапазон від 380 до 760 нм, що відповідає видимому спектру.


Таблиця колірних характеристик

Примітно, що людське око є більш чутливим при показнику 555 нм, отже, джерело з таким параметром буде мати найбільший ступінь освітленості.

кольорова температура

Дана характеристика виведена за аналогією сприйняття кольору розігрівається металу. Чисельні межі розміщені в рамках від 800 до 7500 і вимірюються в Кельвіна (К). Найбільш низьким показником володіє червоне світло – близько 800 К, відповідно, найбільш високий – у холодного синього.

Для освітлення застосовується білий світ. Кольорові світлодіоди в основному використовуються в декоративних і индикационного цілях. Білий колір за критеріями колірної температури поділяється на три підкатегорії:

  1. Теплий – 2700 – 3500 К.
  2. Нейтральний – 3500 – 5300 К (найбільш збалансований для сприйняття).
  3. Холодний – 5300 – 7500 К.

Максимальна робоча температура

Робоча температура – одна з найважливіших характеристик світлодіода. При роботі виділяється велика кількість тепла, надлишок якого може привести для початку до падіння інтенсивності світловипромінювання, а в подальшому і до повної псування світлодіода. Деякі сверхяркие кристали здатні розігріватися до температури 150? С.

Виробники ввели поняття «максимальна робоча температура» для визначення меж температурного режиму, в якому робота лід джерела буде оптимальною. Значення допустимої температури позначаються в загальних паспортних даних.

Для боротьби з надмірною температурою застосовуються алюмінієві і мідні термоотводящіе радіатори. Малопотужні SMD світлодіоди монтуються на плату (підкладку), яка також виступає і в ролі охолоджувача. Для поліпшеної тепловіддачі місце з’єднання світлодіода і радіатора змащується термопастой.

Термін експлуатації

Цей параметр вказує на передбачувану тривалість роботи LED кристала. Індикаційні світлодіоди мають тривалість роботи до 100 000 годин. Для надяскравих джерел цей показник становить максимум 60 000 годин. Виробники з Піднебесної часто завищують і цей показник.

Для продовження терміну експлуатації необхідно дотримуватися температурного режиму роботи лід світильника. Іншими словами, чим ефективніше охолодження, тим довше живе джерело.

Для наочного ознайомлення рекомендується подивитися відео. Автор відео всього за кілька хвилин лаконічно описує основні параметри і характеристики, які дійсно важливі при виборі світлодіодів.

висновок

При виборі світлодіодів бажано віддавати перевагу маркам, що зарекомендували себе брендів. Вартість даних джерел світла значно вище традиційних, отже, термін окупності теж збільшений. Спокусившись на дешевий виріб з поганими характеристиками, можна просто викинути гроші на вітер і, навпаки, світлодіодні вироби від перевірених виробників зазвичай відпрацьовують заявлений термін. Більш того, при придбанні брендових освітлювальних приладів на основі LED, як правило, надається гарантія.

Ссылка на основную публикацию