LED 10 volti. LED-valgustite töökoda Dnepris. LED-i polaarsuse määramine
Selles teemas räägin ja näitan teile tuntud DC-DC alalisvoolumuunduri 10 vatti 12 volti LED-ide toiteallika eeliseid.
DC-DC - see tähendab, et muundur teisendab alalispinge alalisvooluks ja kõrgemale või madalamale on see tähistatud UP - step-up Alla - samm-alla.
Konverterid on üsna mitmekülgsed ja võivad toimida nii pinge reguleerimisega toiteallikana kui ka laadija.
Selles teemas räägime buck-muunduriga LED-idest. Kiirustan tõdema, et nende muundurite kasutamisega vähendame ka aku või toiteallika LED-ide tarbimist. Ja ka hiljuti nägin, et toiteplokki allapoole teisendades ja väljundpinget vähendades väljundvool suureneb. Vastupidine efekt võib näha võimendusmuunduritel. Siin näeme vastupidist pilti, suurendades väljundpinget, sisendvool suureneb kuni muunduri ja väljundvool väheneb.
Lisateave 10 W 12 V LED-ide testimise kohta.
LED-ide toitelülitamisel max pingega, isegi vähendatud voolu korral, pikeneb ka lagunemisaeg. Kui esialgu kokku panete ja LED-i tekitatava heledusega harjute, siis pikka aega see rõõmustab teid oma valgusega, samas kui heledus on pikka aega võrdne sellega, mis oli selle esmakordsel sisselülitamisel. Aga kui teil on äkki vaja sellest rohkem luumeneid saada, soovitan selle jahutust parandada ja valmistuda selleks, et mõne aja pärast heledus langeb!
LED-i tööaeg on otsene sõltuvus ja kahjuks viitab tootja näidatud aeg minimaalsele pingele ja voolule, millega LED töötab. LED-iga töötamise minimaalsed parameetrid võivad olla 50 000 tundi toitepingel 9 V ja voolul 500 mA. Mida kõrgem on pinge ja vool, seda lühem on LED-i eluiga!
See on väga suur eksiarvamus, et kui seada 900 mA ja 12 volti või isegi 11 volti, siis LED läheb hästi ja töötab aastaid. Arvestades neid parameetreid, see kulub ja selle eluiga sõltub kohe selle jahutussüsteemist ja ümbritseva õhu temperatuurist. Kui küsida tootjatelt, kui kaua see või teine LED vastu peab, hakkab tootja kohe vankuma ja väldib otsest vastust. Kõik sõltub teie võrgust, ruumi puhtusest või temperatuurist. Kuid tegelikult testivad tootjad peaaegu iga LED-de partii kulumise suhtes valikuliselt ja saavad sellele otse vastata. Et sellistes tingimustes kestab see nii kaua ja sellistes tingimustes nii kaua.
Üldiselt, kui võtate mis tahes LED-i, lugege ridade vahelt. Ja kui teid tõesti huvitab, kui kaua see vastu peab, pange kokku kaks alust, üks minu ja teine teie skeemi järgi, ja vaadake, mis juhtub LED-ide heledusega pärast kolmekümnepäevast töötamist. Muide, võimalusena saate sarnase testi ise teha. Kui aega saan, teen selle katse ära.
Kuidas ühendada 10 W LED-e, Ja mis kasu nad leiavad?
10 W LED-maatriks on valmistatud MCOV-tehnoloogia abil ja koosneb 9 kristallist, mis on ühendatud 3 järjestikku ja 3 paralleelselt ketti. Iga kristall on mõeldud pingele 3,2-4,0 V, seega kokku kolm järjestikku ühendatud kristalli avanevad 9,6 V juures ja töötavad normaalselt kuni 12 V, mis teeb nende kasutamise autodes ja avariivalgustuseks ühendades üsna lihtsaks. otse aku voolu piiramise kauduvastupanuvõimsus 2W.
Takistuse väärtus arvutatakse Ohmi seaduse alusel. Sellise akuühenduse korral võivad takistuse kuumenemise tõttu kaod ulatuda 15-25% -ni maatriksi nimiväärtusest, mis ei ole autode puhul kriitiline, kuid vähendab oluliselt aku tühjenemise aega avariivalgustuse ajal, Seetõttu kasutatakse neid sageli avariivalgustuseks DC-DC muundurid mille efektiivsus on üle 92%.
LED-maatriksi kvaliteedi määravad kolm põhikomponenti: kristall, fosfor ja substraat. Kristallile lisaks valgusvõimsusele Lm/W suur tähtsus millel on geomeetrilised mõõtmed, seda suurem on kristall suurem ala kokkupuude aluspinnaga, mis võimaldab tõhusamalt soojust eemaldada ja see on üks peamisi ülesandeid. Töötemperatuur on 60-65 kraadi C, kuid see ei tähenda, et radiaator võiks sellise temperatuurini soojeneda, sest... Radiaatori ja maatrikssubstraadi temperatuur on oluliselt erinev. Kristalli ülekuumenemine toob kaasa selle lagunemise ja LED-ide kasutusea lühenemise kordades või kümnetes kordades ning seejärel maatriksi rikke. Radiaatori minimaalne nõutav pindala on 200-300 ruutmeetrit. sõltuvalt parameetritest ja töötingimustest. Heledamatel ja kvaliteetsematel maatriksitel on vasest, vähem heledatel aga alumiiniumist substraat. Vasel on kõrge soojusjuhtivus, seetõttu on see eelistatav, kuid isegi alumiiniumil töötavad LED-id normaalselt piisava jahutusradiaatoriga ja kui kasutate maatriksit mitte täisnimivõimsusel, vaid 80% nimivõimsusest, siis isegi alumiinium, maatriksid suudavad töötada tootja poolt deklareeritud 50 000–100 000 tundi.
Alates tehnilised omadused Sellest järeldub, et 10 W LED-agregaat saab toite 12-voldise konstantse pingega vooluga 900–1000 mA ja see võib kuumeneda kuni +60 ° C..
Kõigepealt proovime sisse lülitada 10 W LED-i.
Testsisselülitamiseks kasutame 12-voldist alalisvooluallikat, V sel juhul aku ja voolu stabilisaator. Samuti vajame LED-i sisselülitamise testimiseks radiaator-jahutit, mille pindala on vähemalt 600 cm 2.
Lihtsaima voolu stabilisaatori saab kokku panna LM317 mikroskeemi ja ühe takisti abil.
Voolu stabilisaatori vooluahel LM 317-l (edaspidi nimetame seda draiveriks)
Joonise allosas oleva valemi abil on väga lihtne arvutada takisti takistuse väärtus vajaliku voolu jaoks. See tähendab, et takisti takistus on 1,25 jagatud vajaliku vooluga. Stabilisaatoritele kuni 0,1 A sobib takisti võimsus 0,25 W Voolude jaoks 350 mA kuni 1 A on soovitatav 2 W laialt kasutatavate LED-ide voolude jaoks.
|
Vool (standardse seeriatakisti määratud vool) |
Takisti takistus |
Märge |
|
|
20 mA |
62 Ohm |
standardne LED |
|
|
30 mA (29) |
43 Ohm |
"superflux" jms |
|
|
40 mA (38) |
33 Ohm |
||
|
80 mA (78) |
16 Ohm |
neljakristall |
|
|
350 mA (321) |
3,9 Ohm |
1 W |
|
|
750 mA (694) |
1,8 Ohm |
3W |
|
|
1000 mA (962) |
1,3 Ohm |
5-10 W |
10 W LED-i ühendamiseks vajate takistit väärtusega 1,3 Ohm võimsus 2W.
LED-i toiteallikaks on 10-12 volti pinge. Stabilisaatoril LM 317 - pingelangus 1,25 volti, kui stabiliseeritakse 962 mA juures.
Lisame 12V dioodi + 1,25V stabilisaatori = 13,25V toitepinge. A akul on 13,4~13,8 volti, mis on täiesti piisav!
Me paneme vooluringi kokku järgmiselt:
LED-i kinnitame isekeermestavate kruvidega alumiiniumradiaatorile. Soojusülekande parandamiseks määrige kindlasti kogu LED-i kontaktpind radiaatoriga õhukese soojusjuhtiva pasta kihiga. Kuna selle LED-i aluse ja selle kontaktklemmide vahel puudub galvaaniline ühendus, siis samale radiaatorile kinnitame soojust juhtiva pasta abil ka TO 220 pakendis oleva LM 317 kiibi (soojeneb ka, sest peale langeb 1,25 volti! ). Jootetakse 3 osa vastavalt skeemile
.
Ühendame aku “-” klemmi valge juhtmega ja “+” klemmi oranži juhtmega.
Ja ennäe! 10 W LED süttib 1080 lm juures, mis vastab 100 W hõõglambi valgustugevusele. Kuid erinevalt 100 W võimsusega hõõglambist soojendab LED koos draiveriga vaid 45 kraadini ja, mis kõige tähtsam, tarbib vaid 10 W.
Seda disaini saab ohutult kasutada auto esituledes, näiteks lähitulede jaoks. Ainus asi, mida tuleb muuta, on isoleerida jahutusradiaator LM 317 auto kerest, kuna mikroskeemil on galvaaniline ühendus jahutusradiaatoriga läbi “+” ja autos korpusel “-”.
Loomulikult saate aru, et selle LED-i disain ei ole mõeldud nii suure võimsuse hajutamiseks. Katsete käigus tekitas juba pool vatti korpuse kerget kuumenemist.
Tehnilised kirjeldused Cree LED XM-L-H veebisaidil näidatud.
XMLAWT-0-1A0-T60-00-0001
- 1000-luumeniline üliere valge valguse väljund
- Tööpinge: 3,0 ~ 3,5 V
- Töövool: 3000mA
- Alumiiniumplaat: 20mm
Kõigepealt eemaldame voolu-pinge tunnusjoon määratud LED-seade ja sisestage tulemused tabelisse.
| LED pinge | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,57 | 2,63 | 2,72 | 2,81 | 2,95 3,1 |
| LED vool, mA | 1 | 10 | 50 | 100 | 250 | 500 | 1000 | 2000 3000
|
Nagu näete, on voolu-pinge karakteristiku kalle üsna suur ja väike pingehälve 0,1 V piires põhjustab koheselt voolutarbimise järsu muutuse. Ja arvestades, et töövool ulatub 3 amprini, ei ole voolu stabiliseerimiseks enam vaja kasutada kustutustakistit. Tavalise 10-vatise toiteallika jaoks, oletame, et 12 V autoakust, peaksite ju paigaldama 3-oomise takisti, mille võimsus on 35 vatti!
Seega ei ole antud juhul alternatiivi spetsiaalse konverteri-draiveri kasutamisele. Pealegi jääb selle hind 2-4e piiresse.
Nüüd testime LED-i duellis 220 V 60 W hõõglambiga. Allolevatel fotodel on näha mõlema valgusallika valgustusvalikud.
Ainult 10 W LED
Ainult 60-vatine hõõglamp
Tehke omad järeldused. Muidugi on LED värvitemperatuuri poolest madalam (6000K ju), kuid heleduse poolest voolutarbimise vati kohta on see mitu korda parem oma rivaalist.
Veel üks hea omadus- väga lai valgusnurk, peaaegu 170 kraadi. Läätsedega LED-ide ajastu on möödas; nüüd pole normaalse valgustuse saamiseks vaja isegi helkurit. LED-seadme valguskiirgur on disainilt selline, et valgust kiirgatakse ühtlaselt üle kogu poolkera.
Tundub huvitav kasutada seda 10-vatist või võimsat LED taskulamp(mida ka tehti), või koos LED-draiveriga läbipõlenud luminestsentsi korpuses energiasäästulamp. Kuid ärge unustage piisavat soojuse hajumist - radiaatori mõõtmed peavad olema vähemalt 10 ruutmeetrit. cm.
LED-i hinnast ma ei räägi, kuna LED-seadmete hind langeb pidevalt. Kontrollige veebipoodides. Järgmistes artiklites viime läbi huvitavaid katseid võimsa mitmekümne vatise LED-iga!
Arutage artiklit 10 W LEDid
Lõpuks jõudis kauaoodatud pakk kaasa võimas LED 10 vatti juures. Mõtlesin kaua, mida sellega peale hakata ja otsustasin lõpuks võimsa teha LED lamp elutoa pühitsemiseks.
Kuna LED tuli ilma UPSita, said ideed alguse. Sellel metsalisel oli kaks toiteallika varianti - kasutada väikese võimsusega UPS-i ja mitte raisata aega ja närve või teha ümber Hiina toiteplokk. Elektrooniline trafo alates Hiina tootja 105 vati juures. Nagu me teame, on seda tüüpi elektrooniline trafo võrgu-UPS, mille väljund moodustatakse Vahelduvpinge 12 volti. See on täpselt meie LED-i toiteks vajalik pinge.
Kõigepealt peate seadet täiendama tühikäigulülitusfunktsiooniga. Selleks peame ET vooluringis tegema väiksemaid muudatusi. Alustuseks kerime põhitrafole ainult 2 pööret (parem on võtta traat pikkusega 10-15 cm, läbimõõt 0,5-0,7 mm). Seejärel keerame sama juhtmega OS-i trafo veel 2 pööret sisse. OS-i trafo koosneb 3 mähisest. Kaks neist on põhilised ja koosnevad 3 pöördest (igaüks), peame eemaldama kolmanda mähise ja asendama mähiste juhtmete jootepunktid hüppajaga. OS-i takisti takistus võib olla 2,7-10 oomi, minu puhul kasutati võimsat traattakistit takistusega 7-10 vatti. Töö ajal võib see takisti üsna tugevalt üle kuumeneda, nii et peate valima takisti, mille võimsus on 5-10 vatti.
Alaldis kasutame ainult ühte dioodi, mis on ühendatud edasisuunas. SR2040CT. See diood eemaldati arvutiüksus toitumine. Võite kasutada mis tahes Schottky dioode, mille vool on suurem kui 5 amprit. Minu puhul mahutab diood kuni 20 amprit.
Induktiivpool võetakse ka arvuti toiteallikast, kuigi saab ise kerida. Rõngas on ükskõik milline mugav (ferriit või pulbriline raud), mähis koosneb 8-10 traadi keerdusest läbimõõduga 1 mm.
Elektrolüütkondensaatori saab vooluringist eemaldada, nagu ka stabilisaatorit, kuid eelistasin minna raskele teele, nii et vooluringi täiendati 12-voldise pingestabilisaatoriga (see oli minu LED-i toiteks vajalik pinge).
Stabilisaatorist piisab lihtne diagramm ja koosneb ainult kolmest komponendist. Kogu vooluahel põhineb võimsal KT819-seeria bipolaarsel transistoril, kuigi saate installida ka muid sarnaseid bipolaarsed transistorid(vastupidine juhtivus). Zeneri diood võeti üsna võimsalt KD84D-lt. Samuti saab paigaldada takisti, mille takistus on 430 oomi vähem jõudu, töötamise ajal soojeneb veidi.
Korpus on teisest ET-st, mille võimsus on 150 vatti. Lühiste vältimiseks eraldati kogu ahel raami küljest, kuigi viimane oli värvitud. Igaks juhuks panin peale paar kihti klaaskiudu. Kõik transistorid (sh stabilisaatoris olev transistor) kruviti korpuse külge läbi isoleerivate seibide ja tihendite.
LED ise oli asetatud üsna suurele jahutusradiaatorile, mida varem kasutati TDA2050 kiibi jahutamiseks.
Ühendasin jahutusradiaatori toiteallika korpusega, kasutades vana head epoksiidi.
Juba mitmendat päeva valgustab see lamp elutuba - siiani pole probleeme, toide soojeneb, kuid ülekuumenemine on stabiilne, nii et selline vooluahel on võimsate LED-ide toiteallikaks üsna sobiv.
Üleminek säästlikumatele valgustusskeemidele ilma võimsuse kadumiseta on muutnud nn ülierksad LEDid alates 10 W üsna populaarseks. LED-idel on mitmeid kasutusviise, kuid neid kasutava vooluringi kavandamisel tuleb arvestada mõne asjaga.
10 W LED-ide omadused
Sama võimsusega seadmed võivad üksteisest oluliselt erineda. Tootjad toodavad seadmeid erinevatel eesmärkidel, seega tasub peamisi parameetreid lähemalt uurida:
- Valguse temperatuur. 10-vatine LED suudab katta kogu vahemiku 2300-10000 K või töötada ainult teatud osas. See parameeter vastutab valguse varjundi eest (kollakasvalge, soe valge, säravvalge ja jahevalge). Samal ajal on t10 (auto) märgistusega LED-id tavaliselt mõeldud kahe viimase segmendi jaoks.
- Värviedastuse indeks.
- Töötunnid. LED-id võimsusega 10 vatti võivad töötada 50-150 tuhat tundi.
- Luminestsentsi (hajumise) nurk. Oleneb rakendusest; Prožektorite jaoks piisab 100-150 kraadist t10-ga tähistatud autovalgustitest, mis on mõeldud 360 kraadi jaoks. Sisuliselt pole nüüd igasuguste läätsede ja helkurite järele vajadust, kuna 10w võimsusega LEDidel on üsna suur valgusnurk.
- Töötemperatuuri vahemik. See parameeter ei määra mitte ainult seda, kuhu saab 10 W LED-i paigaldada. Temperatuuri ülempiir on väga oluline radiaatorite valimisel, mis kaitsevad seadet enneaegse ülekuumenemise ja rikete eest. Kaasaegsetes seadmetes ulatub see kuni 100 kraadini.
- 10 W LED-ide säilitustemperatuur on vahemikus 40 ~ +100 °C.
- Seadmete suurust mõõdetakse tavaliselt millimeetrites.
- Disain. Olenevalt eesmärgist saab 10w LED-e valmistada mitmes variandis. T10 autotuled võivad samuti olla erineva suurusega (aluste tüüpe mõõdetakse samuti mm). Alumiiniumist tähele saab paigaldada tavalised 10-vatised LED-id. Sellel platvormil on kohad juhtmete jaoks ja väljalõiked radiaatoriga ühendamiseks.
LEDid autole (t10 base)
LED-lambid võimsusega 10w leiavad mitmeid rakendusi (sisevalgustus, numbrimärgi valgustus, pakiruumi valgustus), kuid enamasti paigaldatakse need küljetuledena. Hoolimata asjaolust, et LED-e peetakse õigustatult töökindlamaks kui hõõglambid, võib nende paigaldamisel t10 alusesse tekkida mõningaid raskusi.
Tasub arvestada järgmiste teguritega:
- konstruktsioon peab olema kaitstud vibratsiooni mõju eest;
- soojusallikad mõjutavad oluliselt 10w autolampide jõudlust;
- Vale kasutamise korral võib LED heledus oluliselt kaotada.
10-vatiste LED-lampide baasil töötavad vooluringid
Seadmete kasutusala sõltub ka nende võimsusest, mis antud juhul on võrdne 10 vatti Valgusdiood Seda tüüpi võib nimetada üliheledaks ja seda kasutatakse eredate taskulampide või prožektorite väljatöötamisel. Rakenduse raskus seisneb seadme nõuetekohase jahutamise tagamises. Selleks peaksite õigesti arvutama reflektori pindala (vähemalt 100 mm²) ja selle minimaalse sektsiooni paksuse (umbes 4-6 mm), mis kehtib ka 10 W või suurema võimsusega LED-maatriksite kohta.
Üldiselt on 10 W LED-il oma omadused ja selle paigaldamine pole alati soovitatav, kuid ei saa mainimata jätta märkimisväärset heleduse kasvu, eriti võrreldes 60-100 W pirnidega ja sadade mm ruumisäästuga (mis on mõnikord üsna oluline).