خصائص الصمام: الاستهلاك الحالي ، والجهد ، والطاقة والضوء الناتج

الأوقات التي كانت تستخدم فيها مؤشرات LED فقط كمؤشرات للتبديل على الأجهزة قد انتهت منذ فترة طويلة. يمكن لأجهزة LED الحديثة تبادل المصابيح المتوهجة بالكامل في المصابيح المنزلية والصناعية والشوارع. يتم تسهيل ذلك من خلال الخصائص المتنوعة لمصابيح LED ، مع العلم أنه يمكنك اختيار LED-analog الصحيح. إن استخدام مصابيح LED ، نظراً لمعاييرها الأساسية ، يفتح الكثير من الفرص في مجال الإضاءة.

ما هي المصابيح

إن LED (الذي يشار إليه بواسطة LED ، LED ، LED باللغة الإنجليزية) هو جهاز مبني على بلورة شبه اصطناعية اصطناعية. عن طريق تمرير تيار كهربائي من خلال ذلك ، يتم إنشاء ظاهرة انبعاث الفوتون ، مما يؤدي إلى اللمعان. يحتوي هذا الوهج على نطاق ضيق جدًا من الطيف ، ويعتمد لونه على مادة أشباه الموصلات.

إن المصابيح ذات التوهج الأحمر والأصفر مصنوعة من مواد شبه موصلة غير عضوية تعتمد على زرنيخيد ال gallاليوم ، ويتم صنع الأخضر والأزرق على أساس نيتريد-غاليوم-نيتريد. لزيادة سطوع التدفق الضوئي ، يتم استخدام إضافات مختلفة أو يتم استخدام طريقة متعددة الطبقات عند وضع طبقة من نيتريد الألومنيوم النقي بين أشباه الموصلات. نتيجة لتشكيل العديد من التحولات في ثقب الإلكترون (p – n) في بلورة واحدة ، يزداد لمعانها.

هناك نوعان من مصابيح LED: للعرض والإضاءة. يستخدم الأول للإشارة إلى إدراج مختلف الأجهزة في الشبكة ، وكذلك مصادر الإضاءة الزخرفية. هم الثنائيات الملونة وضعت في حالة شبه شفافة ، كل واحد منهم لديه أربعة يؤدي. أجهزة تنبعث منها ضوء الأشعة تحت الحمراء ، وتستخدم في الأجهزة لأجهزة التحكم عن بعد (جهاز التحكم عن بعد).

في مجال الإضاءة ، وتستخدم المصابيح التي ينبعث منها الضوء الأبيض. تتميز LEDs بالألوان مع الأبيض البارد ، الأبيض المحايد والوهج الأبيض الدافئ. هناك تصنيف يستخدم للإضاءة LED بطريقة التثبيت. تعني علامة SMD LED أن الجهاز يتكون من ركيزة من الألومنيوم أو النحاس يتم وضع بلورة من ثنائياتها. تقع الطبقة التحتية نفسها في السكن ، حيث تتصل جهات الاتصال الخاصة بها بجهات الاتصال الخاصة بـ LED.

يشار نوع آخر من الصمام من قبل OCB. في مثل هذا الجهاز على لوحة واحدة يتم وضع الكثير من البلورات المغلفة مع الفوسفور. بفضل هذا التصميم ، يتم تحقيق الإنارة العالية. يتم استخدام هذه التكنولوجيا في تصنيع مصابيح LED مع تدفق مضيئة عالية في منطقة صغيرة نسبيا. وهذا بدوره يجعل إنتاج مصابيح LED أكثر بأسعار معقولة وغير مكلفة.

انتبه! وبمقارنة المصابيح على SMD و COB LEDs ، يمكن ملاحظة أنه يمكن إصلاح المصابيح الأولى عن طريق استبدال LED فشل. إذا لم يعمل المصباح على مصابيح LED COB ، فسيتعين عليك تغيير اللوحة بأكملها باستخدام الثنائيات.

عند اختيار مصباح LED مناسب للإضاءة ، يجب أن تأخذ في الاعتبار معلمات LEDs. وتشمل هذه جهد التغذية ، والطاقة ، وتيار التشغيل ، والكفاءة (ناتج الضوء) ، ودرجة حرارة التلألؤ (اللون) ، وزاوية الإشعاع ، والأبعاد ، ومدة التدهور. معرفة المعالم الأساسية ، سيكون من الممكن اختيار الأدوات بسهولة للحصول على نتيجة واحدة أو أخرى للإضاءة.

كقاعدة عامة ، بالنسبة إلى مصابيح LED العادية ، يتم توفير تيار قدره 0.02A. ومع ذلك ، هناك مصابيح LED مصممة لـ 0.08A. وتشمل هذه المصابيح أكثر قوة الأجهزة التي تشارك فيها أربع بلورات. تقع في نفس المبنى. بما أن كل من البلورات تستهلك 0.02A ، في المجموع ، سيستهلك جهاز واحد 0.08A.

يعتمد استقرار أجهزة LED على مقدار التيار. حتى زيادة طفيفة في القوة الحالية يساهم في انخفاض في كثافة الإشعاع (الشيخوخة) من الكريستال وزيادة درجة حرارة اللون. هذا يؤدي في نهاية المطاف إلى حقيقة أن LEDs تبدأ في الزهر باللون الأزرق وتفشل قبل الأوان. وإذا زاد المؤشر الحالي بشكل ملحوظ ، سيحترق مؤشر LED على الفور.

من أجل الحد من الاستهلاك الحالي ، يتم توفير المنظمين الحاليين لمصابيح LED (المحركات) في مصابيح LED ومصابيح الإنارة. انهم تحويل التيار ، ليصل إلى القيمة المطلوبة من المصابيح. في الحالة التي تريد فيها توصيل LED منفصل بالشبكة ، تحتاج إلى استخدام المقاومات الحد الحالي. يتم حساب المقاوم LED على أساس خصائصه المحددة.

نصيحة جيدة! لاختيار المقاوم الصحيح ، يمكنك استخدام الآلة الحاسبة لحساب المقاوم لمصباح LED الموجود على الإنترنت.

كيف تعرف الجهد من المصابيح؟ والحقيقة هي أن المعلمة الجهد LED ليست موجودة. بدلا من ذلك ، يتم استخدام خاصية انخفاض الجهد على LED ، مما يعني حجم الجهد عند خرج LED عندما يمر التيار المقنن خلاله. قيمة الجهد المشار إليها على العبوة تعكس انخفاض الجهد. معرفة هذه القيمة ، يمكن للمرء تحديد الجهد المتبقي على الكريستال. تؤخذ هذه القيمة في الاعتبار في الحسابات.

نظرًا لاستخدام أشباه موصلات مختلفة لمصابيح LED ، قد يختلف الجهد في كل منها. كيف لمعرفة كم من فولت الصمام؟ يمكنك تحديد لون أجهزة الوهج. على سبيل المثال ، بالنسبة للبلورات الزرقاء والخضراء والبيضاء ، يبلغ الجهد حوالي 3 فولت ، للأصفر والأحمر – من 1.8 إلى 2.4 فولت.

عند استخدام اتصال متوازي لمصابيح LED ذات درجة متطابقة بجهد 2 فولت ، قد تواجه ما يلي: نتيجة لتغير المعلمات ، ستفشل بعض الثنائيات التي تنبعث منها (الحرق) ، في حين يتوهج الآخرون ببطء شديد. هذا سيحدث بسبب حقيقة أنه مع زيادة في الجهد حتى 0.1V ، لوحظ زيادة في التيار المار خلال LED بعامل 1.5. لذلك ، من المهم التأكد من أن التيار يتوافق مع LED المُصنّف.

تتم المقارنة بين التدفق الضوئي للصمامات الثنائية مع مصادر الضوء الأخرى ، بالنظر إلى قوة الإشعاع الذي تصدره. الأدوات التي يبلغ قطرها حوالي 5 مم تنتج من 1 إلى 5 لومن من الضوء. في حين أن التدفق الضوئي للمصباح المتوهج 100W هو 1000 lm. ولكن عند المقارنة ، من الضروري الأخذ في الاعتبار أن ضوء المصباح العادي منتشر ، بينما يتم توجيه ضوء LED. لذلك ، فمن الضروري أن تأخذ بعين الاعتبار زاوية تشتت LEDs.

يمكن أن تكون زاوية التشتت لمصابيح LED مختلفة من 20 إلى 120 درجة. عندما تضيء ، تعطي مصابيح LED إضاءة أكثر إشراقًا في المركز وتقلل الإضاءة إلى حواف زاوية التشتت. وهكذا ، تضيء مصابيح LED مساحة أفضل ، مع استخدام طاقة أقل. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب في زيادة مساحة الإضاءة في تصميم المصباح باستخدام العدسات المنتشرة.

كيفية تحديد قوة المصابيح؟ لتحديد قوة مصباح LED المطلوب لاستبدال المصباح المتوهج ، تحتاج إلى تطبيق عامل 8. لذا ، يمكنك استبدال مصباح 100W عادي مع جهاز LED لا يقل عن 12.5W (100W / 8). لتوفير الراحة ، يمكنك استخدام بيانات جدول الطاقة للمصابيح المتوهجة ومصادر الإضاءة LED:

عند استخدام مصابيح LED للإضاءة يعد مؤشرًا مهمًا للغاية للكفاءة ، والذي يتم تحديده من خلال نسبة تدفق الضوء (lm) إلى الطاقة (W). وبمقارنة هذه المعلمات بمصادر إضاءة مختلفة ، نجد أن كفاءة اللمبة المتوهجة هي 10-12 lm / W ، فلورية – 35-40 lm / W ، LED – 130-140 lm / W.

مصادر درجة حرارة اللون LED

واحدة من المعلمات الهامة لمصادر LED هي درجة حرارة التوهج. الوحدات من هذا الحجم هي كلفن درجة (ك). تجدر الإشارة إلى أنه وفقا لدرجة حرارة التلألؤ ، تنقسم جميع مصادر الضوء إلى ثلاث فئات ، منها الأبيض الدافئ لديه درجة حرارة اللون أقل من 3300 K ، ويوم أبيض من 3300 إلى 5300 K ، والأبيض البارد أكثر من 5300 K.

انتبه! يعتمد الإدراك المريح للعين البشرية لإشعاع LED بشكل مباشر على درجة حرارة اللون لمصدر LED.

عادة ما يشار إلى درجة حرارة اللون على وضع علامات مصابيح LED. ويشار إلى ذلك برقم مكون من أربعة أرقام والحرف K. يعتمد اختيار مصابيح LED ذات درجة حرارة اللون المحددة على خصائص استخدامها للإضاءة. يوضح الجدول أدناه استخدام مصادر LED مع درجات حرارة مضيئة مختلفة:

تتيح طبيعة الموجة للون التعبير عن درجة حرارة اللون الخاصة بمصابيح LED باستخدام الطول الموجي. يعكس تمييز بعض أجهزة LED درجة حرارة اللون كفترة زمنية لأطوال موجية مختلفة. يتم تعيين الطول الموجي؟ ويتم قياسه في نانومتر (نانومتر).

الأحجام القياسية لمصابيح LED SMD وخصائصها

نظرًا لحجم SMD LED ، يتم تصنيف الأجهزة إلى مجموعات ذات خصائص مختلفة. إن أكثر الصمامات الثنائية الباعثة للضوء ذات أحجام الإطارات هي 3528 ، 5050 ، 5730 ، 2835 ، 3014 و 5630. تختلف خصائص LED لمصابيح SMD باختلاف الحجم. لذلك ، تختلف أنواع مختلفة من SMD LEDs في السطوع ودرجة حرارة اللون والطاقة. في وضع العلامات على مؤشرات LED ، يشير أول رقمين إلى طول وعرض الجهاز.

المعالم الرئيسية من SMD 2835 LEDs

وتشمل الخصائص الرئيسية لمصابيح SMD LED 2835 منطقة إشعاع متزايدة. بالمقارنة مع جهاز SMD 3528 ، الذي له سطح عمل مستدير ، فإن منطقة الإشعاع من SMD 2835 لها شكل مستطيل ، مما يساهم في زيادة خرج الضوء مع ارتفاع عنصر منخفض (حوالي 0.8 ملم). تدفق مضيئة من هذا الجهاز هو 50 م.

حالة SMD 2835 LEDs مصنوعة من بوليمر مقاوم للحرارة ويمكن أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى 240 درجة مئوية. وتجدر الإشارة إلى أن تدهور الإشعاع في هذه العناصر أقل من 5٪ خلال 3000 ساعة من التشغيل. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي الجهاز على مقاومة حرارية منخفضة إلى حد ما من انتقال الركيزة البلورية (4 C / W). أقصى تيار التشغيل هو 0.18A ، درجة حرارة الكريستال هي 130 درجة مئوية.

باللون اللامع ، ينبعث الأبيض الدافئ مع درجة حرارة التلألؤ من 4000 كلفن ، أبيض النهار هو 4800 ك ، أبيض نقي من 5000 إلى 5800 ك وأبيض بارد مع درجة حرارة اللون من 6500-7500 ك. ومن الجدير بالذكر أن أقصى تدفق مضيئة من البارد الأبيض اللمعان ، الحد الأدنى – في المصابيح من اللون الأبيض الدافئ. يزيد تصميم الجهاز من الوسائد اللاصقة ، مما يساهم في تبديد الحرارة بشكل أفضل.

نصيحة جيدة! يمكن استخدام SMD 2835 LEDs لأي نوع من التثبيت.

خصائص SMD 5050 LED

يحتوي تصميم SMD 5050 على ثلاثة أنواع من نفس نوع LED. تتميز مصادر LED للأزرق والأحمر والأخضر بخصائص تقنية مشابهة لتلك الخاصة بلورات SMD 3528. قيمة التشغيل الحالية لكل من مصابيح LED الثلاثة هي 0.02A ، وبالتالي فإن إجمالي القيمة الحالية للجهاز بأكمله هو 0.06A. لكي لا تفشل مصابيح LED ، من المستحسن عدم تجاوز هذه القيمة.

تتميز أجهزة SMD 5050 LED بجهد مباشر يبلغ 3-3.3 فولت وإخراج ضوئي (تدفق أنابيب) 18-21 lm. تتكون قوة LED واحد من ثلاث قيم لقوة كل بلورة (0.7 واط) و 0.21 واط. يمكن أن يكون لون التوهج المنبعث من الأجهزة أبيض في جميع الظلال والأخضر والأزرق والأصفر والألوان.

يتيح القرب من مصابيح LED ذات الألوان المختلفة في حزمة SMD 5050 واحدة إمكانية استخدام مصابيح LED متعددة الألوان مع تحكم منفصل في كل لون. لتنظيم وحدات الإنارة باستخدام SMD 5050 LEDs ، يتم استخدام وحدات التحكم ، بحيث يمكن تغيير لون الوهج من واحد إلى آخر بعد فترة محددة من الوقت. عادة ، هذه الأجهزة لديها العديد من وسائل التحكم ويمكن ضبط سطوع LEDs.

مواصفات SMD 5730 LED النموذجية

إن SMD 5730 LEDs هي الممثلين الحديثين لأجهزة LED ، وأبعادها ذات الأبعاد الهندسية 5.7 × 3 مم. وهي تنتمي إلى مصابيح LED ذات السطوع العالي ، والتي تتميز بخصائصها المستقرة والنوعية تختلف عن معايير السلف. مصنوعة من مواد جديدة ، تتميز هذه المصابيح بزيادة الطاقة وتدفق مضيئة عالية الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تعمل في ظروف الرطوبة العالية ، مقاومة لدرجة الحرارة والاهتزاز ، ولها عمر خدمة طويل.

هناك نوعان من الأجهزة: SMD 5730-0.5 بقوة 0.5 وات و 5770-1 SMD بقوة 1 وات. ميزة مميزة للأجهزة هي إمكانية تشغيلها على تيار النبض. قيمة الاسمية الحالية SMD 5730-0.5 هي 0.15 A ، مع تشغيل النبض ، يمكن للجهاز تحمل تيار يصل إلى 0.18A. يوفر هذا النوع من LED تدفقًا ضوئيًا يصل إلى 45 لومن.

تعمل مصابيح SMD 5730-1 على تيار ثابت يبلغ 0.35 A ، وفي الوضع النبضي ، تصل إلى 0.8 A. يمكن أن يصل ناتج الضوء لهذا الجهاز إلى 110 م. نظرًا للبوليمر المقاوم للحرارة ، فإن أداة القفل تتحمل درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية. زاوية التشتت لكلا النوعين من SMD 5730 هي 120 درجة. درجة تدهور تدفق الضوء أقل من 1٪ عند العمل لمدة 3000 ساعة.

خصائص الصمام كري

تعمل شركة Cree (الولايات المتحدة الأمريكية) في تطوير وإنتاج المصابيح فائقة السطوع والأكثر فعالية. واحدة من مجموعات Cree LEDs تتمثل في سلسلة من أجهزة Xlamp ، والتي تنقسم إلى رقاقة واحدة و multichip. واحدة من ميزات مصادر أحادية البلورة هي توزيع الإشعاع على حواف الجهاز. جعل هذا الابتكار من الممكن إنتاج مصابيح بزاوية كبيرة من الإضاءة ، باستخدام الحد الأدنى من البلورات.

في سلسلة مصادر LED ذات كثافة عالية XQ-E ، تتراوح الزاوية المضيئة من 100 إلى 145 درجة. تتميز أبعادها الهندسية الصغيرة بـ 1.6 x1.6 ملم ، وقوة مصابيح LED الرائعة هي 3 فولت ، وتدفق الضوء 330 لومن. هذا هو واحد من أحدث التطورات في كري. جميع المصابيح ، التي تم تطوير تصميمها على أساس بلورة واحدة ، لديها نسخة ألوان عالية الجودة ضمن CRE 70-90.