Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ток при нагреве светодиода

Светлый угол — светодиоды

. форум о светодиодах и свете

  • Список форумовСВЕТОДИОДЫ — практическое применениеСветодиоды в авто
  • Изменить размер шрифта
  • Для печати
  • FAQ
  • Регистрация
  • Вход

LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

Батяня » 22 июл 2011, 16:37

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

NowLex » 22 июл 2011, 22:18

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

Батяня » 23 июл 2011, 09:36

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

acid burn » 23 июл 2011, 23:13

VokaS писал(а): Много раз говорилось об этом. Если на двух пальцах, то в режиме стабилизации тока микросхема стабилизирует напряжение на одном лишь постоянном резисторе, а т.к. напряжение на этом резисторе будет постоянным, то и ток в цепи будет стабильным.

что Вы мне голову морочите .
Триста раз и каждый раз одно и тоже .

возьмем драйвер РЛД10 он регулирует напряжение стабилизирует ток
а ЛМ317 стабилизирует ток каким образом . Если у нее на выходе постоянное напряжение то как при нагреве светодиодов справиться с током.

пример:
стабилизировали напряжение на 10 вольтах подключили 3 диода ток в цепи при подключении получили в цепи 350мА
при температуре чипа 80 напряжение упало на 0,2 вольта на каждом в итоге в цепи ток возрос до 400мА
каким образом микруха опустит его до 350 .

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

acid burn » 23 июл 2011, 23:34

Много раз говорилось об этом. Если на двух пальцах, то в режиме стабилизации тока микросхема стабилизирует напряжение на одном лишь постоянном резисторе, а т.к. напряжение на этом резисторе будет постоянным, то и ток в цепи будет стабильным.

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

kulibin » 24 июл 2011, 01:14

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

bobun » 25 июл 2011, 12:29

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

bobun » 25 июл 2011, 13:50

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

acid burn » 25 июл 2011, 14:15

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

bobun » 25 июл 2011, 15:00

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

soyer » 25 июл 2011, 19:02

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

bobun » 25 июл 2011, 19:20

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

acid burn » 26 июл 2011, 06:13

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

bobun » 26 июл 2011, 10:36

Re: LM317 панацея или уменя руки не оттуда растут?

TzelTavr » 18 авг 2011, 21:11

Народ, вот честное слово — ну не понимаю, зачем городить огород и ставить микросхему с сотней транзисторов внутри туда, куда проще влепить один-единственный транзистор средней мощности . просто «из любви к искусству» ?

Эх, совсем у нас позабыто искусство схемотехники на дискретных элементах .

Вот Вам два варианта простого как хозяйственное мыло типового стабилизатора тока на транзисторах различной проводимости :

Потомственный мастер

Электричество, сантехника, установка бытовой техники. Просто о сложном

Параметры светодиодов

Здравствуйте! Уже давно в нашу жизнь ворвались светодиоды. Они использовались и раньше, но были очень малой световой мощности и в основном применялись для индикации. Сейчас же это довольно перспективная и широкая линейка продукции, позволяющая не только экономить на электричестве, но и очень сильно помогать в преображении дизайна. В этой статье я расскажу о том, что такое светодиод и массу полезных советов, как продлить им жизнь, особенно, если вы сами что-то пытаетесь из них собрать.

Управление светодиодами

Ну что ж, начну потихоньку удивлять. Мы все привыкли к тому, что бóльшая часть электроприборов работает от напряжения. У светодиодов несколько другой принцип работы. Для них более важен ток, нежели напряжение. А исходя из закона Ома , регулировать ток мы можем напряжением. И здесь мы подходим к одной важной вещи. Самый идеальный вариант для светодиода, когда мы стабилизируем не напряжение, а ток. А тут мы подходим к такой важной вещи, как зависимость срока службы светодиода.

Срок службы светодиодов

А вся загвоздка в том, что небольшая перегрузка, как и недогрузка способны сильно сократить или увеличить, соответственно, срок службы светодиода. А чтобы понять эту особенность, надо рассмотреть конструкцию светодиода. На картинке вы видите, что непосредственно элемент, который преобразует электрическую энергию в световую очень маленький по размерам. При этом надо понимать, что ток, совершающий работу, нагревает металл. Собственно, свет, который мы видим, это и есть следствие разогрева металла до такой температуры, что метал начинает светиться. Стандартный срок службы светодиода от 30000 до 70000 часов (в зависимости от производителя и применяемых материалов). Конструкция светодиодов рассчитана таким образом, что тепло, вырабатываемое им, успевает рассеяться. Ну а дальше простая логика. Если мы снижаем ток, т.е. недогружаем светодиод, температура кристалла ниже расчётной и срок службы увеличивается, но вместе с тем снижается и яркость. И наоборот, если перегружаем светодиод, яркость свечения и износ кристалла увеличивается вследствие перегрева. И хотя яркость свечения увеличивается или уменьшается, говорить об ощутимой разнице не приходится. Можно сделать вывод, что немного недогрузив светодиод мы значительно увеличим срок службы при небольшой потере яркости.

Читать еще:  Горит свет при выключенном выключателе что будет

Цвета светодиодов

В настоящее время цветовая гамма очень богатая, но при всем разнообразии, пока не удалось получить светодиод белого цвета. И для получения белого цвета применяется ультрафиолетовый кристалл с люминофором или три кристалла (красный, зеленый и синий), сумма цветов которых, через специальную согласующую линзу даёт белый свет, или подобный результат дают различные комбинации цветных светодиодов с люминофором. А это еще один момент, который объясняет сокращение срока службы — от увеличенного нагрева люминофор выгорает гораздо быстрее самого кристалла и у светодиода либо происходит смещение цветовой температуры или спектр смещается в ультрафиолетовый, плюс износ кристалла и, в результате, необратимое снижение яркости.

Вольт-амперная характеристика светодиодов

Конечно, для каждого типа светодиода своя характеристика, но в целом она более или менее для всех одинаковая. Если внимательно посмотрите, то увидите, что свечение начинает появляться при напряжении примерно 2,4 вольта, оптимальный режим работы при напряжении 3,1-3,2 вольта, а при напряжении 3,3-3,4 вольта получаем перегрузку аж 50%. В то время, как при напряжении 2,7-2,8 вольта получаем недогрузку в 50%. Теперь произведем несложный расчет. Отправная точка рабочее напряжение 3,2 вольта. Вычитаем 2,7 вольта и получаем разницу 0,5 вольт (50% недогрузки) или добавляем 0,1-0,2 вольта и получаем перегрузку в 50%. Отсюда делаем вывод: если рабочее напряжение понизить на 0,1 вольта, яркость снизится ненамного, но срок службы увеличивается, а если увеличить на 0,1 вольта то получаем очень серьезную перегрузку и очень сильное сокращение срока службы.

Зависимость тока светодиода от нагрева

Ещё одна особенность светодиода заключается в следующем… Предположим, мы имеем светодиод рассчитанный на работу 3 вольта. Допустим, что у нас имеется стабилизированный источник напряжения на 3 вольта. Но беда в том, что сопротивление светодиода нелинейное, то есть, не поддаётся простому закону Ома. А если ещё точнее, сопротивление светодиода зависит не только от приложенного напряжения, но и от температуры кристалла. И чем температура выше, тем меньше сопротивление светодиода, а чем оно меньше, тем больше ток. А, как вы уже могли понять, именно величина тока влияет на срок службы светодиода. Что ещё раз говорит о том, что для светодиода величина тока гораздо важнее, чем величина напряжения.

Инертность светодиодов

Светодиод практически не имеет инерции, то есть он мгновенно реагирует на изменение напряжения, мгновенно загорается и так же мгновенно гаснет. Это подводит нас к ещё одному выводу — даже быстрый импульс (скачок напряжения) способен очень сильно перегрузить светодиод и даже привести к перегоранию светодиода. Один такой импульс может стоить светодиоду нескольких лет «жизни».

Диммирование светодиодов

Обратное напряжение светодиода

Светодиод мало чем отличается от обычного диода, за исключением того, что светодиод ещё и светится. То есть, светодиод пропускает ток только в одном направлении. Но есть и обратная сторона медали, которую надо учитывать при работе светодиода на переменном напряжении. На графике видно, что прохождение тока в прямом направлении более или менее плавное и больше напоминает параболу. Но при обратном напряжении ток растёт очень медленно, пока не достигает какого-то критического значения, а дальше происходит пробой p-n перехода и лавинообразное увеличение тока. Как говорят медики в этом случае — пациент получает повреждения несовместимые с жизнью. Другими словами, светодиод может выдержать кратковременную перегрузку в прямом направлении, но тут же сгорит при перегрузке в обратном направлении. Об этом параметре надо помнить, если использовать светодиод в переменном напряжении.

Подведём итоги

К светодиоду нельзя относиться, как к обычной лампочке. Яркость светодиода можно регулировать и довольно в широких пределах, но делать это лучше от минимума до нормы и забыть про регулировку за пределами нормы. Значительного увеличения яркости вы не получите, но срок службы снизится. Питание светодиодов можно организовать стабилизированным напряжением или стабилизированным током. Стабилизация напряжения довольно грубый метод, поскольку не учитывает особенности светодиодов, у которых при нагреве уменьшается сопротивление и возрастает ток. Поэтому есть смысл предпочесть питание при помощи стабилизированного тока. Это наиболее предпочтительная схема, поскольку в данном случае практически исключена возможность перегрузки светодиода. Ну и закончим на том, что светодиод лучше немного недогрузить с небольшой потерей яркости и значительно увеличить срок службы, чем наоборот. Причём, уменьшение на 0,1 вольта не страшно, гораздо страшнее увеличение на 0,1 вольта. Но регулировать яркость лучше не банальным снижением напряжения, а применять ШИМ -контроллер.

Читать еще:  Провод под зеркало с подсветкой

Ну а на этом обзор особенностей работы светодиода я закончу. В следующих статьях будем знакомиться с различными схемами включения светодиодов и светодиодных лент.

С наилучшими пожеланиями, Я!

Параметры светодиодов : 1 комментарий

  1. AlexA, aka Alexander Adamenko26.02.2017 в 13:59

Если сравнивать светодиод с другими полупроводниковыми приборами, ближайшим по параметрам будет всё-же стабилитрон… Он, конечно, тоже диод, но вот ВАХи его и светодиода практически идентичны, т.к. нормальная работа приборов находится в зоне пробоя.
По поводу спектра: он определяется шириной запрещенной зоны PN перехода, отсюда и проблемы в получении нужного спектра. Не так уж велик выбор полупроводников: Ge, Si, GaAs, и некоторые органические соединения. Прорывом было создание гетероструктур способных излучать ультрафиолет, а дальше дело техники, вторичная эмиссия в люминофорах позволила добиться необходимых результатов. Именно за эти исследования Жорес Алферов стал лоуреатом Нобелевской премии в области физики в 2000году.

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики

  • ЗОЖ и лечебное голодание (1)
  • онлайн калькуляторы (3)
  • Основы электротехники (6)
  • Отзывы и пожелания (1)
  • Прочее (3)
  • Ремонт в доме (3)
  • Ремонт своими руками (7)
  • Рубрики сайта (4)
  • Советы электрика (24)
  • Установка бытовой техники (11)
  • Установка и подключение (6)
  • Электробезопасность (4)
  • Электропроводка и ее соединения (7)
  • Это должен знать каждый (1)

Как со мной связаться

По телефонам:
89145792216 (доступен WhatsApp)
89140486361

Время работы
Понедельник—Суббота: 8:00–20:00
Воскресенье: выходной
Срочный вызов (в течение часа), если такая возможность имеется оплачивается по двойному тарифу.
Вызов вне рабочего времени от 1500 рублей.

ТЕСТИРОВАНИЕ СВЕТОДИОДА 50 ВТ

Недавно попалось интересное объъявление о продаже светодиодного модуля мощностью 50 Вт. Решено было взять его для организации местного освещения и заодно проверить, действительно ли данные параметры соответствуют действительности. Далее смотрите результаты его теста.

Светодиодный модуль продаётся под обозначением 50 Вт LED Chip COB 30V-36V холодный белый цвет. Продаётся он менее чем за 120 рублей.

Кстати, название COB является аббревиатурой от «Chip on Board», что означает, что этот модуль представляет собой несколько светодиодов в одном корпусе, собранных в виде единого модуля. Короче это LED модуль, то есть сборка.

Модуль имеет следующие габариты:

Параметры LED COB 50W

  • Мощность: 50 Вт
  • Рабочее напряжение: 30-36 В
  • Ток: 1500 мА ± 5%
  • Яркость: 4700 лм
  • Размеры: 52 мм X 40 мм

Зная стремление некоторых продавцов переоценивать параметры своей продукции, решено посмотреть, действительно ли этот светодиод достигает мощности 50 Вт.

Конечно такому светодиодному модулю необходимо хорошее охлаждение — даже если он должен поработать только короткое время. Его вообще нельзя включать без радиатора. По этой причине выбран один из самых больших радиаторов, которые были под рукой, и просверлено в нем четыре отверстия для установки модуля. Хотя по хорошему счёту этот радиатор должен быть намного больше, особенно для непрерывной работы.

Использовалась термопаста, чтобы улучшить контакт светодиода с радиатором. Модуль питается от постоянного тока, полярность обозначена на корпусе. К выводам лучше припаять провода соответствующего цвета, чтоб не путаться (хотя он от переполюсовки всё-равно не сгорит). Для питания использован лабораторный блок питания. Он предлагает регулировку напряжения и тока в диапазоне от 0 до 60 В и от 0 до 3 А. Дополнительно задействованы токоизмерительные клещи UT210E и мультиметр BM857 для измерения напряжения.

Результаты измерения напряжения и тока

Эти светодиоды должны получать питание от источника постоянного тока, а не постоянного напряжения. Это связано с тем, что падение напряжения на диоде изменяется в зависимости от его температуры, что при питании от источника напряжения приведет к изменению тока при нагревании, а это в конечном итоге может сжечь светодиод. Поэтому использовался блок питания в качестве источника тока.

Постепенно увеличивал ток светодиода, он начал немного светиться уже при токе 0,01 А и напряжении 25,5 В.

Ток доведён на тест до более высокого значения чем паспортное — 2 А, но естественно это может привести к повреждению модуля. Между тестами делались перерывы, чтобы радиатор мог остыть.

Результаты измерений сведены для удобства в таблицу:

Ток [A]Напр. [В]Мощность [Вт]
0.0125.50.25
0.0225.90.51
0.0426.21.04
0.126.82.68
0.1527.44.11
0.2528.27.05
0.529.914.95
132.432.4
1.534.451.6
1.7535.361.77
236.272.4

Конечно падение напряжения на LED изменяется по мере его нагрева. Он вырабатывает реальных 50 Вт при токе около 1500 мА, хотя, конечно, часть выделяется в виде тепла, а не света. Данный маленький радиатор хорошо работает только до токов 500 мА (мощность менее 15 Вт). Здесь лучше подойдет кулер от старого настольного компьютера, хотя с полной полсотней ватт и ему будет нелегко справиться.

Читать еще:  Как сделать выключение света с двух выключателей

Подведём итог испытаний

  1. Этот светодиодный модуль фактически имеет мощность 50 Вт, собственно как и указано продавцом. Он действительно очень яркий — намного ярче обычных лампочек. Но также довольно сильно нагревается и требует большого радиатора, гораздо большего чем тот, который использовался для быстрых измерений.
  2. Для использования безвентиляторного охлаждения радиатор должен быть реально огромным. Даже если взять в 5 раз больше этого, через несколько минут он будет горячим.
  3. Что касается светодиода, тот факт, что он держит мощность 50 Вт в течение нескольких минут не означает, что он выдержит такое использование в течение длительного времени.
  4. При проверке охлаждения оставьте на несколько часов и посмотрите, хватает ли его. Например с радиатором от старого GPU на светодиоде около 60 градусов. Мощность колеблется в районе около 40 Вт. Сделал уже 5 штук мощных фонариков на таких LED и повышающих преобразователях.
  5. И вот ещё что: ставить ток нужно меньше паспортного. Уменьшение силы тока в них на 10-20 % не должно существенно изменить яркость, зато способно заметно продлить срок службы LED. Оригинал

Форум по обсуждению материала ТЕСТИРОВАНИЕ СВЕТОДИОДА 50 ВТ

Кодовая кнопка для ограничения доступа к объектам, простая схема с реле на МК Attiny13.

Варианты выполнения гальванической развязки USB порта. Современные микросхемы для емкостной, оптической и электромагнитной развязки.

Модернизируем промышленный графический эквалайзер Прибой Э-014С.

Почему светодиоды выигрывают от оптической обратной связи?

Непрерывные улучшения в технологии излучающих свет диодов делают эти устройства крайне подходящими для освещения и флюоресцентного возбуждения в микроскопии, равно как и для макроскопических исследований. В сравнении с лампами накаливания и дуговыми источниками света они излучают гораздо меньше тепла, и им присуща большая стабильность работы. И хотя «точечная интенсивность» светодиодов может быть несколько меньше, чем у дуговых ламп, она все же выше, чем у ламп накаливания. И это важно для эффективного освещения в микроскопии. Светодиоды обычно имеют ограниченный по спектру диапазон свечения, но существует большой выбор источников, покрывающих почти весь спектр, а также его крайние области (инфракрасный и ультрафиолетовый свет), что достигается в том числе использованием подходящих хроматических отражателей или дихроических зеркал. Более того, в отличие от других источников света светодиоды могут включаться и отключаться за наносекундные промежутки времени. Но в чем же может заключаться подвох?

Потенциальный недостаток становится очевидным, когда вы начинаете использовать возможность быстрого переключения. Различные длины волн у светодиодов порождаются при помощи несколько отличающихся технологий, что означает более выраженный дефект лишь для определенных длин волн. Следующая осциллограмма проясняет ситуацию.

Желтый график показывает пульсирующий ток, проходящий через светодиод, а синий — оптический эффект, выраженный в свечении, для 505 нм и 590 нм светодиодов соответственно. Градация временной шкалы — 5 мсек. Можно видеть, что в обоих случаях оптический эффект снижается во время включения. Ситуация не столь плоха для 505 нм светодиода, но для 590 нм — она весьма серьезна.

Указанный эффект обусловлен изменением температуры светодиода во время работы. Широко известно, что полупроводники меняют характеристики при изменении температуры. По мере нагрева интенсивность свечения уменьшается. Для эффективного охлаждения требуется строить сложные электронные цепи, что во многих случаях неприемлемо. Поэтому проблему может решить установка фотодатчика, регистрирующего световой поток и через обратную связь корректирующего ток, подаваемый на светодиод.

Следующие две осциллограммы демонстрируют отсутствие снижения светимости в присутствии обратной связи для светодиодов с длиной волны 505 нм и 594 нм. В данном случае оптическая обратная связь работает на порядок быстрее, чем происходит изменение светимости в результате нагрева. И это полностью решает проблему. Обратная связь используется в приборах Cairn research уже с 2003 года, гарантируя долгую и стабильную работу вне зависимости от температурных эффектов.

С использованием оптической обратной связи возникают несколько проблем. Так как в процессе работы с постоянной интенсивностью свечения ток, проходящий через светодиод, постоянно возрастает, то есть опасность перегрузки, которой, однако, можно избежать, создав защитную электрическую цепь.

Другая проблема заключается в изменении спектра светодиода под влиянием температуры или изменения силы проходящего тока. Поэтому всегда предпочтительно использовать светодиод с корректирующим фильтром, который пропускает свечение только в нужном диапазоне длин волн. В связи с этим фотодиод обратной связи должен регистрировать интенсивность света уже после фильтра. Это оказалось особенно важно для разработки Fura-2 при использовании светодиода 365 нм с фильтром 340 нм для возбуждения флуоресценции кальциевого индикатора.

Однако же, оптическая обратная связь не столь полезна при коротких временных интервалах свечения. С другой стороны многие исследователи нуждаются в стабильной работе светодиодов в течение нескольких часов или даже дней. Вот тогда то, описанный выше эффект и окажется максимально полезным.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector