Nejlepší způsob, jak zjistit výkon LED, je podívat se na údaje o výkonu na obalu produktu. Když znáte značku a model, můžete si jeho vlastnosti najít na internetu. V opačném případě zbývají pouze dva způsoby: zkontrolujte pomocí multimetru nebo se pokuste určit podle vzhledu, budeme o nich mluvit v tomto článku.
Proč potřebujete znát sílu?
Pro výběr vhodného zdroje napájení je potřeba napájení LED. Když známe spotřebu LED, můžeme vybrat zdroj, který potřebuje. Výpočty výkonu vám umožní vyhnout se problémům při další práci nebo ušetřit peníze.
Pojďme se podívat na příklady, aby bylo jasné, o čem mluvíme. Máme například svítivou diodu s provozním napětím 3,5 V a proudem 0,1 Ampér. Pomocí vzorce pro výpočet výkonu P=I*U dostaneme hodnotu P=3,5*0,1 => P=0,35 Watt. Výkon deseti bude 3,5 Wattu nebo 1 Ampér. Z toho usuzujeme, že pro připojení jedné LED budeme potřebovat napájecí zdroj (PSU) s výkonem 0,385 Wattů (s rezervou 10 %). Pro připojení deseti budete potřebovat 3,85W zdroj (také s 10% rezervou).
Doporučuje se vybrat napájecí zdroj pro LED s rezervou 10-20%. Tím se zabrání tomu, aby napájecí zdroj fungoval na hranici svých možností, což následně prodlouží jeho životnost.
Metody určování výkonu LED
Ve skutečnosti není tolik způsobů, jak spotřebu zjistit, pojďme se tedy podívat na každý z nich a podívat se podrobněji.
Multimetr
Tato metoda je nejobtížnější a není přesná, doporučuji vám ji použít pouze jako poslední možnost, když stačí alespoň přibližné hodnoty.
Je nemožné určit výkon laserové LED pomocí multimetru!
Pokud máte po ruce pouze jeden multimetr (aka tester), pro měření byste měli provést následující posloupnost akcí:
- Sestavte obvod s připojenou LED přes odpor omezující proud 500 Ohm ze zdroje s plynule nastavitelným napětím od 0 do 12 V.
- Při postupném zvyšování napětí na zdroji byste měli neustále měřit napětí na zdroji a přisvětlovací diodě, tzn. před a za rezistorem (v místech V1 a V2). Při této metodě je vhodné použít dva multimetry nebo dva voltmetry. Zpočátku budou hodnoty napětí téměř stejné (rozdíl není větší než 0,1 V). Po dosažení určité úrovně začne znatelný nárůst rozdílu naměřených hodnot.
- Zaznamenejte hodnotu napětí
- Připojte testovanou světelnou diodu přes odpor 10 Ohm do série s ampérmetrem. Pokud nemáte ampérmetr, použijte multimetr.
- Zvyšte napětí na dříve zaznamenanou hodnotu V
- Zaznamenejte aktuální hodnotu a pomocí Ohmova zákona určete výkon LED.
Jak to udělat, přečtěte si níže.
Občas se lidé setkají se zajímavou funkcí: testovaná svítivá dioda funguje správně (kontrolují LED multimetrem), ale po připojení proudu se vůbec nerozsvítí. Ukazuje se, že je infračervený. Infračervenou LED diodu poznáte podle pohledu přes čočku fotoaparátu. Bude zářit.
Podle Ohmova zákona
Hned na začátku článku jsme zmínili mocninný vzorec, který vyplývá z Ohmova zákona. Je tam uveden i příklad výpočtu spotřeby. Když znáte vzorec (P=I*U), stejně jako proud (I) a napětí (U) LED, můžete snadno zjistit, kolik LED spotřebovává.
Ve vzhledu
Podle vzhledu je prakticky nemožné určit, jakou spotřebu LED dioda spotřebuje, proto také doporučuji tuto metodu používat jen jako poslední možnost, takříkajíc v bezvýchodné situaci. Technika vizuální identifikace spočívá v možnosti přiřadit „rozpoznatelné“ jakémukoli typu diody vyzařující světlo, které znáte. Pro „experimenta“ určíme typ LED (nebo ještě lépe značku a model, to lze provést označením) a vyhledáme k němu datasheet, ve kterém najdete přesné charakteristiky včetně výkonu.
Podívejme se, jak tuto metodu uvést do praxe. Na ruce máme například přisvětlovací diodu, jako na fotografii níže.
Okamžitě vidíme, že se jedná o SMD LED. S vědomím, že rozměry SMD LED jsou zakódovány v názvu. Vezmeme posuvné měřítko a změříme rozměry. Po získání šířky – 28 a délky – 35 mm můžeme s jistotou říci, že se jedná o LED SMD 3528. Výkon bílé SMD 3528 je 0,06 W. Tato hodnota je průměrná, protože může se lišit plus mínus 15 % v závislosti na výrobci.
Výkon LED závisí na barvě, kterou vyzařuje. Proto, když jsme se naučili charakteristiky pro bílou LED, stojí za to vědět, že se budou lišit pro červenou nebo zelenou.
Výše diskutovaná technika je použitelná pro jakoukoli SMD LED a dokonce i pro LED pásek, protože je založeno na datech LED. Po zjištění výkonu jedné svítivé diody na pásku a spočítání jejich počtu snadno zjistíte výkon celého LED pásku.
Pro názornou ukázku určení výkonu LED pásku doporučujeme zhlédnout odpovídající video z YouTube. Při výpočtech autor používá Ohmův zákon.
Výsledky
Často radioamatér narazí na LEDky bez štítků nebo obalových krabic, ze kterých snadno určíte výkon LED. Po zvládnutí metod popsaných v článku víte, jak vypočítat alespoň přibližné charakteristiky a ve většině případů to stačí k vyřešení široké škály problémů.
LED diody typu SMD 3528 jsou na trhu produktů LED velmi oblíbené. Přestože dnes existují modernější krystaly, tyto LED diody mají dobré parametry za poměrně mírnou cenu (pásky založené na nich stojí od 130 rublů za metr), což vysvětluje jejich široké použití jako osvětlení umělými zdroji. Pro SMD 3528 jsou technické specifikace uvedeny na konci článku.
popis
SMD 3528 je obecný standard pro miniaturizované ultra jasné LED diody v balení pro povrchovou montáž. Krystal vyzařující světlo je vyroben na bázi struktur InGaN (směs nitridu galia a nitridu india) a AlGaInP (fosfid hliník-gallium-indium).
Podle čísel v názvu určíte rozměry LED pouzdra – v tomto případě je to 3.5×2.8 mm.
Vzhled LED diod této řady a rozměrový výkres jsou uvedeny na fotografii.
V současné době existuje model SMD 5050, což je 3 3528 krystalů uzavřených v jednom balení. Vyznačuje se větší silou a jasem záře.
přihláška
Levnost, snadná instalace a dobré světelné vlastnosti určily rozsah použití LED SMD 3528, jedná se především o LED pásky, indikátory na přístrojové desce, dopravní značky, osvětlení kuchyně atd.
Způsoby, jak se odlišit od padělků
SMD 3528 vyrábí různí výrobci jako LG, Philips, Samsung. Existuje však velké množství čínských padělků, které jsou kvalitou mnohem horší než originály. Pro snížení výrobních nákladů se praktikuje používání menších čipů se stejnými rozměry pouzdra – výkon a jas takových kopií jsou zpravidla několikrát menší než u originálních vzorků.
Na první pohled je docela obtížné rozpoznat padělek, ale existuje několik charakteristických vlastností:
- Hliníková základna. U originálních LED je základna vyrobena z mědi, na rozdíl od falešných. Tepelná vodivost hliníku je nižší než u mědi, a proto bude teplota padělaných LED diod během provozu vyšší. Hliník má navíc nižší hmotnost, takže při porovnávání několika by měly být upřednostněny ty, které váží více.
Je třeba mít na paměti, že rozdíly v hmotnosti mezi LED s nízkým výkonem jsou malé, takže má smysl porovnávat hmotnost pouze velkých šarží.
Připojení
Při připojování LED vezměte v úvahu, že katodový vývod je určen řezem rohu pouzdra, jak je znázorněno níže.
Obecné pokyny pro připojení SMD 3528 k napájecímu zdroji jsou znázorněny níže. Maximální trvanlivosti bude dosaženo, pokud je každý obvod zapojen do série přes odpor omezující proud.
Maximální počet LED zapojených v sérii lze definovat jako
kde Upit je napájecí napětí,
Upad – pokles napětí na diodě.
Vzhledem k tomu, že Upad pro 3528 je asi 3V, lze při napájení 12V zapnout až 3 LED. Pokud jich zapnete více, nebudou pracovat na plný výkon.
Hodnota rezistoru závisí na napájecím napětí, poklesu napětí na diodách, proudu, který spotřebovávají a jejich počtu:
kde N je počet LED zapojených v sérii,
Ipr je jmenovitý proud LED, který je u SMD 25 asi 3528 mA.
V tomto případě by hodnota odporu v každém obvodu měla být 120 ohmů.
V případech, kdy vypočítaný odpor nelze v praxi získat, zvolí se nejbližší nominální hodnota zaokrouhlením nahoru.
LED pásky SMD 3528
Na základě 3528 jsou vyráběny LED pásky LUX. Nejvýkonnější z nich jsou schopny poskytnout světelný tok 1500 lm/m při spotřebě cca 20 W/m. Počet LED v nich dosahuje 240 ks/m, a jsou napájeny 24 V. Nejúspornější pásky poskytují světelný tok 300-400 Lm/m (60 LED na metr) při výkonu 5 W/m a napětí 12 V. Takové pásky jsou široce používány v interiérovém osvětlení, například v kuchyni, pro nejlepší výsledky se používá LED páska spolu s profilem.
Pásky se připojují do sítě 220v pomocí driveru s napětím 12 nebo 24 V. V tomto případě je maximální povolená délka jedné pásky 5 metrů. Pokud je tato hodnota překročena, měly by být pásky zapojeny paralelně, jak je znázorněno níže.
Použití pásků delších než 5 m vede ke zvýšení odporu a snížení jasu LED.
Napětí na výstupu napájecího zdroje se musí shodovat s napětím uvedeným v popisu pásky. Je také nutné hlídat polaritu připojení.
Připojení barevné pásky RGB je jiné, měli byste si o tom přečíst zde.
Níže je video, které demonstruje jeden ze způsobů připojení RGB sady s funkcí dálkového ovládání. Sada se skládá z pásky SMD 3528, ovladače, infračervené řídicí jednotky a dálkového ovladače.
Hlavní parametry a vlastnosti
Hlavní parametry barevných LED jsou uvedeny v tabulce:
- Power Dissipation – maximální ztrátový výkon krystalem;
- Forward Current (DC) – omezující propustný proud (konstantní);
- Špičkový dopředný proud – maximální hodnota stejnosměrného pulzního proudu (šířka pulzu ne více než 0.1 ms, pracovní cyklus ne více než 10 %);
- Reverse Voltage – omezení zpětného napětí;
- Operation Temperature – provozní teplota;
- Storage Temperature – skladovací teplota;
- Teplota pájení – teplota pájení (Reflow Soldering – pájení fénem, Ruční pájení – ruční pájení).
Parametry bílých LED jsou uvedeny níže:
Podrobnější specifikace z datového listu jsou uvedeny níže pro každou barvu.
Charakteristika SMD 3528 Červená LED
Níže je uvedena proudově napěťová charakteristika červené LED.
Charakteristika žluté SMD 3528 LED
Níže jsou uvedena charakteristika proudu a napětí žluté LED.
Charakteristika SMD 3528 Zelená LED
Níže jsou uvedena charakteristika proudu a napětí zelené LED.
Charakteristika SMD 3528 Blue LED
Níže jsou uvedena charakteristika proudu a napětí modré LED.
Charakteristika bílé LED SMD 3528
Níže jsou uvedena charakteristika proudu a napětí bílé LED.
Je užitečné poznamenat, že bílá LED této řady je prezentována ve dvou kopiích: Krajní Bílý Barva (studená bílá) a Teplý Žlutá Barva (teplá bílá). Rozdíly jsou ve spektrálním složení záření, jak ukazuje obrázek níže.
Závěr
SMD 3528 je jasným zástupcem první generace supersvítivých LED diod. Nyní je tento model nahrazován modernějším SMD 5050, ale v zařízeních, která nevyžadují vysoký světelný výkon, například pro dekorativní osvětlení malých místností, je 3528 stále jedním z nejekonomičtějších a nejlevnějších řešení osvětlení.
