Светодиоды быстрого монтажа 5в

Светодиодные кластеры разделяются на 4 группы:

DIP-светодиоды – кристаллы диодов помещены в специальные линзы, которые формируют световой поток;

Модули «пиранья» — элементы смонтированы на поверхности платы и залиты компаундом, что обеспечивает их герметичность, отличаются небольшими габаритами и множеством вариантов исполнения.

Светодиоды SMD – монтируются на плате, они отличаются высокой надежностью, значительным сроком службы, минимальными массой и габаритами.

СОВ–светодиоды – чип кристалла смонтирован на плату, контакт хорошо защищен от окисления, что обеспечивает высокую надежность.

Кроме монохромных светодиодных кластеров существуют светодиодные модули RGB, которые позволяют получить любую цветовую гамму благодаря использованию трех базовых цветов (зеленого, красного и синего). Управление такими модулями осуществляется при помощи контроллера, который позволяет задать нужный цвет, оттенок, яркость, частоту мерцания, и т.д.

Замена неоновых ламп в объемных буквах рекламы

Главным недостатком неоновых ламп является очень высокая трудоемкость изготовления светящихся трубок. В процессе работы мастеру необходимо изогнуть при помощи газовой горелки неоновые трубки под сложными углами, что является непростой задачей, поскольку при значительных изгибах существует вероятность, что стекло лопнет. Также необходимо обеспечить стерильность трубки, правильно подобрать люминофор, давление, инертный газ, для обеспечения, выбранного заказчиком цвета и оттенка. Поэтому если неоновые трубки или высоковольтный трансформатор в процессе эксплуатации пришли в негодность целесообразно их заменить светодиодными модулями. Этой же рекомендации следует придерживаться если вы собрались изготовить новый рекламный баннер.

Сложность изготовления, а также процесс эксплуатации делает конечную стоимость вывесок из традиционного неона очень высокой, к тому же высока вероятность отказа неоновой рекламы по сравнению со светодиодной. Связано это с применением высоковольтного питающего напряжения в приделах 10-12 Киловольт, ответственно и степенью защиты изоляции, которая должна быть на порядок выше.

Схема подключения светодиодных модулей

Если подключать светодиодные кластеры в замен неоновых или люминесцентных ламп, то прежде всего необходимо демонтировать старое оборудование: лампы, трансформатор, провода. Больше они нам не понадобятся.

Подключение светодиодных модулей, кластеров, лент необходимо производить по схеме изображенной выше справа.

Не подключайте последовательно больше чем 20 модулей любого типа. Если необходимо подключить больше 20 модулей к одному источнику питания, то подключить лишние модули следует параллельно. При работе со светодиодными модулями всю коммутацию необходимо производить при отключенном напряжении. Светодиодные модули можно отрезать друг от друга кратно 1 штуке, при этом необходимо неиспользуемые выводы изолировать друг от друга и от случайного касания оголенных участков человеком.

ВАЖНО! Соблюдайте полярность, подключая модули к источнику питания! Белый (Красный) провод — ПЛЮС, синий (черный) провод — МИНУС.

Выбор мощности блока питания для светодиодных модулей

При выборе мощности источника питания учитывайте необходимый запас мощности 25-30% (рекомендовано производителями источников питания). Чтобы правильно подобрать блок питания, следует номинальную мощность одного светодиодного модуля умножить на общее количество модулей и полученную величину увеличить на 25-30%.

Проведем простой расчет, для модуля LED M5050-3W(W), напряжением 12 Вольт, мощностью 0,7W и количеством 20 шт.

1.Вычисляем потребление всеми модулями, 0,7W * 20шт. = 14W

2. Добавляем 25% на запас, 14W * 1,25 = 17,5W. Получили, что минимальная мощность блока должна быть 17,5W.

3. Ближайшая подходящая модель обычно имеет 12Вольт 20W (Ватт), соответственно её и выбираем.

Таблица с усредненными значениями типа светодиодов (белого света) и мощности их светового потока

Применение светодиодов быстрого монтажа

Светодиоды быстрого монтажа — это одиночные светодиоды в герметичном корпусе. Бывают одноцветные пиксельные модули и светодиодные пиксели RGB. Одноцветный пиксельный модуль бывает белого, теплого, красного, зеленого, синего и желтого цвета. LED пиксель очень удобный и надежный в монтаже. Светодиоды соединяются между собой в гирлянды по параллельной схеме. Применяются модули пиксельные одноцветные в точечной наружной рекламе, для формирования логотипов Компаний, наружных световых вывесок, знаков и букв высотных зданий. Благодаря своей компактности, яркости и удобстве установки диоды быстрого монтажа в последнее время становятся все востребованнее.

Источник

Светодиоды: виды и схема подключения

Светодиодами называют полупроводниковые приборы, которые при подаче напряжения создают оптическое излучение. Их международное буквенное обозначение – LED (LightEmittingDiode).

Содержание статьи

Устройство светодиода

Хотя и существует множество светодиодов, самая распространённая форма состоит из 5-миллиметрового полимерного корпуса с линзой, медного или алюминиевого основания, катода, параболического рефлектора (отражателя) и кристалла, который соединяется с анодом при помощи тонкой золотой проволоки.

Как работает светодиод?

Принцип работы изделия основывается на взаимодействии двух полупроводников, положительного и отрицательного типа (p-n-переход). Когда электрический ток проходит через полупроводники, в месте соприкосновения выделяется энергия, излучающая свет. Это обусловлено переходом от одного типа проводимости к другому, когда ионы положительно заряженных дырок соединяются с отрицательными зарядами электронов.

Виды и основные параметры светодиодов

На схеме светодиод обозначается как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на его излучающий характер. В продаже имеется большое количество типов светодиодов, которые различаются между собой функциональным назначением, конструкцией, мощностью, цветом свечения и другими свойствами.

По назначению светодиоды разделяют на два вида – индикаторные и осветительные.

• светодиоды SMD;
• сверхъяркие Super Flux “Piranha”;
• DIP светодиоды (Direct In-line Package);
• Straw Hat («соломенная шляпа»).

• COB (Chip On Board) светодиоды;
• SMD LED;
• филаментные (Filament LED).

Индикаторные светодиоды отличаются малой мощностью и умеренной яркостью свечения. Используются для цветовой индикации режимов работы различных приборов и оборудования, а также для подсветки дисплеев и приборных щитов. Разновидности индикаторных светодиодов:

• DIP-светодиоды. Кристалл-излучатель находится в выводном корпусе, который чаще всего представляет собой выпуклую линзу. Минус – малый угол рассеивания излучения.
• «Пиранья» – излучатель сверхвысокой яркости с четырьмя выводами, обеспечивающими его удобное крепление на плате. Востребован для подсветки приборов в автомобилях и в рекламных вывесках.
• «Соломенная шляпа». Цилиндрический двухвыводный прибор со значительным углом рассеивания излучения и увеличенным диаметром линзы. Применяется в декоративных конструкциях и светосигналах тревоги.
• SMD-светодиоды. Приборы сверхвысокой яркости располагаются в корпусах, рассчитанных на SMT-монтаж. В их маркировке указываются размеры в дюймах (их сотых долях) или в мм. На базе SMD-светодиодов изготавливаются светодиодные ленты.

Осветительные светодиоды встречаются в конструкции фонарей, фар, лент. Отличаются мощностью и яркостью свечения. Большинство осветительных приборов размещают в корпусах для SMT-монтажа. Изготавливаются в двух разновидностях белого цвета:

• cool white – холодный;
• warm white – теплый.

Осветительный SMD-светодиод представляет собой теплоотводящую подложку, на которой смонтирован излучающий кристалл, обработанный люминофорным составом.

Применение светодиодов

Такая продукция активно применяется в разных областях: световая реклама, домашние и промышленные осветительные приборы, автомобильная светотехника, светофоры и дорожные знаки, дизайн помещений, ландшафтная и архитектурная подсветка, а также многое другое.

• значительная длительность эксплуатации;
• экологическая безопасность;
• высокая надежность и безотказность;
• экономия электроэнергии;
• высокое качество освещения;
• низкие эксплуатационные расходы.

Основные правила подключения светодиодов

Конструкция светодиодов рассчитана на их подключение только к источникам постоянного тока с соблюдением полярности. Существует три варианта определения полярности:

• По длине ножки (кроме SMD). Более длинная ножка является катодом, а короткая – анодом. В SMD-светодиодах имеется срез (ключ), который всегда располагается ближе к катоду.
• С помощью мультиметра. Прибор устанавливают в режим «Прозвонка». Красный и черный щупы устанавливают на выводы. Если прибор засветился, то, значит, что красный щуп был подключен к аноду, а черный – к катоду. Если свечение не возникло, значит, надо поменять положение щупов. Если результат не изменился (свечение отсутствует), значит, прибор вышел из строя.

Основные характеристики светодиодов

Две главные характеристики, указываемы в паспорте светоизлучающего прибора:

• Падение напряжения на приборе. Типичное значение – 3,2 В. Также для каждого светодиода существуют максимально допустимые напряжения Umax и Umaxобр – для прямого и обратного включений.
• Номинальный ток. Обычно эти приборы рассчитаны на силу тока в 20 мА.

Способы подключения

Простейший вариант – подключение к низковольтному источнику постоянного тока.

Самый удобный и безопасный вариант – подключить светодиод к батарейке или аккумулятору с помощью включения в схему маломощного резистора. Его функция – ограничение тока, протекающего через p-n-переход, определенным значением. Без этого элемента LED быстро утратит рабочие свойства.

Резистор выбирают по сопротивлению и мощности. Расчет сопротивления по формуле:

R = (Uпитания – Uпаспорт.)/Iном., Ом, в которой:

• Uпитания – напряжение электропитания, В;
• Uпаспорт. – падение напряжения, паспортное значение, В;
• Iном. – номинальный ток.

Полученное значение округляют в большую сторону до ближайшей номинальной величины из ряда Е24. После этого рассчитывают мощность, которую должен рассеивать резистор.

P = Iном. 2 х R, где R – выбранное по таблице значение сопротивления.

Провести все эти действия можно быстро и просто с использованием онлайн-калькулятора.

Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания

Существует несколько типов блоков питания:

• Стабилизированные источники постоянного напряжения для светодиодов на 5 Вольт и 12 Вольт. При колебаниях параметров сети напряжение на выходе такого источника питания остается постоянным и равным заявленной в паспорте величине. LED-светильники подсоединяют через резисторы.
• Драйвер – импульсный блок питания со стабилизированным током. Характеристики, которые учитывают при его выборе: максимальное и минимальное выходное напряжение, выходной (рабочий) ток. В драйвере присутствует схема, стабилизирующая ток при скачках входного напряжения 220 В. При подключении светодиодного излучателя к драйверу резистор не требуется.

Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

При подключении нескольких светоизлучающих приборов к источнику питания может использоваться два варианта соединения – последовательное и параллельное.

Последовательное соединение представляет цепь полупроводниковых приборов, в которой катод первого излучателя спаян с анодом следующего – и так далее. Через все элементы последовательной цепи протекает ток одного значения, а падение напряжения суммируется. Мощность БП выбирается равной или превышающей сумму мощностей каждого элемента.

Минусы последовательного соединения:

• При значительном количестве элементов цепи необходимо выбирать БП большого вольтажа.
• При выходе из строя одного LED-диода перестает работать вся цепь.

В длинных лентах на 60-70 диодов на каждом элементе происходит падение напряжения примерно на 3 В, то есть такие ленты можно присоединять к сети 220 В через выпрямитель.

При параллельном подсоединении напряжение на всех элементах цепи будет равным, а суммируются токи каждого LED. Основная проблема в данном случае состоит в том, что LED-светильники, даже из одной партии, часто имеют различные характеристики. Поэтому, если поставить один общий резистор, на лампочки может подаваться ток разного значения, вследствие чего некоторые элементы будут светить слишком ярко, а некоторые – тускло. Решение проблемы – установка отдельных резисторов для каждого диода.

Минусы параллельного подключения:

• большое количество элементов цепи из-за необходимости использования индивидуальных резисторов для каждого диода;
• существенный рост нагрузки при перегорании одного LED-диода (если используется один мощный резистор на всю цепь).

Это самый подходящий вариант соединения светодиодов, поскольку он позволяет хотя бы частично скомпенсировать недостатки последовательного и параллельного подключений. В этом случае параллельно соединяются цепочки последовательно расположенных элементов. Этот способ применяется в современных елочных гирляндах или лентах. Преимущество такого решения: если даже выйдут из строя одна или несколько параллельных цепочек, остальные будут исправно светить.

Источник