Zasada działania i charakterystyka żarówek LED

Żarówka LED zasilana napięciem 220 V zużywa znacznie mniej energii niż żarówka i ma kilkakrotnie dłuższą trwałość. Żarówka LED jest objęta gwarancją w momencie zakupu, dlatego nie należy się spieszyć z wyrzuceniem paragonu i opakowania.

Żarówka LED jest tak skonstruowana, że napięcie wyjściowe jest obniżane do wymaganych wartości za pomocą sterownika. Zazwyczaj nie przekraczają one 2-4 V. Jedyną wadą tych urządzeń jest ich cena. Koszt lampy zwraca się jednak w okresie jej eksploatacji.

Jak działają żarówki LED

Pomimo różnego wyglądu lamp LED, zasada ich działania jest taka sama. Prąd jest podawany przez diody, których liczba zależy od mocy oprawy oświetleniowej. Spektrum barw jest nadawane przez specjalny związek, którym pokryty jest każdy kryształ.

Zasada działania żarówki LED.

Żarówka LED to element półprzewodnikowy, który zamienia prąd zasilający na światło. Specjalna żarówka (ochronne szkło rozpraszające) jest wykonana w celu zapewnienia niezbędnego rozproszenia i ochrony diod. Wygląd produktu przypomina wygląd zwykłej lampy żarowej.

Które diody LED są używane

Jednym z głównych elementów składających się na lampę LED jest dioda. Jest to kryształ półprzewodnikowy składający się z kilku warstw. Służy on do przekształcania energii elektrycznej dostarczanej do lampy w światło. Do produkcji diody wykorzystuje się układ scalony - kryształ z wypustkami, do których podłączone są przewodniki.

Zalecamy obejrzenie filmu wideo: Objaśnienie działania lampy LED, demontaż lampy LED, zasada działania.

Aby uzyskać białą poświatę, chip należy pokryć żółtym fosforem. Po zmieszaniu kolorów niebieskiego i żółtego powstaje kolor biały. Istnieją 4 typy diod LED:

• COB .. W tym procesie produkcyjnym układ scalony jest montowany w płytce drukowanej. Styk jest niezawodnie chroniony przed utlenianiem i nadmiernym nagrzewaniem. Ponadto ma to pozytywny wpływ na wydajność żarzenia. Jeśli taki układ ulegnie uszkodzeniu, obwodu nie da się naprawić. Jest to jedyna wada tej technologii;
• DIP. Obwód składa się z kryształu, dwóch połączonych przewodników i soczewki umieszczonej na górze. Oprawy te są najczęściej stosowane do oświetlania tablic reklamowych i dekoracji świetlnych;
• Dioda SMD .. Montowane na powierzchniach planarnych, które umożliwiają tworzenie urządzeń o różnych kształtach. Charakteryzuje się ona ulepszonymi właściwościami rozpraszania ciepła. Może być stosowany do każdego źródła światła;
• "Pirania. Konstrukcja jest podobna do układu DIP. Ma jednak 4 styki, co zapewnia lepsze odprowadzanie ciepła i sprawia, że technologia jest bardziej wytrzymała. Pirania jest szeroko stosowana w przemyśle motoryzacyjnym.

Dioda LED Pirania w przezroczystej obudowie.

Jak zbudowane są żarówki

W skład klasycznej żarówki LED wchodzą:

• kołpak i korpus nośny;
• zasilacz;
• soczewka rozpraszająca wykonana z tworzywa sztucznego;
• kierowca;
• chipy;
• radiator do odprowadzania ciepła;
• płytka drukowana.

Konstrukcja lampy LED.

Kształt może być standardowy, tzn. okrągły lub cylindryczny. Do zastosowań ogólnych zaleca się wybór opraw o temperaturze barwowej 2700 K, 3500 K. W gradacji spektrum dopuszczalne są dowolne wartości. Produkty te są często wykorzystywane do podkreślenia elementów wnętrza lub przez agencje reklamowe do wyróżnienia baneru reklamowego.

Schemat sterownika LED

Na poniższym rysunku przedstawiono uproszczony schemat sterownika, który jest stosowany w lampach 220 V.

Schemat kierowcy.

Układ wymaga użycia tylko podstawowych części. W zestawie znajdują się dwa oporniki, R1 i R2. Do nich równolegle podłączone są diody HL1 i HL2. Taki układ zapewnia ochronę obwodu przed nadmiernym wzrostem napięcia wstecznego. Po włączeniu sygnał przyłożony do lampy wzrasta do 100 Hz. Napięcie 220 V jest dostarczane przez C1 (kondensator ograniczający). Stąd płynie on do mostka prostowniczego i układów scalonych.

Podzespoły

Istnieją dwa główne typy zespołów lamp LED zasilanych napięciem 220 V:

• Z mostkiem diodowym. Układ zawiera 4 diody. Mostek przekształca prąd wejściowy w prąd pulsujący. Podczas przechodzenia przez układy scalone fale sinusoidalne są odwracane, co powoduje utratę polaryzacji. Podczas montażu przed mostkiem do wyjścia należy podłączyć kondensator. Przed zaciskiem (minus) - rezystor 100 omów. W celu wyrównania różnic za mostkiem montuje się kolejny kondensator;
• z rezystancją rezystora. Montaż jest dostępny nawet dla niedoświadczonych rzemieślników. Przygotuj 2 oporniki i obwód z taką samą liczbą układów połączonych szeregowo z uwzględnieniem polaryzacji. Po stronie pierwszego rezystora pasek jest połączony z katodą, a drugi z anodą. Oprawa będzie miała miękkie światło dzięki naprzemiennemu włączaniu chipów. Takie urządzenia są często stosowane jako lampy stołowe.

Przydatny również film: Zestaw do montażu lamp LED. Zmontuj go samodzielnie.

Schemat montażu konstrukcji

To, jak będzie działać lampa LED, zależy bezpośrednio od producenta i ceny produktu. Różnice są widoczne po zdjęciu dyfuzora. Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest jakość lutowania układów scalonych oraz przewodów połączeniowych. Tanie żarówki działają krócej niż drogie i wysokiej jakości.

Chińskie żarówki niskiej jakości

Kupując żarówkę za mniej niż 3 dolary, nie należy oczekiwać symetrycznego rozmieszczenia diod LED na płytce drukowanej. Sugeruje to, że lutowanie zostało wykonane ręcznie i pośpiesznie, a druty wybrano o minimalnym przekroju. Nie ma też niezawodnego sterownika. Zamiast tego zastosowano obwód beztransformatorowy z prostownikiem i kondensatorem.

Po włączeniu taniej chińskiej lampy napięcie zostanie najpierw obniżone przez kondensator metalowo-filmowy (niepolarny), wyprostowane, a następnie podniesione do właściwych wartości. Prąd będzie ograniczony przez standardowy rezystor SMD. Jest on montowany na płytce drukowanej razem z układami scalonymi.

Schemat chińskiej żarówki.

W przypadku konieczności zdiagnozowania, a następnie naprawy tego typu żarówki, należy zachować szczególne środki ostrożności. Każdy element wchodzący w skład pojedynczego obwodu może być pod napięciem, niebezpieczny dla człowieka. W razie przypadkowego dotknięcia jednej z części pod napięciem może dojść do porażenia prądem. To samo może się zdarzyć, gdy rysik multimetru przypadkowo się ześlizgnie i spowoduje zwarcie.

Markowe żarówki LED

Drogie i wysokiej jakości żarówki są miłe dla oka, ale to nie wszystkie ich zalety. Jakość bazy komponentów będzie znacznie wyższa niż jakość chińskiego odpowiednika zakupionego po niskiej cenie. Zainstalowany sterownik charakteryzuje się złożonym urządzeniem. Jednym ze sposobów jego montażu jest zainstalowanie przekładnika impulsowego oraz przetwornika prądu, co dodatkowo stabilizuje powstałe obciążenie.

Wysokiej jakości żarówka LED.

Nie wolno instalować transformatora. Główne obciążenie zostanie skierowane do mikroobwodu stabilizującego napięcie wejściowe, który:

1. posiada system ujemnego sprzężenia zwrotnego;
2. Możliwość ściemniania;
3. podtrzymuje prąd o zadanej szerokości impulsu.

Obwód bez transformatora.

Wybierając wysokiej jakości żarówkę LED 220V ze sterownikiem prądowym, nabywca otrzymuje urządzenie zabezpieczone przed zakłóceniami i przepięciami w sieci, które odpowiada charakterystyce podanej w karcie katalogowej. Zainstalowany w tym miejscu radiator zapewnia szybkie odprowadzanie ciepła. Ta żarówka będzie działała ponad 5 razy dłużej niż tania chińska żarówka.

Doradztwo w zakresie doboru i podłączenia

Wybierając żarówkę LED, należy wziąć pod uwagę nie tylko jej moc, ale także wytwarzany przez nią strumień świetlny. Charakterystykę można znaleźć na opakowaniu. Na przykład żarówka o mocy 60 W emituje 800 lm, a żarówka o mocy 100 W emituje 1600 lm. Wskazane jest również uwzględnienie następujących kwestii

• kolor światła. Przed zakupem należy zdecydować, jaka żarówka będzie odpowiednia - ciepła czy chłodna. Żarówka ma barwę światła 2700-2800 K (ciepłe odcienie). Żarówka o temperaturze 4000 K ma barwę białą. W domu zaleca się stosowanie ciepłych kolorów, ponieważ zwiększają one przytulność domu;
• częstotliwość włączania i wyłączania. Częste włączanie może mieć wpływ na żywotność żarówki. Może ulec przepaleniu z powodu złej jakości obwodów elektronicznych. Żarówka LED nie powinna być instalowana w pomieszczeniach, w których światło będzie często włączane i wyłączane. Na przykład, jeśli potrzebujesz żarówki do łazienki, warto kupić drogi model, ponieważ tani odpowiednik dość szybko się przepali;
• kompatybilność ze ściemniaczem. Ściemniacz to urządzenie do regulacji natężenia światła. Nie wszystkie lampy są kompatybilne z tym urządzeniem.

Temperatura żarzenia żarówki LED.

Przed zakupem żarówki należy ją dokładnie obejrzeć i sprawdzić, czy nie ma żadnych widocznych wad. Należy zwrócić uwagę na radiator - nie może być ustawiony. Od tego zależy trwałość produktu. Jeśli będzie on pokryty tworzywem termoplastycznym, jest to najlepsze rozwiązanie. Po włączeniu lampa nie powinna migotać. Jeśli oko nie jest w stanie go dostrzec, należy spojrzeć na nie przez kamerę telefonu. Migocząca żarówka nie jest warta zakupu.