Menghitung tegangan suplai LED adalah langkah penting untuk setiap proyek penerangan listrik, dan untungnya ini mudah dilakukan. Pengukuran semacam itu diperlukan untuk menghitung kekuatan LED, karena Anda perlu mengetahui arus dan tegangannya. Kekuatan LED dihitung dengan mengalikan arus dengan tegangan. Dalam hal ini, Anda harus sangat berhati-hati saat bekerja dengan sirkuit listrik, bahkan saat mengukur jumlah kecil. Dalam artikel tersebut, kami akan mempertimbangkan secara rinci pertanyaan tentang bagaimana mengetahui tegangan untuk memastikan pengoperasian elemen LED yang benar.
operasi LED
LED ada dalam berbagai warna, ada dua dan tiga warna, berkedip dan berubah warna. Agar pengguna dapat memprogram urutan pengoperasian lampu, berbagai solusi digunakan yang secara langsung bergantung pada tegangan suplai LED. Untuk menerangi LED, diperlukan tegangan minimum (ambang batas), sedangkan kecerahan akan sebanding dengan arus. Tegangan aktifLED sedikit meningkat dengan arus karena ada resistansi internal. Ketika arus terlalu tinggi, dioda memanas dan terbakar. Oleh karena itu, arus dibatasi pada nilai yang aman.
Resistor ditempatkan secara seri karena grid dioda membutuhkan tegangan yang jauh lebih tinggi. Jika U dibalik, tidak ada arus yang mengalir, tetapi untuk U yang tinggi (misalnya 20V) terjadi percikan (breakdown) internal yang menghancurkan dioda.
Seperti semua dioda, arus mengalir melalui anoda dan keluar melalui katoda. Pada dioda bulat, katoda memiliki kawat yang lebih pendek dan bodinya memiliki pelat sisi katoda.
Ketergantungan tegangan pada jenis lampu
Dengan menjamurnya LED dengan kecerahan tinggi yang dirancang untuk menyediakan lampu pengganti untuk penerangan komersial dan dalam ruangan, ada proliferasi solusi daya yang setara, jika tidak lebih. Dengan ratusan model dari lusinan produsen, menjadi sulit untuk memahami semua permutasi tegangan input/output LED dan nilai arus/daya output, belum lagi dimensi mekanis dan banyak fitur lain untuk peredupan, kendali jarak jauh, dan perlindungan sirkuit.
Ada banyak LED berbeda di pasaran. Perbedaan mereka ditentukan oleh banyak faktor dalam produksi LED. Riasan semikonduktor merupakan faktor, tetapi teknologi fabrikasi dan enkapsulasi juga memainkan peran utama dalam menentukan kinerja LED. LED pertama berbentuk bulatseperti model C (diameter 5 mm) dan F (diameter 3 mm). Kemudian, dioda dan blok persegi panjang yang menggabungkan beberapa LED (jaringan) mulai diimplementasikan.
Bentuk hemispherical sedikit seperti kaca pembesar yang menentukan bentuk berkas cahaya. Warna elemen pemancar meningkatkan difusi dan kontras. Sebutan dan bentuk LED yang paling umum:
- A: dudukan diameter merah 3mm untuk CI.
- B: diameter merah 5mm digunakan di panel depan.
- C: ungu 5mm.
- D: dua warna kuning dan hijau.
- E: persegi panjang.
- F: kuning 3mm.
- G: kecerahan tinggi putih 5mm.
- H: merah 3mm.
- K- anoda: katoda, ditunjukkan oleh permukaan datar pada sayap.
- F: kabel penghubung anoda 4/100mm.
- C: Cangkir reflektif.
- L: Bentuk melengkung yang bertindak seperti kaca pembesar.
Spesifikasi perangkat
Ringkasan berbagai parameter LED dan tegangan suplai ada dalam spesifikasi penjual. Saat memilih LED untuk aplikasi tertentu, penting untuk memahami perbedaannya. Ada banyak spesifikasi LED yang berbeda, yang masing-masing akan mempengaruhi pilihan jenis tertentu. Spesifikasi LED didasarkan pada warna, U, dan arus. LED cenderung memberikan satu warna.
Warna yang dipancarkan oleh LED didefinisikan dalam panjang gelombang maksimumnya (lpk), yaitu panjang gelombang yang memiliki keluaran cahaya maksimum. Biasanya, variasi proses memberikan perubahan panjang gelombang puncak hingga ±10 nm. Saat memilih warna dalam spesifikasi LED, perlu diingat bahwa mata manusia paling sensitif terhadap corak atau variasi warna di sekitar wilayah spektrum kuning/oranye - dari 560 hingga 600 nm. Ini dapat mempengaruhi pilihan warna atau posisi LED, yang berhubungan langsung dengan parameter listrik.
Arus dan tegangan LED
Selama operasi, LED memiliki penurunan U, yang tergantung pada bahan yang digunakan. Tegangan suplai LED di lampu juga tergantung pada level arus. LED adalah perangkat yang dikendalikan saat ini dan tingkat cahaya adalah fungsi dari arus, meningkatkannya meningkatkan output cahaya. Penting untuk memastikan bahwa pengoperasian perangkat sedemikian rupa sehingga arus maksimum tidak melebihi batas yang diizinkan, yang dapat menyebabkan pembuangan panas yang berlebihan di dalam chip itu sendiri, mengurangi fluks bercahaya dan memperpendek masa pakai. Kebanyakan LED memerlukan resistor pembatas arus eksternal.
Beberapa LED mungkin menyertakan resistor seri, jadi tegangan apa yang diperlukan untuk memasok LED diperlukan. LED tidak mengizinkan U terbalik besar. Seharusnya tidak pernah melebihi nilai maksimum yang dinyatakan, yang biasanya cukup kecil. Jika ada kemungkinan U terbalik pada LED, maka lebih baik untuk membangun perlindungan ke sirkuit untuk mencegah kerusakan. Ini biasanya dapat berupa rangkaian dioda sederhana yang akan memberikan perlindungan yang memadai untuk setiap LED. Anda tidak perlu menjadi seorang profesional untuk mendapatkannya.
Power supply untuk LED
Lampu LED menggunakan arus, dan fluks cahayanya sebanding dengan arus yang mengalir melaluinya. Arus terkait dengan tegangan suplai LED di lampu. Beberapa dioda yang dihubungkan secara seri memiliki arus yang sama mengalir melaluinya. Jika dihubungkan secara paralel, setiap LED menerima U yang sama, tetapi arus yang berbeda mengalir melaluinya karena efek dispersi pada karakteristik tegangan arus. Akibatnya, setiap dioda memancarkan keluaran cahaya yang berbeda.
Oleh karena itu, saat memilih elemen, Anda perlu mengetahui voltase yang dimiliki LED. Masing-masing membutuhkan sekitar 3 volt di terminalnya untuk beroperasi. Misalnya, seri 5 dioda membutuhkan sekitar 15 volt melintasi terminal. Untuk mensuplai arus teregulasi dengan U yang cukup, LEC menggunakan modul elektronik yang disebut driver.
Ada dua solusi:
- Driver eksternal dipasang di luar luminer, dengan catu daya tegangan ekstra rendah yang aman.
- Internal, terpasang pada senter, yaitu sub-unit dengan modul elektronik yang mengatur arus.
Driver ini dapat ditenagai oleh 230V (Kelas I atau Kelas II) atau Safety Extra Low U (Kelas III), seperti 24V..
Keuntungan dari pemilihan tegangan LED
Perhitungan yang tepat dari tegangan suplai LED pada lampu memiliki 5 keunggulan utama:
- U ultra-rendah yang aman, mungkin terlepas darijumlah LED. LED harus dipasang secara seri untuk menjamin tingkat arus yang sama di masing-masing dari sumber yang sama. Akibatnya, semakin banyak LED, semakin tinggi tegangan pada terminal LED. Jika ini adalah perangkat driver eksternal, maka tegangan pengaman yang terlalu sensitif seharusnya jauh lebih tinggi.
- Integrasi pengemudi di dalam lentera memungkinkan pemasangan sistem lengkap dengan tegangan ekstra rendah (SELV) yang aman, terlepas dari jumlah sumber cahaya.
- Instalasi yang lebih andal dalam standar kabel untuk lampu LED yang disambungkan secara paralel. Driver memberikan perlindungan tambahan, terutama terhadap kenaikan suhu, yang menjamin masa pakai lebih lama dengan tetap memperhatikan tegangan suplai LED untuk berbagai jenis dan arus. Komisioning lebih aman.
- Mengintegrasikan daya LED ke pengemudi menghindari kesalahan penanganan di lapangan dan meningkatkan kemampuannya untuk menahan sumbat panas. Jika pengguna hanya menghubungkan lampu LED ke driver eksternal yang sudah menyala, hal ini dapat menyebabkan LED menjadi tegangan lebih saat terhubung dan karena itu merusaknya.
- Perawatan mudah. Masalah teknis lebih mudah terlihat pada lampu LED dengan sumber tegangan.
Daya dan pembuangan panas
Ketika penurunan U melintasi resistansi penting, Anda harus memilih resistor yang tepat yang mampu menghilangkan daya yang diperlukan. Konsumsi20 mA mungkin tampak rendah, tetapi daya yang dihitung menunjukkan sebaliknya. Jadi, misalnya, untuk penurunan tegangan 30 V, resistor harus menghilangkan 1400 ohm. Perhitungan disipasi daya P=(Ures x Ures) / R, dimana:
- P - nilai daya yang dihamburkan oleh resistor, yang membatasi arus dalam LED, W;
- U - tegangan pada resistor (dalam volt);
- R - nilai resistor, Ohm.
P=(28 x 28) / 1400=0,56 W.
Suatu catu daya LED 1W tidak tahan panas berlebih untuk waktu yang lama, dan 2W juga akan cepat rusak. Untuk kasus ini, dua resistor 2700Ω/0,5W (atau dua resistor 690Ω/0,5W secara seri) harus dihubungkan secara paralel untuk mendistribusikan pembuangan panas secara merata.
Kontrol panas
Menemukan watt optimal untuk sistem Anda akan membantu Anda mempelajari lebih lanjut tentang kontrol panas yang diperlukan untuk pengoperasian LED yang andal, karena LED menghasilkan panas yang dapat sangat merusak perangkat. Terlalu banyak panas akan menyebabkan LED menghasilkan lebih sedikit cahaya dan juga memperpendek umur. Untuk LED 1 watt, disarankan untuk mencari heatsink berukuran 3 inci persegi untuk setiap watt LED.
Saat ini, industri LED berkembang cukup pesat dan penting untuk mengetahui perbedaan LED. Ini adalah pertanyaan umum karena produk dapat berkisar dari yang sangat murah hingga yang mahal. Anda harus berhati-hati saat membeli LED murah, karena bisa berfungsi.luar biasa, tetapi, sebagai suatu peraturan, tidak bekerja untuk waktu yang lama dan terbakar dengan cepat karena parameter yang buruk. Dalam pembuatan LED, pabrikan menunjukkan karakteristik dengan nilai rata-rata di paspor. Karena alasan ini, pembeli tidak selalu mengetahui karakteristik pasti LED dalam hal keluaran lumen, warna, dan tegangan maju.
Penetapan tegangan maju
Sebelum Anda mengetahui tegangan suplai LED, atur pengaturan multimeter yang sesuai: arus dan U. Sebelum pengujian, atur resistansi ke nilai tertinggi untuk menghindari pemadaman LED. Ini dapat dilakukan secara sederhana: jepit ujung multimeter, sesuaikan resistansi hingga arus mencapai 20 mA dan perbaiki tegangan dan arus. Untuk mengukur tegangan maju LED, Anda memerlukan:
- LED untuk diuji.
- Sumber LED U dengan parameter lebih tinggi dari LED tegangan konstan.
- Multimeter.
- Klem buaya untuk menahan LED pada kabel uji untuk menentukan tegangan suplai LED pada perlengkapan.
- Kabel.
- 500 atau 1000 ohm resistor variabel.
Arus utama LED biru adalah 3.356V pada 19,5mA. Jika digunakan tegangan 3.6V, nilai resistor yang digunakan dihitung dengan rumus R=(3.6V-3.356V) / 0,0195A)=12,5 ohm. Untuk mengukur LED daya tinggi, ikuti prosedur yang sama dan atur arus dengan menahan nilai pada multimeter dengan cepat.
Mengukur tegangan suplai LED smd tinggi> 350 mA daya arus searah bisa sedikit rumit karena ketika memanas dengan cepat, U turun drastis. Ini berarti bahwa arus akan lebih tinggi untuk U tertentu. Jika pengguna tidak punya waktu, ia harus mendinginkan LED ke suhu kamar sebelum mengukur lagi. Anda dapat menggunakan 500 ohm atau 1k ohm. Untuk mencapai penyetelan kasar dan halus, atau untuk menghubungkan resistor variabel rentang yang lebih tinggi dan lebih rendah secara seri.
Definisi alternatif tegangan
Langkah pertama untuk menghitung konsumsi daya LED adalah menentukan tegangan LED. Jika tidak ada multimeter, Anda dapat mempelajari data pabrikan dan menemukan paspor U dari blok LED. Atau, Anda dapat memperkirakan U berdasarkan warna LED, misalnya, tegangan suplai LED putih adalah 3,5V.
Setelah tegangan LED diukur, arus ditentukan. Dapat diukur secara langsung dengan multimeter. Data pabrikan memberikan perkiraan kasar arus. Setelah itu, Anda dapat dengan cepat dan mudah menghitung konsumsi daya LED. Untuk menghitung konsumsi daya LED, cukup kalikan U LED (dalam volt) dengan arus LED (dalam amp).
Hasilnya, diukur dalam watt, adalah daya yang digunakan LED. Misalnya, jika LED memiliki U 3,6 dan arus 20 miliampere, ia akan menggunakan energi 72 miliwatt. Tergantung pada ukuran dan skala proyek, pembacaan tegangan dan arus dapat diukur dalam unit yang lebih kecil atau lebih besar daripada arus basis atau watt. Konversi satuan mungkin diperlukan. Saat melakukan perhitungan ini, ingatlah bahwa 1000 miliwatt sama dengan satu watt, dan 1000 miliamp sama dengan satu ampere.
Tes LED dengan multimeter
Untuk menguji LED dan mengetahui apakah berfungsi dan warna apa yang harus dipilih - multimeter digunakan. Itu harus memiliki fungsi uji dioda, yang ditunjukkan oleh simbol dioda. Kemudian, untuk pengujian, pasang kabel pengukur multimeter pada kaki-kaki LED:
- Sambungkan kabel hitam di katoda (-) dan kabel merah di anoda (+), jika pengguna melakukan kesalahan, LED tidak menyala.
- Mereka memasok arus kecil ke sensor dan jika Anda dapat melihat bahwa LED sedikit menyala, maka itu berfungsi.
- Saat memeriksa multimeter, Anda perlu mempertimbangkan warna LED. Misalnya, tes LED kuning (kuning) - tegangan ambang batas LED adalah 1636mV atau 1.636V. Jika LED putih atau LED biru diuji, tegangan ambang batas lebih tinggi dari 2.5V atau 3V.
Untuk menguji dioda, indikator pada tampilan harus antara 400 dan 800 mV dalam satu arah dan tidak menunjukkan arah yang berlawanan. LED normal memiliki ambang batas U seperti yang dijelaskan pada tabel di bawah ini, tetapi untuk warna yang sama dapat memiliki perbedaan yang signifikan. Arus maksimum adalah 50 mA, tetapi disarankan untuk tidak melebihi 20 mA. Pada 1-2 mA, dioda sudah menyala dengan baik. Ambang LED U
| tipe LED | V hingga 2 mA | V hingga 20 mA |
| Inframerah | 1, 05 | 1.2 |
| Tegangan suplai LED merah | 1, 8 | 2, 0 |
| Kuning | 1, 9 | 2, 1 |
| Hijau | 1, 8 | 2, 4 |
| Putih | 2, 7 | 3, 2 |
| Biru | 2, 8 | 3, 5 |
Saat baterai terisi penuh, arusnya hanya 0,7mA pada 3,8V. Dalam beberapa tahun terakhir, LED telah membuat kemajuan yang signifikan. Ada ratusan model, dengan diameter 3 mm dan 5 mm. Ada dioda yang lebih kuat dengan diameter 10 mm atau dalam kasus khusus, serta dioda untuk pemasangan pada papan sirkuit tercetak dengan panjang hingga 1 mm.
Memulai LED dari daya AC
LED umumnya dianggap sebagai perangkat DC, beroperasi pada beberapa volt DC. Dalam aplikasi berdaya rendah dengan sedikit LED, ini adalah pendekatan yang dapat diterima, seperti ponsel yang ditenagai oleh baterai DC, tetapi aplikasi lain seperti sistem pencahayaan strip linier yang membentang 100m di sekitar gedung tidak dapat berfungsi dengan pengaturan ini.
Drive DC mengalami kehilangan jarak, membutuhkan drive U yang lebih tinggi sejak awal, danregulator tambahan yang kehilangan daya. AC memudahkan penggunaan trafo untuk menurunkan U ke 240 V AC atau 120 V AC dari kilovolt yang digunakan di saluran listrik, yang jauh lebih bermasalah untuk DC. Memulai semua jenis LED dengan tegangan listrik (misalnya 120V AC) memerlukan elektronik antara catu daya dan perangkat itu sendiri untuk memberikan U konstan (misalnya 12V DC). Kemampuan untuk menggerakkan banyak LED itu penting.
Lynk Labs telah mengembangkan teknologi yang memungkinkan Anda menyalakan LED dari tegangan AC. Pendekatan baru adalah mengembangkan LED AC yang dapat dioperasikan langsung dari sumber listrik AC. Banyak perlengkapan LED mandiri hanya memiliki trafo antara stopkontak dan perlengkapan untuk menyediakan U. konstan yang diperlukan
Sejumlah perusahaan telah mengembangkan bola lampu LED yang disekrup langsung ke soket standar, tetapi mereka selalu juga memiliki sirkuit mini yang mengubah AC menjadi DC sebelum diumpankan ke LED.
LED merah atau oranye standar memiliki ambang batas U 1,6 hingga 2,1 V, untuk LED kuning atau hijau tegangannya dari 2,0 hingga 2,4 V, dan untuk biru, merah muda atau putih, tegangan ini kira-kira 3,0 hingga 3,6 V. Tabel di bawah ini mencantumkan beberapa voltase tipikal. Nilai dalam tanda kurung sesuai dengan normalisasi terdekatnilai dalam seri E24.
Spesifikasi tegangan catu daya untuk LED ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
Simbol:
- STD - LED standar;
- HL - LED kecerahan tinggi;
- FC - konsumsi rendah.
Data ini cukup bagi pengguna untuk secara mandiri menentukan parameter perangkat yang diperlukan untuk proyek pencahayaan.
