נוריות Superbright: תכונות של התקנה, כוח, עיצוב

מכשירי תאורה, בהם נוריות LED סופר-ברורות משמשות כמקור אור, לא יפתיעו אף אחד. הביקוש למכשירים כאלה גדל ללא הרף, זה קשור ישירות לצריכת החשמל הנמוכה של מכשירים אלה. בהתחשב בעובדה שכ- 25-35% מהחשמל הנצרך מבזבזים על תאורה, החיסכון יהיה בולט מאוד.

אך בהתחשב בעלות הגבוהה יחסית של נוריות LED מוארות במיוחד, בשל תכונות העיצוב שלהן, עדיין לא מתוזמן לדבר על מעבר מלא לסוג תאורה זה. לדברי מומחים, התהליך הזה ייקח בין 5 ל -10 שנים, זה יהיה כל כך נחוץ לצורך ניפוי באגים והטמעה של טכנולוגיות חדשות.

תקציר ביצועים

היעילות של מכשיר התאורה נחשבת ליחס של שטף האור שנוצר (נמדד בלומן) לחשמל הצרוך (וואט). מנורת נימה איכותית בעלת יעילות של כ- 16 לומן לוואט, פלורסנט (חיסכון באנרגיה) - פי ארבעה יותר (64 ל"מ / ווט), למנורות יום ארוכות מחוון זה נמצא באזור 80 lm / W.

היעילות של נוריות LED סופר-ברורות, המיוצרות כרגע בהמוניהן, זהה לזו של מנורות ניאון. שימו לב שאנחנו מדברים על ייצור המוני. באשר למגבלה התיאורטית עבור מקורות LED סופר-ברייטים, היא מוגדרת על ידי סף של 320 ל"מ / וו.

כפי שיצרנים רבים מבטיחים, בשנים הקרובות ניתן להגדיל את היעילות ל 213 lm / W.

השפעה של תכונות עיצוב על עלות

לייצור מקורות אור LED סופר-ברייט, ניתן להשתמש באחת משתי שיטות:

• כדי להשיג אור קרוב בספקטרום ללבן, משתמשים בשלושה גבישים המותקנים בבית אחד. האחד אדום, השני כחול והשלישי ירוק;
• משתמשים בקריסטל הפולט בספקטרום הכחול או האולטרה סגול; הוא מאיר את העדשה המצופה בזרחן; כתוצאה מכך ההמרה הופכת לאור הקרוב בספקטרום לאור טבעי.

למרות העובדה שהאופציה הראשונה יעילה יותר, יישומה מעט יותר יקר, מה שמשפיע לרעה על השכיחות. בנוסף, ספקטרום האור הנפלט ממקור כזה שונה מהטבעי.

למכשירים המיוצרים על ידי הטכנולוגיה השנייה יעילות פחותה. כדאי לקחת בחשבון גם שהזרחן מכיל קומפוזיציה מורכבת של סריום ואיטריום, שהם מורכבים בהרכב, שהם עצמם יקרים. למעשה, זה מסביר את העלות הגבוהה יחסית של נוריות LED לבנות סופר-ברורות. העיצוב של מכשיר כזה מוצג באיור.

ייעודים:

• מוליך מודפס;
• B - בסיס עם מוליכות תרמית מוגברת;
• C - מעטפת מגן של המכשיר;
• D - משחת הלחמה;
• E - גביש LED הפולט אור אולטרה סגול או כחול;
• F - ציפוי זרחן;
• G - דבק (ניתן להחליף על ידי סגסוגת eutectic);
• H הוא החוט המחבר בין הגביש לפלט;
• K הוא המשקף;
• J הוא בסיס גוף הקירור;
• L - תפוקת כוח;
• M היא השכבה הדיאלקטרית.

תכונות הרכבה

הפעולה של נוריות LED סופר-ברות מושפעת ממידת החימום של הגביש והצומת ה- pn עצמו. אורך חיי המכשיר תלוי ישירות בראשון וברמת שטף האור בשני. לכן לאורך חיי השירות הארוכים של נוריות LED סופר-ברזל, יש צורך לארגן כיור חום אמין, הדבר נעשה באמצעות רדיאטור.

יש לציין כי הבסיסים המוליכים חום של מוליכים למחצה אלה, ככלל, מוליכים חשמל. לכן, כאשר מותקנים מספר אלמנטים ברדיאטור אחד, יש להקפיד על בידוד חשמלי אמין של הבסיסים.

שאר כללי ההתקנה זהים כמעט כמו לדיודות קונבנציונאליות, כלומר יש להקפיד על הקוטביות הן בעת ​​התקנת החלק עצמו והן בעת ​​חיבור הכוח.

תכונות כוח

בהתחשב בעלות הגבוהה יחסית של נוריות LED סופר-ברורות, חשוב מאוד להשתמש בהן לצורך עבודתם ספקי כוח אמינים ואיכותיים, מכיוון שאלמנטים מוליכים למחצה הם קריטיים לזרם עומס יתר.

לאחר מצב לא תקין, ייתכן שההתקן יישאר פעיל, אך כוחו של שטף האור הנפלט יופחת משמעותית. בנוסף, אלמנט כזה עשוי לגרום נזק לנורות LED אחרות המחוברות במשותף.

לפני שנדבר על נהגים עבור נוריות LED מוארות במיוחד, נדבר בקצרה על התכונות של אספקת החשמל שלהם. ראשית כל, יש לקחת בחשבון את הגורמים הבאים:

• כוח שטף האור הנפלט על ידי אלמנטים אלה תלוי ישירות בעוצמת הזרם החשמלי הזורם דרכם;
• נוריות נוריות superbright מאופיינות בתכונה I-V לא ליניארית (מאפיין וולט-אמפר);
• לטמפרטורה השפעה חזקה על מאפייני ה- I-V של התקני מוליכים למחצה אלה.

השינוי במאפיין I-V בטמפרטורה של אלמנט המוליכים למחצה (LED SMD superbright) של 20 מעלות צלזיוס ו -70 מעלות צלזיוס מוצג להלן.

כפי שניתן לראות בתרשים, כאשר מוחל מתח יציב של 2 וולט על מוליך המוליכים למחצה, הזרם החשמלי העובר דרכו משתנה בהתאם לטמפרטורה. כאשר הקריסטל מחומם ל 20 מעלות צלזיוס הוא יהיה שווה ל 14 mA, כאשר הטמפרטורה עולה ל 70 מעלות צלזיוס, פרמטר זה יתאים ל 35 mA.

התוצאה של הבדל כזה תהיה שינוי בעוצמת שטף האור באותו מתח אספקה. בהתבסס על זה, יש צורך לייצב לא את המתח, אלא את הזרם החשמלי העובר במוליכים למחצה.

ספקי כוח כאלה נקראים מנהלי LED, הם מייצבי זרם רגילים. ניתן לרכוש מכשיר זה מוכן או להרכיב בעצמך, בחלק הבא אנו נספק כמה תוכניות נהגים טיפוסיות.

נהג LED תוצרת בית

אנו מביאים לידיעתך מספר אפשרויות לנהגים המבוססים על שבבים ייעודיים של חברת החשמל מונוליטי, שהשימוש בהם מפשט מאוד את העיצוב. התוכניות ניתנות כדוגמה, תיאור מלא של ההכללה האופיינית ניתן למצוא בגליון הנתונים במיקרו מעגל.

אפשרות ראשונה על בסיס ממיר הדולר MP4688.

דרייבר זה יכול לעבוד במתחים בין 4.5 ל 80 וולט, סף זרם היציאה המקסימלי הוא 2 A, המאפשר למנורה להיות מופעל על ידי נוריות LED בעלות הספק גבוה במיוחד. רמת הזרם החשמלי העוברת בנורות הלד מוסדרת על ידי ההתנגדות R_פ.ב.. הטמעת עמעום PWM בתדר של 20 קילו הרץ מאפשרת להחליף בצורה חלקה את הזרם החשמלי הזורם דרך הנורית.

הגרסה השנייה של מנהל ההתקן מבוססת על שבב MP2489. הדיור הקומפקטי שלו (QFN8 או TSOT23-5) מאפשר למקם את הנהג בבסיס MR16 המשמש מנורות הלוגן, המאפשר להחליף את האחרון במנורות LED. תרשים חיבור אופייני MP2489 מוצג באיור.

המעגל שלמעלה מאפשר לכם להדליק שני נוריות LED מקבילות, שלכל אחת מהן זרם הפעלה של 350 mA.

הנהג האחרון מבוסס על שבב MP3412, בו ניתן להשתמש בפנסים ניידים. תכונה ייחודית של תכנית כזו היא היכולת לעבוד מסוללת AA AA.