• LED'ler dahil lambaların verimliliği hakkında. LED'lerin verimliliği, hizmet ömrü ve verimliliği - nasıl ölçülür ve geliştirilir

    • Kurtarma Modu

    Yazdıktan sonra hala cevaplanmamış bir sorum var: Tam olarak neyi satın almak daha karlı ve uzun ve kısa vadede ne kadar kazanabilirsiniz. Ayrıca LED'lerin verimliliği konusunda hala bazı belirsizlikler var. Bu soru beni bu sorunun cevabını aramaya teşvik etti, bu yüzden bu yönde gelişmeye devam ettim. Materyalin tam teşekküllü bir makale olduğunu söylemeyeceğim ancak önceki bilgilere ek olarak faydalı olacak temel verileri içeriyor.

    Öncelikle son bölümde tartıştığımız LED'lerin verimliliğinin tam olarak ne olduğunu bulalım. Daha önce verileri çoğunlukla kontrol etmeden alıyordum çünkü... orada farklı spektrumlardaki ışıkla aydınlatıldığında fotosentezin verimliliği konusunu daha çok ele aldılar. Şimdi genel verimliliğe bakmaya karar verdim.

    CREE'nin LED'lerini ele alacağız çünkü... bir yandan, bugün teknoloji açısından en ileri düzeydedirler ve buna bağlı olarak güç birimi başına ışık çıkışı sağlarlar, diğer yandan tüm göstergeleri istikrarlı ve iyi belgelenmiştir (isimsiz üreticilerin aksine). Burada belirtilen şirketin bana reklam için ödeme yapması gerekiyor, ancak ne yazık ki onlar adına yazmıyorum, sadece daha kolay ve daha erişilebilir olduğu için yazıyorum.

    Peki ne tür LED'leri inceleyeceğiz? Malzemeyi "su" ile doldurmamak için, belirli serileri inceleme ve seçme sürecinin tamamını burada yayınlamayacağım. Kısacası en güçlüyü ve aynı zamanda en çok özümsediğimi söyleyeceğim. verimli cipsücretsiz kullanılabilirliğe tabidir ve uygun fiyat. Bu kriterlere göre iki tip uygundur: Beyaz olanlar XM-L serisinden olacaktır.

    Bunlar 158 lm/W verimliliğe sahip 10 watt'lık çiplerdir (ancak maksimum güç ve yalnızca 1 W'de). Soğuk beyaz (6000-6500K), nötr beyaz (4000-4500K) ve sıcak beyaz (3000-3500K).
    Ve XP-E serisinden kırmızı olanlar, Yüksek Verimli Fotoğraf Kırmızısı 650-670nM.
    Makalenin sonunda LED belgelerine bağlantılar.

    Beyazlarla ilgilenelim. Geçen sefer beyaz LED'lerin verimlilik farkı dikkate alınmadı ve verimlilik yalnızca McCree fotosentetik aktivite eğrisine göre değerlendirildi.

    Bu sefer bu konuyu daha detaylı açıklamaya karar verdim. Ne yazık ki, LED'lerin dokümantasyonu hiçbir zaman verimliliği vermiyor, yalnızca watt başına lümen değerini veriyor, bu yüzden ters bir hesaplama yapmak zorunda kaldım. LED'in spektrumu ve fotopik eğrisi baz alınarak LED'in verimliliği %100 olsaydı kaç lümen olacağı hesaplanır ve ardından LED'in dokümantasyonundan alınan gerçek lümen sayısı bu sayıya bölünür. Üç tür beyaz LED için elde ettiğimiz şey bu:


    Soldan sağa: soğuk beyaz, nötr beyaz ve sıcak beyaz.

    Soğuk beyazdan sıcak beyaz spektruma geçiş sırasında lümenlerdeki artışa rağmen (aynı güçte) dikkat çekicidir. radyasyon), tablo değerleri lm/W ve LED'in genel verimliliği çok önemli ölçüde düşüyor - %40'tan %23'e. Mesele şu ki, sıcak beyaz bir LED'de çok daha fazla bulunan fosfor %100 verimli değildir ve hatta görünüşe göre Büyük miktarlar gölgeleme etkisi vardır (alt katmanlardan yayılan ışınlar üstteki katmanlar tarafından emilir ve kaybolur). Aynı zamanda, watt başına lümen göstergesi 2A akımda (maksimum üç üzerinden) kullanılır - 350mA'da 140'tan 108'e (soğuk beyaz için) düştüğü görülebilir. Cree belgesinde böyle bir tablo yoktur - burada belirli bir akımda mutlak lümen verilir ve güç, grafikteki veriler kullanılarak hesaplanmalıdır. akım-gerilim özellikleri. İşte veri sayfasındaki ilgili veriler:


    Şimdi kırmızı olanlarla ilgilenelim.

    Onlarla her şey biraz daha basit çünkü... Işık akısı lümen cinsinden değil miliwatt cinsinden gösterilir. Radyasyonun miliwatt'ını tüketim watt'ına bölmek yeterlidir ve yüksek doğrulukta verim elde ederiz! Keşke LED'ler bu verileri sağlasaydı, işin 2/3'ünün yapılmasına gerek kalmazdı!



    Ve burada hemen şaşırtıcı bir keşif yapıyoruz - bu LED'lerin verimliliği %50'dir ve (başka bir grafik, burada göstermeyeceğim), mavi/beyaz kristallerin aksine, ışık akısı, akım ve LED'in verimliliği ile doğrusal olarak artar. çip azalmaz! Ancak çip aşırı ısındığında düşüş, mavi çiplere göre çok daha belirgin oluyor. Karşılaştırma için, saf mavi olanlar aynı koşullar altında %48'lik bir verime sahiptir (beyaz olanlar için bu rakamla karşılaştırın - daha yüksektir). Ancak "sadece kırmızılar" için her şey çok daha kötü. Verimliliklerinin %19 civarında olduğu ortaya çıktı ve sıcaklık arttıkça ışık akısı "Fotoğraf kırmızısı"ndan bile daha hızlı düşüyor.

    Zaten beliriyorlar ilginç seçenekler bireysel LED'lerin ve bunların kombinasyonlarının kullanımı. Şimdi yeni elde edilen verileri dikkate alarak verimlilik tablosunu yeniden hesaplayalım.

    Kırmızı Fotokırmızılıların açık ara herkesten önde olduğu görülüyor. Ancak saf kırmızıyla aydınlatamazsınız, bu yüzden onu birleştirmeniz gerekiyor ve burada beyaz ve mavi seçenekler var. Sıcak beyaz ve kırmızı kombinasyonunu hemen not edelim (her şeyi düşündüm ama umut verici olmayanları attım). Sıcak beyaz LED'lerin düşük verimliliği, kırmızı olanların tüm avantajlarını ortadan kaldırır. Ancak soğuk beyazlar bu kombinasyona çok yakışıyor! Kendileri iyi bir verime sahiptirler, kırmızı LED'lerle daha da güçlendirilmişlerdir ve kırmızı spektrumun eksikliği de onlar tarafından karşılanmaktadır. Kırmızı ve mavinin kombinasyonu da iyi görünüyor. Sonra sadece soğuk beyazlar ve HPS 1000 var ve geri kalanı pek dayanmıyor. Peki, sürücülerle nasıl eksiksiz görüneceğini görelim.

    Ayrıca hesaplamaların mantığı, aynı parayla daha fazla fotosentetik olarak aktif radyasyon elde etmek istediğimiz varsayımına dayanıyordu; dolayısıyla LED'ler ve sürücüler için fiyatlar da dahil olmak üzere tüm rakamlar, lambanın 100 fitoaktif radyasyonunun toplam değerine verilmiştir. µmol/sn.

    Önceki tabloda olduğu gibi renk kodlaması - hangi LED'lerin nerede olduğunu anlamayı kolaylaştırmak ve tekrarlanan başlıklarla yer kaplamamak için.

    Ancak bu yalnızca başlangıç ​​fiyatıdır; 100 µmol/s'lik bir ampul elde etmek için ne kadar para yatırmanız gerekir. Bu yeterli değil; işletme maliyetinin ne kadar olacağını görmeniz gerekiyor. Ayrıca zaman içindeki enerji maliyetlerini de sayarsanız, herkesin görmesine sunduğum tam bir resim elde edersiniz!

    Geçmiş için kaydedildi, aşağıda güncellendi


    Yorumcuların yakın ilgisi sayesinde Aliexpress'de CREE adı altında satılan tüm LED'lerin aslında LED olmadığı ortaya çıktı. Bunlardan en ucuzu (10 watt veya daha düşük bir diyot için yaklaşık 1,50 dolar), büyük ihtimalle üretilmiş çiplerle yapılan sahtedir. Çinli şirket Orijinallerinden birkaç kat daha ucuz olan ve maalesef yaklaşık 2 kat daha kötü performansa sahip olan LatticeBright. Bu bağlamda Cree'nin Rusya Federasyonu'ndaki resmi distribütörü olan Compel firmasında ilgili LED'lerin fiyatlarını araştırdım. Orada fiyatlar Çin'dekinden çok daha yüksek, ancak küçük toptan satışlar yabancı tedarikçilerle karşılaştırıldığında oldukça karlı.
    Bu arada iki noktayı düzelttim; HPS eğrisi için yılda bir kez lamba değişimi ekledim. Ve tüm lambaların fiyatının aynı güçte (100W) hesaplanmasından kaynaklanan bir hatayı (gözetimi) düzelttim, oysa orijinal fikir fotoaktif radyasyon birimi başınaydı. Yeni grafikte bu fiyatlar 100 W değil, 100 µmol/s ışık yayan lamba içindir. Gözetimden dolayı özür dilerim.


    Bu dal yığınından nasıl anlam çıkarılabilir?

    Sol tarafta lambanın başlangıç ​​fiyatı yer alıyor. Bu durumda hepsinin aynı miktarda fitoaktif radyasyon yayacaklarını ancak farklı bir spektruma sahip olacaklarını hatırlatmama izin verin. Çubuk ne kadar düşük başlarsa set o kadar ucuz olur. X ekseninde aylarımız var. Lambanın toplam 36 ay boyunca haftanın 7 günü, günde 12 saat çalıştığı varsayılmaktadır. 3 yıl. Bu sadece 13 bin saatten biraz fazla ve LED'ler için 50 bin belirtiliyor ve eğer soğutma ile her şey doğru yapılırsa ve LED'lere de maksimum 0,7 akım verilirse (bu, genel olarak daha fazla verimlilik anlamına gelir) üçüncüsü), o zaman daha da fazla çalışacaklar, yani. neredeyse hiç bozulma olmadan 10 yıldan fazla.

    Çizgi ne kadar yatay olursa lambanın verimliliği de o kadar artar. Birçok hattın daha yüksek başladığını (daha pahalı çipler) ancak zamanla daha ucuz analoglardan daha ucuz hale geldiklerini görüyoruz. Fotoğraf kırmızısı LED'lerin çizgisi bunun göstergesidir - en küçük eğime sahiptir.

    En şaşırtıcı olanı ise artık en ucuzları... En pahalıları fotoğraf kırmızısı LED'ler! Bunun nedeni onların en fazlasına sahip olmalarıdır. yüksek verim ve en "kolay sindirilebilir" spektrum - başlangıçta en az miktara ihtiyaç duyarlar ve gelecekte en az miktarda elektrik tüketirler! “Soğuk beyaz + kırmızı fotoğraf kırmızısı” kombinasyonları büyük ilgi görüyor. Açık bu grafik Eğri beyaz: kırmızı oranıyla 2:1 güçte gösterilmiştir. Ve sadece “soğuk beyaz”. Dıştakiler beyaz ve kırmızı LED'lerden oluşan bu üç çizgi, ortadaki ise bunların birleşiminden oluşuyor. Bitki yetiştirmek için spektrumun tüm bileşenlerine ihtiyaç vardır, ancak farklı kombinasyonlarda. Spektrum kombinasyonları için tüm seçeneklerin en etkili şekilde tek bir kombinasyonla kapsandığı ortaya çıktı - soğuk beyaz ve kırmızı LED'ler (ancak farklı sayısal oranlarda).
    Mavi+kırmızı kombinasyonunun eğimi beyaz+kırmızıya göre daha düşük olmasına rağmen çok daha kötü bir fiyat/ışık akısı göstergesi verdiğini, dolayısıyla 3 yıl sonra bile beyaz+kırmızı kombinasyonunu yakalayamadığını belirtmekte fayda var. 10 yıllık perspektifte belki tercih edilebilir ama bu istisnai bir durum.
    Fitolampın o kadar da ucuz olmadığı ortaya çıktı. Verimliliğini hesaba katarsanız, soğuk beyaz LED'lerden bile daha pahalıdır ve uzun vadede... Elektriğe verilen para israftır...
    DNAT ilk başta çok ucuz değil (onlar için elektronik balastların ne kadara mal olduğuna şaşırdım ama Em Balast almaya değmez - verimleri düşük, lamba da titreme nedeniyle, aynı zamanda soba gibi uğultu ve ısınıyorlar) ve zamanla yetişmiyorlar - özellikle lambaların değiştirilmesi dikkate alındığında - ki bu da gerekecek grafikte adımlar halinde gösterilen yılda en az bir kez yapılmalıdır. O halde bahçeye çıkalım.

    İşte MkCree eğrisi üzerine bindirilmiş beyaz ve kırmızı LED'lerin kombinasyonunun spektrumu (güçte 4:1, 2:1'e değişmedi):

    Elbette bu tür şeyleri grafiklerin güzelliğine göre yargılamak yanlış ama aynı şeyi söyleyen rakamlara bakıldığında, bana göre grafik, fotosentetik olarak aktif aralığın spektrumunu kapsaması açısından neredeyse ideal.

    Sonuç aynı: soğuk beyaz LED'ler ve kırmızı CREE Fotoğraf kırmızısı satın alın; bitkileriniz için bol miktarda ışık ve cüzdanınız için tasarruf elde edeceksiniz!
    Saf kırmızı LED'lerle aydınlatma da mümkün; yorumculardan biri böyle bir deneyim hakkında yazmıştı. Bitkilerin kısmen doğal ışıkla aydınlatılması durumunda bu en uygun olacaktır (pencere kenarındaki sebze bahçesi, balkon, sundurma, doğrudan olduğunda) Güneş ışığı hiç vurmuyor veya günde birkaç saat boyunca - o zaman bitkiler çoğunlukla gökyüzünden mavi ışınlar alıyor ve tıpkı tıpkı gibi kırmızı ışınlardan ciddi şekilde yoksunlar toplam yoğunluk Sveta. Burada kırmızı LED'ler mevcut boşluğu mükemmel şekilde dolduracaktır. Yalnızca bunlar 660 nM radyasyon dalga boyuna sahip yüksek verimli LED'ler olmalıdır ve CREE Fotoğraf kırmızısı olmaları daha iyidir. İşte bu kadar, diyot sipariş etmeye gidiyorum!

    Son zamanlarda bir web sitesinde LED lambalar için bir geri ödeme hesaplayıcısı gördüm. Bir LED lambanın kendini amorti etmesinin kaç yıl süreceğini hemen merak etmeye başladım. şu an Her müşteri LED lambaları takmak istemez.

    Hesaplayıcıya göre bir ofis LED lambasının kendisini yalnızca 3,68 yılda amorti etmesi gerekiyor. Şimdi gerçekten böyle bir rakam elde edip etmediğimizi kontrol edelim.

    Ofis için, BELİRLİ bir LED lamba üreticisi, 42 W gücünde, 3500 lm ışık akısı, verimlilik =% 94, renksel geriverim indeksi 80 olan gömme bir lamba üretiyor. Böyle bir lambanın maliyeti 175 dolar. Bu lamba, lambayı tamamen LVO 4×18 floresan lambalarla değiştirir ve fiyatı yalnızca 25 ABD dolarıdır. Gördüğünüz gibi ofis alanı için bir LED lamba, floresan lambalı bir lambadan 7 kat daha pahalıdır.

    İlk önce iki lambayı karşılaştıralım.

    LED lamba
    Analog LVO11-4×18-503 SDVB-15-196-042-022
    Lamba tipi T8 LED'ler
    Güç tüketimi, W 72 42
    Işık akısı, lm 4×1300 (5200) 3500
    Verimlilik faktörü, % 68 94
    Servis ömrü, saat 20000 70000
    Fiyat, $ 25 175

    Şimdi bu verilere dayanarak yıllık enerji tüketimini ve LED lambanın kendini kaç yılda amorti edeceğini hesaplayacağız. Yılda 2000 çalışma saatimiz var (bir ofis çalışanı için). Floresan lambaları 10.000 saat sonra değiştireceğiz çünkü... ışık akısı azalmaya başlayacaktır.

    Floresan lambalı lamba LED lamba
    0,072*2000=144 0,042*2000=84
    Yıllık elektrik maliyeti (0,05$*kW-RB), $ 144*0,05=7,2 84*0,05=4,2
    Yıllık elektrik maliyeti (0,1$*kW-RF), $ 144*0,1=14,4 84*0,1=8,4
    Belarus Cumhuriyeti'nde yıllık elektrik tasarrufu, $ 7,2-4,2=3,0
    Rusya Federasyonu'nda elektrikten yıllık tasarruf, $ 14,4-8,4=6,0
    Lambaların satın alınması, $ 25 175
    10.000 saat (5 yıl) lamba bakımı, $
    Belarus'ta sarf malzemeleri dahil yıllık tasarruf, $ (3,0*5+8)/5=4,6
    Rus sarf malzemeleri dahil yıllık tasarruf, $ (6,0*5+8)/5=7,6
    Geri ödeme süresi RB (175-25)/4,6=32,6 yıl
    Rusya Federasyonu'nun geri ödeme süresi (175-25)/7,6=19,7 yıl

    Sonuç oldukça felaketti.

    Peki bu neden oldu?

    Her şey çok basit. Bir LED lambanın geri ödeme süresi, elektriğin fiyatına ve çalışma süresine bağlıdır. kWh maliyeti ve çalışma saati sayısı ne kadar yüksek olursa, geri ödeme süresi de o kadar kısa olur.

    Bazı ters hesaplamalar yaptıktan sonra LED lamba üreticilerinin bizi hiç esirgemediklerini (tasarımcılar da dahil, aynı zamanda ofis çalışanı olduğumuz için), bizi haftanın yedi günü çalışmaya zorladıklarını ve bize maksimum tahmini elektrik tarifesini belirlediklerini fark ettim. Genel olarak, minimum geri ödeme süresini elde etmek için her şeyi maksimuma kadar ücretlendirdiler.

    Bu durumda aşağıdaki sonucu elde edeceğiz.

    Floresan lambalı lamba LED lamba
    Yıllık elektrik tüketimi, kW 0,072*2920=210,24 0,042*2920=122,64
    Yıllık elektrik maliyeti (0,14$*kW), $ 210,24*0,14=29,4 122,64*0,14=17,2
    Yıllık elektrik tasarrufu, $ 29,4-17,2=12,2
    Lamba ve demirbaşların satın alınması, $ 25 175
    10.000 saat (3 yıl) lamba bakımı, $ 4 – lambaların maliyeti; 4 – geri dönüşüm, lambaların değiştirilmesi.
    Sarf malzemeleri dahil yıllık tasarruf, $ (12,2*3+8)/3=14,9
    Ödeşme zamanı (175-25)/14,9=10 yıl

    Dürüst olmak gerekirse biraz üzgünüm. LED lambanın geri ödeme süresinin en az 5 yıl olmasını bekliyordum. Üretici 3,68 yıl vaat ediyor, ancak gerçekte bu yaklaşık 10 yıl. Üstelik 10 yıl süreyle, ofisin haftanın yedi günü ve hesaplanan azami oranda çalışması şartıyla.

    Bir LED lamba için beyan edilen 70.000 saat sadece bir teoridir, ancak pratikte 5-10 yıl içinde nasıl davranacağını kim bilebilir?

    Sanırım kendini amorti ettiğinde ve benim hesaplamalarıma göre bu 10 yıl, bu lamba çalışır durumda olmasına rağmen çoktan eskimiş olacak.

    Mevcut koşullarda, LED lambaların kullanımı doğrudan elektriğin fiyatına bağlı olduğundan, LED lamba üreticileri yalnızca elektrik fiyatlarındaki artışa yönelik olacaktır.

    Elektrik maliyetinin yüksek olduğu alanlara LED lambaların takılması avantajlıdır. Bunun Avrupa ülkeleri için daha geçerli olduğunu düşünüyorum.

    Belki her şeyi hesaba katmamışımdır veya bu konu hakkında daha doğru bilgiye sahip misiniz?

    Not: LED ışıklara kesinlikle karşı değilim. Sadece sayıları seviyorum. Bana göre LED lambanın her yerde kullanılabilmesi için maliyetinin daha da düşürülmesi gerekiyor. Bir LED lambanın bir floresan lambaya kıyasla birçok avantajı vardır, ancak aynı zamanda büyük bir dezavantajı da vardır - fiyatı.

    Buluştan bu yana elektrikli aydınlatma Bilim adamları giderek daha fazla ekonomik kaynak yarattılar. Ancak bu alanda gerçek bir atılım, ışık akısı açısından öncekilerden daha düşük olmayan, ancak birçok kez daha az elektrik tüketen LED'lerin icadıydı. İlk gösterge elemanından bugüne kadarki en parlak "Cree" diyotuna kadar bunların yaratılmasından önce büyük miktarda çalışma yapıldı. Bugün bunu çözmeye çalışacağız çeşitli özellikler LED'ler, bu elemanların nasıl evrimleştiğini ve nasıl sınıflandırıldıklarını öğreneceğiz.

    Makalede okuyun:

    Işık diyotlarının çalışma prensibi ve tasarımı

    LED'ler, içerisinde filament, kırılgan bir ampul ve gaz bulunmaması ile geleneksel aydınlatma cihazlarından ayrılır. Bu onlardan temelde farklı bir unsurdur. Bilimsel olarak konuşursak, parıltı, içindeki p ve n tipi malzemelerin varlığından dolayı yaratılır. Birincisi pozitif bir yük biriktirir ve ikincisi negatif bir yük biriktirir. P tipi malzemeler elektron biriktirirken, n tipi malzemeler delikler (elektronların eksik olduğu yerler) oluşturur. Kişilerde göründüğü anda elektrik şarjı her elektronun p-tipine enjekte edildiği p-n bağlantısına doğru koşarlar. Ters taraftan negatif n tipi temas, böyle bir hareketin sonucu olarak bir parlama meydana gelir. Fotonların salınmasından kaynaklanır. Ancak fotonların tümü insan gözünün görebileceği ışık yaymaz. Elektronları hareket ettiren kuvvete LED akımı denir.

    Bu bilgilerin ortalama bir insana hiçbir faydası yoktur. LED'in dayanıklı bir gövdeye ve 2'den 4'e kadar olabilen kontaklara sahip olduğunu ve ayrıca her LED'in aydınlatma için gereken kendi nominal voltajına sahip olduğunu bilmek yeterlidir.


    Bunu bildiğim iyi oldu! Bağlantı her zaman aynı sırayla yapılır. Bu, eleman üzerindeki "-" kontağına "+" bağlarsanız, parlama olmayacağı - p tipi malzemelerin şarj edilemeyeceği, yani geçişe doğru herhangi bir hareket olmayacağı anlamına gelir.

    LED'lerin uygulama alanlarına göre sınıflandırılması

    Bu tür elemanlar gösterge ve aydınlatma olabilir. İlki ikincisinden önce icat edildi ve uzun süredir radyo elektroniğinde kullanılıyor. Ancak ilk aydınlatma LED'inin ortaya çıkışıyla elektrik mühendisliğinde gerçek bir atılım başladı. Bu tip aydınlatma cihazlarına olan talep giderek artıyor. Ancak ilerleme durmuyor - daha fazla enerji tüketmeden daha parlak hale gelen yeni türler icat ediliyor ve üretime alınıyor. LED'lerin ne olduğuna daha ayrıntılı olarak bakalım.

    Gösterge LED'leri: küçük bir tarih

    Bu tür ilk kırmızı LED yirminci yüzyılın ortalarında yaratıldı. Enerji verimliliği düşük olmasına ve sönük bir ışık yaymasına rağmen gidişat ümit verici çıktı ve bu alandaki gelişmeler devam etti. 70'lerde yeşil ve sarı unsurlar ortaya çıktı ve bunları iyileştirme çalışmaları durmadı. 90 yılına gelindiğinde ışık akılarının gücü 1 Lümene ulaşır.


    1993 yılı, öncekilerden çok daha parlak olan ilk mavi LED'in Japonya'da ortaya çıkmasıyla damgasını vurdu. Bu, artık üç rengi (gökkuşağının tüm tonlarını oluşturan) birleştirerek herhangi bir rengi elde edebileceğiniz anlamına geliyordu. 2000'li yılların başında ışık akısı zaten 100 Lümene ulaştı. Günümüzde LED'ler güç tüketimini artırmadan parlaklığı artırarak gelişmeye devam ediyor.

    LED'lerin ev ve endüstriyel aydınlatmada kullanımı

    Artık bu tür unsurlar, makine veya otomotiv imalatı, üretim atölyelerinin, sokakların veya apartmanların aydınlatılması gibi tüm endüstrilerde kullanılmaktadır. Son gelişmeleri ele alırsak, el feneri LED'lerinin özelliklerinin bile bazen eski 220 V halojen lambalardan daha aşağı olmadığını söyleyebiliriz, bir örnek vermeye çalışalım. 3 W'luk bir LED'in özelliklerini alırsak, bunlar 20-25 W tüketen bir akkor lambanın verileriyle karşılaştırılabilir olacaktır. Sonuç, neredeyse 10 kat enerji tasarrufudur ve bu, bir apartman dairesinde günlük sürekli kullanımla çok önemli bir fayda sağlar.


    LED'lerin faydaları nelerdir ve dezavantajları var mı?

    HAKKINDA pozitif nitelikler Işık diyotları için söylenecek çok şey var. Başlıcaları şunları içerir:

    Olumsuz yönlere gelince, bunlardan sadece ikisi var:

    • Yalnızca sabit voltajla çalışın;
    • Bunlardan ilki, kullanım ihtiyacından (elektronik dengeleme ünitesi) dolayı bunlara dayalı lambaların yüksek maliyetidir.

    LED'lerin temel özellikleri nelerdir?

    Belirli bir amaç için bu tür unsurları seçerken herkes teknik verilerine dikkat eder. Bunlara göre cihaz satın alırken dikkat etmeniz gereken ana noktalar:

    • tüketim akımı;
    • Nominal voltaj;
    • güç tüketimi;
    • renk sıcaklığı;
    • ışık akısı kuvveti.

    İşaretlemede bunu görebiliyoruz. Aslında çok daha fazla özelliği var. Şimdi onlardan bahsedelim.

    LED akım tüketimi - nedir?

    LED'in tüketim akımı 0,02 A'dır. Ancak bu yalnızca tek kristalli elemanlar için geçerlidir. Ayrıca 2, 3 ve hatta 4 kristal içerebilen daha güçlü ışık diyotları da vardır. Bu durumda mevcut tüketim, çip sayısının katları kadar artacaktır. Girişte lehimlenen bir direncin seçilmesi ihtiyacını belirleyen bu parametredir. Bu durumda LED direnci yüksek akımın LED elemanını anında yakmasını engeller. Bu durum şebeke akımının yüksek olmasından kaynaklanabilir.


    Nominal gerilim

    Bir LED'in voltajı doğrudan rengine bağlıdır. Bu, onları yapmak için kullanılan malzemelerin farklılığından kaynaklanmaktadır. Bu bağımlılığı ele alalım.

    LED rengiMalzeme20 mA'da ileri voltaj
    Tipik değer (V)Aralık (V)
    IRGaAs, GaAlAs1,2 1,1-1,6
    KırmızıGaAsP, GaP, AlInGaP2,0 1,5-2,6
    TuruncuGaAsP, GaP, AlGaInP2,0 1,7-2,8
    SarıGaAsP, AlInGaP, GaP2,0 1,7-2,5
    YeşilGaP, InGaN2,2 1,7-4,0
    MaviZnSe, InGaN3,6 3,2-4,5
    BeyazFosforlu mavi/UV diyot3,6 2,7-4,3

    Işık diyot direnci

    Aynı LED'in kendisi farklı dirence sahip olabilir. Devreye dahil edilmesine bağlı olarak değişir. Bir yönde - yaklaşık 1 kOhm, diğerinde - birkaç MOhm. Ancak burada bir nüans var. LED direnci doğrusal değildir. Bu, kendisine uygulanan voltaja bağlı olarak değişebileceği anlamına gelir. Gerilim ne kadar yüksek olursa direnç o kadar düşük olur.


    Işık çıkışı ve ışın açısı

    LED'lerin ışık akısının açısı, şekline ve üretim malzemesine bağlı olarak değişiklik gösterebilir. 120 0'ı geçemez. Bu nedenle daha fazla dağılım isteniyorsa özel reflektörler ve lensler kullanılır. Bu "yönlendirilmiş ışık" kalitesi, bir adet 3 W LED için 300-350 lm'ye ulaşabilen en büyük ışık akısına katkıda bulunur.

    LED lamba gücü

    LED gücü tamamen bireysel bir değerdir. 0,5 ila 3 W aralığında değişebilir. Ohm kanunu kullanılarak belirlenebilir P = ben × sen , Nerede BEN – mevcut güç ve sen – LED voltajı.

    Güç oldukça önemli bir göstergedir. Özellikle belirli sayıda öğe için neyin gerekli olduğunu hesaplamak gerektiğinde.

    Renkli sıcaklık

    Bu parametre diğer lambalara benzer. LED floresan lambalara en yakın sıcaklık spektrumu. Ölçülen Renkli sıcaklık K (Kelvin) cinsinden. Parıltı sıcak (2700-3000K), nötr (3500-4000K) veya soğuk (5700-7000K) olabilir. Aslında çok daha fazla renk tonu var; ana olanlar burada listelenmiştir.


    LED eleman çip boyutu

    Satın alırken bu parametreyi kendiniz ölçemezsiniz ve şimdi sevgili okuyucu bunun nedenini anlayacaktır. En yaygın boyutlar 45x45 mil ve 30x30 mil (1 W'ye karşılık gelir), 24x40 mil (0,75 W) ve 24x24 mil'dir (0,5 W). Daha tanıdık bir ölçüm sistemine çevirirsek 30x30 mil, 0,762x0,762 mm'ye eşit olacaktır.

    Bir LED'de çok sayıda çip (kristal) bulunabilir. Elementin bir fosfor tabakası (RGB - renk) yoksa, kristallerin sayısı sayılabilir.

    Önemli!Çin malı çok ucuz LED'leri satın almamalısınız. Sadece kalitesiz olmakla kalmayıp aynı zamanda özellikleri de sıklıkla abartılıyor.


    SMD LED'ler nelerdir: özellikleri ve geleneksel olanlardan farklılıkları

    Bu kısaltmanın net bir şekilde çözülmesi, kelimenin tam anlamıyla "yüzeye monte" anlamına gelen Yüzeye Montaj Cihazlarına benzemektedir. Daha açık hale getirmek için, bacaklardaki sıradan silindirik ışık diyotlarının tahtaya girintili olduğunu ve diğer tarafa lehimlendiğini hatırlayabiliriz. Buna karşılık, SMD bileşenleri, bulundukları tarafta pençelerle sabitlenir. Bu kurulum, çift taraflı baskılı devre kartlarının oluşturulmasını mümkün kılar.

    Bu tür LED'ler geleneksel olanlardan çok daha parlak ve daha kompakttır ve yeni neslin unsurlarıdır. Boyutları işarette belirtilmiştir. Ancak SMD LED'in boyutunu ve bileşende çok sayıda bulunabilen kristali (çip) karıştırmayın. Bu ışık diyotlarından birkaçına bakalım.


    LED SMD2835 parametreleri: boyutlar ve özellikler

    Birçok acemi usta, SMD2835 işaretlerini SMD3528 ile karıştırır. Bir yandan aynı olmaları gerekir çünkü işaret, bu LED'lerin 2,8x3,5 mm ve 3,5 x 2,8 mm boyutlarına sahip olduğunu gösterir ki bunlar aynı şeydir. Ancak bu bir yanılgıdır. Özellikler SMD2835 LED çok daha yüksektir ve SMD3528 için 2 mm'ye karşılık yalnızca 0,7 mm kalınlığa sahiptir. Farklı güçlere sahip SMD2835 verilerine bakalım:

    ParametreÇince 28352835 0,2W2835 0,5W2835 1W
    Işık akısı gücü, Lm8 20 50 100
    Güç tüketimi, W0,09 0,2 0,5 1
    Sıcaklık, C derece cinsinden+60 +80 +80 +110
    Akım tüketimi, mA25 60 150 300
    Gerilim, V3,2

    Anlayabileceğiniz gibi SMD2835'in teknik özellikleri oldukça değişken olabilir. Her şey kristallerin miktarına ve kalitesine bağlıdır.

    5050 LED Özellikleri: Daha Büyük SMD Bileşeni

    Büyük boyutlarına rağmen bu LED'in önceki versiyona göre daha düşük bir ışık akısına sahip olması oldukça şaşırtıcı - yalnızca 18-20 Lm. Bunun nedeni kristal sayısının az olmasıdır; genellikle yalnızca iki tane vardır. Bu tür elemanların en yaygın uygulaması LED şeritlerdir. Şeridin yoğunluğu genellikle 60 adet/m'dir, bu da toplamda yaklaşık 900 lm/m verir. Bu durumda avantajları, bandın tekdüze, sakin bir ışık vermesidir. Bu durumda aydınlatma açısı maksimum ve 120 0'a eşittir.


    Bu tür elemanlar beyaz parıltılı (soğuk veya sıcak gölge), tek renkli (kırmızı, mavi veya yeşil), üç renkli (RGB) ve dört renkli (RGBW) olarak üretilir.

    SMD5730 LED'lerin Özellikleri

    Bu bileşenle karşılaştırıldığında, öncekilerin zaten eski olduğu düşünülüyor. Zaten süper parlak LED'ler olarak adlandırılabilirler. Hem 5050 hem de 2835'i besleyen 3 volt, burada 0,5 watt'ta 50 lm'ye kadar üretim yapıyor. SMD5730'un teknik özellikleri çok daha yüksektir, bu da bunların dikkate alınması gerektiği anlamına gelir.

    Yine de bu, SMD bileşenlerinin en parlak LED'i değil. Nispeten yakın zamanda Rusya pazarı Kelimenin tam anlamıyla diğerlerini gölgede bırakan unsurlar ortaya çıktı. Şimdi onlardan bahsedeceğiz.


    Cree LED'ler: özellikleri ve teknik veriler

    Bugüne kadar Cree ürünlerinin analogları yoktur. Süper parlak LED'lerinin özellikleri gerçekten şaşırtıcı. Önceki elemanlar bir çipten yalnızca 50 Lm'lik bir ışık akısı ile övünebilseydi, o zaman, örneğin Cree'den XHP35 LED'in özellikleri, bir çipten 1300-1500 Lm'den bahseder. Ancak güçleri de daha büyük - 13 W.

    Bu markanın LED'lerinin çeşitli modifikasyonlarının ve modellerinin özelliklerini özetlersek aşağıdakileri görebiliriz:

    SMD LED "Cree"nin ışık akısı gücüne bin denir ve bu zorunlu ambalaj üzerinde işaretlenmiştir. İÇİNDE Son zamanlarda Bu markanın çoğunlukla Çin'de üretilen birçok sahtesi var. Satın alırken ayırt etmek zordur ancak bir aylık kullanımdan sonra ışıkları söner ve diğerlerinden farklılığı kaybolur. Oldukça yüksek bir maliyetle böyle bir satın alma oldukça hoş olmayan bir sürpriz olacaktır.


    Size bu konuyla ilgili kısa bir video sunuyoruz:

    Bir LED'i multimetre ile kontrol etme - nasıl yapılır

    En basit ve erişilebilir bir şekilde bir “süreklilik”tir. Multimetrelerin özellikle diyotlar için ayrı bir anahtar konumu vardır. Cihazı istenilen konuma getirdikten sonra LED ayaklara problarla dokunuyoruz. Ekranda “1” rakamı görünüyorsa polariteyi değiştirmelisiniz. Bu konumda multimetrenin sesli uyarısı çalmalıdır. ses sinyali ve LED yanar. Eğer bu gerçekleşmezse başarısız olmuş demektir. Işık diyotu düzgün çalışıyorsa, ancak devreye lehimlendiğinde çalışmıyorsa, bunun iki nedeni olabilir - yanlış konumu veya direncin arızası (modern SMD bileşenlerinde zaten yerleşiktir, bu da “çevirme” işlemi sırasında netleşecektir).


    Işık diyotlarının renk kodlaması

    Bu tür ürünler için dünya çapında genel kabul görmüş bir işaret yoktur; her üretici kendine uygun rengi belirler. Rusya'da kullanıyorlar renk kodlaması LED'ler, ancak çok az kişi bunu kullanıyor, çünkü harf işaretli öğelerin listesi oldukça etkileyici ve neredeyse hiç kimse bunu hatırlamak istemez. Birçoğunun genel olarak kabul edildiğini düşündüğü en yaygın harf tanımı. Ancak bu tür işaretler daha çok güçlü elemanlarda değil, LED şeritlerde bulunur.


    LED şerit işaretleme kodunun kodunun çözülmesi

    Bandın nasıl işaretlendiğini anlamak için tabloya dikkat etmeniz gerekir:

    Koddaki konumAmaçTanımlarAtama açıklaması
    1 Işık kaynağıNEDEN OLMUŞIşık yayan diyot
    2 Parlak renkRKırmızı
    GYeşil
    BMavi
    RGBHerhangi
    CWBeyaz
    3 Kurulum yöntemiSMDYüzeye Monte Cihaz
    4 Çip boyutu3028 3,0x2,8 mm
    3528 3,5x2,8 mm
    2835 2,8x3,5 mm
    5050 5,0x5,0 mm
    5 Metre uzunluk başına LED sayısı30
    60
    120
    6 Koruma derecesi:IPUluslararası Koruma
    7 Katı nesnelerin nüfuz etmesinden0-6 GOST 14254-96'ya (IEC 529-89 standardı) göre “Muhafazalar tarafından sağlanan koruma dereceleri (IP kodu)”
    8 Sıvı nüfuzundan0-6

    Örneğin, özel LED CW SMD5050/60 IP68 işaretini ele alalım. Buradan bunun bir LED şerit olduğunu anlayabilirsiniz. beyaz yüzeye montaj için. Üzerine takılan elemanlar 5x5mm boyutunda olup 60 adet/m'dir. Koruma derecesi ona izin veriyor uzun zaman su altında çalışın.


    LED'lerden kendi ellerinizle ne yapabilirsiniz?

    Bu çok ilginç bir soru. Ve ayrıntılı olarak cevap verirseniz çok zaman alacaktır. Işık diyotlarının en yaygın kullanımı asma ve asma tavanları, mutfaktaki bir çalışma alanını ve hatta bilgisayar klavyesini aydınlatmaktır.

    Uzman görüşü

    ES, EM, EO tasarım mühendisi (güç kaynağı, elektrik ekipmanı, iç aydınlatma) ASP North-West LLC

    Bir uzmana danışın

    “Bu tür elemanların çalışması için bir güç dengeleyici veya kontrolör gereklidir. Hatta onu eski bir Çin çelenkinden bile alabilirsiniz. Pek çok "zanaatkar" sıradan bir düşürücü transformatörün yeterli olduğunu yazıyor, ancak bu böyle değil. Bu durumda diyotlar yanıp sönecektir.”


    Akım dengeleyici - hangi işlevi yerine getirir?

    LED'ler için stabilizatör, voltajı düşüren ve akımı eşitleyen bir güç kaynağıdır. Başka bir deyişle, koşullar yaratır. normal operasyon elementler. Aynı zamanda LED’lerde voltaj artış veya azalmalarına karşı koruma sağlar. Yalnızca voltajı düzenleyemeyen stabilizatörler de vardır. solmak hafif öğelerin yanı sıra renk veya titreme modlarını da kontrol eder. Bunlara kontrolör denir. Benzer cihazlarçelenklerde görülebilir. Ayrıca RGB şeritlerle geçiş yapmak için elektrik mağazalarında da satılıyorlar. Bu tür kontrolörler uzaktan kumandalarla donatılmıştır.

    Böyle bir cihazın tasarımı karmaşık değildir ve istenirse kendi ellerinizle basit bir dengeleyici yapılabilir. Bunu yapmak için, radyo elektroniği konusunda sadece biraz bilgiye ve havya tutma becerisine ihtiyacınız var.


    Bir araba için gündüz farları

    Işık diyotlarının otomotiv endüstrisinde kullanımı oldukça yaygındır. Örneğin, DRL'ler yalnızca onların yardımıyla üretilmektedir. Ancak arabada farlar bulunmuyorsa, bunları satın almak cebinize gelebilir. Pek çok otomobil tutkunu ucuz bir LED şeritle yetiniyor ancak bu pek de iyi bir fikir değil. Özellikle ışık akısının gücü düşükse. Cree diyotlu kendinden yapışkanlı bant satın almak iyi bir çözüm olabilir.

    Eski kasaların içine yeni, güçlü diyotlar yerleştirerek zaten bozuk olanları kullanarak DRL'ler yapmak oldukça mümkün.

    Önemli! Gündüz yanan farlar, otomobilin geceleri değil gündüz görünür olmasını sağlayacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır. Karanlıkta nasıl parlayacaklarını kontrol etmenin bir anlamı yok. DRL'ler güneşte görünür olmalıdır.


    Yanıp sönen LED'ler - bu ne için?

    Bu tür unsurları kullanmak için iyi bir seçenek reklam panosu olacaktır. Ancak statik olarak parlıyorsa hak ettiği ilgiyi göremeyecektir. Ana görev, kalkanı monte etmek ve lehimlemektir - bu, edinilmesi zor olmayan bazı beceriler gerektirir. Montajdan sonra aynı çelenkten bir denetleyici monte edebilirsiniz. Sonuç, açıkça dikkat çekecek, yanıp sönen bir reklamdır.

    Işık diyotları kullanarak renkli müzik - yapmak zor mu?

    Bu iş artık yeni başlayanlar için değil. Tam teşekküllü renkli bir müziği kendi ellerinizle bir araya getirmek için, yalnızca elemanların doğru bir şekilde hesaplanmasına değil, aynı zamanda radyo elektroniği bilgisine de ihtiyacınız var. Ancak yine de en basit versiyonu herkesin yetenekleri dahilindedir.


    Radyo elektroniği mağazalarında ve pek çok yerde her zaman bir ses sensörü bulabilirsiniz. modern anahtarlar oradadır (pamuk üzerinde hafif). Bir LED şeridiniz ve bir dengeleyiciniz varsa, güç kaynağından şeride "+" işaretini benzer bir havai fişek aracılığıyla çalıştırarak istediğiniz sonucu elde edebilirsiniz.

    Gerilim göstergesi: yanarsa ne yapmalı

    Modern gösterge tornavidaları bir ışık diyotu ve yalıtkanlı dirençlerden oluşur. Çoğu zaman bu bir ebonit ekidir. İçerideki eleman yanarsa yenisi ile değiştirilebilir. Ve zanaatkarın kendisi rengi seçecek.


    Başka bir seçenek de zincir test cihazı yapmaktır. Bu 2 gerektirecektir AA piller, teller ve ışık diyotu. Pilleri seri bağladıktan sonra elemanın bacaklarından birini pilin artı kutbuna lehimliyoruz. Kablolar diğer bacaktan ve akü negatifinden gelecektir. Sonuç olarak, kısa devre yapıldığında diyot yanacaktır (kutup tersine çevrilmemişse).

    LED bağlantı şemaları - her şeyin doğru şekilde nasıl yapılacağı

    Bu tür elemanlar seri ve paralel olmak üzere iki şekilde bağlanabilir. Aynı zamanda ışık diyotunun doğru konumlandırılması gerektiğini de unutmamalıyız. Aksi halde plan çalışmayacaktır. Silindirik şekilli sıradan hücrelerde bu şu şekilde belirlenebilir: katotta (-) bir bayrak görünür, anottan (+) biraz daha büyüktür.


    LED direnci nasıl hesaplanır

    Bir ışık diyotunun direncinin hesaplanması çok önemlidir. Aksi takdirde, eleman ağ akımının büyüklüğüne dayanamayacak şekilde yanacaktır.

    Bu, aşağıdaki formül kullanılarak yapılabilir:

    R = (VS – VL) / ben, Nerede

    • VS - besleme gerilimi;
    • VL LED için nominal voltaj;
    • BEN – LED akımı (genellikle 0,02 A, bu da 20 mA'ya eşittir).

    İstenirse her şey mümkündür. Devre oldukça basit - bozuk bir güç kaynağı kullanıyoruz cep telefonu veya herhangi bir başkası. Önemli olan, bir doğrultucuya sahip olmasıdır. Yükte (diyot sayısıyla) aşırıya kaçmamak önemlidir, aksi takdirde güç kaynağının yanma riski vardır. Standart Şarj cihazı 6-12 elemente dayanacaktır. 2 mavi, beyaz, kırmızı, yeşil ve sarı element alarak bilgisayar klavyesi için renkli bir arka ışık monte edebilirsiniz. Oldukça güzel çıkıyor.

    Yardımcı bilgi! Güç kaynağı tarafından sağlanan voltaj 3,7 V'tur. Bu, diyotların seri bağlı çiftler halinde paralel bağlanması gerektiği anlamına gelir.

    Paralel ve seri bağlantı: nasıl gerçekleştirilirler

    Fizik ve elektrik mühendisliği kanunlarına göre paralel bağlantı voltaj tüm tüketicilere eşit olarak dağıtılır ve her birinde değişmeden kalır. Sıralı kurulumda akış bölünür ve tüketicilerin her birinde sayılarının katı olur. Yani seri bağlı 8 adet ışık diyotu alırsanız 12 V'ta normal çalışırlar. Paralel bağlanırsa yanarlar.


    En iyi seçenek olarak 12 V ışık diyotlarının bağlanması

    Herhangi bir LED şerit, 12 veya 24 V üreten bir dengeleyiciye bağlanacak şekilde tasarlanmıştır. Bugün raflarda Rus mağazaları Bu parametrelere sahip çeşitli üreticilerin geniş bir ürün yelpazesi bulunmaktadır. Ancak yine de 12 V bantlar ve kontrolörler hakimdir, bu voltaj insanlar için daha güvenlidir ve bu tür cihazların maliyeti daha düşüktür. HAKKINDA kendi kendine bağlantı 12 V ağına biraz daha yukarıda değinildi, ancak denetleyiciye bağlanmada herhangi bir sorun olmamalıdır - bir okul çocuğunun bile anlayabileceği bir şema ile birlikte gelirler.


    Nihayet

    Işık diyotlarının kazandığı popülerlik sevinmekten başka bir şey yapamaz. Sonuçta bu ilerlemenin ilerlemesini sağlar. Ve kim bilir, belki yakın gelecekte şu anda mevcut olanlardan çok daha yüksek performansa sahip yeni LED'ler ortaya çıkacaktır.

    Yazımızın değerli okurlarımıza faydalı olmasını dileriz. Konuyla ilgili herhangi bir sorunuz varsa, lütfen bunları tartışmalarda sorun. Ekibimiz her zaman onlara cevap vermeye hazırdır. Deneyiminizi yazın, paylaşın çünkü birisine yardımcı olabilir.

    Video: bir LED'in doğru şekilde nasıl bağlanacağı

    LED'leri ana ışık kaynağı olarak kullanırken şu soru ortaya çıkıyor: bunun için hangi lamba gücüne ihtiyaç var? Bunu cevaplamak için LED'lerin verimliliğinin neye bağlı olduğunu bilmeniz gerekir.

    LED elemanı verimliliği

    %100 verimliliğe sahip ideal bir LED'de iletilen her elektron, bir ışık fotonu yayar. Böyle bir verimlilik elde edilemez. Gerçek cihazlarda, ışık akısının sağlanan (tüketilen) güce oranıyla tahmin edilir.

    Bu gösterge birkaç faktörden etkilenir:

    • Radyasyon verimliliği. Bu, pn kavşağında yayılan fotonların sayısıdır. Üzerindeki voltaj düşüşü 1,5-3V'dur. Besleme voltajının daha da artmasıyla artmaz, ancak cihazdan geçen akım ve ışığın parlaklığı artar. Akkor lambanın aksine, doğrusal bağımlılık akan akımdan yalnızca belirli bir değere kadar. Akımın daha da artmasıyla birlikte, ek elektrik gücü sadece ısıtmaya harcanır, bu da verimin düşmesine neden olur.
    • Optik çıkış. Seçilen tüm fotonların çevredeki alana yayılması gerekir. Bu, LED'lerin verimliliğini arttırmanın ana sınırlayıcı faktörüdür.
    • Bazı LED'ler daha iyi renk üretimi için bir fosfor tabakasıyla kaplanmıştır. Bu durumda cihazın verimliliği ayrıca etkilenir. ışık dönüşüm verimliliği.

    21. yüzyılın başında %4'lük bir verimlilik norm olarak kabul ediliyordu, ancak şimdi %60'lık bir rekor kırıldı; bu, akkor lambanınkinden 10 kat daha fazladır.

    Philips veya Cree gibi önde gelen üreticiler için "hastane ortalama" verimliliği %35-45 arasında değişmektedir. Kesin parametreler veri sayfasında görülebilir özel model. Bütçe Çin LED'lerinin verimliliği her zaman% 10-45'lik bir dağılıma sahip bir şerit ölçüsüdür.

    Ancak bunlar etkileyemeyeceğimiz teorik göstergelerdir. Uygulamada anahtar rol, diyota sağlanan akım tarafından oynanır ve sıcaklık rejimi. Bermor76 takma adı altında bir YouTube kullanıcısı tarafından, ışık akısının sağlanan akım ve sıcaklığa bağımlılığını pratikte gösteren mükemmel bir iş yapıldı. Videoyu izleyelim.

    Güç kaynağı verimliliği

    LED'lerin verimliliğine ek olarak, LED lambaların ve armatürlerin enerji verimliliği de güç kaynağından etkilenir. İki türdendirler:

    • Güç ünitesi. Tüketilen akımdan bağımsız olarak LED'lere sabit, önceden belirlenmiş bir voltaj sağlar.
    • Sürücü. Sabit bir akım değeri sağlar. Voltaj önemli değil.

    güç ünitesi

    Güç kaynağı LED'i açmak için gereken voltajı aşan bir voltajla besler Pn kavşağı. Ancak açık diyotun direnci çok küçüktür. Bu nedenle akımı sınırlamak için ışık kaynağına seri olarak bir direnç takılır. Üzerinde salınan güç tamamen ısıya dönüştürülür, bu da azaltır LED verimliliği lamba Örneğin bir LED şeridinde kayıplar yaklaşık %25'tir.

    Daha gelişmiş ve ekonomik bir cihaz elektronik sürücüdür.

    Sürücü

    LED'lere güç veren sürücü onlara sabit bir akım sağlar. Diyotlar, LED'lerin çalışma voltajına bağlı olacak miktarda seri olarak cihaza bağlanır ve maksimum voltaj cihazlar.


    LED lambalar sürücü yerine akım sınırlayıcı kapasitör kullanır. İçinden geçerken elektrik akımı sözde reaktif güç. Isıya dönüşmez, ancak elektrik sayacı yine de onu hesaba katar. Böyle bir "sürücünün" verimliliği, ona seri bağlı diyotların sayısına bağlıdır.


    Armatürlere takılı elektronik sürücü yüksek güç veya enerji tasarrufunun veya pil kapasitesinin cihaz başına fiyattan daha önemli olduğu taşınabilir cihazlarda.

    Lamba verimliliği

    LED aydınlatma da dahil olmak üzere aydınlatmayı düzenlerken lambanın form faktörünün verimliliği önemlidir. Bu, lambadan çıkan tüm ışığın oranıdır. ışık akısı, lambanın kendisi tarafından yayılır.

    Aynalardan veya şeffaf camdan yapılmış olsa bile herhangi bir lamba tasarımı ışığı emer. Mükemmel seçenek kayıpsız, kablolara asılı bir ampulün bulunduğu bir sokettir.

    Ancak bu, idealin en iyi anlamına gelmediği nadir bir durumdur. Tel üzerindeki ampulden gelen ışık akısı sadece istenilen yöne değil her yöne yönlendirilir. Elbette tavana veya duvarlara çarpan ışık onlardan yansıyor ancak tamamı değil, özellikle açık havada veya koyu duvar kağıdına sahip bir odada.


    Aynı dezavantaja sahip LED lambaöğelerin çok yönlü bir düzenlemesi (“mısır”) veya mat dağılımlı. İkinci durumda, difüzör ayrıca ışığı emer.

    Bu tür lambaların aksine, tek yönlü diyot düzenine sahip bir LED lamba, ışığı tek yöne yönlendirir. Böyle bir lambaya sahip bir lambanın verimliliği% 100'e yakındır. Onun yarattığı aydınlatma, aynı ışık akısı ile diğerinden daha yüksektir, ancak yönlendirilmiştir. farklı taraflar.


    Bunun nedeni LED'lerin tasarım özelliklerinden kaynaklanmaktadır - akkor ve floresan (enerji tasarruflu) lambaların aksine dairesel yönelim radyasyon, 90-120 derece aralığında ışık yayarlar. Aynı özelliklere sahipler LED şeritler ve yalnızca tek yönde ışık yayan spot ışıkları.

    Böylece watt başına maksimum ışık akısı, yerleşik elektronik sürücüye sahip spot lambalardaki LED'ler tarafından yayılır.

    Enerji tasarruflu ışık kaynaklarının piyasaya çıkmasıyla birlikte insanlar hangilerinin daha iyi olduğunu ve eski Ilyich ampullerini değiştirmeye değer olup olmadığını merak etmeye başladı. Daha sonra akkor ve LED lambaları en ayrıntılı şekilde karşılaştırmaya çalışacağız, tablolar, küçük bir teori ve video incelemeleri sunacağız! Bunun için performans özelliklerinden tasarruf göstergelerine kadar çeşitli kriterler sırasıyla dikkate alınacak.

    Biraz tarih

    Her iki seçeneğin görünümündeki farkı ve buna bağlı olarak bilimsel ve teknolojik ilerlemedeki farkı anlamanız için, akkor ve LED lambaları buluş tarihine göre karşılaştıran aşağıdaki gerçekleri sunalım:

    • İlk ışık kaynağının (tungsten filamanlı) patenti 1890'larda Rus mühendis Alexander Nikolaevich Lodygin tarafından alındı. Aynı zamanda, 11 Temmuz 1874'teki buluşun ilk denemesi filamanlı bir lamba olarak düşünülebilir.
    • LED'e gelince, parlaklığı gözle görülebilen ilk LED 1962'de icat edildi. İcat eden adam LED aydınlatma– Nick Holonyak, Amerikalı bilim adamı.

    Gördüğünüz gibi alternatif seçeneklerin icat tarihini karşılaştırdığınızda bile neredeyse bir asırlık büyük bir fark görebilirsiniz. Ancak en eski ampul hâlâ "Güneş'teki yeri için savaşıyor" ve bu da onun büyük avantajı.

    Güç ve ışık çıkışı

    İlk adım hesaplamaları yapmaktır. Biri en önemli göstergeler Hesaplama, cihazların ışık verimliliğidir. Daha eski bir ampul için ışık çıkışı 8-10 Lm/W arasında dalgalanır. LED'lere gelince, ışık çıkış verimleri genellikle 90-110 Lm/W aralığındadır, ancak 120-140 Lm/W göstergeli modeller de vardır. Yukarıdaki değerlerden lümen açısından LED'lerin daha iyi olduğu açıktır. Alternatif seçenek 7-12 kez.

    Bunun akkor lambalar ile LED ışık kaynaklarının güç açısından karşılaştırmasını nasıl etkileyeceğini anlamanıza yardımcı olmak için ilgili tabloyu sunacağız:

    Diyotların gücünün 5 kat daha az olduğu, aynı zamanda parlaklık veriminin ve parlaklığının da yaklaşık olarak aynı olacağı görülmektedir.

    Gerekli güç (W)
    Oda büyüklüğü (m2) Akkor NEDEN OLMUŞ
    <6 150 18
    10 250 28
    12 300 33
    16 400 42
    20 500 56
    25 600 68
    30 700 80

    Bir ampulün ışık çıkışını bağımsız olarak hesaplamak için, onun ışık akısına ihtiyacınız vardır ("Lm" ile "W" gücüne bölünen ambalaj üzerinde gösterilir), sonuç olarak istediğiniz değeri elde edersiniz. Örneğin bir LED'in ışık akısı 1000 lümen ve gücü 13 W ise çıkışı 76,9 Lm/W olacaktır.

    Işık akısındaki önemli farklılıkların video incelemesi

    Aydınlatma göstergelerindeki fark

    Isı dağılımı

    LED lambalar ile akkor lambalar arasındaki ikinci, daha az önemli olmayan karşılaştırma noktası, üründen gelen ısı transferidir. Akkor lambanın cam ampulü 250 dereceye kadar ısınabilir (sıcaklık genellikle 170 civarında olmasına rağmen). Bu tür ürünlerin yangın tehlikesi taşımasının nedeni budur ve ahşap bir evde elektrik kabloları döşenirken kullanılması tavsiye edilmez. Ek olarak, Ilyich ampullerinin uzun süre çalışıyorlarsa soketten sökülmesi zordur (yanabilirsiniz). Bu bağlamda LED'ler mevcut tüm seçeneklerden daha iyi olduklarını kanıtlamıştır. Maksimum ısıtma sıcaklıkları 50 dereceyi geçmez, bu da onların herhangi bir odada kullanılmasına olanak tanır.

    Ömür

    Ancak bu gösterge, akkor lambalara kıyasla diyotların temel avantajlarından biridir. Üreticilere göre bu aydınlatma kaynakları 50.000 saatten fazla çalışabiliyor. Eski ampullerin kullanım ömrü genellikle 1000 saatten azdır; bu da 50 kat daha azdır. Ekonomik nedenlerden ötürü, birkaç ayda bir bütçe ürününü değiştirmek yerine pahalı ama uzun ömürlü bir ampul satın almak daha iyidir.

    Burada bilmeniz gereken bir nüans da var. LED'lerin yüksek ömür değerleri kesin bir değer değildir. Gerçek şu ki, diyotlar zamanla solar (bozulur), bu nedenle 40.000 saat sonra, satın aldıktan hemen sonra sahip olduğunuz ışıltının tadını çıkaramayacaksınız. Bununla ilgili daha fazla bilgiyi makalemizden öğrenebilirsiniz.

    Yeterlik

    Ürün seçiminde verimlilik de dikkate alınmalıdır. Verimlilik, elektriğin ne kadarının ışığa, ne kadarının termal enerjiye (aslında ampulün ısınmasına neden olan şey) dönüştüğünü gösterir. Verimlilik yaklaşık %90'dır ve bu, elektriğin yalnızca %7-9'unun ışığa dönüştürüldüğü alternatif seçeneğe kıyasla çok yüksek bir rakamdır.

    Çevre dostu

    Ne yazık ki, çoğu çevrenin korunmasına gereken önemi vermiyor. Ampul yok edildiğinde cıva buharlaşarak hem çevreye hem de çevredeki insanların sağlığına zarar vermesine rağmen insanlar floresan lambaları çöp kutularına atıyorlar.

    Bu bağlamda akkor ve LED lambaların karşılaştırılması herhangi bir seçeneği öne çıkarmaz. Hem diyotlar hem de cam ampul, özel bir imhaya gerek kalmadan çöpe atılabilir.

    Ilyich ampulünün kızılötesi ve ultraviyole radyasyon yaratarak insan sağlığını olumsuz yönde etkilediğine dair bir görüş var. Bu bakımdan LED ampuller tamamen güvenlidir.

    Fiyat

    Ve elbette, kullanıcıların sıklıkla sorduğu en ilginç soru, LED satın almanın ne kadar karlı olduğudur, çünkü bunlar çok daha pahalıdır. Bugün İnternet forumlarında LED lambaların tasarrufunu çürüten veya haklı çıkaran birçok inceleme okuyabilirsiniz. Yüksek kaliteli bir diyot ampulün en düşük fiyatı 300 ruble, alternatifi ise 20-25 ruble. Burada sizin için neyin daha önemli olduğunu bağımsız olarak analiz etmelisiniz - uzun hizmet ömrü ve yüksek verimlilik göstergeleri veya düşük maliyet ve gereksiz fazla ödeme. Buna dayanarak maliyet tasarrufuna ilişkin karşılaştırmalar yapılabilir. Diyotların gücü 7-8 kat daha az, fiyatı ise 10 kat daha fazla. Hizmet ömrünü hesaba katın ve özel hesaplamalar yapmadan bile LED lamba satın almanın daha karlı olduğunu anlayabilirsiniz. Aşağıdaki tabloda LED lambalar ile akkor lambaların verimlilik karşılaştırmasını açıkça görebilirsiniz:

    Diğer göstergeler

    Ayrıca tablolara dayanarak akkor ve LED lambaları aşağıdaki özelliklere göre karşılaştırmak istiyorum:

    • mevcut güç;
    • kırılganlık;