Mebelhoff.ru

Мебель HOFF
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет использования силы тока светодиода

Расчет использования силы тока светодиода

Я рассчитываю базовую силу тока (W / V = ​​A). У меня есть трековый светильник с 33 светодиодными лампами, который испытывает необычно высокую частоту отказов. При расчете силы тока я буду использовать напряжение 120 В, которое использует вся лампа, или использовать низкое напряжение, такое как 12 В или 24 В, поскольку лампы имеют встроенный драйвер?

Majenko

Картик Джей

Majenko

Если это стандартные 120 В 120 В Светодиодные лампы, такие как эти , будут иметь на них «мощность». Если вы посмотрите на эту страницу, вы увидите, что они имеют «энергопотребление» 6,5 W 6,5 W , Не обращайте внимания на оценки «эквивалентной мощности» — они касаются того, как освещение «кажется» человеку при сравнении его с традиционной лампой накаливания, а не фактического энергопотребления устройства.

Итак, предположим, у вас было 33 из вышеперечисленных ламп в вашем трековом светильнике. Это будет означать в общей сложности 33 ⋅ 6,5 W = 214,5 W 33 ⋅ 6,5 W знак равно 214,5 W , Это было бы о 1,8 1,8 когда все огни включены. (Это RMS, что означает, что пиковый, мгновенный ток может быть 2 — √ 2 более того, или о 2.5 2.5 .)

Теперь все это предполагает, что коэффициент мощности ламп равен 1. На самом деле, он может быть вдвое меньше (в одном вы не должны покупать). Но они различаются, и фактический коэффициент мощности для светодиодной лампы трудно найти, когда Вы покупаете один. Я склонен принимать коэффициент мощности около 0,9 или около того, если у меня нет никакой информации. (Но, честно говоря, у меня нет хорошего обоснования для этой цифры. Поэтому я открыт для более качественных советов по этому вопросу.) Если предположить, что 0,9, то циркулирующий ток будет иметь среднеквадратичное значение 2 2 и пиковое значение чуть более 2,8 2,8 ,

Я хотел бы спланировать 5 5 для освещения вашего трека, если вы намеревались использовать именно эти лампы в нем.

Потребление в зависимости от типа светодиода

Индикаторные

Индикаторные диоды

Ток потребления у изделий этого класса не превышает 20 мА, при напряжении 3В за час потребление электроэнергии при их работе составит лишь 0,06 Вт или чуть больше 0,5кВт за год непрерывного свечения.

Осветительные

Осветительные диоды

В отличие от индикаторных, у моделей предназначенных для освещения площадь p-n перехода, а соответственно площадь светоизлучающей поверхности и яркость, существенно выше. Ток потребления кристалла может составлять 150-300 мА, при напряжении питания 3,3В это от 0,5 до 1Вт.

В мощных диодах на одной матрице может находится несколько элементов. Мощность светодиодных матрицы, используемой в прожекторах может достигать несколько сот ватт.

Соотношение мощности светодиодных ламп

соотношение мощности светодиодных ламп

На светодиодные лампы и светильники переходят те, кто ищет новые способы экономии, так как замена ими обычных ламп накаливания, как для уличного освещения, так и внутреннего, несет в себе, по словам производителей светодиодной продукции, значительное сокращение расходов на электроэнергию.

Содержание статьи о соотношении мощности светодиодных ламп

Светодиодные лампы могут помочь в решении этой проблемы, но не следует их применять бездумно. Давайте попытаемся разобраться в разумности и целесообразности использования светодиодных ламп для замены других источников освещения в различных сферах применения.

Соответствие мощности светодиодных ламп и ламп накаливания

Если вы хотите получить световой поток (яркость) определенного значения и сравниваете светодиодные лампы и лампы накаливания, то первые имеют меньшую мощность. Соответственно, при использовании светодиодного освещения уменьшается количество потребляемой электроэнергии.

Мощность светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия

Потребляемая мощность светодиодной лампы, ВтПотребляемая мощность лампы накаливания, ВтСветовой поток, Лм
2-320250
4-540400
8-1060700
10-1275900
12-151001200
18-201501800
25-302002500

Данная таблица поможет вам самому выбрать светодиодные лампы для эффективной замены старого освещения.

По световому потоку лампе накаливания на 60Вт соответствует светодиодная лампа 9Вт. Помимо меньшей потребляемой мощности при той же светоотдачи, светодиодная лампа имеет и другие преимущества. Энергоэкономичность светодиодных ламп в 7,5 раз большая. Это при освещении светодиодным источником света и лампами накаливания одной и той же мощности.

Сравнительная таблица светодиодной лампы 9Вт и лампы накаливания 60Вт (соответствие мощности и другие характеристики)

ХарактеристикиСветодиодная лампа 9WЛампа накаливания 60W
Потребляемая мощность, Вт960
Сила тока, А0.0720.27
Световой поток, Лм454.2612
Эффективность светоотдачи, Лм/Вт53.410.3
Температура цвета, К5500 — 70002800
Рабочая температура °C70180
Срок службы, часов300001000

Эффективность замены ламп накаливания светодиодными очевидна. Вы получаете яркий белый свет, экономите на электричестве благодаря соответствию мощности и покупке новых ламп, так как срок службы в 30 раз больший. Отзывы о светодиодном освещении и соответствии мощности можете посмотреть тут.

Что нужно знать при установке светодиодных ламп для уличного освещения

Светодиодные лампы большой мощности

Тип ламп, получивший самое широкое распространение, который применяется для уличного освещения – это ДРЛ мощностью 250 Вт. Чтобы заменить ее на более экономичный вариант в виде светодиодной лампы необходимо выбирать лампы, которые имеют цоколь Е40, а также примерно 30 сверхярких светодиодов. Их потребности в электроэнергии составляют около 30 Вт. Для примера, светодиодные лампы Е40 бренда POWERLEDS оснащены 28 сверхяркими светодиодами при потреблении 30 Вт.

В результате при правильном подборе соотношения мощности светодиодных ламп к тем, которые вы заменяете, вы можете сэкономить на расходах на электроэнергию почти в 12 раз!

Соотношение мощности экономных светодиодных ламп

Далее давайте рассмотрим в нашем сравнении самые экономичные светодиодные лампы, которые можно использовать в качестве замены галогенным лампам MR16 и GU10. 50-ваттны «галогенки» могут быть заменены светодиодными лампами, которые имеют в себе три сверхярких одноваттных светодиода. В результате, расход электроэнергии при установке такой лампы может составить около 3-4 Вт., а вот экономия в это случае может достигать до 12,5 раз.

Выбор светодиодной лампы для внутреннего освещения

Обычные лампы накаливания могут быть заменены светодиодными аналогами с цоколем Е27, которые также представляют собой отличный потенциальный источник экономии электроэнергии. Этот тип ламп производится в разнообразных версиях и модификациях, в томи числе в форме «шара», «свечи», «свечи на ветру», «груши» и многих других. Только светодиодных ламп с формой шара на сегодняшний день на рынке присутствует несколько десятков, начиная самых маломощных (3 Вт), которые могут заменять 40-ваттные лампы накаливания, до сверхмощных 12-ваттных и более, которые используются в промышленном секторе.

Соотношение мощности 100-ватной лампы накаливания к светодиодной

Потенциальную экономию можно посчитать путем сравнения 100-ваттных ламп накаливания с их светодиодными эквивалентами. Для примера возьмем светодиодные лампы с цоколем E27, которые могут излучать световой поток от 270 до 290 лм или более мощные версии с 600 лм. Однако потребляют они при этом всего 3,2 Вт. При сопоставлении100 и 3,2 Вт экономия электроэнергии составляет почти в 31,3 раза!

Давайте также проведем соотношение мощности при замене светодиодными лампами Т8 их люминесцентных аналогов. Потолочные светильники с четырьмя такими лампами по 18 Вт каждая потребляет 72 Вт. Однако, если мы в этот же светильник установим их аналоги, светодиодные лампы мощностью 8 Вт, то потребление электроэнергии составит всего 32 Вт, что говорит об экономии в 2,25 раза.

Для того чтобы точно подобрать светодиодный аналог для замены ваших ламп накаливания или других источников света можно воспользоваться специальными таблицами, которые можно легко найти в интернете.

Целесообразность правильного соотношения при выборе и установке светодиодных ламп взамен других источников освещения позволяет добиться максимальной экономии электроэнергии при достаточно комфортном уровне освещения для глаз.

Эти два фактора могут перевесить любые недостатки светодиодных ламп, так как даже независимо от расходов на их покупку, экономия все равно является очевидной.

Особенности светодиодной лампы

Конструкция светодиодной лампы сложнее, чем ее аналога с нитью накаливания. Чтобы разобраться, почему при выключенном свете горят светодиодные лампы, заглянем в ее структуру.

Особенности светодиодной лампы

В основе схемы (драйвера) лежит диодный мост, который выпрямляет сетевое напряжение и через модулятор-стабилизатор (контроллер) подает его на светодиоды, соединенные последовательно:

Особенности светодиодной лампы 2

В более простых (и дешевых) светодиодных лампочках роль токоограничивающего элемента выполнят простой конденсатор:

Особенности светодиодной лампы 3

Это позволяет светодиодной лампочке подсвечиваться даже при минимальном токе (например токе утечки).

На что влияет подсвечивание лампочки после выключения

Для тех, у кого легкое ночное свечение не вызывает дискомфорта встает другой вопрос, а безопасно ли это? и как это влияет на расход электроэнергии? Опасности в тлеющем свете нет, лампа не лопнет посреди ночи, не треснет. Перегорание возможно, но это крайне редкий случай.

Главный недостаток того, что светодиодные лампочки светятся при выключенном выключателе — это быстрая истощаемость осветителя. Дело в том, что схема рассчитана на определенное число запусков (циклов включения-выключения) и времени горения. Поэтому после нескольких месяцев непрерывного свечения в нестандартном режиме лампочка приходит в негодность.

Опасно ли это свечение? Для проводки никакой опасности данная проблема не представляет, однако срок службы светодиодных лампочек заметно сократится, если они будут постоянно мигать либо тускло светиться.

Светодиоды. Теория и прaктика.

21 фев 2011, 10:28

Так как светодиод является
полупроводниковым прибором, то
при подключении светодиода в цепь
необходимо соблюдать полярность.
Светодиод имеет два вывода, один из

которых катод ("минус"), а другой —
анод ("плюс").
Нельзя подключать светодиод к
питающему напряжению напрямую.
Это делается только через
ограничивающий ток резистор или
драйвер светодиода.

————————————————————
Обычный светодиод — с чем его едят
Первым полупроводником в истории
был Иван Сусанин.

Как ни верти, а придется вначале
коснуться законов обычного
электричества . В наглядных
примерах, конечно 🙂 Все мы знаем —
что такое 220 вольт — это то, что может
как следует стукнуть, если не
соблюдать меры предосторожности.
Когда вы покупаете электроприбор,
например, утюг — в паспорте
написано, на какое напряжение он
рассчитан. Обычно это 220 вольт. Но в
этом же паспорте еще указаны такие
параметры — переменное
напряжение с частотой 50 герц.
Зачем-то же производители упорно
указывают эти параметры для вас ?
Возьмите в руки любой технический
паспорт на электроприбор и
посмотрите — там указано, что
напряжение питания должно быть —

220 вольт, 50 Гц. Давайте
разберемся — что это такое. Значок "

"
означает, что напряжение должно
быть переменным. В автомобильной
бортовой сети, например,
напряжение постоянное. И у
пальчиковой батарейки оно
постоянное . Разница простая — у
постоянного напряжения есть плюс
и минус — у переменного нет. А
почему нет ? Все очень просто. В сети с
переменным напряжением плюс и
минус постоянно меняются местами.
Один и тот же контакт — то плюс, то
минус. Как часто ? А вот для этого и
существует еще одно значение — 50
Гц. Что такое Гц ? Это одно колебание
в секунду. То есть в нашей домашней
сети плюс меняется с минусом
пятьдесят раз в секунду . А теперь —
какая практическая польза от этих
знаний , какое это имеет оношение к
светодиоду? Давайте разбираться.
Предположим, у вас в руках лампочка
на 220 вольт 100 ватт. Если вы ее
включите в электрическую сеть — она
засветится на все свои сто ватт. А если
нам не нужны эти 100 ватт ? А нужно,
скажем, 50 Вт ? В этом нам поможет
ДИОД.
Если разбить слово "светодиод" на
составляющие, то мы получим
"свето" и "диод". То есть это обычный
диод, который еще и светится. Диод —
это такой прибор, который лучше
всего сравнить, например, с
клапаном или ниппелем в
автоколесе . Туда вы можете закачать
воздух, а обратно — ниппель не
пускает. Обычный диод выглядит
как черный бочонок с двумя
выводами — плюсом и минусом.
Изображение
Вот
его мы и можем использовать для
пра
ктических
опытов ,
которые
многим
помогают
закрепить
материал .
Конечно, опасно начинать опыты
сразу с 220 вольтами, но при
должной осторожности ничего
страшного не произойдет . Тем не
менее, все опыты вы проводите на
свой страх и риск 🙂 Нам понадобится
лампочка от холодильника на 220в,
15 Вт. Для нее нужно найти
подходящий патрон и вывести из
него два провода . Затем нам
понадобится любой диод, который
можно добыть,
например, из
любого
неисправного
телевизора или
магнитофона
Изображение

Re: Светодиоды. Теория и прaктика.

21 фев 2011, 10:30

220V 50HZ,
output — 12v, 0,5 A DC
Это значит, что такой блок может
выдать постоянное напряжение 12
вольт и ток 0,5 ампера.
Отметим, что зарядное устройство для
сотовых телефонов — это тоже блок
питания. Оно обычно имеет
параметры 5-6 вольт, 0,2-0,5 А.
Зачастую его очень удобно
использовать для питания
светодиодов , потому что зарядное
устройство стабилизирует ток. Но об
этом позже, в следующих статьях.
Нам важны два параметра — рабочее
напряжение светодиода и ток.
Рабочее напряжение светодиода
называют еще "падением
напряжения". В сущности, этот
термин обозначает, что после
светодиода напряжение в цепи
будет меньше на размер этого самого
падения . То есть если мы подадим
питание на светодиод, у которого
падение напряжения 3 вольта, то он
эти три вольта сьест, и включенному
после него в эту же цепь прибору
достанется на 3 вольта меньше. Но
самое главное, что нужно усвоить —
светодиоду важен ток, а не
напряжение. Напряжения он возьмет
столько, сколько ему нужно, а вот
тока — сколько дадите. То есть если
ваш источник питания может выдать
10 ампер — светодиод будет брать ток,
пока не сгорит. Логика тут простая —
подключенный светодиод
потребляет ток и начинает греться.
Чем сильнее он греется — тем больше
тока через него может пройти — он же
от нагрева расширяется. Вместе с
током растет падение напряжения
на диоде . И так пока не сгорит совсем
— ток-то никто не ограничил. А делать
это надо обязательно, используя
ограничивающий элемент.
Отметим, что если источник питания
имеет выходное напряжение, равное
рабочему напряжению светодиода —
ток ограничивать необязательно. То
есть если у вас есть, например, белый
светодиод и аккумулятор на 3,6 вольт
от сотового телефона — можете прямо
к этому аккумулятору и подключить —
ничего светодиоду не будет. Он и
рад бы побольше тока хапнуть — а
напряжения не хватает. Так что
аккумулятор от сотового на 3,6 в —
идеальный источник питания для
экспериментов с белыми и синими
светодиодами . Почему только с ними
— об этом в других статьях.
В общем, последовательно со
светодиодом нам нужно поставить
этакий кран и закрутить его на
нужное нам значение . В роли такого
крана могут выступать разные
приборы . Самый простой из них —
резистор. Как правильно ограничить
ток светодиода говорится в моей
статье о подключении светодиодов в
авто. А мы пойдем дальше. Правда,
если вам неинтересно, как работает
светодиод, а всего лишь хочется
узнать о его практическом
применении — лучше перейти в
конец страницы и выбрать другую
часть "Для чайников". Но если вы
твердо намерены узнать о
твердотельных источниках света "с
азов" — продолжим знакомство 😉

Re: Светодиоды. Теория и прaктика.

21 фев 2011, 10:47

Оптические аспекты использования
светодиодов
"Существует достаточно света для тех,
кто хочет видеть, и достаточно мрака
для тех, кто не хочет"
Б. Паскаль
Предположим, мы научились
подключать светодиод и
ограничивать его ток. Встает вопрос —
а насколько сильно он светит ? Тут
нам придется немного окунуться в
оптику .
В числе свойств светодиодов,
особенно мощных, часто указывается
тип распределения света. Обычно это
так называмая Ламбертовская
диаграмма .
Изображение
Дальше мы ее и
будем
рассматривать
как самую
распостраненную. Что этот термин
обозначает ? "Ламбертовский"
светодиод светит во все стороны
одинаково , независимо от
направления. Если бы светодиод
был шариком, он бы во все стороны
светил одинаково — вот суть
диаграммы Ламберта. Чтобы было
понятно- солнце — это
ламбертиановский источник.
Стандартная конструкция светодиода
— кристалл, тонкая пластинка,
которая светится. Посмотрите в
прозрачное окошко светодиода — и вы
этот кристалл увидите. К нему идут
тоненькие проволочки контактов.
Если подключить воображение, то
можно представить свет, идущий от
светодиода, как сферообразное
облако, висящее над ним. Свет — это
же маленькие частички, называемые
фотонами. Значит, над светодиодом
висит шарик, наполненный
фотонами. И чем больше света
испускает светодиод — тем больше
шарик, тем дальше летят фотончики,
толкая и вытесняя друг друга.
Больше всего их летит вверх
перпендикулярно плоскости
кристалла , поэтому максимальная
сила света светодиодов — 90 градусов
относительно горизонтальной оси.
Надеюсь, теперь вам стали более
понятны диаграммы, которые
приводят производители
светодиодов 🙂 Чтобы стали совсем уж
понятны — давайте рассмотрим
пример.

Примем, что
есть
светодиод,
вверху
которого
висит
излучаемая им световая сфера
диаметром 1 метр (хор-роший
светодиод ! :)).
Нижняя шкала — это расстояние до
верхушки этого метра, верхняя —
градус излучения. В соответствии с
этой диаграммой больше всего
фотонов — на оси с градусом 0. Чем
дальше отклонение от оси и чем
больше расстояние от кристалла —
тем меньше плотность фотонов.
Нужно также не забывать, что свет —
это волна, не зря же для
характеристик указывают длину
волны . Соответственно, нашу
световую сферу можно представить
как электромагнитное поле с
определенной плотностью . Но это
уже дебри — пойдем дальше 🙂
Угол половинной яркости
Производитель обычно указывает
такой параметр , как двойной угол
половинной яркости. Что означает
этот термин ? Как мы выяснили,
максимум света светодиод дает в
центре , то есть угол равен нулю.
Соответственно, чем дальше от
центра, тем меньше света. Угол
половинной яркости — это когда на
"0" градусов светодиод дает 100
условных единиц света, а, например,
на 30 градусах (относительно оси "0")
— 50.
На рисунке
I — сила света,
Imax —
максимальная
сила света .
ImaxCos —
половина силu
света . Почему
"двойной" —
умножаем градусы на два, светодиод
же симметрично светит. В итоге мы
получаем симпатичный
равнобедренный треугольник света.
За пределами этого треугольника
тоже свет есть , но точка отсчета для
характеристики светодиода — это
половинный угол.
Кандела
Теперь можно рассмотреть, что же
такое Кандела. Кандела — это, по
старому, "свеча". Помните, раньше
говорили — люстра или лампа в сто
свечей ? В прежние времена нужна
была какая-то точка отсчета.
Договорились взять нужной
толщины свечку , зажечь и считать ее
эталоном, этим самым канделом. В
наши времена, конечно, считают по-
другому. Я не буду подробно
объяснять — как, это за рамки статьи
уже выходит. Просто есть единица
измерения силы света, и она
называется Кандела. Ее основная
особенность — применение для
измерения силы света направленных
источников . Вот почему для 5 мм
светодиодов значения указываются в
канделах , точнее, милликанделах (1
cd=1000 mcd).
Пришло время разобраться, чем 5 мм
светодиоды или любые другие в
пластиковом корпусе отличаются от
мощных .
Особенности конструкции
индикаторных 5 мм светодиодов
Как уже говорилось выше, светодиод
— это излучающий свет кристалл.
Рассмотрим конструкцию светодиода
в 5 мм пластиковом корпусе. При
внимательном рассмотрении мы
обнаруживаем две важных вещи —
линзу и рефлектор.
Изображение
В рефлектор
помещается
кристалл
светодиода.
Этот
рефлектор и
задает
первоначальный угол рассеивания.
Затем свет проходит через корпус из
эпоксидной смолы . Доходит до
линзы — и тут начинает рассеиваться
по сторонам на угол, зависящий от
конструкции линзы.
Изображение
На практике — от
5 до 160 градусов.
Для обозначения
силы света таких
светодиодов как раз
и используется
кандела.
Светодиоды с
направленным
свечением излучают свет в
некотором телесном угле .

Соотношение мощности ламп накаливания и светодиодных

Как правило, многие продавцы пользуются незнанием своих покупателей, и продают им светодиодные лампы, не соответствующие необходимым параметрам. К примеру, говорят о яркостьи в 800 люмен и заявляют, что она считается аналогом обычной лампы накаливания на 100 Вт. Если вы не поняли в чем различие, тогда вам необходимо прочитать эту статью полностью и внимательно ознакомиться с таблицами соотношения. Также, рекомендуем прочитать статью, как выбрать светодиодную лампу, она поможет не допустить ошибку.

Особенности при замене

Различия между LED-приборами освещения и их аналогами существенны. У них разный принцип работы, разный способ реализации технологии, и отличаются практически все рабочие параметры.

Диодная лампа

Сложнее всего правильно произвести перерасчет мощности при их замене. В домашних условиях это не слишком важно, владельцы квартир обычно производят замену на глаз.

К примеру, обнаружив, что новый осветительный прибор слишком яркий, достаточно просто освободить один плафон, чтобы снова сделать освещение удобным.

Однако их использование в промышленности, бизнесе, сфере услуг, при ведении строительных работ или плановой замены осветительной системы, подразумевает проведение точных расчетов, в ходе которых специалисты подсчитывают мощность и световое излучение текущей системы, а затем производят перерасчет с учетом особенностей LED-ламп.

Особенности светодиодной технологии позволяют использовать как светильники, устроенные подобно обычным лампочкам (их можно вкрутить в плафон, и использовать как обычно), так и целые ленты, закрепляемые на поверхности и подключенные к источнику питания.

Разводка электросети в старых домах проводилась под традиционные лампочки, поэтому выполненные в привычном нам стиле, могут обеспечить такое же распределение светового потока по помещению, для лент придется выполнять дополнительные расчеты.

Направленность освещения определяется углом расходимости источника света, это касается направленных излучателей света. Если расходимость равна 120 градусам, это значит, что поток света ослабевает вдвое в направлении, наклоненном на 60 градусов по отношению к оси испускаемого лампой пучка света.

Чтобы сделать освещение комфортным, необходимо провести точные расчеты, лишь тогда удастся добиться равномерного и комфортного распределения светового потока по помещению.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Как убрать подсветку светодиодных ламп с выключателем с подсветкой
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector