Gsadryer.ru

Промышленное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Органический светодиод

Органический светодиод

Органический светодиод (англ.  organic light-emitting diode , сокр. OLED) — полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, эффективно излучающих свет при прохождении через них электрического тока.

Основное применение OLED-технология находит при создании устройств отображения информации (дисплеев).

Для того чтобы определить, на сколько вольт светодиод, можно воспользоваться теоретическим и практическим методами. Они оба хороши и применяются в зависимости от ситуации и сложности испытуемого прибора.

Теоретический метод

Для анализа характеристик светодиода таким способом большую подсказку дают габариты прибора, цвет и форма его корпуса. Примеси различных химических элементов вызывают свечение кристаллов от красного до желтого цвета. Конечно, если видна расцветка корпуса, тогда можно определить некоторые параметры светодиода по внешнему виду. Но при его прозрачности придется воспользоваться мультиметром. Выставляем тестер на «обрыв» и щупами прикасаемся к выводам светодиода. Ток, проходящий через светодиод, вызывает слабое свечение кристалла.

Проведение тестирования практическим способом позволяет получить наиболее точные значения силы тока и падения напряжения. Рассчитанная таким образом характеристика прибора позволяет безопасно и долговременно использовать его по назначению. Для получения неизвестных параметров потребуется вольтметр, мультиметр, блок питания, рассчитанный на 12 В, резистор от 510 Ом.

Принцип измерений аналогичен описанному выше для тестирования светодиода на номинальный ток. Необходимо собрать схему с резистором и вольтметром, после чего увеличивать постепенно напряжение до начала свечения кристалла. При достижении яркости высшей точки показания замедляют рост. Можно снимать с экрана номинальное напряжение светодиода.

При 1,9 вольт может отсутствовать свечение. В этом случае часто проверяется инфракрасный диод. Чтобы это уточнить, необходимо перевести излучатель в телефонную камеру. Если будет видно на экране белое пятно, то это и есть инфракрасный диод.

Для осуществления этого есть несколько методов. Рассмотрим наиболее простой из них. Чтобы определить номинальный ток светодиода, потребуется наличие тестера, называемого мультиметром. Такой метод также применяется для обычных диодов.

Можно подсоединить собранную схему к блоку питания, соблюдая полярность. После включения у светодиода будет блеклое свечение. Сопротивление постепенно снижают и следят за вольтметром. Определенное время напряжение будет расти до 0,5 В, расти будет и ток, что влияет на увеличение яркости светодиода. Необходимо фиксировать показания каждые 0,1 В. Оптимальный рабочий ток будет достигнут, когда величина напряжения станет расти медленнее силы тока, а яркость перестанет увеличиваться.

Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В

подключение светодиода от пальчиковой батарейки

К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для сверхьярких светодиодов эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.

Читайте так же:
Расчет токов при выборе сечения кабеля

схема подключения светодиода от пальчиковой батарейки

Данный преобразователь представляет собой блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе Т1 и резисторе R1. Блокинг-генератор вырабатывает импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и С3 являются элементами сглаживающего фильтра.

Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами стабилизатора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе С2 превысит 3.3 В, стабилитрон открывается и на резисторе R2 создается падение напряжения. Одновременно откроется первый транзистор и запирет VT2, блокинг-генератор прекратит работу. Тем самым достигается стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3.3 В.

В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.

Трансформатор Т1 можно намотать на кольце из феррита марки 2000НН. Диаметр кольца может быть 7 – 15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, катушек фильтров компьютерных блоков питания и т. д. Обмотки выполняют эмалированным проводом диаметром 0.3 мм по 25 витков каждая.

Данную схему можно безболезненно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе схема может обойтись и без дросселя и одного из конденсаторов С2 или С3 . Упрощенную схему может собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель.

собираем схему питания светодиода от батарейки своими руками на коленке

Cхема хороша еще тем, что будет непрерывно работать, пока напряжение источника питания не снизится до 0.8 В.

Стабилизаторы и ограничители тока

Стабилизатор стабилизирует проходящий в цепи ток до одного нужного значения, ограничитель, соответственно, ограничивает его. Простейший ограничитель тока, который можно использовать для подключения светодиодов в автомобиле – это резистор. Его номинал рассчитывается индивидуально, исходя из характеристик и количества светодиодов и имеющегося в сети напряжения.

res.jpg

Стабилизатор работает автоматически. Он рассчитан на какое-то определенное значение стабилизации силы тока, которое он поддерживает независимо от скачков напряжения в сети. В отношении светодиодов такие приборы еще называются драйверами.

driv.jpg

Современные лампы

В последние годы мы получаем все более энергоэффективное освещение. С 2012 года в ЕС действует запрет на ввоз лампочек мощностью более 15 Вт (есть некоторые исключения). Украина пока в законодательном плане отстает от этого тренда, но на локальном уровне, люди все чаще покупают в люстры, бра, уличные светильники, светодиодные светильники, настольные лампы именно с энергоэффективными лампочками, отмечают специалисты компании.

Читайте так же:
Ставим выключатели со светодиодами

Уход из потребления лампочек накаливания сначала сопровождался заменой их люминесцентными и галогенными аналогами, которые были намного более энергоэффективны. Однако они дольше запускались и имели еще один серьезный недостаток: они содержат ртуть. Поэтому постепенно отказались и от них. Галогенные лампы же по-прежнему используются в основном в прожекторах, но их использование постепенно прекращается.

То, что очевидной заменой стали светодиодные лампы, вполне понятно. Современная светодиодная лампа мощностью 9 Вт светит так же, как старомодная лампа мощностью 60 Вт. Светодиодная лампа также служит намного дольше, может быть значительно меньше и не содержит (в отличие от люминесцентных ламп) ртути.

В то же время, технология светодиодных ламп претерпела большие изменения с тех пор, как начала находить свое применение в потребительских осветительных приборах https://www.brille.ua/lustra-svoimi-rukami/. Современные светодиодные лампы имеют более длительное время работы, лучшую цветопередачу, лучшее рассеивание света и меньшее энергопотребление, чем аналог пятилетней давности.

Световой поток (люмен)

Самая важная характеристика лампы — это то, насколько ярко она светит. В прошлом, когда лампочки накаливания были единственным типом ламп, это обычно описывалось как количество ватт (Вт). Ватт был индикатором того, сколько света давала лампа, поскольку соотношение мощности и света было пропорциональным.

У современных ламп другое соотношение между мощностью и тем, сколько света они излучают. Поэтому количество люменов используется вместо этого, чтобы описать, сколько света излучает лампа. Люмен сокращенно ch и является единицей СИ для светового потока. Чем выше световой поток лампы, тем она ярче.

Директива ЕС по экодизайну содержит таблицу перевода, которая преобразует показания мощности лампочек в показания светового потока. Значения в таблице являются приблизительными, и перевод может применяться только к всенаправленным источникам света (не прожекторам).

Лампочка (мощность)Светодиодная лампа (световой поток)
15 Вт136 лм
25 Вт249 лм
40 Вт470 лм
60 Вт806 лм
75 Вт1 055 лм
100 Вт1 521 лм

Существует два типа всенаправленных светодиодных ламп: традиционные светодиодные лампы и светодиодные лампы накаливания. Традиционные светодиодные лампочки содержат плоскую монтажную плату, на которой установлены светодиоды. Недостатком этого типа ламп является то, что она дает более слабое светорассеяние, чем старые лампочки. Эту проблему решают светодиодные лампы накаливания. В них светодиоды вместо этого установлены на вертикальных нитях накала. Таким образом, светодиодные лампы накаливания могут иметь такое же рассеивание, как и старые лампы накаливания.

светодиодная лампочка

Светодиодная лампа накаливания

Яркость (кандела)

Чтобы лучше понять, насколько ярко светит прожектор, можно использовать величину яркости. Яркость измеряется в канделах, сокращенно кд. В отличие от светового потока, кандела учитывает угол, под которым излучается свет. Таким образом, два светильника с одинаковым световым потоком, но разными углами рассеяния также имеют разную яркость (светильник с меньшим углом рассеяния имеет более высокий световой поток).

Угол раскрытия (точечные светильники)

Световой поток (люмен) сам по себе не является оптимальной единицей для определения количества света, обеспечиваемого направленным прожектором. Мы воспринимаем свет по-разному, в зависимости от того, как он направлен. Поэтому при выборе светильников следует также учитывать угол рассеяния источника света.

Два источника света могут иметь разную силу, даже если они имеют одинаковый световой поток. Если один распространяет свет выше 38°, а другой — выше 30°, последний будет ощущаться сильнее.

Свет от светильника сильнее всего в середине светового конуса и становится слабее к краям. Угол рассеяния — это угол, при котором остается не менее половины яркости.

Размер светового луча источника света также зависит от его высоты. Вот таблица того, насколько большим будет диаметр светового конуса на высоте двух и трех метров соответственно.

10 °15 °20 °25 °30 °35 °40 °45 °50 °
2 м0,3 м0,5 м0,7 м0,9 м1,1 м1,3 м1,5 м1,7 м1,9 м
3 м0,5 м0,8 м1,1 м1,3 м1,6 м1,9 м2,2 м2,5 м2,8 м

Энергосбережение (Вт)

Насколько энергоэффективна лампа, ясно показано на ее упаковке. Теперь всегда должна быть информация о классе энергоэффективности лампы. Чем выше класс энергоэффективности, тем она более энергоэффективена.

На этикетке энергоэффективности упаковки также указано, сколько киловатт-часов потребляет лампа за 1000 часов. Это позволяет легко составить представление о том, сколько стоит ее эксплуатация.

1000 часов работы можно также записать как:

  • горит круглосуточно 42 дня
  • горит восемь часов в день в течение четырех месяцев
  • горит три часа в день в течение одиннадцати месяцев
  • горит по часу в день почти три года.

Цветовая температура (кельвин)

Все лампы имеют цветовую температуру. Она указывается в градусах Кельвина (K) и описывает, насколько теплый или холодный свет она излучает. Более теплый свет не обязательно лучше, чем более холодный, но разные цветовые температуры подходят для разных условий.

Лампочки с разной цветовой температурой

Обычная лампочка излучает свет с цветовой температурой 2700 кельвинов. Хотя этот свет воспринимается как белый, на самом деле он немного желтоватый. Поэтому его обычно называют теплым белым. То, что в контексте освещения считается белым светом, составляет около 4000 кельвинов. Это часто воспринимается как нечто стерильное и поэтому не подходит в качестве общего освещения в домах. С другой стороны, он идеален, например, в лампе для чтения.

Поскольку трудно представить, что означает цветовая температура, часто используются упрощающие термины, такие как теплый белый, белый и дневной белый. В стандарте для освещения рабочих мест (SS-EN 12464-1) эти понятия определены следующим образом.

  • Теплый белый: ниже 3300 кельвинов
  • Белый: от 3300 до 5300 кельвинов
  • Дневной свет: более 5300 кельвинов

Цветопередача (CRI)

Когда были выпущены светодиодные лампы первого поколения, многие стали недовольны качеством света. Казалось, что цвета искажались, когда использовались такие источники света. Сегодняшние светодиодные лампы стали намного лучше. Чтобы указать, насколько они хороши, используется индексная шкала, называемая CRI (индекс цветопередачи) или Ra-индекс (средний показатель рендеринга).

индекс цветопередачи

Шкала CRI варьируется от 0 до 100, где 100 — лучший вариант. Считается, что лампы накаливания и галогенные лампы обеспечивают наилучшую цветопередачу, и поэтому они имеют значение CRI 100. Светодиодные лампы изначально давали значительно слабый показатель (часто ниже CRI 70), но разработка продолжалась. С сентября 2013 года все вновь импортируемые в ЕС и новые светодиодные лампы для общего освещения в домашних условиях должны иметь индекс цветопередачи выше 80.

Номера цвета

Может быть трудно вспомнить, что означают все различные цветовые репродукции и цветовые температуры. Поэтому для описания свойств источников света иногда используются номера цветов. Номера цветов в основном используются в люминесцентных лампах, но встречаются и в других типах источников света.

Номер цвета — это трехзначное число, которое содержит информацию как о цветопередаче, так и о цветовой температуре. Это может быть, например, номер цвет 830. Первое число (8) указывает, где находится источник света на шкале воспроизведения цвета. 8 означает выше CRI 80, а 9 означает выше CRI 90. Две последующие цифры (30) соответствуют первым двум цифрам цветовой температуры (3000 Кельвинов).

Таким образом, номер цвета 830 означает, что источник света имеет индекс цветопередачи выше 80 по цветопередаче и имеет цветовую температуру 3000 кельвинов (теплый белый). Цветовой номер 940 означает, что источник света имеет индекс цветопередачи выше 90 и цветовую температуру 4000 кельвинов (белый).

Цветовая температураCRI> 80CRI> 90
2700 К827927
3000 К830930
4000 К840940
6500 К865965

Срок жизни

Светодиодные лампы имеют гораздо более длительный срок службы («время горения») — чем старомодные лампочки. Срок службы современной качественной светодиодной лампы составляет 30 000 часов. Это соответствует:

  • более трех лет свечения, если она постоянно включена;
  • более десяти лет свечения, если горит восемь часов в день;
  • более 41 года, если горит два часа в сутки.

Длительный срок службы светодиодных ламп открыл возможности для светильников со встроенными светодиодными источниками света. Такие светильники можно делать очень тонкими, что быстро сделало их популярными. Кроме того светодиодные лампы можно делать с регулируемым светом и цветом, что часто используется в светильниках в «умных домах».

Интенсивность освещения (люкс)

Еще одна величина, которая часто упоминается в контексте освещения, — это освещенность. Освещенность — это световой поток, приходящийся на квадратный метр. Он измеряется в люксах (лк), а 1 люкс — это просто 1 люмен на квадратный метр (лм / м 2 ).

Освещенность не является свойством источника света. Это результат того, как световые потоки одного или нескольких источников света падают на поверхность. Освещенность обычно используется, когда, например, кто-то хочет измерить, насколько хорошо освещена комната. 1 люкс — это приблизительный уровень освещенности как ночью при полной луне. В Украине рекомендует, чтобы общее освещение в помещениях для обычных офисных работ составляло не менее 300 люкс (освещение на месте не менее 500 люкс) . В домашних условиях обычно используется значительно более низкая освещенность.

Готовые к использованию регуляторы яркости

Регулятор, который продается в готовом виде для светодиодных ламп, называются диммером. Частота импульсов, создавая им, достаточно велика для того, чтобы мы не чувствовали мерцания. Благодаря ШИМ контролеру осуществляется плавная регулировка, позволяющая добиваться максимальной яркости свечения или угасания лампы.

Встраивая такой диммер в стену, можно пользоваться им, как обычным выключателем. Для исключительно удобства регулятор яркости светодиодов может управляться радио пультом.

Способность ламп, созданных на основе светодиодов, менять свою яркость открывает большие возможности для проведения световых шоу, создания красивой уличной подсветки. Да и обычным карманным фонариком становится значительно удобнее пользоваться, если есть возможность регулировать интенсивность его свечения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector