мкд у светодиода что это

16.08.202316.08.2023 admin 0 Comments

ЯРКОСТЬ СВЕТОДИОДА

ЯРКОСТЬ СВЕТОДИОДА

Что касается конкретно яркости светодиодов, то она представляет собой суммарную мощность, выделившуюся в виде света – излучающая энергия или излучающий поток, и измеряется она в ваттах. Но насколько ярким окажется объект, будет зависеть и от дополнительных факторов: сколько излучаемого потока выпущено в направлении наблюдателя и насколько чувствителен наблюдатель к длине волны света.

Здесь мы введём понятие стерадиан – телесный угол, твердых объёмных углов. Проще говоря конус с вершиной в источнике света. Если поток излучения источника – светодиода или лампы, одинаковый во всех направлениях, интенсивность излучения будет равна общему потоку излучения, разделенному на 12,57 стерадиан, пространственный угол полной сферы. В светодиодах, излучающий поток концентрируется в луче, а интенсивность излучения будет равна излучающему потоку, поделенному на пространственный угол луча. Ширина углов обычно обозначается в градусах, а интенсивность излучения обычно выражается в милливаттах на стерадиан мВт / ср., что вызывает необходимость перевода угла луча в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos(θ/2)), где sr – телесный угол, в стерадианах, и θ – это угол луча.

Световой поток измеряется в люменах, а сила света измеряется в люменах на стерадиан и названная канделой. Отношения между световым потоком, силой света и углом луча означают, что акцентом учета светодиода в более плотных лучах при уменьшающемся угле луча, увеличит силу света (то есть яркость) без увеличения светового потока. Поэтому при покупке светодиода для освещения – светодиод с 1000 милликандел и 45° углом обзора, даст столько же света, как светодиод в 10000 милликандел с 12° углом обзора. Светодиод, как видим достаточно яркий, но эта яркость узконаправленная.

Яркость светодиодов принято измерять в милликанделах – 1 мкд = 0.001 канделы. Обычные советские светодиоды имеют яркость в диапозоне 20 – 50 мкд., а сверхяркие светодиоды могут достигать 20000 мкд и выше. Чтоб было ещё нагляднее замечу, что обычная лампа накаливания 100 Вт производит около 1500 люмен, и если свет будет излучаться одинаково во всех направлениях, она будет иметь яркость около 120 000 мкд. Но если луч будет узконаправленный в угле 20°, она будет иметь яркость окло 16 000 000 мкд. Так что светодиодам, даже сверхмощным всё ещё далеко до ламп в плане излучаемой яркости, но с каждым месяцем этот разрыв стремительно сокращается.

Источник

От чего зависит яркость свечения светодиода: основные параметры, в чем измеряется и как увеличить

Рядового потребителя при покупке осветительного прибора интересует не напряжение или ток, а яркость светодиода, так как она отличается от показателя других ламп. Внедрение новых технологий требует иного подхода к хаpaктеристикам светотехники. Основные параметры, в том числе яркость свечения, хорошие производители обозначают в маркировке, на упаковке, в технической документации. Для правильного выбора необходимо знать значение букв и цифр, уметь определить, какой прибор допускает регулировку яркости, какой – нет.

Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется

Яркостью свечения называют показатель света, равный соотношению силы светового потока к косинусу угла, под которым он излучается, и освещаемой площади. Другое определение – освещенность в точке, перпендикулярной к источнику, к углу, в который заключен луч. Яркость свечения обозначается буквой «L», измеряется в милликанделах на метр в минус второй степени (кд*м-2). У обычных светодиодов яркость 20-50 мкд, у сверхярких – до 20 000 мкд. От этого показателя зависит восприятие предметов глазами человека.

Если говорить о светодиодах, то у них яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина – в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет соотношением потока к прострaнcтвенному углу (в градусах). Чаще всего градусы переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ – угол луча.

Параметры, влияющие на яркость

Насколько ярко будет отображаться освещаемый объект, зависит не только от светового потока. Яркость свечения зависит так же от плотности луча и чувствительности наблюдателя.

Сила тока

Во время работы сила тока на светодиоде зависит от напряжения. При незначительном увеличении вольтажа электроток повышается многократно, вместе с ним и яркость свечения. Но этим параметром можно управлять, если включить в схему аналоговый или широко-импульсный модулятор, обеспечивающий функцию диммирования. Читайте также Устройство, виды и подключение RGB светодиодов

Зависимость яркости свечения идеального светодиода от электротока линейная. На пpaктике зависит от потерь на выделении тепла и дифференциального сопротивления кристалла. Существует предел, после которого повышать ток нельзя из-за перегрева p-n-перехода, способного вывести LED из строя.

Технология

Светодиод – это источник света точечного типа, направленность луча определяет конструкция. Параметры меняются в зависимости от оптических свойств и наличия в приборе люминофора, рассеивателей и линз. Независимо от устройства интенсивность свечения регулируется минимальными изменениями тока.

У светодиода при высокой плотности луча (небольшом угле излучения) яркость свеяения увеличивается независимо от объема потока.

Внимание! При покупке необходимо учитывать, что источник с тысячей милликандел и углом излучения 45 градусов будет давать такой же поток, как с углом 12 градусов, но при втором варианте луч будет ярче.

Площадь кристалла

Еще один показатель, от которого напрямую зависит объем светового потока и яркость свечения – величина кристалла. Например, площадь СМД 3528 3,5х2,8 мм, площадь СМД 5630 – 5,6х3 мм, световой поток соответственно 6-8 и 50 люмен. Самые новые кристаллы отличаются большими размерами и высокими показателями интенсивности свечения. Это объясняется тем, что излучение в любом чипе зависит от величины р-n перехода.

Важно! При покупке необходимо знать, что неизвестные китайские производители это используют. Вместо больших кристаллов на 1 Вт они ставят маленькие на 0,75 или 0,5 Вт, при подаче заявленного тока их срок службы значительно сокращается или они перегорают.

Что можно узнать из маркировки

У именитых производителей маркировка достаточно длинная, поэтому размещается на упаковке или в технической документации. Ленты поставляются с маркировкой на катушке. Данные можно спросить у продавца, если их нельзя найти.

Для обычных светодиодов не существует стандартных обозначений, каждый производитель использует свои. Яркость свечения всегда указывается в маркировке мощных ламп.

На SMD указываются только размеры чипа, определить интенсивность свечения можно только из техдокументации. Philips на своей продукции указывает световой поток в люменах, Samsung кодирует этот показатель под цифрами, значение которых можно найти в специальных таблицах. На изделиях CREE из маркировки можно узнать только цветопередачу, обозначенную как CRI.

Важно! Маркировка является одним из факторов, затрудняющих выбор светодиодных источников света при отсутствии определенного уровня знаний.

Способы регулировки яркости

Зная, что яркость свечения любого светодиода зависит от тока, можно сделать логический вывод, что хаpaктеристики луча меняются одновременно с увеличением или уменьшением подаваемых на кристалл ампер. При аналоговом регулировании резисторами интенсивность свечения регулируется ступенчато, поэтому в схему необходимо включить стабилизатор LM317, фиксирующий ток и напряжение. Такой способ регулирования используется в трaнcпортных средствах и при подключении светодиодов к источнику постоянного напряжения.

Лучшим способом считается широтно-импульсной модуляции с включением в схему резистора и контроллера (если диоды цветные). На светодиод подаются импульсы определенной частоты, то есть, питание включается и выключается очень быстро, светодиод открывается каждый раз, но глаза это не улавливают.

Важно! Интенсивность свечения ламп с цоколем на основе светодиодов нельзя регулировать, если они не специальные (на упаковке возможность диммирования не указана). Для обычных ламп используется балластный блок питания на основе конденсаторов.

Основные выводы

Измерить интенсивность свечения светодиода в домашних условиях невозможно. Этот показатель редко указывается в маркировке, для правильного выбора необходимо знать его зависимость от размеров кристалла, потока света и угла излучения.

Возможность менять яркость (использовать диммирование) широко используется в быту для экономии электроэнергии и устройства специальных систем освещения. Интенсивность свечения можно уменьшить при просмотре телевизионных программ, во время отдыха, для ночного освещения детских комнат. Удобство использования повышает возможность управления диммированием при помощи пульта управления или автоматически (с учетом движения и времени).

Источник

Выбор светодиодов для задних LED-фонарей

Конечно среди рабочей недели выкроить время на анализ и выбор типа светодиодов для ремонта задних LED-фонарей очень сложно, но все таки минимальный анализ я все-таки сделал. Поэтому, кто знает больше инфы или если я ошибся с выбором, прошу предлагать свои варианты и типы (марки) светодиодов.

Вариант 1. Самым простым способом на мой взгляд мог бы быть вариант с использованием светодиодов круглой формы с расстоянием между анодом и катодом в 2,5 мм. Они имеют различный цвет свечения (есть и красный, и белый, и оранжевый)

Этот вариант имеет еще одно преимущество — не требуется что-то «мудрить» с имеющимися платами под светодиоды.

Вариант 2. В этом варианте рассмотрим светодиоды на чипе SMD. По типу и цвету свечения они бывают тоже разными. Достаточно миниатюрные и по ценам стоят чуть дороже круглых. Максимальная сила света Iv макс., может варьироваться от примерно 200 мКд до 5000 мКд.

Видео к сожалению не нашел.

Вариант 3. Здесь рассмотрим сверхмощные светодиоды на подложке, которые в основном используются для подсветки в квартирах. Цена одного такого изделия переваливает за 500 рублей. Крайне дорого, учитывая количество требуемых светодиодов

А вот видео про них

Далее приведу технические характеристики одного из типов с 5мм линзой

Красным цветом отмечена — Максимальная сила света Iv макс., которая для белого цвета достигает 12000 мКд, для оранжевого — 4500 мКд, для красного 3000 мКд.

В качестве вывода. Пока остановился на варианте 4 — светодиоды «Пиранья». Это связано с нормальной ценой, видимым углом в 80 градусов, температурными параметрами их работы, наличием линзы рассеивания и т.д. Но при этом есть вопросы по подгонке штатных плат для их монтажа, а также необходимостью рассмотрения использования этих светодиодов белого свечения, вместо красных, так как у красных параметры силы света хуже, да и есть красное стекло, которые будет преобразовывать из свет из белого в красный.

Так что после небольшого обдумывания, буду делать заказ!

Спасибо за внимание!

Всем удачи на дорогах! Берегите себя!

Источник

Немного о светодиодах

Давным давно я откопал в интернете интересную статью, по которой пытался въехать в суть светодиодной хитрости. Написано конечно много и временами нудно, но довольно доходчиво и полезно. На авторство не претендую. Человека, написавшего данный материал я указал внизу статьи. В общем, изучайте граждане =)

————————————————————————————————————————
Накнулся в конфе на тему о поворотниках на светодиодах, и так как сам об этом размышлял, то решил написать небольную статейку. Сразу скажу, что здесь я коснусь в основном электрики. Механика конструкции на ваш вкус.

Сперва о плюсах и минусах.

Один из таких плюсов, постоянно приводимый в различных печатных издания, это значительно меньшее по срвнению с лампами накаливания, время зажигания светодиода, что повышает безопасность движения. Хотя я считаю, что не так уж и велика эта разница во времени.

Второй плюс, это значительно более высокая надежность. Светодиод может спокойно работать по десять лет и более. Это особенно характерно при большой вибрации.

Третий плюс, меньшее энергопотребление. Поворотник из 30 светодиодов потребляет не более 5 Вт (смотря какие светодиоды).

И четвертый плюс, который должны более всего оценить именно российские мотолюбители – это возможность создавать оптику любой формы. Например можно смонтировать передние поворотники в зеркалах.

Теперь минус — это высокая стоимость.

Кроме этого, если вы будете делать поворотники, то стандартный прерыватель вам скорее всего не подойдет (так как разная мощность), и необходимо будет изготовить специальный. Но, зато вы можете сделать их 4 штуки (я прикидывал, они получаются недорогими) и смонтировать каждый в своем поворотнике. Представляете какая будет надежность.

Также, может возникнуть проблема с передним габаритом, так как белых светодиодов нет. (есть — прим. SHTRLZ) Но HEWLETT-PACKARD выпускает светло-голубые, можно попробывать их.

Теперь о светодиодах.

Прежде всего, яркость обычных светодиодов составляет 20 – 50 мКд (милликанделл). Такие вам не годяться. Необходимы сверхяркие светодиоды (яркость составляет 1000 – 4000 мКд, такие используются в светофорх).

Кстати, 4000 мКд это очень не хилая ярксть, такой светодиод слепит глаза не хуже фонарика.

В России сверхяркие светодиоды выпускает завод Протон Оптоэлектроника в г. Орел. Из зарубежных известны такие фирмы-производители как KINGBRIGHT ELECTRONIC и HEWLETT-PACKARD ( у HP светодиоды дороже).

Кроме того светодиоды разделяються по диаметру (в основном 5 мм, 8 мм, 10 мм и 20 мм), по форме (круглые, прямоугольные и т.д.), по цвету свечения (обычно, также, указывают длину волны излучения), по цвету рассеивателя (окрашенные или неокрашенные), по типу рассеивателя (диффузионый – когда корпус светодиода матовый и прозрачный – когда, соответственно, корпус прзрачный) и по цене (чем ярче, тем дороже. Красные и желтые дешевле зеленых и синих при одинаковой яркости, так как используется другая технология изготовления криссталлов).

Яркость сильно зависит от рассеивателя. Диффузионные светодиоды имеют больший угол излучения (обычно 45 — 60 град), но меньшую яркость (при одинаковой стоимости). У прозрачных светодиодов угол излучения обычно лежит в пределах 15 – 30 град.

Вот цены на светодиоды в Москве, в Платане (Чип и Дип) на 1.09.02 г.

Наименование… Цена, руб…Производитель
10R3SCB-6, св.диод кр.d=10мм, 1200мКд…11.00…TWN
10Y3SCB-6, св.диод жл.d=10мм, 1200мКд…11.00…TWN
L-1503SRC-C св.д. кр.d=5мм 1000мКд…6.10…KNBR
L-1503SRC-Dсв.диод кр.d=5мм 1500мКд…4.20…KNBR
L-1503SRC-Eсв.диод кр.d=5мм 2800мКд…11.00…KNBR
L-1503SRC-Fсв.диод кр.d=5мм 4000мКд…10.00…KNBR
L-1513SRC-D св д. кр.d=5мм 2000мКд…5.80 …KNBR
L-1513SRC-E св.д. кр.d=5мм 3500мКд …9.60…KNBR
L-1513SRC-F св.д. кр.d=5мм 4500мКд…12.00…KNBR
L-1543SRC-E св.диод кр.d=5мм2000мКд…9.60…KNBR
L-53SRC-C св.д.кр. d=5мм 1000мКд…4.80…KNBR
L-53SRC-DU св.диод кр.d=5мм 1200мКд…3.60…KNBR
L-53SRC-DV св.диод кр.d=5мм 1500мКд…3.90…KNBR
L-53SRC-DW св.диод кр.d=5мм 1800мКд…9.00…KNBR
L-53SRC-E св.диод кр.d=5мм 2800мКд…9.00…KNBR
L-793SRC-B св.диод кр.d=8мм1000мКд…9.00…KNBR
L-793SRC-C св.диод кр.d=8мм 1500мКд…5.20…KNBR
L-793SRC-D св.диод кр.d=8мм 1800мКд…13.00…KNBR
L-793SRC-E св.диод кр.d=8мм 2800мКд…13.00…KNBR

Как видно из таблицы, можно найти светодиод яркостью 2000 мКд за 5,80 руб. Если взять на стоп-сигнал около 40 шт., то это обойдеться в 232 руб. Зато, вы можете придать стоп-сигналу любую форму, даже разделить его на две, три части.

Светодиоды расчитываются на определенный ток. Это значит, что не бывает, например, 5 вольтовых или 12 вольтовых светодиодов. Вместо этого бывают, например, 20 «мАмперные» или 50 «мАмперные» и т.д. Напряжение на светодиоде колеблеться от 1,5 В до 2,5 В (в зависимости от марки светодиода, и связано с технологией производства) и слабо зависит от тока. Соответственно, если нужно запитать светодиод от 13,8 В, необходимо задать нужный нам, протекающий через него ток. Проше всего это сделаеть с помощью резистора R.

Здесь VD — светодиод, а R – токозадающий резистор.

Для расчета R необходимо знать следующие параметры светодиода:

1. Максимально допустимый прямой ток через светодиод Ivdmax

2. Падение напряжения на на светодиоде Uvd в прямом направлении (обычно в справочниках указывается при каком токе присходило измерение)

При расчетах не обязательно абсолютная точность, так как все электронные компоненты имеют разброс параметров от 5 до 20%.

Теперь пользуясь законами Киргофа находим R:

Где U – напряжни питания,
Uvd — падение напряжения на на светодиоде,
Ivdmax — максимально допустимый прямой ток через светодиод.
Коэффициент 0.75 берем для обеспечения необходимой надежности (обычно в пределах 0.7 – 0.8). Так как, чем ближе заданный нами ток к максимально допустимому, тем меньше надежность.

При этом протекающий через светодиод рабочий ток будет составлять 0.75 от максимально допустимого.

Иногда, в справочных данных указывается рабочий ток Ivd (обозначение может быть другим), тогда коэффициент берем равным 1.

Мощность сопротивления рассчитывается по формуле:

При этом рабочий ток через светодиоды составит:

Так как вам необходимо не один, а штук 10 – 20 светодиодов, то схема включения будет вглядеть так:

Здесь FU – предохранитель на ток :

Ictmax > Ifu > 1,2*m*Ivd, А (4)

Где,
m – число паралельно включенных линеек светодиодов.

Ictmax – максимальный ток стабилизации стабилитрона VD1 (указывается в справочниках).

Uct — напряжение стабилизации стабилитрона VD1, должно быть равен U, при котором через светодиоды будет протекать ток Ivdmax, для того, чтобы при слишком большом напряжении он открылся и сработал предохранитель:

Uct = (R*Ivdmax + n*Uvd), В (5)

По Ictmax и Uct необходимо выбрать стабилитрон из справочника. Стабилитрон и предохранитель защищают схему от перенапряжения.

R = (U – n*Uvd)/(Ivdmax*0,75), Ом (6)

Где n – число светодиодов в одной линейке (подключенных на один резистор),

Мощность сопротивления рассчитывается по формуле:

Эту формулу можно записать в другом виде:

Например:
У нас есть светодиоды с Ivdmax = 70 мА и Uvd = 1,85 В и мы используем 4 линейки по 5 светодиодов (итого 20). Тогда при U = 13,8 B:

R=(13,8 B-5*1,85 B)/(70 мА*0,75)=86,6 Ом.

Такие сопротивления найти трудно, так как все номиналы привязаны к стандартному ряду сопротивлений. Наиболее распространен ряд Е24. Выбираем ближайший из ряда, больше расчетного. Это 91 Ом.

N=91 Oм*(70 мА*0,75)^2=0,251 Вт (берем 0,25 Вт)

Сопротивление берем мощностью не меньше рассчитанной.

Ivd=Ivdmax*0.75 = 52,5 мА

Ictmax > Ifu > 1,2*4*52,5 мА = 252 мА (можно взять 250 мА)

Uct = (91 Ом*70 мА + 5*1,85) = 15,6 В (Можно взять на 15 В).

Из формулы (8) видно, что чем больше светодиодов в линейке, тем меньше рассеиваемая мощьность резистора, да и самих резисторов понадобиться меньше. Но увеличивать число светодиодов в линейке до максимально возможного нельзя. Сейчас объясню почему. Дело в том, что напряжение бортовой сети не когда на бывает абсолютно стабильным., а постоянно изменяется, хотя и в небольших пределах, в то время как Udv практически не меняется. Посмотрим как будет изменяться ток через 4, 5 и 6 светодиодов с Ivdmax = 70 мА и Uvd = 1,85 В, при сопротивлении R=86,6 Ом рассчитанном для U = 13,8 B, если бортовое напряжение U изменяется от 12 В до 14,5 В.
Результаты вычеслений я свел в таблицу:

Наименование…U = 12 B…U = 13,8 B…U = 14,5 B
Ток через 4 светодиода, мА…37,7 мА…52,5 мА…58,2 мА
Ток через 5 светодиодов, мА…31,7 мА…52,5 мА…60,5 мА
Ток через 6 светодиодов, мА…17,5 мА…52,5 мА…66,1 мА

Из таблицы видно, что чем больше светодиодов в линейке, тем больше колебания тока, а значит и яркость, при изменении бортового напряжения. Так 6 светодиодов при U=12 В будут светить очень слабо, а при U>14,5 В могу и сгореть.

Поэтому здесь необходимо находить компромисс, изходя из того, насколько стабильно у вас напряжение бортовой сети.

Теперь немного о конструкции

Во первых, рассеиватель. Дело в том, что светодиоды излучают свет определенной длинны волны, и если цвет рассеивателя не будет соответствовать цвету излучения, то из-за этого будет уменьшаться яркость. Поэтому рассеиватель лучше использовать белый – прозрачный.

Во вторых о креплении светодиодов. Светодиоды вместе с резисторами можно запаять на печатную плату из стеклотекстолита. Но, для увеличения угла излучения светодиоды должны запаиваться не все вертикально, а под разными углами. Если взять тонкий текстолит, то плату можно изогнуть. Кроме этого, для защиты от вибрации, необходимо устанавливить светодиоды на держатели или залить выводы каким нибудь компаундом. При пайке будьте осторожны, не перегревайте светодиоды и не паяйте слишком близко к корпусу.

Источник

От чего зависит яркость свечения светодиода и как ее регулировать

Рядового потребителя при покупке осветительного прибора интересует не напряжение или ток, а яркость светодиода, так как она отличается от показателя других ламп. Внедрение новых технологий требует иного подхода к характеристикам светотехники. Основные параметры, в том числе яркость свечения, хорошие производители обозначают в маркировке, на упаковке, в технической документации. Для правильного выбора необходимо знать значение букв и цифр, уметь определить, какой прибор допускает регулировку яркости, какой – нет.

Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется

Если говорить о светодиодах, то у них яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина – в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет соотношением потока к пространственному углу (в градусах). Чаще всего градусы переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ – угол луча.