LED blanches super lumineuses. Sortie lumineuse LED blanche, angle de faisceau et puissance LED

Les plantes d'intérieur n'ont pas toujours assez de lumière à la maison. Sans cela, leur développement sera lent ou incorrect. Pour éviter cela, vous pouvez installer des LED pour les plantes. C'est cette lampe qui est capable de donner le spectre de couleur nécessaire. largement utilisé pour l'éclairage des serres, des vérandas, des jardins intérieurs et des aquariums. Ils remplacent bien la lumière du soleil, sont peu coûteux et ont une longue durée de vie.

La photosynthèse des plantes est un processus qui se déroule avec suffisamment de lumière. Les facteurs suivants contribuent également à la bonne : température ambiante, humidité, spectre lumineux, durée du jour et de la nuit, suffisance en carbone.

Détermination de la suffisance lumineuse

Si vous décidez d'installer des lampes pour plantes, vous devez le faire aussi correctement que possible. Pour ce faire, vous devez décider quelles plantes manquent de faisceau et lesquelles seront redondantes. Si l'éclairage est conçu dans une serre, il est nécessaire de prévoir des zones avec un spectre différent. Ensuite, vous devez déterminer le nombre de LED elles-mêmes. Les professionnels le font avec un appareil spécial - un luxmètre. Vous pouvez également faire des calculs par vous-même. Mais il faut creuser un peu et concevoir le bon modèle.

Si le projet concerne une serre, il existe une règle universelle pour toutes sortes de sources lumineuses. Lorsque la hauteur de la suspension augmente, l'éclairement diminue.

LED

Le spectre du rayonnement de couleur est d'une grande importance. La solution optimale serait des LED rouges et bleues pour les plantes dans un rapport de deux à un. Combien de watts l'appareil aura n'est pas un gros problème.

Mais plus souvent utilisé un seul watt. S'il est nécessaire d'installer vous-même des diodes, il est préférable d'acheter des bandes prêtes à l'emploi. Vous pouvez les fixer avec de la colle, des boutons ou des vis. Tout dépend des trous prévus. Il existe de nombreux fabricants de tels produits, il est préférable de choisir un vendeur bien connu et non un vendeur sans visage qui ne peut pas garantir son produit.

Longueur d'onde lumineuse

Le spectre de la lumière naturelle du soleil contient à la fois du bleu et du rouge. Ils permettent aux plantes de développer leur masse, de grandir et de fructifier. Lorsqu'il est irradié uniquement avec un spectre bleu d'une longueur d'onde de 450 nm, le représentant de la flore sera sous-dimensionné. Une telle plante ne pourra pas se vanter d'une grande masse verte. Il portera aussi mal ses fruits. Lorsqu'il est absorbé dans la gamme rouge avec une longueur d'onde de 620 nm, il développera des racines, fleurira bien et portera des fruits.

Avantages des LED

Lorsqu'une plante est éclairée, elle va jusqu'au bout : de la pousse au fruit. En même temps, pendant ce temps, seule la floraison se produira pendant le fonctionnement du dispositif luminescent. Les LED pour plantes ne chauffent pas, il n'est donc pas nécessaire d'aérer fréquemment la pièce. De plus, il n'y a aucune possibilité de surchauffe thermique des représentants de la flore.

Ces lampes sont indispensables pour la croissance des semis. La directivité du spectre de rayonnement contribue au fait que les pousses se renforcent en peu de temps. Un autre avantage est la faible consommation d'énergie. Les LED viennent en deuxième position Mais elles sont dix fois plus économiques Les LED pour les plantes durent jusqu'à 10 ans. - de 3 à 5 ans. En installant de telles lampes, vous n'aurez plus à vous soucier de les remplacer pendant longtemps. Ces lampes ne contiennent pas de substances nocives. Malgré cela, leur utilisation dans les serres est très préférable. Le marché représente aujourd'hui un grand nombre de modèles différents de telles lampes: elles peuvent être suspendues, fixées au mur ou au plafond.

Les moins

Pour augmenter l'intensité du rayonnement, les LED sont assemblées dans une grande structure. Ceci est un inconvénient uniquement pour les petites pièces. Dans les grandes serres, ce n'est pas indispensable. L'inconvénient peut être considéré comme un coût élevé par rapport aux analogues - les lampes fluorescentes. La différence peut aller jusqu'à huit fois la valeur. Mais les diodes seront amorties après plusieurs années de service. Ils peuvent économiser beaucoup d'énergie. Une diminution de la luminescence est observée après l'expiration de la période de garantie. Avec une grande surface de serre, plus de points d'éclairage sont nécessaires par rapport aux autres types de lampes.

Radiateur Luminaire

La chaleur doit être évacuée de l'appareil. Ce sera mieux fait par un radiateur, qui est constitué d'un profilé en aluminium ou d'une tôle d'acier. Moins de travail nécessitera l'utilisation d'un profil fini en forme de U. Le calcul de la surface du radiateur est facile. Elle doit être d'au moins 20 cm 2 pour 1 watt. Une fois tous les matériaux sélectionnés, vous pouvez tout collecter en une seule chaîne. Les LED pour la croissance des plantes sont mieux alternées par couleur. Ainsi, un éclairage uniforme sera obtenu.

PhytoLED

Un nouveau développement tel qu'une phyto-LED peut remplacer les homologues conventionnels qui brillent d'une seule couleur. Le nouvel appareil en une seule puce a rassemblé la gamme nécessaire de LED pour les plantes. Il est nécessaire à tous les stades de croissance. La phytolampe la plus simple consiste généralement en un bloc avec des LED et un ventilateur. Ce dernier, à son tour, peut être réglé en hauteur.

Lampes lumière du jour

Les lampes fluorescentes sont longtemps restées au sommet de la popularité dans les jardins familiaux et les vergers. Mais de telles lampes pour plantes ne correspondent pas au spectre de couleurs. Elles sont de plus en plus remplacées par des phyto-LED ou des lampes fluorescentes à usage spécifique.

sodium

Une lumière de saturation aussi forte, comme celle d'un appareil au sodium, ne convient pas pour être placée dans un appartement. Son utilisation est opportune dans les grandes serres, les jardins et les serres dans lesquelles les plantes sont éclairées. L'inconvénient de ces lampes est leur faible performance. Ils convertissent les deux tiers de l'énergie en chaleur et seule une petite partie va au rayonnement lumineux. De plus, le spectre rouge d'une telle lampe est plus intense que le bleu.

Nous fabriquons nous-mêmes l'appareil

La façon la plus simple de fabriquer une lampe pour plantes est d'utiliser un ruban comportant des LED. Besoin de spectres rouges et bleus. Ils seront connectés à l'alimentation électrique. Ce dernier peut être acheté au même endroit que les bandes - dans une quincaillerie. Vous avez également besoin d'un support - un panneau de la taille de la zone d'éclairage.

La fabrication doit commencer par le nettoyage du panneau. Ensuite, vous pouvez coller le ruban à diodes. Pour cela, retirez le film protecteur et collez-le sur la dalle avec la face collante. Si vous devez couper le ruban, ses morceaux peuvent être connectés avec un fer à souder.

Les LED pour plantes n'ont pas besoin de ventilation supplémentaire. Mais si la pièce elle-même est mal ventilée, il est conseillé d'installer le ruban sur un profilé métallique (par exemple, en aluminium). Les modes d'éclairage des fleurs dans une pièce peuvent être les suivants :

• pour ceux qui poussent loin de la fenêtre, dans un endroit ombragé, 1000-3000 lux suffiront;
• pour les plantes nécessitant une lumière diffuse, la valeur sera jusqu'à 4000 lux;
• représentants de la flore nécessitant un éclairage direct - jusqu'à 6000 lux;
• pour les plantes tropicales et celles qui portent des fruits - jusqu'à 12 000 lux.

Si vous voulez voir des plantes d'intérieur sous une forme saine et belle, vous devez satisfaire soigneusement leur besoin de lumière. Ainsi, nous avons découvert les avantages et les inconvénients pour les plantes, ainsi que le spectre de leurs rayons.

Écologie de la consommation. Science et technologie : quel type d'éclairage est nécessaire pour obtenir une plante pleinement développée, grande, parfumée et savoureuse avec une consommation d'énergie modérée ?

L'intensité de la photosynthèse sous lumière rouge est maximale, mais sous lumière rouge seule, les plantes meurent ou leur développement est perturbé. Par exemple, des chercheurs coréens ont montré que lorsqu'il est éclairé avec du rouge pur, la masse de laitue cultivée est plus grande que lorsqu'il est éclairé avec une combinaison de rouge et de bleu, mais les feuilles contiennent beaucoup moins de chlorophylle, de polyphénols et d'antioxydants. Et la Faculté de biologie de l'Université d'État de Moscou a découvert que dans les feuilles de chou chinois sous une lumière rouge et bleue à bande étroite (par rapport à l'éclairage avec une lampe au sodium), la synthèse des sucres diminue, la croissance est inhibée et la floraison ne se produit pas.

Riz. 1 Leanna Garfield, Tech Insider - Aérofermes

Quel type d'éclairage est nécessaire pour obtenir une plante pleinement développée, grande, parfumée et savoureuse avec une consommation d'énergie modérée ?

Comment évaluer l'efficacité énergétique d'une lampe ?

Les principaux paramètres d'évaluation de l'efficacité énergétique de phytolight:

• Flux de photons photosynthétiques (FPP), en micromoles par joule, c'est-à-dire en nombre de quanta de lumière compris entre 400 et 700 nm, émis par une lampe consommant 1 J d'électricité.
• Rendement du flux de photons (YPF), en micromoles efficaces par joule, c'est-à-dire en nombre de quanta par 1 J d'électricité, compte tenu du facteur - la courbe McCree.

FPP s'avère toujours un peu plus élevé que YPF(courbe McCree est normalisé à un et dans la majeure partie de la gamme est inférieur à un), de sorte que la première métrique est bénéfique pour les vendeurs de luminaires. La deuxième mesure est plus avantageuse pour les acheteurs, car elle évalue plus adéquatement l'efficacité énergétique.

Efficacité SHP

Les grandes entreprises agricoles avec une vaste expérience, comptant de l'argent, utilisent encore des lampes au sodium. Oui, ils acceptent volontiers d'accrocher les lampes LED qui leur sont fournies au-dessus des lits expérimentaux, mais ils n'acceptent pas de les payer.

De la fig. 2 on voit que l'efficacité d'une lampe au sodium dépend fortement de la puissance et atteint un maximum à 600 W. Valeur optimiste typique YPF pour une lampe au sodium 600-1000 W est de 1,5 eff. µmol/J. Les lampes au sodium de 70 à 150 W ont une efficacité une fois et demie inférieure.

Riz. 2. Spectre typique d'une lampe au sodium pour les plantes (gauche). Efficacité en lumens par watt et en micromoles efficaces des lampes au sodium commerciales pour les marques de serre Cavité, E Papillon, "Galad" et "Reflax" (sur la droite)

Toute lampe LED avec une efficacité de 1,5 eff. µmol/W et un prix acceptable peuvent être considérés comme un remplacement digne d'une lampe au sodium.

Efficacité douteuse des phytolampes rouge-bleu

Dans cet article, nous ne présentons pas les spectres d'absorption de la chlorophylle car il est incorrect de s'y référer dans une discussion sur l'utilisation du flux lumineux par une plante vivante. Chlorophylle in vitro, isolée et purifiée, n'absorbe que la lumière rouge et bleue. Dans une cellule vivante, les pigments absorbent la lumière dans toute la gamme de 400 à 700 nm et transfèrent son énergie à la chlorophylle. L'efficacité énergétique de la lumière dans une feuille est déterminée par la courbe " Mc Cree 1972» (fig. 3).

Riz. 3. V(λ) - courbe de visibilité pour une personne ; RQE est le rendement quantique relatif de la centrale ( McCree 1972); σ r Et σ en- courbes d'absorption de la lumière rouge et rouge lointain par le phytochrome ; B(λ) - efficacité phototropique de la lumière bleue

Remarque: l'efficacité maximale dans la plage rouge est une fois et demie supérieure au minimum - dans la plage verte. Et si vous faites la moyenne de l'efficacité sur une bande un peu large, la différence devient encore moins perceptible. En pratique, la redistribution d'une partie de l'énergie de la gamme rouge vers la gamme verte valorise parfois au contraire la fonction énergétique de la lumière. La lumière verte traverse l'épaisseur des feuilles jusqu'aux niveaux inférieurs, la surface foliaire effective de la plante augmente considérablement et le rendement, par exemple, de la laitue augmente.

La faisabilité énergétique des installations d'éclairage avec des lampes LED à lumière blanche commune a été étudiée dans le travail.

La forme caractéristique du spectre d'une LED blanche est déterminée par :

• équilibre des ondes courtes et longues, corrélé à la température de couleur (Fig. 4, à gauche) ;
• le degré d'occupation du spectre, qui est en corrélation avec le rendu des couleurs (Fig. 4, à droite).

Riz. 4. Spectres de lumière LED blanche avec le même rendu des couleurs mais des températures de couleur CCT différentes (gauche) et avec la même température de couleur et un rendu des couleurs différent Ra(sur la droite)

Les différences de spectre des diodes blanches avec le même rendu des couleurs et la même température de couleur sont à peine perceptibles. Par conséquent, nous ne pouvons évaluer les paramètres dépendant du spectre que par la température de couleur, le rendu des couleurs et l'efficacité lumineuse - les paramètres qui sont écrits sur l'étiquette d'une lampe à lumière blanche conventionnelle.

Les résultats de l'analyse des spectres des LED blanches en série sont les suivants :

1. Dans le spectre de toutes les LED blanches, même avec une température de couleur basse et un rendu des couleurs maximal, comme les lampes au sodium, il y a très peu de rouge lointain (Fig. 5).

Riz. 5. Spectre LED blanche ( DIRIGÉ 4000K Ra= 90) et sodium léger ( HPS) en comparaison avec les fonctions spectrales de sensibilité de la plante au bleu ( B), rouge ( A_r) et feu rouge lointain ( A_fr)

Dans des conditions naturelles, une plante ombragée par une canopée de feuillage exotique reçoit plus de rouge lointain que proche, ce qui, chez les plantes qui aiment la lumière, déclenche le "syndrome d'évitement de l'ombre" - la plante s'étire. Tomates, par exemple, au stade de croissance (pas de semis!) Un rouge lointain est nécessaire pour s'étirer, augmenter la croissance et la surface totale occupée, et donc le rendement futur.

Ainsi, sous les LED blanches et sous la lumière au sodium, la plante se sent comme en plein soleil et ne s'étire pas vers le haut.

2. La lumière bleue est nécessaire pour la réaction « suivre le soleil » (Fig. 6).

Exemples d'utilisation de cette formule :

A. Estimons pour les principales valeurs des paramètres de la lumière blanche, quel devrait être l'éclairement afin de fournir, par exemple, 300 eff pour un rendu des couleurs et une température de couleur donnés. µmol/s/m2 :

On peut voir que l'utilisation d'une lumière blanche chaude à haut rendu des couleurs permet l'utilisation d'un éclairement un peu plus faible. Mais si l'on tient compte du fait que l'efficacité lumineuse des LED à lumière chaude avec un rendu des couleurs élevé est quelque peu inférieure, il devient clair qu'il est impossible de gagner ou de perdre énergétiquement de manière significative en choisissant la température de couleur et le rendu des couleurs. Vous ne pouvez régler que la proportion de lumière bleue ou rouge phytoactive.

B. Évaluer l'applicabilité d'une lumière de croissance à LED à usage général typique pour les micro-verts.

Laissez un luminaire d'une taille de 0,6 × 0,6 m consommer 35 W, avoir une température de couleur de 4000 POUR, rendu des couleurs Ra= 80 et rendement lumineux 120 lm/W. Son efficacité sera alors YPF= (120/100)⋅(1,15 + (35⋅80 − 2360)/4000) eff. µmol/J = 1,5 eff. µmol/J. Ce qui, multiplié par les 35 W consommés, sera de 52,5 eff. µmol/s.

Si un tel luminaire est abaissé suffisamment bas sur un lit de microgreen d'une superficie de 0,6 × 0,6 m = 0,36 m 2 et évite ainsi la perte de lumière sur les côtés, la densité d'éclairage sera de 52,5 eff. µmol / s / 0,36m 2 \u003d 145 eff. µmol/s/m 2 . C'est environ la moitié des valeurs couramment recommandées. Par conséquent, la puissance de la lampe doit également être doublée.

Comparaison directe des phytoparamètres de lampes de différents types

Comparons les phytoparamètres d'un plafonnier LED de bureau conventionnel fabriqué en 2016 avec des phytolampes spécialisées (Fig. 7).

Riz. 7. Paramètres comparatifs d'une lampe au sodium typique de 600 W pour les serres, d'une phytolampe à LED spécialisée et d'une lampe pour l'éclairage général des locaux

On peut voir qu'une lampe d'éclairage général conventionnelle avec un diffuseur retiré lors de l'éclairage des plantes n'est pas inférieure en efficacité énergétique à une lampe au sodium spécialisée. On peut également voir que la phytolampe à lumière rouge-bleue (le fabricant n'est pas nommé intentionnellement) est fabriquée à un niveau technologique inférieur, car sa pleine efficacité (le rapport de la puissance du flux lumineux en watts à la puissance consommée du réseau) est inférieur à l'efficacité d'une lampe de bureau. Mais si l'efficacité des lampes rouge-bleu et blanche était la même, alors les phytoparamètres seraient également approximativement les mêmes !

On peut également voir sur les spectres que la phytolampe rouge-bleue n'est pas à bande étroite, sa bosse rouge est large et contient beaucoup plus de rouge lointain que celle d'une LED blanche et d'une lampe au sodium. Dans les cas où le rouge lointain est requis, l'utilisation d'un tel luminaire seul ou en combinaison avec d'autres options peut être appropriée.

Évaluation de l'efficacité énergétique du système d'éclairage dans son ensemble :

La réaction de la plante à la lumière : l'intensité des échanges gazeux, la consommation des nutriments de la solution et les processus de synthèse - est déterminée par le laboratoire. Les réponses caractérisent non seulement la photosynthèse, mais également les processus de croissance, de floraison, de synthèse des substances nécessaires au goût et à l'arôme.

Sur la fig. 14 montre la réponse d'une plante à un changement de la longueur d'onde de la lumière. L'intensité de la consommation de sodium et de phosphore de la solution nutritive de menthe, fraises et laitue a été mesurée. Les pics dans de tels graphiques sont des signes de stimulation d'une réaction chimique particulière. Les graphiques montrent ce qu'il faut exclure du spectre complet pour sauvegarder certaines plages - c'est comme supprimer certaines des touches du piano et jouer une mélodie sur le reste.

Riz. 14. Le rôle stimulant de la lumière pour l'absorption d'azote et de phosphore par la menthe, les fraises et la laitue.

Le principe du facteur limitant peut être étendu à des composants spectraux individuels - pour un résultat complet, dans tous les cas, un spectre complet est nécessaire. Le retrait du spectre complet de certaines gammes n'entraîne pas une augmentation significative de l'efficacité énergétique, mais le "baril Liebig" peut fonctionner - et le résultat sera négatif.
Les exemples démontrent que la lumière LED blanche ordinaire et la "phytolumière rouge-bleue" spécialisée ont approximativement la même efficacité énergétique lors de l'éclairage des plantes. Mais le blanc à large bande répond globalement aux besoins de la plante, qui ne s'expriment pas seulement dans la stimulation de la photosynthèse.

Supprimer le vert du spectre continu pour faire passer la lumière du blanc au violet est un stratagème marketing pour les acheteurs qui souhaitent une "solution spéciale" mais qui ne sont pas des clients qualifiés.

correction de la lumière blanche

Les LED blanches à usage général les plus courantes ont un rendu des couleurs médiocre. Ra= 80, ce qui est principalement dû à l'absence de couleur rouge (Fig. 4).

Le manque de rouge dans le spectre peut être comblé en ajoutant des LED rouges à la lampe. Une telle solution est promue, par exemple, par la société CRI. La logique du tonneau de Liebig laisse entendre qu'un tel ajout ne fera pas de mal s'il s'agit bien d'un ajout, et non d'une redistribution d'énergie d'autres gammes au profit du rouge.

Un travail intéressant et important a été réalisé en 2013-2016 par l'Institut des problèmes biomédicaux de l'Académie des sciences de Russie : ils ont étudié comment l'ajout de LED blanches 4000 à la lumière affecte le développement du chou chinois. POUR / Ra= 70 LED rouges à bande étroite lumineuse 660 nm.

Et découvert ce qui suit :

• Sous la lumière LED, le chou pousse à peu près de la même manière que sous le sodium, mais il a plus de chlorophylle (les feuilles sont plus vertes).
• Le poids sec de la culture est presque proportionnel à la quantité totale de lumière en moles reçue par la plante. Plus de lumière - plus de chou.
• La concentration de vitamine C dans le chou augmente légèrement avec l'augmentation de l'éclairage, mais augmente de manière significative avec l'ajout de lumière rouge à blanche.
• Une augmentation significative de la proportion de la composante rouge dans le spectre a augmenté de manière significative la concentration de nitrates dans la biomasse. J'ai dû optimiser la solution nutritive et introduire une partie de l'azote sous forme ammoniacale, afin de ne pas dépasser la MPC pour les nitrates. Mais en lumière blanche pure, il n'était possible de travailler qu'avec la forme nitrate.
• Dans le même temps, une augmentation de la proportion de rouge dans le flux lumineux total n'a pratiquement aucun effet sur la masse de la récolte. Autrement dit, la reconstitution des composants spectraux manquants n'affecte pas la quantité de la récolte, mais sa qualité.
• L'efficacité plus élevée en moles par watt d'une LED rouge signifie que l'ajout de rouge au blanc est également efficace sur le plan énergétique.

Ainsi, ajouter du rouge au blanc est raisonnable dans le cas particulier du chou chinois et tout à fait possible dans le cas général. Bien sûr, avec un contrôle biochimique et une sélection correcte des engrais pour une culture particulière.

Options pour enrichir le spectre avec la lumière rouge

La plante ne sait pas d'où vient le quantum du spectre de lumière blanche, et d'où vient le quantum "rouge". Il n'est pas nécessaire de créer un spectre spécial dans une LED. Et il n'est pas nécessaire de briller avec la lumière rouge et blanche de l'une des phytolampes spéciales. Il suffit d'utiliser une lumière blanche à usage général et d'éclairer en plus la plante avec une lampe à lumière rouge séparée. Et lorsqu'il y a une personne à côté de la plante, la lampe rouge peut être éteinte par le détecteur de mouvement pour rendre la plante verte et jolie.

Mais la décision inverse est également justifiée - après avoir sélectionné la composition du luminophore, élargissez le spectre de la lueur de la LED blanche vers les ondes longues, en l'équilibrant pour que la lumière reste blanche. Et vous obtenez une lumière blanche avec un rendu des couleurs très élevé, adapté aux plantes et aux humains.

Il est particulièrement intéressant d'augmenter la proportion de rouge, en augmentant l'indice global de rendu des couleurs, dans le cas de l'agriculture urbaine - un mouvement social pour faire pousser les plantes nécessaires à une personne dans une ville, souvent avec une combinaison d'espace de vie, et donc le environnement lumineux d'une personne et de plantes.

Questions ouvertes

Il est possible d'identifier le rôle du rapport entre la lumière rouge lointaine et proche et la pertinence d'utiliser le "syndrome d'évitement de l'ombre" pour différentes cultures. On peut discuter des sections dans lesquelles il est conseillé de diviser l'échelle de longueur d'onde dans l'analyse.

On peut discuter si la plante a besoin de longueurs d'onde inférieures à 400 nm ou supérieures à 700 nm pour la fonction de stimulation ou de régulation. Par exemple, il existe un message privé selon lequel les ultraviolets affectent de manière significative les qualités de consommation des plantes. Entre autres choses, les variétés de laitue à feuilles rouges sont cultivées sans lumière ultraviolette et deviennent vertes, mais avant d'être vendues, elles sont irradiées de lumière ultraviolette, elles deviennent rouges et vont au comptoir. La nouvelle métrique est-elle correcte ? PBAR (rayonnement végétal biologiquement actif) décrit dans la norme ANSI/ASABE S640, Quantités et unités de rayonnement électromagnétique pour les plantes (organismes photosynthétiques, prescrit de prendre en compte la plage de 280 à 800 nm.

Conclusion

Les chaînes de magasins choisissent des variétés plus périmées, puis l'acheteur vote avec un rouble pour des fruits plus brillants. Et presque personne ne choisit le goût et l'arôme. Mais dès que nous devenons plus riches et que nous commençons à exiger plus, la science fournira instantanément les bonnes variétés et les bonnes recettes de solutions nutritives.

Et pour que la plante synthétise tout ce qui est nécessaire au goût et à l'arôme, un éclairage avec un spectre contenant toutes les longueurs d'onde auxquelles la plante va réagir, c'est-à-dire, dans le cas général, un spectre continu, sera nécessaire. Peut-être que la solution de base sera une lumière blanche à haut rendu des couleurs.

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Si vous avez des questions sur ce sujet, posez-les aux spécialistes et aux lecteurs de notre projet.

Maintenant, probablement, seuls les sourds n'ont pas entendu parler des lampes LED et des LED super lumineuses. Parmi les radioamateurs, une LED super brillante a longtemps fait l'objet d'études approfondies et l'élément principal des dispositifs innovants faits maison. Oui, ce n'est pas surprenant, les LED super lumineuses sont intéressantes principalement pour leur efficacité et leurs bonnes caractéristiques de rendement lumineux. Les LED ont une bonne résistance mécanique, ne craignez pas les vibrations et les secousses. Pas étonnant que les LED haute puissance soient de plus en plus utilisées dans l'industrie automobile.

Une autre qualité positive importante des LED peut être considérée qu'elles commencent à émettre instantanément après la mise sous tension. Les lampes fluorescentes, par exemple, sont inférieures aux LED à cet égard. Pour un fonctionnement durable d'une lampe fluorescente, un démarrage à chaud est recommandé, lorsque les filaments sont préchauffés. La lampe s'allume après quelques secondes.

Au début des années 1990, Nichia a introduit la première LED bleue et blanche au monde. Depuis lors, une course technologique a commencé dans la production de LED haute puissance super lumineuses.

En soi, une LED ne peut pas émettre de lumière blanche, car la lumière blanche est la somme de toutes les couleurs. Diode électro-luminescente émet une lumière strictement définie longueur d'onde. La couleur de l'émission de la LED dépend de la largeur de la bande interdite d'énergie de la transition, où se produit la recombinaison des électrons et des trous.

La bande interdite d'énergie, à son tour, dépend du matériau du semi-conducteur. Produire de la lumière blanche sur un cristal DEL bleue une couche de phosphore est appliquée qui, sous l'action du rayonnement bleu, émet une lumière jaune et rouge. Mélanger le bleu, le jaune et le rouge produit une lumière blanche.

C'est l'une des nombreuses technologies de lumière blanche répandues utilisant des diodes électroluminescentes.

La tension d'alimentation des LED blanches ultra-lumineuses se situe généralement entre 2,8 avant 3,9 volt. Les caractéristiques exactes de la LED se trouvent dans la description (fiche technique).

Les LED blanches puissantes et ultra-lumineuses, bien que disponibles, sont encore chères par rapport aux LED rouges et vertes, il faut donc faire attention lors de leur utilisation dans des applications d'éclairage. alimentation LED de haute qualité.

Malgré le fait que la ressource de LED est assez importante, toute émission de lumière semi-conducteur Très sensible aux surintensités. En raison de surcharges, la LED peut rester opérationnelle, mais son rendement lumineux sera nettement inférieur. Dans certains cas, une LED partiellement fonctionnelle peut entraîner une défaillance du reste des LED incluses.

Pour exclure la surcharge des LED et, par conséquent, leur défaillance, appliquez pilotes de puissance sur des microcircuits spécialisés. Le pilote de puissance n'est rien de plus qu'une source de courant stabilisée. Pour régler la luminosité des LED, il est recommandé d'utiliser la modulation d'impulsions.

Il est possible que dans un proche avenir, les fabricants de LED haute puissance intègrent une puce de stabilisation de courant directement dans la conception d'une LED haute puissance, similaire aux LED clignotantes ( voyant clignotant ), qui ont une puce de générateur d'impulsions intégrée.

La LED peut fonctionner pendant des décennies, mais à condition que le cristal émetteur de lumière ne devienne pas très chaud en raison du flux de courant. Dans les LED haute puissance modernes, le courant d'alimentation peut atteindre plus de 1000mA(1 Ampère !) à la tension d'alimentation de 2,5 avant 3,6 – 4 volt. Ces paramètres ont, par exemple, de puissantes LED Lumileds . Pour éliminer l'excès de chaleur dans ces LED, un radiateur en aluminium est utilisé, qui est structurellement intégré au cristal LED. Les fabricants de LED blanches haute puissance recommandent également de les installer sur des dissipateurs thermiques supplémentaires. La conclusion est évidente - si vous voulez un fonctionnement à long terme de la LED - assurez-vous d'une bonne dissipation de la chaleur.

Lors du montage de LED haute puissance, il ne faut pas oublier que la base thermoconductrice de la LED n'est pas électriquement neutre. A cet égard, il est nécessaire d'assurer l'isolation électrique des embases des LED lorsqu'elles sont montées sur un radiateur commun.

Étant donné que la tension d'alimentation typique des LED ultra-lumineuses est 3,6 volt, alors ces LED peuvent être facilement utilisées pour les lampes de poche LED en conjonction avec des piles rechargeables du format AA. Pour alimenter la LED, vous avez besoin de 3 piles rechargeables connectées en série avec une tension de 1,2 volt. La tension totale sera juste celle requise 3,6 volt. Dans ce cas, aucun convertisseur de tension n'est nécessaire.

Le prix encore élevé des LED haute puissance est lié à la complexité de fabrication d'une LED haute puissance. Le coût des installations technologiques modernes, qui produisent des cristaux LED haute puissance utilisant la technologie épitaxiale, est de 1,5 à 2 millions de dollars !

Structurellement, une LED puissante est un appareil plutôt complexe.

La figure montre le dispositif d'une LED Luxeon III super brillante de Lumileds, avec une puissance de 5 watts .

Comme on peut le voir sur la figure, LED ultra-lumineuse moderne est un dispositif complexe qui nécessite de nombreuses étapes technologiques dans la fabrication.

À l'heure actuelle, les fabricants de LED haute puissance essaient différentes technologies LED utilisant différents matériaux et composants. Tout cela vise à réduire le coût des LED et à garantir la qualité requise du produit.

Il convient de noter qu'une LED puissante, fabriquée en violation du processus technologique et utilisant des matériaux de mauvaise qualité, perd son rendement lumineux calculé après un certain temps de fonctionnement. En règle générale, ces LED sont moins chères que les analogues. LED bon marché pendant la première 4000 heures de fonctionnement perdent leur luminosité sur 35% . Cela est dû au fait que le matériau époxy de l'ampoule LED devient jaune et que l'émissivité de la puce LED bleue et de la couche de phosphore qui lui est appliquée diminue également. Pour des LED de qualité 50 000 heures de fonctionnement, la luminosité ne diminue pas de plus de 20% .

Une bande avec un maximum dans la zone jaune (le dessin le plus courant). Le rayonnement de la LED et du luminophore, en se mélangeant, donne une lumière blanche de différentes nuances.

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Les sous-titres

Historique des inventions

Les premiers émetteurs semi-conducteurs rouges à usage industriel ont été obtenus par N. Holonyak en 1962. Au début des années 70, des LED jaunes et vertes sont apparues. Le rendement lumineux de ces appareils, bien qu'encore inefficaces, a atteint en 1990 le niveau d'un lumen. En 1993, Shuji Nakamura, ingénieur à Nichia (Japon), crée la première LED bleue à haute luminosité. Presque immédiatement, des dispositifs à LED RVB sont apparus, car les couleurs bleu, rouge et vert permettaient d'obtenir n'importe quelle couleur, y compris le blanc. Les LED au phosphore blanc sont apparues pour la première fois en 1996. Par la suite, la technologie s'est développée rapidement et, en 2005, l'efficacité lumineuse des LED a atteint 100 lm/W ou plus. Des LED avec différentes nuances de lueur sont apparues, la qualité de la lumière a permis de concurrencer les lampes à incandescence et les lampes fluorescentes déjà devenues traditionnelles. L'utilisation de dispositifs d'éclairage à LED dans la vie quotidienne, dans l'éclairage intérieur et extérieur a commencé.

LED RVB

La lumière blanche peut être créée en mélangeant des LED de différentes couleurs. La conception trichromatique des sources rouges (R), vertes (G) et bleues (B) est la plus courante, bien que des variantes bichromatiques, tétrachromatiques et plus multicolores soient également trouvées. Une LED multicolore, contrairement aux autres émetteurs à semi-conducteur RVB (lampes, lampes, clusters), a un corps fini, le plus souvent similaire à une LED monochrome. Les puces LED sont placées les unes à côté des autres et partagent la même lentille et le même réflecteur. Étant donné que les puces semi-conductrices ont une taille finie et leurs propres diagrammes de rayonnement, ces LED ont le plus souvent des caractéristiques de couleur angulaires inégales. De plus, pour obtenir le bon rapport de couleur, il ne suffit souvent pas de régler le courant nominal, car la puissance lumineuse de chaque puce n'est pas connue à l'avance et est sujette à des changements pendant le fonctionnement. Pour définir les nuances RVB souhaitées, les luminaires sont parfois équipés de dispositifs de contrôle spéciaux.

Le spectre d'une LED RVB est déterminé par le spectre de ses émetteurs semi-conducteurs constitutifs et a une forme de ligne prononcée. Un tel spectre est très différent du spectre du soleil, donc l'indice de rendu des couleurs RVB de la LED est faible. Les LED RVB vous permettent de contrôler facilement et largement la couleur de la lueur en modifiant le courant de chaque LED incluse dans la "triade", d'ajuster la tonalité de couleur de la lumière blanche émise par elles en cours de travail - jusqu'à l'obtention couleurs individuelles indépendantes.

Les LED multicolores dépendent de l'efficacité lumineuse et de la couleur de la température en raison de diverses caractéristiques des puces émettrices qui composent l'appareil, ce qui affecte un léger changement de couleur de la lueur pendant le fonctionnement. La durée de vie d'une LED multicolore est déterminée par la durabilité des puces semi-conductrices, dépend de la conception et dépasse le plus souvent la durée de vie des LED au phosphore.

Les LED multicolores sont principalement utilisées pour l'éclairage décoratif et architectural, dans les affichages électroniques et les écrans vidéo.

LED au phosphore

La combinaison d'un émetteur semi-conducteur bleu (le plus souvent), violet ou ultraviolet (non utilisé dans la production de masse) et d'un convertisseur de phosphore vous permet de créer une source de lumière peu coûteuse avec de bonnes caractéristiques. La conception la plus courante d'une telle LED contient une puce semi-conductrice en nitrure de gallium bleu modifié avec de l'indium (InGaN) et un luminophore avec un maximum de réémission dans la région jaune - grenat d'yttrium-aluminium dopé au cérium trivalent (YAG). Une partie de la puissance du rayonnement initial de la puce quitte le boîtier de la LED en étant diffusée dans la couche de luminophore, l'autre partie est absorbée par le luminophore et réémise dans la région des valeurs d'énergie inférieures. Le spectre de réémission couvre une large zone allant du rouge au vert, mais le spectre résultant d'une telle LED présente un creux prononcé dans la région vert-bleu-vert.

Selon la composition du luminophore, les LED sont produites avec différentes températures de couleur (« chaude » et « froide »). En combinant différents types de luminophores, une augmentation significative de l'indice de rendu des couleurs (IRC ou R a) est obtenue. Pour 2017, il existe déjà des panneaux LED pour la photographie et le tournage, où la reproduction des couleurs est essentielle, mais un tel équipement est cher et les fabricants sont peu nombreux.

L'un des moyens d'augmenter la luminosité des LED au phosphore tout en maintenant ou même en réduisant leur coût consiste à augmenter le courant à travers une puce semi-conductrice sans augmenter sa taille - en augmentant la densité de courant. Cette méthode est associée à une augmentation simultanée des exigences de qualité de la puce elle-même et de la qualité du dissipateur thermique. Lorsque la densité de courant augmente, les champs électriques dans le volume de la région active réduisent la puissance lumineuse. Lorsque les courants limites sont atteints, étant donné que les sections de la puce LED avec différentes concentrations d'impuretés et différentes bandes interdites conduisent le courant de différentes manières, une surchauffe locale des sections de la puce se produit, ce qui affecte le rendement lumineux et la durée de vie de la LED dans son ensemble. Afin d'augmenter la puissance de sortie tout en maintenant la qualité des caractéristiques spectrales, les conditions thermiques, des LED sont produites contenant des grappes de puces LED dans un seul boîtier.

L'un des sujets les plus discutés dans la technologie LED polychrome est leur fiabilité et leur durabilité. Contrairement à de nombreuses autres sources lumineuses, une LED modifie ses caractéristiques de rendement lumineux (efficacité), ses modèles de rayonnement, sa nuance de couleur au fil du temps, mais échoue rarement complètement. Par conséquent, pour évaluer la durée de vie utile, par exemple pour l'éclairage, le niveau de réduction de la puissance lumineuse jusqu'à 70% de la valeur d'origine (L70) est pris. C'est-à-dire qu'une LED dont la luminosité a diminué de 30 % pendant le fonctionnement est considérée comme hors service. Pour les LED utilisées dans l'éclairage décoratif, un niveau de gradation de 50 % (L50) est utilisé comme estimation de la durée de vie.

La durée de vie d'une LED phosphore dépend de nombreux paramètres. Outre la qualité de fabrication de l'ensemble LED lui-même (la méthode de fixation de la puce sur le support de cristal, la méthode de fixation des conducteurs porteurs de courant, la qualité et les propriétés de protection des matériaux d'étanchéité), la durée de vie dépend principalement des caractéristiques de la puce émettrice elle-même et sur l'évolution des propriétés du luminophore dans le temps (dégradation). De plus, comme le montrent de nombreuses études, la température est considérée comme le principal facteur influençant la durée de vie de la LED.

Effet de la température sur la durée de vie des LED

Une puce semi-conductrice en cours de fonctionnement dégage une partie de l'énergie électrique sous forme de rayonnement, une partie sous forme de chaleur. Dans le même temps, selon l'efficacité d'une telle conversion, la quantité de chaleur est d'environ la moitié pour les radiateurs les plus efficaces ou plus. Le matériau semi-conducteur lui-même a une faible conductivité thermique, de plus, les matériaux et la conception du boîtier ont une certaine conductivité thermique non idéale, ce qui conduit à un chauffage de la puce à des températures élevées (pour une structure semi-conductrice). Les LED modernes fonctionnent à des températures de puce de l'ordre de 70 à 80 degrés. Et une nouvelle augmentation de cette température lors de l'utilisation de nitrure de gallium est inacceptable. Une température élevée entraîne une augmentation du nombre de défauts dans la couche active, entraîne une diffusion accrue, une modification des propriétés optiques du substrat. Tout ceci conduit à une augmentation du pourcentage de recombinaison non radiative et de l'absorption des photons par le matériau de la puce. Une augmentation de la puissance et de la durabilité est obtenue en améliorant à la fois la structure semi-conductrice elle-même (réduisant la surchauffe locale) et en développant la conception de l'ensemble LED, améliorant la qualité du refroidissement de la zone active de la puce. Des recherches sont également en cours avec d'autres matériaux ou substrats semi-conducteurs.

Le luminophore est également exposé à des températures élevées. Avec une exposition prolongée à la température, les centres de réémission sont inhibés et le coefficient de conversion, ainsi que les caractéristiques spectrales du luminophore, se détériorent. Dans les premières et certaines conceptions modernes de LED polychromes, le luminophore est appliqué directement sur le matériau semi-conducteur et l'effet thermique est maximisé. En plus des mesures visant à réduire la température de la puce émettrice, les fabricants utilisent diverses méthodes pour réduire l'effet de la température de la puce sur le luminophore. Les technologies de phosphore isolé et les conceptions de lampes à LED, dans lesquelles le phosphore est physiquement séparé de l'émetteur, peuvent augmenter la durée de vie de la source lumineuse.

Le boîtier de la LED, qui est fait de plastique silicone optiquement transparent ou de résine époxy, est sujet au vieillissement dû à la température et commence à s'estomper et à jaunir avec le temps, absorbant une partie de l'énergie émise par la LED. Les surfaces réfléchissantes se détériorent également lorsqu'elles sont chauffées - elles interagissent avec d'autres éléments du boîtier et sont sujettes à la corrosion. Tous ces facteurs réunis conduisent au fait que la luminosité et la qualité de la lumière émise diminuent progressivement. Cependant, ce processus peut être ralenti avec succès, assurant une évacuation efficace de la chaleur.

Construction de LED au phosphore

Une LED phosphore moderne est un dispositif complexe qui combine de nombreuses solutions techniques originales et uniques. La LED comporte plusieurs éléments principaux, dont chacun remplit une fonction importante, souvent plus d'une :

Tous les éléments de la conception LED subissent des charges thermiques et doivent être sélectionnés en tenant compte du degré de leur dilatation thermique. Et une condition importante pour une bonne conception est la fabricabilité et le faible coût d'assemblage d'un appareil LED et de son montage dans un luminaire.

Luminosité et qualité de la lumière

Le paramètre le plus important n'est même pas la luminosité de la LED, mais son efficacité lumineuse, c'est-à-dire la puissance lumineuse de chaque watt d'énergie électrique consommée par la LED. L'efficacité lumineuse des LED modernes atteint 190 lm/W. La limite théorique de la technologie est estimée à plus de 300 lm/W. Lors de l'évaluation, il convient de tenir compte du fait que l'efficacité d'un luminaire à base de LED est nettement inférieure en raison de l'efficacité de l'alimentation électrique, des propriétés optiques du diffuseur, du réflecteur et d'autres éléments structurels. De plus, les fabricants indiquent souvent l'efficacité initiale de l'émetteur à température normale, alors que la température de la puce pendant le fonctionnement est beaucoup plus élevée. Cela conduit au fait que l'efficacité réelle de l'émetteur est inférieure de 5 à 7%, et la lampe - souvent deux fois.

Le deuxième paramètre tout aussi important est la qualité de la lumière produite par la LED. Il existe trois paramètres pour évaluer la qualité des couleurs :

LED phosphore basée sur un émetteur ultraviolet

En plus de la combinaison d'une LED bleue et de YAG, qui est déjà devenue courante, une conception basée sur une LED ultraviolette est également en cours de développement. Un matériau semi-conducteur capable d'émettre dans le proche ultraviolet est recouvert de plusieurs couches d'un luminophore à base de sulfure d'europium et de zinc activé par du cuivre et de l'aluminium. Un tel mélange de luminophores donne des maxima de réémission dans les régions verte, bleue et rouge du spectre. La lumière blanche résultante a de très bonnes caractéristiques de qualité, mais l'efficacité de conversion est encore faible. Il y a trois raisons à cela [ ] : la première est liée au fait que la différence entre l'énergie des photons incidents et émis est perdue lors de la fluorescence (passe en chaleur), et dans le cas de l'excitation ultraviolette elle est beaucoup plus grande. La deuxième raison est qu'une partie du rayonnement UV non absorbée par le luminophore ne participe pas à la création du flux lumineux, contrairement aux LED à base d'émetteur bleu, et une augmentation de l'épaisseur du revêtement de luminophore entraîne une augmentation de la absorption de la lumière de luminescence en elle. Et enfin, l'efficacité des LED ultraviolettes est bien inférieure à celle des bleues.

Avantages et inconvénients des LED au phosphore

Compte tenu du coût élevé des sources d'éclairage LED par rapport aux lampes traditionnelles, il existe de bonnes raisons d'utiliser de tels appareils :

Mais il y a aussi des inconvénients :

Les LED d'éclairage ont également des caractéristiques inhérentes à tous les émetteurs à semi-conducteurs, en tenant compte de celles-ci, vous pouvez trouver l'application la plus réussie, par exemple la directivité du rayonnement. La LED ne brille que dans une seule direction sans l'utilisation de réflecteurs et de diffuseurs supplémentaires. Les luminaires à LED sont les mieux adaptés à l'éclairage local et directionnel.

Perspectives de développement de la technologie LED blanche

Les technologies pour la fabrication de LED blanches adaptées à des fins d'éclairage sont en cours de développement actif. La recherche dans ce domaine est stimulée par l'intérêt accru du public. La promesse d'importantes économies d'énergie attire les investissements dans la recherche de procédés, le développement technologique et la recherche de nouveaux matériaux. A en juger par les publications des fabricants de LED et de matériaux associés, spécialistes dans le domaine des semi-conducteurs et de l'ingénierie de l'éclairage, il est possible d'identifier les voies de développement dans ce domaine :

voir également

Remarques

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L'époque où les LED n'étaient utilisées que comme indicateurs de l'inclusion d'appareils est révolue depuis longtemps. Les appareils à LED modernes peuvent remplacer complètement les lampes à incandescence dans les applications domestiques, industrielles et. Ceci est facilité par les différentes caractéristiques des LED, sachant lesquelles vous pouvez choisir la bonne LED analogique. L'utilisation des LED, compte tenu de leurs paramètres de base, ouvre une multitude de possibilités dans le domaine de l'éclairage.

La diode électroluminescente (notée SD, SID, LED en anglais) est un dispositif basé sur un cristal semi-conducteur artificiel. Lorsqu'un courant électrique le traverse, le phénomène d'émission de photons se crée, ce qui conduit à une lueur. Cette lueur a une gamme de spectre très étroite et sa couleur dépend du matériau du semi-conducteur.

Les LED à lueur rouge et jaune sont fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs inorganiques à base d'arséniure de gallium, le vert et le bleu sont fabriqués à base de nitrure d'indium et de gallium. Pour augmenter la luminosité du flux lumineux, divers additifs sont utilisés ou la méthode multicouche est utilisée, lorsqu'une couche de nitrure d'aluminium pur est placée entre les semi-conducteurs. À la suite de la formation de plusieurs transitions électron-trou (p-n) dans un cristal, la luminosité de sa lueur augmente.

Il existe deux types de LED : pour la signalisation et l'éclairage. Les premiers sont utilisés pour indiquer l'inclusion de divers appareils dans le réseau, ainsi que des sources d'éclairage décoratif. Ce sont des diodes colorées placées dans un boîtier translucide, chacun d'eux a quatre fils. Les appareils émettant de la lumière infrarouge sont utilisés dans les appareils de contrôle à distance des appareils (télécommande).

Dans le domaine de l'éclairage, on utilise des LED émettant de la lumière blanche. Par couleur, les LED se distinguent par une lueur blanche froide, blanche neutre et blanche chaude. Il existe une classification des LED utilisées pour l'éclairage selon le mode d'installation. Le marquage de la LED SMD signifie que l'appareil est constitué d'un substrat en aluminium ou en cuivre sur lequel est placé un cristal de diode. Le substrat lui-même est situé dans le boîtier dont les contacts sont connectés aux contacts de la LED.

Un autre type de LED est désigné OCB. Dans un tel dispositif, de nombreux cristaux recouverts d'un luminophore sont placés sur une même carte. Grâce à cette conception, une luminosité élevée de la lueur est obtenue. Cette technologie est utilisée dans la production de flux lumineux élevés dans une zone relativement petite. À son tour, cela rend la production de lampes à LED la plus accessible et la moins chère.

Note! En comparant les lampes sur les LED SMD et COB, on peut noter que les premières peuvent être réparées en remplaçant une LED défaillante. Si la lampe LED COB ne fonctionne pas, vous devrez changer toute la carte avec des diodes.

Caractéristiques des LED

Lors du choix d'une lampe LED appropriée pour l'éclairage, les paramètres des LED doivent être pris en compte. Ceux-ci incluent la tension d'alimentation, la puissance, le courant de fonctionnement, l'efficacité (rendement lumineux), la température de lueur (couleur), l'angle de rayonnement, les dimensions, la période de dégradation. Connaissant les paramètres de base, il sera possible de sélectionner facilement les appareils pour obtenir l'un ou l'autre résultat d'éclairage.

Consommation de courant des LED

En règle générale, pour les LED conventionnelles, un courant de 0,02 A est fourni. Cependant, il existe des LED conçues pour 0,08 A. Ces LED comprennent des dispositifs plus puissants, dans le dispositif desquels quatre cristaux sont impliqués. Ils sont situés dans le même bâtiment. Étant donné que chacun des cristaux consomme 0,02 A, au total, un appareil consommera 0,08 A.

La stabilité du fonctionnement des appareils à LED dépend de l'amplitude du courant. Même une légère augmentation du courant aide à réduire l'intensité de rayonnement (vieillissement) du cristal et à augmenter la température de couleur. Cela conduit finalement au fait que les LED commencent à bleuir et échouent prématurément. Et si l'indicateur d'intensité du courant augmente de manière significative, la LED s'éteint immédiatement.

Pour limiter la consommation de courant, les conceptions des lampes et luminaires à LED sont munies de stabilisateurs de courant pour les LED (drivers). Ils convertissent le courant en l'amenant à la valeur souhaitée pour les LED. Dans le cas où vous souhaitez connecter une LED séparée au réseau, vous devez utiliser des résistances de limitation de courant. Le calcul de la résistance de la résistance pour la LED est effectué en tenant compte de ses caractéristiques spécifiques.

Conseil utile! Pour choisir la bonne résistance, vous pouvez utiliser la calculatrice pour calculer la résistance de la LED, publiée sur Internet.

Tension LED

Comment vérifier la tension des LED ? Le fait est que les LED n'ont pas de paramètre de tension d'alimentation en tant que tel. Au lieu de cela, la caractéristique de chute de tension de la LED est utilisée, ce qui signifie la quantité de tension à la sortie de la LED lorsque le courant nominal la traverse. La valeur de tension indiquée sur l'emballage reflète uniquement la chute de tension. Connaissant cette valeur, il est possible de déterminer la tension restant sur le cristal. C'est cette valeur qui est prise en compte dans les calculs.

Compte tenu de l'utilisation de divers semi-conducteurs pour les LED, la tension de chacun d'eux peut être différente. Comment connaître le nombre de volts d'une LED ? Vous pouvez déterminer par la couleur de la lueur des appareils. Par exemple, pour les cristaux bleus, verts et blancs, la tension est d'environ 3V, pour le jaune et le rouge - de 1,8 à 2,4V.

Lors de l'utilisation d'une connexion en parallèle de LED de puissance identique avec une valeur de tension de 2V, vous pouvez rencontrer ce qui suit : en raison d'une dispersion des paramètres, certaines diodes émettrices échoueront (brûleront), tandis que d'autres brilleront très faiblement. Cela se produira du fait qu'avec une augmentation de la tension même de 0,1 V, une augmentation du courant traversant la LED de 1,5 fois est observée. Par conséquent, il est si important de s'assurer que le courant correspond à la valeur nominale de la LED.

Flux lumineux, angle de faisceau et puissance LED

La comparaison du flux lumineux des diodes avec d'autres sources lumineuses est effectuée en tenant compte de la force du rayonnement émis par celles-ci. Des appareils d'environ 5 mm de diamètre donnent de 1 à 5 lm de lumière. Alors que le flux lumineux d'une lampe à incandescence de 100W est de 1000 lm. Mais lors de la comparaison, il faut tenir compte du fait qu'une lampe conventionnelle a une lumière diffuse, tandis qu'une LED a une lumière directionnelle. Par conséquent, il est nécessaire de prendre en compte l'angle de diffusion des LED.

L'angle de diffusion des différentes LED peut aller de 20 à 120 degrés. Lorsqu'elles sont allumées, les LED donnent une lumière plus brillante au centre et réduisent l'éclairage vers les bords de l'angle de dispersion. Ainsi, les LED éclairent mieux un espace particulier tout en consommant moins d'énergie. Cependant, s'il est nécessaire d'augmenter la zone d'éclairage, des lentilles divergentes sont utilisées dans la conception de la lampe.

Comment déterminer la puissance des LED ? Pour déterminer la puissance de la lampe LED nécessaire pour remplacer une lampe à incandescence, il est nécessaire d'appliquer un facteur de 8. Ainsi, vous pouvez remplacer une lampe classique de 100W par un appareil LED d'une puissance d'au moins 12,5W (100W / 8 ). Pour plus de commodité, vous pouvez utiliser les données du tableau de correspondance entre la puissance des lampes à incandescence et des sources lumineuses LED :

Puissance de la lampe à incandescence, W	Puissance correspondante de la lampe LED, W
100	12-12,5
75	10
60	7,5-8
40	5
25	3

Lors de l'utilisation de LED pour l'éclairage, l'indicateur d'efficacité est très important, qui est déterminé par le rapport entre le flux lumineux (lm) et la puissance (W). En comparant ces paramètres pour différentes sources lumineuses, nous constatons que l'efficacité d'une lampe à incandescence est de 10-12 lm / W, fluorescent - 35-40 lm / W, LED - 130-140 lm / W.

Température de couleur des sources LED

L'un des paramètres importants des sources LED est la température de lueur. Les unités de mesure de cette grandeur sont les degrés Kelvin (K). Il convient de noter que toutes les sources lumineuses sont divisées en trois classes en fonction de la température de lueur, parmi lesquelles le blanc chaud a une température de couleur inférieure à 3300 K, le blanc lumière du jour - de 3300 à 5300 K et le blanc froid supérieur à 5300 K.

Note! La perception confortable du rayonnement LED par l'œil humain dépend directement de la température de couleur de la source LED.

La température de couleur est généralement indiquée sur l'étiquette des lampes à LED. Il est indiqué par un nombre à quatre chiffres et la lettre K. Le choix des lampes à LED avec une certaine température de couleur dépend directement des caractéristiques de son utilisation pour l'éclairage. Le tableau ci-dessous montre les possibilités d'utilisation de sources LED avec différentes températures de lueur :

Couleur de la lumière LED		Température de couleur, K	Cas d'utilisation en éclairage
Blanc	Chaud	2700-3500	Éclairage des locaux domestiques et de bureau comme analogue le plus approprié d'une lampe à incandescence
	Neutre (jour)	3500-5300	L'excellent rendu des couleurs de ces lampes leur permet d'être utilisées pour éclairer les postes de travail en production.
	Froid	plus de 5300	Il est principalement utilisé pour l'éclairage public et est également utilisé dans l'appareil des lampes à main.
Rouge		1800	Comme source de décoration et de phyto-illumination
Vert		-
Jaune		3300	Conception d'éclairage d'intérieurs
Bleu		7500	Illumination des surfaces à l'intérieur, phyto-illumination

La nature ondulatoire de la couleur permet d'exprimer la température de couleur des LED à l'aide de la longueur d'onde. Le marquage de certains appareils à LED reflète précisément la température de couleur sous la forme d'un intervalle de différentes longueurs d'onde. La longueur d'onde est notée λ et est mesurée en nanomètres (nm).

Tailles des LED SMD et leurs caractéristiques

Compte tenu de la taille des LED SMD, les luminaires sont classés en groupes avec des spécifications différentes. Les LED les plus populaires sont dans les tailles 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 et 5630. Les caractéristiques des LED SMD varient en fonction de la taille. Ainsi, différents types de LED SMD diffèrent par leur luminosité, leur température de couleur et leur puissance. Dans le marquage des LED, les deux premiers chiffres indiquent la longueur et la largeur de l'appareil.

Paramètres de base des LED SMD 2835

Les principales caractéristiques des LED SMD 2835 incluent une zone de rayonnement accrue. Comparé au SMD 3528, qui a une surface de travail ronde, le SMD 2835 émet une forme rectangulaire, ce qui contribue à un meilleur rendement lumineux à une hauteur d'élément inférieure (environ 0,8 mm). Le flux lumineux d'un tel appareil est de 50 lm.

Le corps des LED SMD 2835 est en polymère résistant à la chaleur et peut supporter des températures allant jusqu'à 240°C. Il convient de noter que la dégradation par rayonnement dans ces cellules est inférieure à 5 % pendant 3000 heures de fonctionnement. De plus, le dispositif a une résistance thermique assez faible de la jonction cristal-substrat (4 C/W). Le courant de fonctionnement maximal est de 0,18 A, la température du cristal est de 130 °C.

Selon la couleur de la lueur, ils distinguent le blanc chaud avec une température de lueur de 4000 K, le blanc lumière du jour - 4800 K, le blanc pur - de 5000 à 5800 K et le blanc froid avec une température de couleur de 6500-7500 K. Il devrait être a noté que le flux lumineux maximal pour les appareils à lueur blanche froide, le minimum - pour les LED blanc chaud. Dans la conception de l'appareil, les plages de contact sont augmentées, ce qui contribue à une meilleure dissipation de la chaleur.

Conseil utile! Les LED SMD 2835 peuvent être utilisées pour tout type de montage.

Caractéristiques des LED SMD 5050

La conception du boîtier SMD 5050 contient trois LED du même type. Les sources LED bleues, rouges et vertes ont des caractéristiques techniques similaires aux cristaux SMD 3528. Le courant de fonctionnement de chacune des trois LED est de 0,02 A, donc le courant total de l'ensemble de l'appareil est de 0,06 A. Pour que les LED ne tombent pas en panne, il est recommandé de ne pas dépasser cette valeur.

Les appareils LED SMD 5050 ont une tension continue de 3-3,3 V et une puissance lumineuse (flux réseau) de 18-21 lm. La puissance d'une LED est la somme de trois valeurs de puissance de chaque cristal (0,7W) et est de 0,21W. La couleur de la lueur émise par les appareils peut être blanche dans toutes les nuances, verte, bleue, jaune et multicolore.

La disposition étroite des LED de différentes couleurs dans le même boîtier SMD 5050 a permis de mettre en œuvre des LED multicolores avec un contrôle séparé de chaque couleur. Les contrôleurs sont utilisés pour réguler les lampes à l'aide de LED SMD 5050, de sorte que la couleur de la lueur puisse être modifiée en douceur de l'une à l'autre après un laps de temps donné. En règle générale, ces appareils disposent de plusieurs modes de contrôle et peuvent régler la luminosité des LED.

Caractéristiques typiques des LED SMD 5730

Les LED SMD 5730 sont des représentants modernes des appareils à LED, dont le corps a des dimensions géométriques de 5,7x3 mm. Ils appartiennent à des LED ultra-lumineuses, dont les caractéristiques sont stables et qualitativement différentes des paramètres de leurs prédécesseurs. Fabriquées à partir de nouveaux matériaux, ces LED se caractérisent par une puissance accrue et un flux lumineux à haut rendement. De plus, ils peuvent fonctionner dans des conditions d'humidité élevée, résistent aux températures extrêmes et aux vibrations et ont une longue durée de vie.

Il existe deux types d'appareils : SMD 5730-0.5 avec une puissance de 0.5W et SMD 5730-1 avec une puissance de 1W. Une caractéristique distinctive des appareils est la possibilité de leur fonctionnement sur un courant pulsé. La valeur du courant nominal du SMD 5730-0.5 est de 0,15 A ; en fonctionnement pulsé, l'appareil peut supporter des courants jusqu'à 0,18 A. Ce type de LED fournit un flux lumineux allant jusqu'à 45 lm.

Les LED SMD 5730-1 fonctionnent à un courant constant de 0,35 A, avec un mode pulsé - jusqu'à 0,8 A. L'efficacité lumineuse d'un tel appareil peut atteindre 110 lm. Grâce au polymère résistant à la chaleur, le corps de l'appareil peut supporter des températures allant jusqu'à 250°C. L'angle de dispersion des deux types de SMD 5730 est de 120 degrés. Le degré de dégradation du flux lumineux est inférieur à 1% en travaillant pendant 3000 heures.

Caractéristiques des LED Cree

Cree (États-Unis) est engagé dans le développement et la production de LED super lumineuses et les plus puissantes. L'un des groupes de LED Cree est représenté par une série de dispositifs Xlamp, qui sont divisés en monopuce et multipuce. L'une des caractéristiques des sources monocristallines est la répartition du rayonnement le long des bords du dispositif. Cette innovation a permis de produire des lampes avec un grand angle de lueur en utilisant un nombre minimum de cristaux.

Dans la série de sources LED XQ-E High Intensity, l'angle de lueur est de 100 à 145 degrés. Ayant de petites dimensions géométriques de 1,6x1,6 mm, la puissance des LED super lumineuses est de 3 Volts et le flux lumineux est de 330 lm. C'est l'un des derniers développements de Cree. Toutes les LED, dont la conception est développée sur la base d'une seule puce, ont un rendu des couleurs de haute qualité dans CRE 70-90.

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Cree a sorti plusieurs variétés de luminaires LED multi-puces avec les derniers types de puissance de 6 à 72 volts. Les LED multi-puces sont divisées en trois groupes, qui comprennent les appareils à haute tension, d'une puissance allant jusqu'à 4W et supérieure à 4W. Dans les sources jusqu'à 4W, 6 cristaux sont assemblés dans un boîtier de type MX et ML. L'angle de diffusion est de 120 degrés. Vous pouvez acheter des LED Cree de ce type avec des couleurs blanches chaudes et froides.

Conseil utile! Malgré la grande fiabilité et la qualité de la lumière, vous pouvez acheter des LED haute puissance des séries MX et ML à un prix relativement bas.

Le groupe au-dessus de 4W comprend des LED de plusieurs cristaux. Les appareils les plus dimensionnels du groupe sont des appareils de 25 W, représentés par la série MT-G. La nouveauté de la société est le modèle LED XHP. L'un des grands appareils à LED a un corps de 7x7 mm, sa puissance est de 12W, la puissance lumineuse est de 1710 lm. Les LED haute tension combinent petite taille et rendement lumineux élevé.

Schémas de connexion des LED

Il existe certaines règles pour connecter les LED. Compte tenu du fait que le courant traversant l'appareil ne se déplace que dans un sens, pour un fonctionnement long et stable des appareils à LED, il est important de prendre en compte non seulement une certaine tension, mais également la valeur de courant optimale.

Schéma de connexion d'une LED à un réseau 220V

Selon la source d'alimentation utilisée, il existe deux types de schémas pour connecter les LED au 220V. Dans l'un des cas, il est utilisé avec un courant limité, dans le second - un courant spécial qui stabilise la tension. La première option prend en compte l'utilisation d'une source spéciale avec une certaine intensité de courant. La résistance de ce circuit n'est pas nécessaire et le nombre de LED connectées est limité par la puissance du pilote.

Deux types de pictogrammes sont utilisés pour désigner les LED dans le schéma. Au-dessus de chaque représentation schématique de ceux-ci se trouvent deux petites flèches parallèles pointant vers le haut. Ils symbolisent la lueur brillante de l'appareil LED. Avant de connecter la LED à 220V à l'aide d'une alimentation, vous devez inclure une résistance dans le circuit. Si cette condition n'est pas remplie, cela conduira au fait que la durée de vie de la LED sera considérablement réduite ou qu'elle échouera tout simplement.

Si vous utilisez une alimentation lors de la connexion, seule la tension sera stable dans le circuit. Compte tenu de la résistance interne insignifiante de l'appareil à LED, l'allumer sans limiteur de courant entraînera la combustion de l'appareil. C'est pourquoi une résistance appropriée est introduite dans le circuit de commutation LED. Il convient de noter que les résistances ont des cotes différentes, elles doivent donc être calculées correctement.

Conseil utile! Le point négatif des circuits de connexion d'une LED à un réseau 220 Volts à l'aide d'une résistance est la dissipation d'une puissance élevée lorsqu'il est nécessaire de connecter une charge à consommation de courant accrue. Dans ce cas, la résistance est remplacée par un condensateur d'extinction.

Comment calculer la résistance d'une LED

Lors du calcul de la résistance d'une LED, ils sont guidés par la formule :

U = IхR,

où U est la tension, I est le courant, R est la résistance (loi d'Ohm). Supposons que vous deviez connecter une LED avec les paramètres suivants : 3 V - tension et 0,02 A - intensité du courant. Pour que lorsque vous connectez la LED à 5 Volts sur l'alimentation, elle ne tombe pas en panne, vous devez supprimer les 2V supplémentaires (5-3 = 2V). Pour ce faire, il est nécessaire d'inclure une résistance avec une certaine résistance dans le circuit, qui est calculée à l'aide de la loi d'Ohm :

R = U/I.

Ainsi, le rapport de 2V à 0,02A sera de 100 ohms, c'est-à-dire c'est la résistance qu'il vous faut.

Il arrive souvent que, compte tenu des paramètres des LED, la résistance de la résistance ait une valeur non standard pour l'appareil. De tels limiteurs de courant sont introuvables dans les points de vente, par exemple 128 ou 112,8 ohms. Ensuite, vous devez utiliser des résistances dont la résistance a la valeur la plus élevée la plus proche par rapport à celle calculée. Dans ce cas, les LED ne fonctionneront pas à pleine puissance, mais seulement à 90-97%, mais cela sera imperceptible à l'œil et affectera positivement la ressource de l'appareil.

Il existe de nombreuses options pour les calculatrices de calcul LED sur Internet. Ils prennent en compte les principaux paramètres : chute de tension, courant nominal, tension de sortie, nombre d'appareils dans le circuit. En définissant les paramètres des appareils LED et des sources de courant dans le champ de formulaire, vous pouvez connaître les caractéristiques correspondantes des résistances. Pour déterminer la résistance des limiteurs de courant à code couleur, il existe également des calculs de résistance en ligne pour les LED.

Schémas de connexion parallèle et série des LED

Lors de l'assemblage de structures à partir de plusieurs appareils à LED, des circuits de connexion des LED à un réseau 220 Volt avec une connexion série ou parallèle sont utilisés. Dans le même temps, pour une connexion correcte, il convient de garder à l'esprit que lorsque les LED sont connectées en série, la tension requise est la somme des chutes de tension de chaque appareil. Alors que lorsque les LED sont connectées en parallèle, la force actuelle est ajoutée.

Si les circuits utilisent des dispositifs à LED avec des paramètres différents, pour un fonctionnement stable, il est nécessaire de calculer la résistance pour chaque LED séparément. Il est à noter que deux LED complètement identiques n'existent pas. Même les appareils du même modèle présentent de légères différences de paramètres. Cela conduit au fait que lorsque vous en connectez un grand nombre dans un circuit en série ou en parallèle avec une seule résistance, ils peuvent rapidement se dégrader et tomber en panne.

Note! Lors de l'utilisation d'une résistance dans un circuit parallèle ou en série, seuls des appareils à LED ayant des caractéristiques identiques peuvent être connectés.

L'écart dans les paramètres lorsque plusieurs LED sont connectées en parallèle, disons 4-5 pièces, n'affectera pas le fonctionnement des appareils. Et si vous connectez beaucoup de LED à un tel circuit, ce sera une mauvaise décision. Même si les sources LED ont une légère variation de caractéristiques, cela se traduira par certains luminaires émettant une lumière vive et s'éteignant rapidement, tandis que d'autres brilleront faiblement. Par conséquent, lors d'une connexion en parallèle, vous devez toujours utiliser une résistance distincte pour chaque appareil.

En ce qui concerne la connexion en série, il y a une consommation économique, puisque l'ensemble du circuit consomme une quantité de courant égale à la consommation d'une LED. Avec un circuit parallèle, la consommation est la somme de la consommation de toutes les sources LED incluses dans le circuit inclus dans le circuit.

Comment connecter des LED à 12 volts

Dans la conception de certains appareils, des résistances sont fournies au stade de la fabrication, ce qui permet de connecter des LED à 12 Volts ou 5 Volts. Cependant, de tels dispositifs ne sont pas toujours disponibles dans le commerce. Par conséquent, dans le circuit de connexion des LED à 12 volts, un limiteur de courant est fourni. La première étape consiste à connaître les caractéristiques des LED connectées.

Un paramètre tel qu'une chute de tension directe pour les dispositifs à LED typiques est d'environ 2V. Le courant nominal de ces LED correspond à 0,02A. Si vous souhaitez connecter une telle LED à 12V, le 10V "supplémentaire" (12 moins 2) doit être éteint avec une résistance de limitation. En utilisant la loi d'Ohm, vous pouvez calculer sa résistance. Nous obtenons ce 10 / 0,02 \u003d 500 (Ohm). Ainsi, une résistance d'une valeur nominale de 510 ohms est nécessaire, qui est la plus proche de la série de composants électroniques E24.

Pour qu'un tel circuit fonctionne de manière stable, il est également nécessaire de calculer la puissance du limiteur. En utilisant la formule, sur la base de laquelle la puissance est égale au produit de la tension et du courant, nous calculons sa valeur. Nous multiplions la tension de 10V par le courant de 0,02A et obtenons 0,2W. Ainsi, une résistance est nécessaire, dont la puissance nominale standard est de 0,25 W.

S'il est nécessaire d'inclure deux dispositifs à LED dans le circuit, il convient de garder à l'esprit que la tension qui leur tombe dessus sera déjà de 4V. En conséquence, pour la résistance, il reste à payer non pas 10V, mais 8V. Par conséquent, un calcul supplémentaire de la résistance et de la puissance de la résistance est effectué sur la base de cette valeur. L'emplacement de la résistance dans le circuit peut être fourni n'importe où: du côté de l'anode, de la cathode, entre les LED.

Comment tester une LED avec un multimètre

Une façon de vérifier l'état de fonctionnement des LED est de tester avec un multimètre. Un tel appareil peut diagnostiquer les LED de n'importe quelle conception. Avant de vérifier la LED avec un testeur, le commutateur de l'appareil est réglé sur le mode "numérotation" et les sondes sont appliquées aux bornes. Lorsque la sonde rouge est connectée à l'anode et la noire à la cathode, le cristal doit émettre de la lumière. Si la polarité est inversée, l'écran doit afficher "1".

Conseil utile! Avant de tester la fonctionnalité de la LED, il est recommandé de tamiser l'éclairage principal, car pendant le test, le courant est très faible et la LED émettra de la lumière si faiblement qu'elle ne sera peut-être pas perceptible dans un éclairage normal.

Le test des appareils à LED peut être effectué sans utiliser de sondes. Pour ce faire, dans les trous situés dans le coin inférieur de l'appareil, l'anode est insérée dans le trou avec le symbole "E" et la cathode - avec le pointeur "C". Si la LED est en état de marche, elle doit s'allumer. Cette méthode de test convient aux LED avec des fils dessoudés assez longs. La position de l'interrupteur avec cette méthode de vérification n'a pas d'importance.

Comment vérifier les LED avec un multimètre sans soudure ? Pour ce faire, soudez des morceaux d'un trombone ordinaire aux sondes du testeur. Comme isolation, un joint en textolite convient, qui est placé entre les fils, après quoi il est traité avec du ruban électrique. La sortie est une sorte d'adaptateur pour connecter des sondes. Les clips ressortent bien et sont solidement fixés dans les fentes. Sous cette forme, vous pouvez connecter les sondes aux LED sans les souder hors du circuit.

Que peut-on faire des LED avec vos propres mains

De nombreux radioamateurs s'entraînent à assembler de leurs propres mains divers modèles de LED. Les produits auto-assemblés ne sont pas de qualité inférieure et dépassent parfois même les analogues de la production industrielle. Il peut s'agir d'appareils de couleur et de musique, de conceptions de LED clignotantes, de feux de circulation à faire soi-même sur des LED, et bien plus encore.

Assembler un stabilisateur de courant pour LED de vos propres mains

Pour que la ressource de la LED ne soit pas épuisée par anticipation, il faut que le courant qui la traverse ait une valeur stable. Les LED rouges, jaunes et vertes sont connues pour être capables de gérer des charges de courant plus élevées. Alors que les sources LED bleu-vert et blanc, même avec une légère surcharge, s'éteignent en 2 heures. Ainsi, pour le fonctionnement normal de la LED, il est nécessaire de résoudre le problème de son alimentation.

Si vous assemblez une chaîne de LED connectées en série ou en parallèle, vous pouvez leur fournir un rayonnement identique si le courant qui les traverse a la même intensité. De plus, les impulsions de courant inverses peuvent nuire à la durée de vie des sources LED. Pour éviter que cela ne se produise, il est nécessaire d'inclure un stabilisateur de courant pour les LED dans le circuit.

Les caractéristiques qualitatives des lampes à LED dépendent du pilote utilisé - un appareil qui convertit la tension en un courant stabilisé avec une valeur spécifique. De nombreux radioamateurs assemblent de leurs propres mains un circuit d'alimentation LED 220V basé sur la puce LM317. Les éléments d'un tel circuit électronique sont de faible coût et un tel stabilisateur est facile à réaliser.

Lors de l'utilisation d'un stabilisateur de courant sur le LM317 pour les LED, le courant est régulé à moins de 1A. Le redresseur à base de LM317L stabilise le courant jusqu'à 0,1A. Une seule résistance est utilisée dans le circuit de l'appareil. Elle est calculée à l'aide d'un calculateur de résistance LED en ligne. Les appareils pratiques disponibles conviennent à l'alimentation: alimentations d'une imprimante, d'un ordinateur portable ou d'autres appareils électroniques grand public. Il n'est pas rentable d'assembler soi-même des circuits plus complexes, car il est plus facile de les acheter prêts à l'emploi.

Feux de jour LED bricolage

L'utilisation de feux de circulation diurnes (DRL) sur les voitures augmente considérablement la visibilité de la voiture pendant la journée par les autres usagers de la route. De nombreux automobilistes pratiquent l'auto-assemblage de DRL à l'aide de LED. L'une des options est un dispositif DRL de 5-7 LED avec une puissance de 1W et 3W pour chaque bloc. Si vous utilisez des sources LED moins puissantes, le flux lumineux ne répondra pas aux normes de ce type de luminaires.

Conseil utile! Lorsque vous créez des DRL de vos propres mains, tenez compte des exigences de GOST: flux lumineux 400-800 Cd, angle de lueur dans le plan horizontal - 55 degrés, dans le plan vertical - 25 degrés, surface - 40 cm².

Pour la base, vous pouvez utiliser une plaque profilée en aluminium avec des patins pour le montage des LED. Les LED sont fixées à la carte avec un adhésif conducteur de chaleur. En fonction du type de sources LED, des optiques sont sélectionnées. Dans ce cas, des objectifs avec un angle d'éclairage de 35 degrés conviennent. Les lentilles sont installées sur chaque LED séparément. Les fils sont affichés dans n'importe quelle direction pratique.

Ensuite, un boîtier pour DRL est fabriqué, qui sert simultanément de radiateur. Pour ce faire, vous pouvez utiliser le profil en forme de U. Le module LED fini est placé à l'intérieur du profilé, en le fixant avec des vis. Tout l'espace libre peut être rempli d'un mastic transparent à base de silicone, ne laissant que les lentilles sur la surface. Un tel revêtement servira de protection contre l'humidité.

Le DRL est connecté à l'alimentation avec l'utilisation obligatoire d'une résistance dont la résistance est pré-calculée et vérifiée. Les méthodes de connexion peuvent varier selon le modèle de véhicule. Les schémas de connexion peuvent être trouvés sur Internet.

Comment faire clignoter les LED

Les LED clignotantes les plus populaires, que vous pouvez acheter prêtes à l'emploi, sont des appareils régulés par le niveau de potentiel. Le clignotement du cristal se produit en raison d'un changement d'alimentation aux bornes de l'appareil. Ainsi, un dispositif à LED bicolore rouge-vert émet de la lumière en fonction du sens du courant qui le traverse. L'effet clignotant dans la LED RVB est obtenu en connectant trois sorties pour un contrôle séparé à un système de contrôle spécifique.

Mais vous pouvez également faire clignoter une LED unicolore régulière, en ayant un minimum de composants électroniques dans votre arsenal. Avant de faire clignoter une LED, vous devez choisir un circuit de travail simple et fiable. Vous pouvez utiliser un circuit LED clignotant, qui sera alimenté par une source 12V.

Le circuit se compose d'un transistor de faible puissance Q1 (le silicium haute fréquence KTZ 315 ou ses analogues convient), une résistance R1 820-1000 Ohm, un condensateur C1 de 16 volts d'une capacité de 470 uF et une source LED. Lorsque le circuit est allumé, le condensateur se charge jusqu'à 9-10V, après quoi le transistor s'ouvre un instant et transmet l'énergie accumulée à la LED, qui commence à clignoter. Ce schéma ne peut être mis en œuvre que dans le cas d'une alimentation à partir d'une source 12V.

Vous pouvez assembler un circuit plus avancé qui fonctionne par analogie avec un multivibrateur à transistor. Le circuit comprend des transistors KTZ 102 (2 pièces), des résistances R1 et R4 de 300 ohms chacune pour limiter le courant, des résistances R2 et R3 de 27 000 ohms chacune pour régler le courant de base des transistors, des condensateurs polaires de 16 volts (2 pièces . d'une capacité de 10 uF) et deux sources LED. Ce circuit est alimenté par une alimentation 5V DC.

Le circuit fonctionne sur le principe d'une "paire Darlington": les condensateurs C1 et C2 sont alternativement chargés et déchargés, ce qui provoque l'ouverture d'un transistor particulier. Lorsqu'un transistor alimente C1, une LED s'allume. De plus, C2 est chargé en douceur et le courant de base de VT1 diminue, ce qui entraîne la fermeture de VT1 et l'ouverture de VT2, et une autre LED s'allume.

Conseil utile! Si vous utilisez une tension d'alimentation supérieure à 5V, vous devrez utiliser des résistances d'un calibre différent pour éviter la défaillance des LED.

Assembler de la musique colorée sur des LED avec vos propres mains

Pour implémenter de vos propres mains des schémas de musique de couleur assez complexes sur des LED, vous devez d'abord comprendre comment fonctionne le schéma de musique de couleur le plus simple. Il se compose d'un transistor, d'une résistance et d'un dispositif LED. Un tel circuit peut être alimenté à partir d'une source d'un calibre de 6 à 12V. Le fonctionnement du circuit est dû à une amplification en cascade avec un émetteur commun (émetteur).

La base VT1 reçoit un signal d'amplitude et de fréquence variables. Dans le cas où les fluctuations du signal dépassent le seuil spécifié, le transistor s'ouvre et la LED s'allume. L'inconvénient de ce schéma est la dépendance du clignotement au degré du signal sonore. Ainsi, l'effet de la musique colorée n'apparaîtra qu'à un certain degré de volume sonore. Si le son est augmenté. la LED sera allumée tout le temps, et quand elle diminue, elle clignotera un peu.

Pour obtenir un effet à part entière, ils utilisent un schéma de musique de couleur sur des LED avec une répartition de la gamme sonore en trois parties. Le circuit avec un convertisseur de son à trois canaux est alimenté par une source 9V. Un grand nombre de schémas de musique en couleur peuvent être trouvés sur Internet sur divers forums de radio amateur. Il peut s'agir de schémas de musique en couleur utilisant une bande monochrome, une bande LED RVB, ainsi que des schémas permettant d'allumer et d'éteindre les LED en douceur. Également sur le réseau, vous pouvez trouver des schémas de feux de circulation sur les LED.

Conception d'indicateur de tension LED à faire soi-même

Le circuit indicateur de tension comprend une résistance R1 (résistance variable 10 kOhm), des résistances R1, R2 (1 kOhm), deux transistors VT1 KT315B, VT2 KT361B, trois LED - HL1, HL2 (rouge), HLZ (vert). X1, X2 - alimentations 6 volts. Dans ce circuit, il est recommandé d'utiliser des appareils à LED avec une tension de 1,5 V.

L'algorithme de fonctionnement d'un indicateur de tension à LED fait maison est le suivant : lorsque la tension est appliquée, la source LED verte centrale s'allume. En cas de chute de tension, la LED rouge située à gauche s'allume. L'augmentation de la tension fait s'allumer la LED rouge située à droite. Avec la résistance en position médiane, tous les transistors seront en position fermée et seule la LED verte centrale recevra une tension.

L'ouverture du transistor VT1 se produit lorsque le curseur de la résistance est déplacé vers le haut, augmentant ainsi la tension. Dans ce cas, l'alimentation en tension de HL3 s'arrête et elle est appliquée à HL1. Lorsque vous déplacez le curseur vers le bas (abaissement de la tension), le transistor VT1 se ferme et VT2 s'ouvre, ce qui alimentera la LED HL2. Avec un léger retard, la LED HL1 s'éteint, HL3 clignote une fois et HL2 s'allume.

Un tel circuit peut être assemblé à l'aide de composants radio provenant d'équipements obsolètes. Certains l'assemblent sur une planche de textolite, en respectant une échelle 1:1 avec les dimensions des pièces afin que tous les éléments puissent tenir sur la planche.

Le potentiel illimité de l'éclairage LED permet de concevoir indépendamment divers dispositifs d'éclairage à partir de LED avec d'excellentes caractéristiques et un coût relativement faible.