LED putih super terang. Output Lampu LED Putih, sudut balok dan daya LED

Tanaman dalam ruangan tidak selalu memiliki cukup cahaya di rumah. Tanpa ini, perkembangan mereka akan lambat atau salah. Untuk menghindarinya, Anda dapat memasang LED untuk tanaman. Lampu inilah yang mampu memberikan spektrum warna yang dibutuhkan. banyak digunakan untuk penerangan rumah kaca, konservatori, taman dalam ruangan dan akuarium. Mereka menggantikan sinar matahari dengan baik, tidak mahal dan memiliki masa pakai yang lama.

Fotosintesis tanaman adalah proses yang berlangsung dengan cahaya yang cukup. Faktor-faktor berikut juga berkontribusi pada yang benar: suhu sekitar, kelembaban, spektrum cahaya, panjang siang dan malam, kecukupan karbon.

Penentuan kecukupan cahaya

Jika Anda memutuskan untuk memasang lampu untuk tanaman, maka Anda harus melakukannya dengan benar. Untuk melakukan ini, Anda perlu memutuskan tanaman mana yang tidak memiliki balok, dan mana yang akan mubazir. Jika pencahayaan dirancang di rumah kaca, maka perlu menyediakan zona dengan spektrum yang berbeda. Selanjutnya, Anda harus menentukan sendiri jumlah LED. Profesional melakukan ini dengan perangkat khusus - luxmeter. Anda juga dapat membuat perhitungan sendiri. Tetapi Anda harus menggali sedikit dan mendesain model yang tepat.

Jika proyek untuk rumah kaca, ada satu aturan universal untuk semua jenis sumber cahaya. Saat ketinggian suspensi bertambah, iluminasi berkurang.

LED

Spektrum radiasi warna sangat penting. Solusi optimal adalah LED merah dan biru untuk tanaman dengan perbandingan dua banding satu. Berapa watt yang dimiliki perangkat bukanlah masalah besar.

Tetapi lebih sering digunakan satu watt. Jika ada kebutuhan untuk memasang dioda sendiri, lebih baik membeli kaset yang sudah jadi. Anda dapat memperbaikinya dengan lem, kancing atau sekrup. Itu semua tergantung pada lubang yang disediakan. Ada banyak produsen produk semacam itu, lebih baik memilih penjual yang terkenal, dan bukan penjual tak berwajah yang tidak bisa memberikan jaminan untuk produknya.

Panjang gelombang cahaya

Spektrum sinar matahari alami mengandung warna biru dan merah. Mereka memungkinkan tanaman untuk mengembangkan massa, tumbuh dan berbuah. Ketika disinari hanya dengan spektrum biru dengan panjang gelombang 450 nm, perwakilan flora akan berukuran terlalu kecil. Tanaman seperti itu tidak akan bisa membanggakan massa hijau yang besar. Itu juga akan menghasilkan buah yang buruk. Bila diserap pada kisaran merah dengan panjang gelombang 620 nm, maka akan berkembang akar, mekar dengan baik dan berbuah.

Keuntungan dari LED

Ketika sebuah tanaman diterangi, ia berjalan terus: dari tunas hingga buah. Pada saat yang sama, selama ini, hanya pembungaan yang akan terjadi selama pengoperasian perangkat bercahaya. LED untuk tanaman tidak memanas, jadi tidak perlu sering mengudara ruangan. Selain itu, tidak ada kemungkinan perwakilan flora yang terlalu panas.

Lampu seperti itu sangat diperlukan untuk menanam bibit. Direktivitas spektrum radiasi berkontribusi pada fakta bahwa tunas tumbuh lebih kuat dalam waktu singkat. Keunggulan lainnya adalah konsumsi daya yang rendah. LED adalah yang kedua saja Tapi mereka sepuluh kali lebih ekonomis LED untuk tanaman bertahan hingga 10 tahun. - dari 3 sampai 5 tahun. Dengan memasang lampu seperti itu, untuk waktu yang lama Anda tidak perlu khawatir untuk menggantinya. Lampu semacam itu tidak mengandung zat berbahaya. Meskipun demikian, penggunaannya di rumah kaca sangat disukai. Pasar saat ini mewakili sejumlah besar berbagai desain lampu seperti itu: dapat digantung, dipasang di dinding atau langit-langit.

Minus

Untuk meningkatkan intensitas radiasi, LED dirangkai menjadi sebuah struktur besar. Ini adalah kerugian hanya untuk kamar kecil. Di rumah kaca besar, ini tidak penting. Kerugiannya dapat dianggap sebagai biaya tinggi dibandingkan dengan analog - lampu neon. Perbedaannya bisa sampai delapan kali lipat nilainya. Tetapi dioda akan membayar sendiri setelah beberapa tahun bekerja. Mereka dapat menghemat banyak energi. Penurunan luminescence diamati setelah berakhirnya masa garansi. Dengan luas rumah kaca yang besar, titik pencahayaan yang dibutuhkan lebih banyak dibandingkan dengan jenis lampu lainnya.

Radiator Luminer

Panas harus dihilangkan dari perangkat. Ini akan lebih baik dilakukan oleh radiator, yang terbuat dari profil aluminium atau lembaran baja. Lebih sedikit tenaga kerja akan membutuhkan penggunaan profil jadi berbentuk U. Menghitung luas radiator itu mudah. Setidaknya harus 20 cm 2 per 1 watt. Setelah semua bahan dipilih, Anda dapat mengumpulkan semuanya dalam satu rantai. LED untuk pertumbuhan tanaman paling baik diganti dengan warna. Dengan demikian, iluminasi yang seragam akan diperoleh.

PhytoLED

Perkembangan baru seperti phyto-LED dapat menggantikan analog konvensional yang bersinar hanya dalam satu warna. Perangkat baru dalam satu chip telah mengumpulkan rangkaian LED yang diperlukan untuk pabrik. Itu diperlukan untuk semua tahap pertumbuhan. Phytolamp paling sederhana biasanya terdiri dari blok dengan LED dan kipas. Yang terakhir, pada gilirannya, dapat disesuaikan tingginya.

Lampu siang hari

Lampu neon telah lama berada di puncak popularitas di kebun dan kebun rumah tangga. Tetapi lampu untuk tanaman seperti itu tidak sesuai dengan spektrum warna. Mereka semakin digantikan oleh lampu neon phyto-LED atau tujuan khusus.

sodium

Cahaya saturasi yang kuat, seperti perangkat natrium, tidak cocok untuk ditempatkan di apartemen. Penggunaannya disarankan di rumah kaca besar, taman, dan konservatori tempat tanaman diterangi. Kerugian dari lampu semacam itu adalah produktivitasnya yang rendah. Mereka mengubah dua pertiga energi menjadi panas dan hanya sebagian kecil yang menjadi radiasi cahaya. Selain itu, spektrum merah lampu semacam itu lebih pekat daripada biru.

Kami membuat perangkat sendiri

Cara termudah untuk membuat lampu tanaman adalah dengan menggunakan pita yang ada LED di atasnya. Butuh spektrum merah dan biru. Mereka akan terhubung ke catu daya. Yang terakhir dapat dibeli di tempat yang sama dengan kaset - di toko perangkat keras. Anda juga membutuhkan dudukan - panel seukuran area pencahayaan.

Manufaktur harus dimulai dengan membersihkan panel. Selanjutnya, Anda bisa merekatkan pita dioda. Untuk melakukan ini, lepaskan film pelindung dan tempelkan ke panel dengan sisi yang lengket. Jika Anda harus memotong selotip, maka potongannya dapat dihubungkan dengan besi solder.

LED untuk tanaman tidak membutuhkan ventilasi tambahan. Tetapi jika ruangan itu sendiri berventilasi buruk, disarankan untuk memasang selotip pada profil logam (misalnya aluminium). Mode pencahayaan untuk bunga di sebuah ruangan bisa sebagai berikut:

• bagi mereka yang tumbuh jauh dari jendela, di tempat teduh, 1000-3000 lux sudah cukup;
• untuk tanaman yang membutuhkan cahaya menyebar, nilainya mencapai 4000 lux;
• perwakilan flora yang membutuhkan penerangan langsung - hingga 6000 lux;
• untuk tropis dan yang berbuah - hingga 12.000 lux.

Jika Anda ingin melihat tanaman dalam ruangan dalam bentuk yang sehat dan indah, Anda harus memenuhi kebutuhan cahayanya dengan cermat. Jadi, kami menemukan kelebihan dan kekurangan tumbuhan, serta spektrum sinarnya.

Ekologi konsumsi. Sains dan teknologi: Jenis pencahayaan apa yang dibutuhkan untuk mendapatkan tanaman yang tumbuh sempurna, besar, harum, dan enak dengan konsumsi energi sedang?

Intensitas fotosintesis di bawah lampu merah maksimal, tetapi di bawah lampu merah saja tanaman mati atau perkembangannya terganggu. Misalnya, peneliti Korea telah menunjukkan bahwa saat diterangi dengan warna merah murni, massa selada yang tumbuh lebih besar daripada saat disinari dengan kombinasi merah dan biru, tetapi daunnya mengandung lebih sedikit klorofil, polifenol, dan antioksidan. Dan Fakultas Biologi Universitas Negeri Moskow menemukan bahwa pada daun kol Cina di bawah cahaya merah dan biru pita sempit (dibandingkan dengan penerangan dengan lampu natrium), sintesis gula menurun, pertumbuhan terhambat dan pembungaan tidak terjadi.

Beras. 1 Leanna Garfield, Tech Insider - Aerofarms

Jenis pencahayaan apa yang dibutuhkan untuk mendapatkan tanaman yang tumbuh sempurna, besar, harum, dan enak dengan konsumsi energi sedang?

Bagaimana cara mengevaluasi efisiensi energi lampu?

Metrik utama untuk menilai efisiensi energi phytolight:

• Fluks Foton Fotosintetik (PPF), dalam mikromol per joule, yaitu jumlah kuanta cahaya dalam kisaran 400–700 nm, yang dipancarkan oleh lampu yang mengonsumsi listrik 1 J.
• Menghasilkan Fluks Foton (YPF), dalam mikromol efektif per joule, yaitu, dalam jumlah kuanta per 1 J listrik, dengan mempertimbangkan faktor - kurva McCree.

PPF selalu ternyata sedikit lebih tinggi dari YPF(melengkung McCree dinormalisasi menjadi satu dan kurang dari satu di sebagian besar rentang), jadi metrik pertama bermanfaat bagi penjual perlengkapan. Metrik kedua lebih bermanfaat bagi pembeli, karena menilai efisiensi energi dengan lebih memadai.

efisiensi HPS

Perusahaan pertanian besar dengan pengalaman luas, menghitung uang, masih menggunakan lampu natrium. Ya, mereka dengan rela setuju untuk menggantungkan lampu LED yang disediakan untuk mereka di atas tempat tidur percobaan, tetapi mereka tidak setuju untuk membayarnya.

Dari gbr. 2 terlihat bahwa efisiensi lampu natrium sangat bergantung pada daya dan mencapai maksimum pada 600 W. Nilai optimis yang khas YPF untuk lampu natrium 600-1000 W adalah 1,5 eff. µmol/J. Lampu natrium 70–150 W memiliki efisiensi satu setengah kali lebih sedikit.

Beras. 2. Spektrum khas lampu natrium untuk tanaman (kiri). Efisiensi dalam lumen per watt dan dalam mikromol efektif lampu natrium komersial untuk merek rumah kaca Kavita, E. Papillon, "Galad" dan "Reflax" (kanan)

Setiap lampu LED dengan efisiensi 1,5 eff. µmol/W dan harga yang dapat diterima dapat dianggap sebagai pengganti lampu natrium yang layak.

Efektivitas phytolamps merah-biru diragukan

Dalam artikel ini, kami tidak menyajikan spektra serapan klorofil karena tidak tepat merujuknya dalam pembahasan penggunaan fluks cahaya oleh tumbuhan hidup. Klorofil in vitro, diisolasi dan dimurnikan, hanya menyerap cahaya merah dan biru. Dalam sel hidup, pigmen menyerap cahaya dalam rentang 400–700 nm dan mentransfer energinya ke klorofil. Efisiensi energi cahaya dalam lembaran ditentukan oleh kurva " Mc Cree 1972» (Gbr. 3).

Beras. 3. V(λ) - kurva visibilitas untuk seseorang; RQE adalah efisiensi kuantum relatif untuk pabrik ( McCree 1972); σ R Dan σ fr- kurva serapan cahaya merah dan merah jauh oleh fitokrom; B(λ) - efisiensi fototropik cahaya biru

Catatan: efisiensi maksimum dalam rentang merah adalah satu setengah kali lebih tinggi dari minimum - dalam rentang hijau. Dan jika Anda merata-ratakan efisiensi pada pita yang agak lebar, perbedaannya menjadi semakin tidak terlihat. Dalam praktiknya, redistribusi sebagian energi dari rentang merah ke rentang hijau kadang-kadang, sebaliknya, meningkatkan fungsi energi cahaya. Cahaya hijau melewati ketebalan daun ke tingkat yang lebih rendah, luas efektif daun tanaman meningkat secara dramatis, dan hasil panen, misalnya selada, meningkat.

Kelayakan energi untuk penerangan pabrik dengan lampu LED cahaya putih biasa dipelajari dalam pekerjaan.

Bentuk spektrum karakteristik LED putih ditentukan oleh:

• keseimbangan gelombang pendek dan panjang, berkorelasi dengan suhu warna (Gbr. 4, kiri);
• tingkat hunian spektrum, yang berkorelasi dengan rendering warna (Gbr. 4, kanan).

Beras. 4. Spektrum cahaya LED putih dengan rendering warna yang sama tetapi suhu warna CCT berbeda (kiri) dan dengan suhu warna yang sama dan rendering warna yang berbeda Ra(kanan)

Perbedaan spektrum dioda putih dengan rendering warna yang sama dan suhu warna yang sama hampir tidak terlihat. Oleh karena itu, kami dapat mengevaluasi parameter yang bergantung pada spektrum hanya dengan suhu warna, rendering warna, dan efisiensi cahaya - parameter yang tertulis pada label lampu cahaya putih konvensional.

Hasil analisis spektra LED putih serial adalah sebagai berikut:

1. Dalam spektrum semua LED putih, bahkan dengan suhu warna rendah dan dengan rendering warna maksimum, seperti lampu natrium, hanya ada sedikit warna merah jauh (Gbr. 5).

Beras. 5. Spektrum LED putih ( DIPIMPIN 4000K Ra= 90) dan natrium ringan ( HPS) dibandingkan dengan fungsi spektral kerentanan tanaman terhadap warna biru ( B), merah ( A_r) dan lampu merah jauh ( A_fr)

Dalam kondisi alami, tanaman yang dinaungi oleh kanopi dedaunan asing menerima lebih banyak merah daripada dekat, yang pada tanaman yang menyukai cahaya memicu "sindrom penghindaran naungan" - tanaman meregang. Tomat, misalnya, pada tahap pertumbuhan (bukan pembibitan!) Jauh merah diperlukan untuk meregangkan, meningkatkan pertumbuhan dan total area yang ditempati, dan karenanya menghasilkan panen di masa depan.

Karenanya, di bawah LED putih dan di bawah cahaya natrium, tanaman terasa seperti di bawah sinar matahari terbuka dan tidak meregang ke atas.

2. Cahaya biru diperlukan untuk reaksi "melacak matahari" (Gbr. 6).

Contoh penggunaan rumus ini:

A. Mari kita perkirakan untuk nilai utama dari parameter cahaya putih, iluminasi apa yang harus diberikan, misalnya, 300 eff untuk rendering warna dan suhu warna tertentu. μmol/dtk/m2:

Dapat dilihat bahwa penggunaan cahaya putih hangat dengan rendering warna yang tinggi memungkinkan penggunaan iluminasi yang agak rendah. Tetapi jika kita memperhitungkan bahwa efisiensi bercahaya LED cahaya hangat dengan rendering warna tinggi agak lebih rendah, menjadi jelas bahwa tidak mungkin menang atau kalah secara energik secara signifikan dengan memilih suhu warna dan rendering warna. Anda hanya dapat menyesuaikan proporsi cahaya biru atau merah fitoaktif.

B. Menilai penerapan lampu tumbuh LED tujuan umum umum untuk microgreens.

Biarkan luminer dengan ukuran 0,6 × 0,6 m mengkonsumsi 35 W, memiliki suhu warna 4000 KE, reproduksi warna Ra= 80 dan keluaran cahaya 120 lm/W. Maka efisiensinya akan YPF= (120/100)⋅(1,15 + (35⋅80 − 2360)/4000) eff. µmol/J = 1,5 eff. µmol/J. Yang bila dikalikan dengan 35 W yang dikonsumsi, akan menjadi 52,5 eff. µmol/detik.

Jika luminer seperti itu diturunkan cukup rendah di atas hamparan mikrohijau dengan luas 0,6 × 0,6 m = 0,36 m 2 dan dengan demikian menghindari hilangnya cahaya ke samping, kerapatan iluminasi akan menjadi 52,5 eff. µmol / s / 0,36m 2 \u003d 145 eff. µmol/s/m2 . Ini adalah sekitar setengah dari nilai yang direkomendasikan secara umum. Karena itu, kekuatan lampu juga harus digandakan.

Perbandingan langsung fitoparameter lampu dari berbagai jenis

Mari bandingkan fitoparameter lampu langit-langit LED kantor konvensional yang diproduksi pada tahun 2016 dengan fitolamp khusus (Gbr. 7).

Beras. 7. Parameter komparatif lampu natrium 600W tipikal untuk rumah kaca, phytolamp LED khusus, dan lampu untuk penerangan umum tempat

Dapat dilihat bahwa lampu penerangan umum konvensional dengan diffuser dilepas saat menerangi tanaman tidak kalah efisiensi energinya dengan lampu natrium khusus. Terlihat juga bahwa phytolamp lampu merah-biru (pabrikan tidak sengaja disebutkan namanya) dibuat pada tingkat teknologi yang lebih rendah, karena efisiensi penuhnya (rasio daya fluks bercahaya dalam watt dengan daya yang dikonsumsi dari jaringan) lebih rendah daripada efisiensi lampu kantor. Tetapi jika efisiensi lampu merah-biru dan putih sama, fitoparameter juga akan kurang lebih sama!

Terlihat juga dari spektra bahwa fitolamp merah-biru bukanlah pita sempit, punuk merahnya lebar dan mengandung jauh lebih banyak merah daripada lampu LED dan natrium putih. Dalam kasus di mana merah jauh diperlukan, penggunaan luminer seperti itu sendiri atau dalam kombinasi dengan opsi lain mungkin sesuai.

Penilaian efisiensi energi sistem pencahayaan secara keseluruhan:

Reaksi tanaman terhadap cahaya: intensitas pertukaran gas, konsumsi nutrisi dari larutan dan proses sintesis - ditentukan oleh laboratorium. Respon tidak hanya mencirikan fotosintesis, tetapi juga proses pertumbuhan, pembungaan, sintesis zat yang diperlukan untuk rasa dan aroma.

Pada ara. Gambar 14 menunjukkan respons tumbuhan terhadap perubahan panjang gelombang cahaya. Intensitas konsumsi natrium dan fosfor dari larutan nutrisi mint, stroberi dan selada diukur. Puncak dalam grafik tersebut adalah tanda-tanda stimulasi reaksi kimia tertentu. Grafik menunjukkan apa yang harus dikecualikan dari spektrum penuh demi menghemat beberapa rentang - ini seperti melepas beberapa tuts piano dan memainkan melodi pada sisanya.

Beras. 14. Peran stimulasi cahaya untuk penyerapan nitrogen dan fosfor oleh mint, stroberi, dan selada.

Prinsip faktor pembatas dapat diperluas ke komponen spektral individu - untuk hasil yang lengkap, dalam hal apa pun, diperlukan spektrum penuh. Penarikan dari spektrum penuh beberapa rentang tidak mengarah pada peningkatan efisiensi energi yang signifikan, tetapi "Liebig barrel" dapat berfungsi - dan hasilnya akan negatif.
Contoh menunjukkan bahwa lampu LED putih biasa dan "phytolight merah-biru" khusus memiliki efisiensi energi yang kurang lebih sama saat menerangi tanaman. Tetapi broadband white secara komprehensif memenuhi kebutuhan tanaman, yang diekspresikan tidak hanya dalam stimulasi fotosintesis.

Menghapus hijau dari spektrum kontinu untuk mengubah cahaya dari putih menjadi ungu adalah taktik pemasaran bagi pembeli yang menginginkan "solusi khusus" tetapi bukan pelanggan yang memenuhi syarat.

koreksi cahaya putih

LED putih tujuan umum yang paling umum memiliki rendering warna yang buruk. Ra= 80, yang terutama disebabkan oleh kurangnya warna merah (Gbr. 4).

Kurangnya warna merah pada spektrum dapat diisi dengan menambahkan LED merah pada lampu. Solusi semacam itu dipromosikan, misalnya, oleh perusahaan CREE. Logika laras Liebig menunjukkan bahwa penambahan seperti itu tidak ada salahnya jika itu benar-benar penambahan, dan bukan redistribusi energi dari rentang lain yang mendukung merah.

Pekerjaan menarik dan penting dilakukan pada 2013-2016 oleh Institut Masalah Biomedis Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia: mereka mempelajari bagaimana penambahan 4000 LED putih ke cahaya memengaruhi perkembangan kubis Cina KE / Ra= 70 lampu LED merah narrowband 660 nm.

Dan menemukan yang berikut:

• Di bawah lampu LED, kubis tumbuh dengan cara yang sama seperti di bawah natrium, tetapi memiliki lebih banyak klorofil (daun lebih hijau).
• Berat kering tanaman hampir sebanding dengan jumlah total cahaya dalam mol yang diterima tanaman. Lebih banyak cahaya - lebih banyak kol.
• Konsentrasi vitamin C dalam kubis sedikit meningkat dengan meningkatnya pencahayaan, tetapi meningkat secara signifikan dengan penambahan cahaya merah ke putih.
• Peningkatan signifikan dalam proporsi komponen merah dalam spektrum secara signifikan meningkatkan konsentrasi nitrat dalam biomassa. Saya harus mengoptimalkan larutan nutrisi dan memasukkan sebagian nitrogen dalam bentuk amonium, agar tidak melampaui MPC untuk nitrat. Tapi dalam cahaya putih bersih, hanya mungkin bekerja dengan bentuk nitrat.
• Pada saat yang sama, peningkatan proporsi warna merah dalam fluks cahaya total hampir tidak berpengaruh pada massa tanaman. Artinya, penambahan komponen spektral yang hilang tidak memengaruhi kuantitas tanaman, tetapi kualitasnya.
• Efisiensi yang lebih tinggi dalam mol per watt LED merah berarti menambahkan warna merah ke putih juga hemat energi.

Jadi, menambahkan warna merah ke putih adalah masuk akal dalam kasus kubis Cina tertentu dan sangat mungkin dalam kasus umum. Tentunya dengan pengendalian biokimia dan pemilihan pupuk yang tepat untuk tanaman tertentu.

Opsi untuk memperkaya spektrum dengan lampu merah

Tumbuhan tidak mengetahui dari mana asal kuantum dari spektrum cahaya putih, dan dari mana asal kuantum "merah". Tidak perlu membuat spektrum khusus dalam satu LED. Dan tidak perlu bersinar dengan cahaya merah dan putih dari salah satu fitolamp khusus. Cukup menggunakan cahaya putih untuk keperluan umum dan juga menerangi tanaman dengan lampu lampu merah terpisah. Dan ketika ada orang di samping tanaman, lampu merah dapat dimatikan oleh sensor gerak agar tanaman terlihat hijau dan cantik.

Tetapi keputusan sebaliknya juga dibenarkan - setelah memilih komposisi fosfor, perluas spektrum pancaran LED putih ke arah gelombang panjang, seimbangkan agar cahaya tetap putih. Dan Anda mendapatkan cahaya putih dengan rendering warna ekstra tinggi, cocok untuk tumbuhan dan manusia.

Sangat menarik untuk meningkatkan proporsi merah, meningkatkan indeks rendering warna keseluruhan, dalam kasus pertanian kota - gerakan sosial untuk menanam tanaman yang diperlukan seseorang di kota, seringkali dengan kombinasi ruang hidup, dan karenanya lingkungan cahaya seseorang dan tumbuhan.

Pertanyaan-pertanyaan terbuka

Dimungkinkan untuk mengidentifikasi peran rasio lampu merah jauh dan dekat dan kesesuaian penggunaan "sindrom penghindaran bayangan" untuk budaya yang berbeda. Dapat diperdebatkan menjadi bagian mana yang disarankan untuk membagi skala panjang gelombang dalam analisis.

Dapat didiskusikan apakah tanaman membutuhkan panjang gelombang lebih pendek dari 400 nm atau lebih panjang dari 700 nm untuk fungsi stimulasi atau pengaturan. Misalnya, ada pesan pribadi bahwa ultraviolet secara signifikan mempengaruhi kualitas konsumen tanaman. Antara lain, varietas selada daun merah ditanam tanpa sinar ultraviolet, dan tumbuh hijau, tetapi sebelum dijual disinari dengan sinar ultraviolet, berubah menjadi merah dan pergi ke konter. Apakah metrik baru sudah benar? PBAR (radiasi tanaman biologis aktif) dijelaskan dalam standar ANSI/ASABE S640, Besaran dan Satuan Radiasi Elektromagnetik untuk Tumbuhan (Organisme Fotosintetik, mengatur untuk memperhitungkan kisaran 280–800nm.

Kesimpulan

Toko rantai memilih lebih banyak varietas basi, dan kemudian pembeli memilih dengan rubel untuk buah yang lebih cerah. Dan hampir tidak ada yang memilih rasa dan aromanya. Tapi begitu kita menjadi lebih kaya dan mulai menuntut lebih banyak, sains akan langsung memberikan variasi yang tepat dan resep larutan nutrisi.

Dan agar tanaman dapat mensintesis semua yang diperlukan untuk rasa dan aroma, pencahayaan dengan spektrum yang mengandung semua panjang gelombang yang akan bereaksi tanaman, yaitu, dalam kasus umum, spektrum kontinu, diperlukan. Mungkin solusi dasarnya adalah rendering warna putih yang tinggi.

literatur
1. Putra K-H, Oh M-M. Bentuk daun, pertumbuhan, dan senyawa fenolik antioksidan dari dua kultivar selada yang ditanam di bawah berbagai kombinasi dioda pemancar cahaya biru dan merah // Hortscience. - 2013. - Vol. 48. – P.988-95.
2. Ptushenko V.V., Avercheva O.V., Bassarskaya EM, Berkovich Yu A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., Zhigalova T.V., 2015. Kemungkinan alasan penurunan pertumbuhan kubis Cina di bawah cahaya merah dan biru pita sempit gabungan dibandingkan dengan iluminasi tinggi - lampu natrium tekanan. Scientia Horticulturae https://doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021
3. Sharakshane A., 2017, Seluruh lingkungan cahaya berkualitas tinggi untuk manusia dan tumbuhan. https://doi.org/10.1016/j.lssr.2017.07.001
4. C. Dong, Y. Fu, G. Liu & H. Liu, 2014, Pertumbuhan, Karakteristik Fotosintetik, Kapasitas Antioksidan dan Hasil Biomassa serta Kualitas Gandum (Triticum aestivum L.) yang Dipapar Sumber Cahaya LED dengan Kombinasi Spektra Berbeda
5. Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D. et al. Efek dioda pemancar cahaya merah, biru, dan putih pada pertumbuhan, perkembangan, dan kualitas yang dapat dimakan dari selada yang ditanam secara hidroponik (Lactuca sativa L. var. capitata) // Scientia Horticulturae. – 2013. – V. 150. – P. 86–91.
6. Lu, N., Maruo T., Johanka M., dkk. Efek pencahayaan tambahan dengan dioda pemancar cahaya (LED) pada hasil tomat dan kualitas tanaman tomat rangka tunggal yang ditanam pada kerapatan penanaman tinggi // Lingkungan. kontrol. Biol. – 2012. Vol. 50. – Hal.63–74.
7. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., O.S. Yakovleva, A.I. Znamensky, I.G. Tarakanov, S.G. Radchenko, S.N. Lapach. Pembuktian rezim pencahayaan tanaman yang optimal untuk ruang rumah kaca "Vitacycl-T". Kedokteran dirgantara dan lingkungan. 2016.V.50.No.4.
8. I. O. Konovalova, Yu. A. Berkovich, A. N. Erokhin, S. O. Smolyanina, O. S. Yakovleva, A. I. Znamenskii, I. G. Tarakanov, dan S. G. Radchenko, Lapach S.N., Trofimov Yu.V., Tsvirko V.I. Optimalisasi sistem pencahayaan LED dari rumah kaca ruang vitamin. Kedokteran dirgantara dan lingkungan. 2016.V.50.No.3.
9. Konovalova I.O., Berkovich Yu.A., Smolyanina S.O., Pomelova M.A., Erokhin A.N., Yakovleva O.S., Tarakanov I.G. Pengaruh parameter rezim cahaya pada akumulasi nitrat dalam biomassa di atas tanah kubis Cina (Brassica chinensis L.) ketika tumbuh dengan iradiator LED. Agrokimia. 2015. No.11.

Jika Anda memiliki pertanyaan tentang topik ini, tanyakan kepada spesialis dan pembaca proyek kami.

Sekarang, mungkin, hanya orang tuli yang belum pernah mendengar tentang lampu LED dan LED super terang. Di antara amatir radio, LED super terang telah lama menjadi objek studi yang cermat dan elemen utama perangkat inovatif buatan sendiri. Ya, ini tidak mengherankan, LED super terang menarik terutama karena efisiensi dan karakteristik keluaran cahayanya yang baik. LED memiliki kekuatan mekanik yang baik, tidak takut getaran dan guncangan. Tak heran jika LED berdaya tinggi semakin banyak digunakan di industri otomotif.

Kualitas positif penting lainnya dari LED dapat dianggap bahwa mereka mulai memancarkan secara instan setelah daya diterapkan. Lampu neon, misalnya, lebih rendah dari LED dalam hal ini. Untuk pengoperasian lampu fluoresen yang tahan lama, direkomendasikan start panas, saat filamen dipanaskan terlebih dahulu. Lampu menyala setelah beberapa detik.

Pada awal 1990-an, Nichia memperkenalkan LED biru dan putih pertama di dunia. Sejak itu, perlombaan teknologi telah dimulai dalam produksi LED berdaya tinggi yang sangat terang.

Dengan sendirinya, LED tidak dapat memancarkan cahaya putih, karena cahaya putih adalah jumlah dari semua warna. Dioda pemancar cahaya memancarkan cahaya yang didefinisikan secara ketat panjang gelombang. Warna pancaran LED bergantung pada lebar celah pita energi transisi, tempat terjadinya rekombinasi elektron dan hole.

Celah pita energi, pada gilirannya, bergantung pada bahan semikonduktor. Untuk menghasilkan cahaya putih pada kristal LED biru lapisan fosfor diterapkan, yang, di bawah pengaruh radiasi biru, memancarkan cahaya kuning dan merah. Pencampuran biru, kuning dan merah menghasilkan cahaya putih.

Ini adalah salah satu dari beberapa teknologi cahaya putih yang tersebar luas menggunakan dioda pemancar cahaya.

Tegangan suplai LED putih ultra-terang, sebagai aturan, terletak di antara 2,8 sebelum 3,9 volt. Karakteristik persis LED dapat ditemukan dalam deskripsi (lembar data).

Tersedia LED putih ultra-terang yang kuat, tetapi masih mahal dibandingkan dengan LED indikator merah dan hijau, jadi harus berhati-hati saat menggunakannya dalam aplikasi pencahayaan. catu daya LED berkualitas tinggi.

Terlepas dari kenyataan bahwa sumber daya LED cukup besar, semua memancarkan cahaya semikonduktor Sangat sensitif terhadap arus lebih. Akibat kelebihan beban, LED dapat tetap beroperasi, tetapi keluaran cahayanya akan berkurang secara signifikan. Dalam beberapa kasus, LED yang berfungsi sebagian dapat menyebabkan kegagalan LED lainnya yang disertakan dengannya.

Untuk mengecualikan kelebihan LED, dan akibatnya, kegagalannya, berlaku penggerak listrik pada sirkuit mikro khusus. Penggerak daya tidak lebih dari sumber arus yang distabilkan. Untuk menyesuaikan kecerahan LED, disarankan untuk menggunakan modulasi pulsa.

Ada kemungkinan bahwa dalam waktu dekat produsen LED daya tinggi akan menyematkan chip stabilizer saat ini langsung ke dalam desain LED daya tinggi, mirip dengan LED yang berkedip ( dipimpin berkedip ), yang memiliki chip generator pulsa bawaan.

LED dapat bekerja selama beberapa dekade, tetapi dengan syarat kristal pemancar cahaya tidak menjadi sangat panas karena aliran arus. Pada LED berdaya tinggi modern, arus suplai dapat mencapai lebih dari 1000 mA(1 Ampere!) pada tegangan suplai dari 2,5 sebelum 3,6 – 4 volt. Parameter tersebut memiliki, misalnya, LED yang kuat Lumiled . Untuk menghilangkan panas berlebih pada LED semacam itu, radiator aluminium digunakan, yang terintegrasi secara struktural dengan kristal LED. Produsen LED putih berdaya tinggi juga merekomendasikan untuk memasangnya pada heatsink tambahan. Kesimpulannya jelas - jika Anda menginginkan operasi LED jangka panjang - pastikan pembuangan panas yang baik.

Saat memasang LED daya tinggi, harus diingat bahwa dasar penghantar panas LED tidak netral secara listrik. Dalam hal ini, perlu untuk memastikan isolasi listrik dari dasar LED saat dipasang pada radiator umum.

Karena tegangan suplai tipikal LED ultra-terang adalah 3,6 volt, maka LED semacam itu dapat dengan mudah digunakan untuk senter LED bersama dengan format baterai yang dapat diisi ulang A A. Untuk menyalakan LED, Anda memerlukan 3 baterai isi ulang yang dihubungkan secara seri dengan tegangan sebesar 1,2 volt. Tegangan total hanya akan dibutuhkan 3,6 volt. Dalam hal ini, tidak diperlukan konverter tegangan.

Harga LED daya tinggi yang masih tinggi dikaitkan dengan kerumitan pembuatan LED daya tinggi. Biaya instalasi teknologi modern, yang menghasilkan kristal LED berdaya tinggi menggunakan teknologi epitaxial, adalah 1,5 - 2 juta dolar!

Secara struktural, LED yang kuat adalah perangkat yang agak rumit.

Gambar tersebut menunjukkan perangkat LED Luxeon III super terang dari Lumileds, dengan kekuatan sebesar 5 watt .

Seperti yang dapat dilihat dari gambar, LED ultra-terang modern adalah perangkat kompleks yang membutuhkan banyak langkah teknologi dalam pembuatannya.

Saat ini, pabrikan LED daya tinggi sedang mencoba berbagai teknologi LED menggunakan bahan dan komponen yang berbeda. Semua ini ditujukan untuk mengurangi biaya LED dan memastikan kualitas produk yang dibutuhkan.

Perlu dicatat bahwa LED yang kuat, diproduksi dengan melanggar proses teknologi dan menggunakan bahan berkualitas rendah, kehilangan keluaran cahaya yang dihitung setelah beberapa waktu pengoperasian. Biasanya, LED semacam itu lebih murah daripada analog. LED murah selama dulu 4000 jam operasi kehilangan kecerahannya 35% . Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa bahan epoksi bohlam LED berubah menjadi kuning, dan emisivitas chip LED biru dan lapisan fosfor yang diterapkan padanya juga berkurang. Untuk LED berkualitas 50 000 jam operasi, kecerahan berkurang tidak lebih dari 20% .

Pita dengan maksimum di area kuning (desain paling umum). Radiasi LED dan fosfor, bercampur, menghasilkan cahaya putih dengan berbagai corak.

YouTube ensiklopedis

1 / 5

✪ LED putih pendek

✪ Uji Pertumbuhan LED Putih vs LED Merah Biru Putih - Amazon Lights (Intro)

✪ LED Putih Dingin Vs Putih Netral Dalam Senter (Model Thrunite TN12)

✪ Uji Pertumbuhan LED Putih vs LED Merah/Biru - Bagian 1 (Pendidikan) 2016

✪ Tes Pertumbuhan LED Putih vs LED Merah Biru Putih dengan Time Lapse - Lettuce Ep.1

Subtitle

Sejarah penemuan

Penghasil semikonduktor merah pertama untuk keperluan industri diperoleh oleh N. Holonyak pada tahun 1962. Di awal tahun 70-an, LED kuning dan hijau muncul. Keluaran cahaya dari perangkat ini, meskipun masih tidak efisien, pada tahun 1990 mencapai tingkat satu lumen. Pada tahun 1993, Shuji Nakamura, seorang insinyur di Nichia (Jepang), menciptakan LED biru kecerahan tinggi pertama. Hampir seketika, perangkat LED RGB muncul, karena warna biru, merah, dan hijau memungkinkan untuk mendapatkan warna apa pun, termasuk putih. LED fosfor putih pertama kali muncul pada tahun 1996. Selanjutnya, teknologi berkembang pesat, dan pada tahun 2005 kemanjuran bercahaya LED mencapai 100 lm/W atau lebih. LED dengan corak pijar berbeda muncul, kualitas cahayanya memungkinkan untuk bersaing dengan lampu pijar dan lampu neon yang sudah menjadi tradisional. Penggunaan perangkat pencahayaan LED dalam kehidupan sehari-hari, dalam pencahayaan dalam dan luar ruangan telah dimulai.

LED RGB

Cahaya putih dapat dibuat dengan mencampur LED dengan warna berbeda. Rancangan trikromatik dari sumber merah (R), hijau (G), dan biru (B) adalah yang paling umum, meskipun varian bikromatik, tetrakromatik, dan lebih beraneka warna juga ditemukan. LED multi-warna, tidak seperti pemancar semikonduktor RGB lainnya (lampu, lampu, kluster), memiliki satu bodi jadi, paling sering mirip dengan LED satu warna. Chip LED ditempatkan bersebelahan dan berbagi lensa dan reflektor yang sama. Karena chip semikonduktor memiliki ukuran terbatas dan pola radiasinya sendiri, LED seperti itu paling sering memiliki karakteristik warna sudut yang tidak rata. Selain itu, untuk mendapatkan rasio warna yang benar, seringkali tidak cukup untuk mengatur arus pengenal, karena keluaran cahaya dari setiap chip tidak diketahui sebelumnya dan dapat berubah selama pengoperasian. Untuk mengatur warna RGB yang diinginkan, perlengkapan terkadang dilengkapi dengan perangkat kontrol khusus.

Spektrum LED RGB ditentukan oleh spektrum emitor semikonduktor penyusunnya dan memiliki bentuk garis yang jelas. Spektrum seperti itu sangat berbeda dengan spektrum matahari, oleh karena itu indeks rendering warna RGB LED rendah. RGB-LED memungkinkan Anda mengontrol warna cahaya dengan mudah dan luas dengan mengubah arus setiap LED yang termasuk dalam "triad", menyesuaikan nada warna cahaya putih yang dipancarkan olehnya tepat dalam proses kerja - hingga memperoleh warna independen individu.

LED warna-warni memiliki ketergantungan keefektifan cahaya dan warna pada suhu karena berbagai karakteristik chip yang memancarkan yang membentuk perangkat, yang memengaruhi sedikit perubahan warna cahaya selama pengoperasian. Masa pakai LED multi-warna ditentukan oleh daya tahan chip semikonduktor, tergantung pada desain, dan paling sering melebihi masa pakai LED fosfor.

LED multiwarna terutama digunakan untuk pencahayaan dekoratif dan arsitektural, dalam tampilan elektronik dan layar video.

LED fosfor

Kombinasi pemancar semikonduktor biru (lebih sering), ungu atau ultraviolet (tidak digunakan dalam produksi massal) dan konverter fosfor memungkinkan Anda membuat sumber cahaya yang murah dengan karakteristik yang baik. Desain paling umum dari LED semacam itu berisi chip semikonduktor galium nitrida biru yang dimodifikasi dengan indium (InGaN) dan fosfor dengan reemisi maksimum di wilayah kuning - garnet yttrium-aluminium yang diolah dengan cerium trivalen (YAG). Sebagian dari kekuatan radiasi awal chip meninggalkan rumah LED, tersebar di lapisan fosfor, sebagian lagi diserap oleh fosfor dan dipancarkan kembali ke wilayah dengan nilai energi yang lebih rendah. Spektrum emisi ulang mencakup area yang luas dari merah ke hijau, tetapi spektrum yang dihasilkan dari LED semacam itu memiliki penurunan yang nyata di wilayah hijau-biru-hijau.

Tergantung pada komposisi fosfor, LED diproduksi dengan suhu warna yang berbeda ("hangat" dan "dingin"). Dengan menggabungkan berbagai jenis fosfor, peningkatan signifikan dalam indeks rendering warna (CRI atau R a) tercapai. Untuk tahun 2017, sudah ada panel LED untuk fotografi dan pembuatan film, di mana reproduksi warna sangat penting, tetapi peralatan seperti itu mahal, dan sedikit produsen.

Salah satu cara untuk meningkatkan kecerahan LED fosfor sambil mempertahankan atau bahkan mengurangi biayanya adalah dengan meningkatkan arus melalui chip semikonduktor tanpa menambah ukurannya - meningkatkan kerapatan arus. Metode ini dikaitkan dengan peningkatan simultan dalam persyaratan kualitas chip itu sendiri dan kualitas heat sink. Saat kerapatan arus meningkat, medan listrik dalam volume wilayah aktif mengurangi keluaran cahaya. Ketika arus pembatas tercapai, karena bagian chip LED dengan konsentrasi pengotor yang berbeda dan celah pita yang berbeda mengalirkan arus dengan cara yang berbeda, terjadi panas berlebih lokal pada bagian chip, yang memengaruhi keluaran cahaya dan masa pakai LED secara keseluruhan. Untuk meningkatkan daya keluaran dengan tetap menjaga kualitas karakteristik spektral, kondisi termal, LED diproduksi yang berisi kumpulan chip LED dalam satu paket.

Salah satu topik yang paling banyak dibahas dalam teknologi LED polikrom adalah keandalan dan daya tahannya. Tidak seperti banyak sumber cahaya lainnya, LED mengubah karakteristik keluaran cahayanya (efisiensi), pola radiasi, bayangan warna dari waktu ke waktu, tetapi jarang gagal total. Oleh karena itu, untuk menilai masa manfaat, misalnya untuk penerangan, diambil tingkat pengurangan keluaran cahaya hingga 70% dari nilai aslinya (L70). Artinya, LED yang kecerahannya menurun 30% selama pengoperasian dianggap rusak. Untuk LED yang digunakan dalam pencahayaan dekoratif, tingkat peredupan 50% (L50) digunakan sebagai perkiraan masa pakai.

Masa pakai LED fosfor bergantung pada banyak parameter. Selain kualitas pembuatan rakitan LED itu sendiri (metode pengikatan chip pada penahan kristal, metode pengikatan konduktor pembawa arus, kualitas dan sifat pelindung bahan penyegel), masa pakai terutama bergantung pada karakteristik chip yang memancarkan itu sendiri dan pada perubahan sifat fosfor dari waktu ke waktu (degradasi). Selain itu, seperti yang ditunjukkan oleh banyak penelitian, suhu dianggap sebagai faktor utama yang mempengaruhi masa pakai LED.

Pengaruh Suhu pada Umur LED

Sebuah chip semikonduktor dalam proses operasinya mengeluarkan sebagian energi listrik dalam bentuk radiasi, sebagian lagi dalam bentuk panas. Pada saat yang sama, tergantung pada efisiensi konversi tersebut, jumlah panas sekitar setengah untuk radiator yang paling efisien atau lebih. Bahan semikonduktor itu sendiri memiliki konduktivitas termal yang rendah, selain itu, bahan dan desain paket memiliki konduktivitas termal non-ideal tertentu, yang menyebabkan chip memanas hingga suhu tinggi (untuk struktur semikonduktor). LED modern beroperasi pada suhu chip di wilayah 70-80 derajat. Dan peningkatan suhu lebih lanjut saat menggunakan galium nitrida tidak dapat diterima. Suhu tinggi menyebabkan peningkatan jumlah cacat pada lapisan aktif, menyebabkan peningkatan difusi, perubahan sifat optik substrat. Semua ini mengarah pada peningkatan persentase rekombinasi nonradiatif dan penyerapan foton oleh bahan chip. Peningkatan daya dan daya tahan dicapai dengan meningkatkan struktur semikonduktor itu sendiri (mengurangi panas berlebih lokal), dan dengan mengembangkan desain rakitan LED, meningkatkan kualitas pendinginan area aktif chip. Penelitian juga sedang dilakukan dengan bahan atau substrat semikonduktor lainnya.

Fosfor juga terkena suhu tinggi. Dengan paparan suhu yang lama, pusat pemancaran kembali terhambat, dan koefisien konversi, serta karakteristik spektral fosfor, memburuk. Pada desain LED polikrom pertama dan beberapa modern, fosfor diterapkan langsung ke bahan semikonduktor dan efek termal dimaksimalkan. Selain langkah-langkah untuk mengurangi suhu chip yang dipancarkan, pabrikan menggunakan berbagai metode untuk mengurangi efek suhu chip pada fosfor. Teknologi fosfor terisolasi dan desain lampu LED, di mana fosfor dipisahkan secara fisik dari emitor, dapat meningkatkan masa pakai sumber cahaya.

Rumah LED, yang terbuat dari plastik silikon transparan optik atau resin epoksi, dapat menua karena suhu dan mulai memudar dan menguning seiring waktu, menyerap sebagian energi yang dipancarkan oleh LED. Permukaan reflektif juga memburuk saat dipanaskan - mereka berinteraksi dengan elemen casing lainnya dan dapat mengalami korosi. Semua faktor ini bersama-sama mengarah pada fakta bahwa kecerahan dan kualitas cahaya yang dipancarkan secara bertahap menurun. Namun, proses ini dapat berhasil diperlambat, memberikan pembuangan panas yang efisien.

Konstruksi LED fosfor

LED fosfor modern adalah perangkat kompleks yang menggabungkan banyak solusi teknis asli dan unik. LED memiliki beberapa elemen utama, yang masing-masing menjalankan fungsi penting, seringkali lebih dari satu:

Semua elemen desain LED mengalami beban termal dan harus dipilih dengan mempertimbangkan tingkat ekspansi termalnya. Dan syarat penting untuk desain yang baik adalah kemampuan manufaktur dan biaya rendah untuk merakit perangkat LED dan memasangnya di luminer.

Kecerahan dan kualitas cahaya

Parameter terpenting bukanlah kecerahan LED, tetapi efisiensi cahayanya, yaitu keluaran cahaya dari setiap watt energi listrik yang dikonsumsi oleh LED. Kemanjuran bercahaya LED modern mencapai 190 lm/W. Batas teoretis dari teknologi ini diperkirakan lebih dari 300 lm/W. Saat mengevaluasi, harus diperhitungkan bahwa efisiensi luminer berdasarkan LED jauh lebih rendah karena efisiensi catu daya, sifat optik diffuser, reflektor, dan elemen struktural lainnya. Selain itu, pabrikan sering menunjukkan efisiensi awal emitor pada suhu normal, sedangkan suhu chip selama operasi jauh lebih tinggi. Ini mengarah pada fakta bahwa efisiensi sebenarnya dari emitor lebih rendah 5-7%, dan lampu - seringkali dua kali lipat.

Parameter kedua yang sama pentingnya adalah kualitas cahaya yang dihasilkan oleh LED. Ada tiga parameter untuk mengevaluasi kualitas warna:

Fosfor LED berdasarkan pemancar ultraviolet

Selain kombinasi LED biru dan YAG yang sudah umum, desain berbasis LED ultraviolet juga sedang dikembangkan. Bahan semikonduktor yang mampu memancarkan di daerah ultraviolet dekat dilapisi dengan beberapa lapisan fosfor berdasarkan europium dan seng sulfida yang diaktifkan dengan tembaga dan aluminium. Campuran fosfor semacam itu memberikan emisi ulang maksimum di daerah spektrum hijau, biru dan merah. Cahaya putih yang dihasilkan memiliki karakteristik kualitas yang sangat baik, namun efisiensi konversinya masih rendah. Ada tiga alasan untuk ini [ ] : yang pertama terkait dengan fakta bahwa perbedaan antara energi insiden dan foton yang dipancarkan hilang selama fluoresensi (berubah menjadi panas), dan dalam kasus eksitasi ultraviolet jauh lebih besar. Alasan kedua adalah bahwa bagian dari radiasi UV yang tidak diserap oleh fosfor tidak ikut serta dalam penciptaan fluks bercahaya, tidak seperti LED yang didasarkan pada pemancar biru, dan peningkatan ketebalan lapisan fosfor menyebabkan peningkatan penyerapan cahaya pendaran di dalamnya. Dan terakhir, efisiensi LED ultraviolet jauh lebih rendah daripada efisiensi LED biru.

Keuntungan dan kerugian dari LED fosfor

Mengingat tingginya biaya sumber pencahayaan LED dibandingkan dengan lampu tradisional, ada alasan bagus untuk menggunakan perangkat tersebut:

Tetapi ada juga kerugiannya:

Pencahayaan LED juga memiliki fitur yang melekat pada semua emitor semikonduktor, dengan mempertimbangkan yang mana, Anda dapat menemukan aplikasi yang paling sukses, misalnya, direktivitas radiasi. LED hanya bersinar dalam satu arah tanpa menggunakan reflektor dan diffuser tambahan. Luminer LED paling cocok untuk pencahayaan lokal dan terarah.

Prospek pengembangan teknologi LED putih

Teknologi untuk pembuatan LED putih yang cocok untuk keperluan penerangan sedang dalam pengembangan aktif. Penelitian di bidang ini dirangsang oleh minat publik yang meningkat. Janji penghematan energi yang signifikan menarik investasi dalam penelitian proses, pengembangan teknologi, dan pencarian bahan baru. Dilihat dari publikasi pabrikan LED dan bahan terkait, spesialis di bidang semikonduktor dan teknik pencahayaan, dimungkinkan untuk mengidentifikasi jalur pengembangan di bidang ini:

Lihat juga

Catatan

1. , P. 19-20.
2. Cree MC-E LED yang berisi  merah hijau biru dan putih emitor Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
3. LED VLMx51 Vishay berisi pemancar merah, oranye, kuning, dan putih(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
4. Multiwarna LED XB-D dan XM-L Cree(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
5. LED XP-C Cree berisi enam emitor monokromatik(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
6. Nikiforov S."S-class" dari teknik pencahayaan semikonduktor // Komponen dan teknologi: majalah. - 2009. - No.6. - S.88-91.
7. Truson P. Halvardson E. Keunggulan RGB-LED untuk perangkat penerangan // Komponen dan teknologi: majalah. - 2007. - No.2.
8. , P. 404.
9. Nikiforov S. Suhu dalam masa pakai dan pengoperasian LED // Komponen dan teknologi: jurnal. - 2005. - No.9.
10. LED untuk pencahayaan interior dan arsitektural(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
11. Xiang Ling Oon. Solusi LED untuk sistem pencahayaan arsitektur // Teknik pencahayaan semikonduktor: jurnal. - 2010. - No.5. - S.18-20.
12. LED RGB untuk digunakan di elektronik papan(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
13. Tinggi CRI LED Lighting  | Yuji LED (tak terbatas) . yujiintl.com. Diakses tanggal 3 Desember 2016.
14. Turkin A. Gallium nitride sebagai salah satu bahan yang menjanjikan dalam optoelektronik modern // Komponen dan teknologi: jurnal. - 2011. - No.5.
15. LED dengan nilai CRI tinggi(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
16. Teknologi Cree EasyWhite (Bahasa inggris) . Majalah LED. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
17. Nikiforov S., Arkhipov A. Fitur penentuan hasil kuantum LED berdasarkan AlGaInN dan AlGaInP pada kepadatan arus berbeda melalui kristal pemancar // Komponen dan teknologi: jurnal. - 2008. - No.1.
18. Nikiforov S. Sekarang elektron dapat dilihat: LED membuat arus listrik sangat terlihat // Komponen dan teknologi: majalah. - 2006. - No.3.
19. LED dengan susunan matriks dari sejumlah besar chip semikonduktor(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
20. Masa pakai LED putih(Bahasa inggris) . KITA. Departemen Energi. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
21. Jenis cacat LED dan metode analisis(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
22. , P. 61, 77-79.
23. LED perusahaan SemiLED(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
24. GaN-on-Si Program penelitian dioda pemancar cahaya berbasis silikon (Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012.
25. Teknologi fosfor terisolasi Cree(Bahasa inggris) . LED profesional. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.
26. Turkin A. LED semikonduktor: sejarah, fakta, prospek // Teknik pencahayaan semikonduktor: jurnal. - 2011. - No.5. - S.28-33.
27. Ivanov A.V., Fedorov A.V., Semyonov S.M. Lampu hemat energi berdasarkan LED dengan kecerahan tinggi // Pasokan energi dan penghematan energi - aspek regional: XII Pertemuan seluruh Rusia: bahan laporan. - Tomsk: Grafik SPB, 2011. - S.74-77.
28. , P. 424.
29. Reflektor untuk LED berdasarkan kristal fotonik(Bahasa inggris) . profesional yang dipimpin. Diakses tanggal 16 Februari 2013. Diarsipkan dari versi asli tanggal 13 Maret 2013.
30. XLamp XP-G3(Bahasa inggris) . www.cree.com. Diakses tanggal 31 Mei 2017.
31. LED putih dengan output cahaya tinggi untuk kebutuhan penerangan(Bahasa inggris) . Phys.Org™. Diakses tanggal 10 November 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 November 2012.

Saat-saat ketika LED hanya digunakan sebagai indikator penyertaan perangkat sudah lama berlalu. Perangkat LED modern dapat sepenuhnya menggantikan lampu pijar di rumah tangga, industri dan. Ini difasilitasi oleh berbagai karakteristik LED, mengetahui mana yang dapat Anda pilih analog LED yang tepat. Penggunaan LED, mengingat parameter dasarnya, membuka banyak kemungkinan di bidang pencahayaan.

Dioda pemancar cahaya (dilambangkan dengan SD, SID, LED dalam bahasa Inggris) adalah perangkat yang didasarkan pada kristal semikonduktor buatan. Ketika arus listrik melewatinya, fenomena emisi foton tercipta, yang menghasilkan cahaya. Cahaya ini memiliki rentang spektrum yang sangat sempit, dan warnanya bergantung pada bahan semikonduktor.

LED dengan cahaya merah dan kuning dibuat dari bahan semikonduktor anorganik berdasarkan gallium arsenide, hijau dan biru dibuat berdasarkan indium gallium nitride. Untuk meningkatkan kecerahan fluks cahaya, berbagai aditif digunakan atau metode multilayer digunakan, ketika lapisan aluminium nitrida murni ditempatkan di antara semikonduktor. Sebagai hasil dari pembentukan beberapa transisi lubang elektron (p-n) dalam satu kristal, kecerahan pancarannya meningkat.

Ada dua jenis LED: untuk indikasi dan penerangan. Yang pertama digunakan untuk menunjukkan masuknya berbagai perangkat dalam jaringan, serta sumber pencahayaan dekoratif. Mereka adalah dioda berwarna yang ditempatkan dalam wadah tembus pandang, masing-masing memiliki empat kabel. Perangkat yang memancarkan cahaya infra merah digunakan pada perangkat untuk kendali jarak jauh perangkat (remote control).

Di bidang pencahayaan, LED yang memancarkan cahaya putih digunakan. Berdasarkan warna, LED dibedakan dengan cahaya putih dingin, putih netral, dan putih hangat. Ada klasifikasi LED yang digunakan untuk penerangan menurut metode pemasangannya. Penandaan LED SMD berarti perangkat terdiri dari substrat aluminium atau tembaga tempat kristal dioda ditempatkan. Substrat itu sendiri terletak di rumahan, yang kontaknya terhubung ke kontak LED.

Jenis LED lainnya disebut OCB. Dalam perangkat semacam itu, banyak kristal yang dilapisi fosfor ditempatkan di satu papan. Berkat desain ini, kecerahan cahaya yang tinggi tercapai. Teknologi ini digunakan dalam produksi fluks bercahaya tinggi di area yang relatif kecil. Pada gilirannya, ini menjadikan produksi lampu LED paling terjangkau dan murah.

Catatan! Membandingkan lampu pada LED SMD dan COB, dapat dicatat bahwa yang pertama dapat diperbaiki dengan mengganti LED yang rusak. Jika lampu LED COB tidak berfungsi, Anda harus mengganti seluruh papan dengan dioda.

Karakteristik LED

Saat memilih lampu LED yang cocok untuk penerangan, parameter LED harus diperhitungkan. Ini termasuk tegangan suplai, daya, arus pengoperasian, efisiensi (keluaran cahaya), suhu cahaya (warna), sudut radiasi, dimensi, periode degradasi. Mengetahui parameter dasar, akan memungkinkan untuk dengan mudah memilih perangkat untuk mendapatkan satu atau beberapa hasil iluminasi.

Konsumsi arus LED

Sebagai aturan, untuk LED konvensional, disediakan arus 0,02A. Namun, ada LED yang diberi nilai 0,08A. LED ini menyertakan perangkat yang lebih bertenaga, di mana perangkat tersebut melibatkan empat kristal. Mereka berada di gedung yang sama. Karena masing-masing kristal mengkonsumsi 0,02A, total satu perangkat akan mengkonsumsi 0,08A.

Stabilitas pengoperasian perangkat LED tergantung pada besarnya arus. Bahkan sedikit peningkatan arus membantu mengurangi intensitas radiasi (penuaan) kristal dan meningkatkan suhu warna. Hal ini pada akhirnya mengarah pada fakta bahwa LED mulai membiru dan gagal sebelum waktunya. Dan jika indikator kekuatan saat ini meningkat secara signifikan, LED langsung padam.

Untuk membatasi konsumsi arus, desain lampu dan luminer LED dilengkapi dengan penstabil arus untuk LED (driver). Mereka mengubah arus, membawanya ke nilai yang diinginkan untuk LED. Jika Anda ingin menghubungkan LED terpisah ke jaringan, Anda perlu menggunakan resistor pembatas arus. Perhitungan resistansi resistor untuk LED dilakukan dengan mempertimbangkan karakteristik spesifiknya.

Saran yang berguna! Untuk memilih resistor yang tepat, Anda dapat menggunakan kalkulator untuk menghitung resistor untuk LED yang diposting di Internet.

Tegangan LED

Bagaimana cara memeriksa tegangan LED? Faktanya adalah LED tidak memiliki parameter tegangan suplai seperti itu. Sebaliknya, karakteristik penurunan tegangan LED digunakan, yang berarti jumlah tegangan pada keluaran LED ketika arus pengenal melewatinya. Nilai voltase yang tertera pada kemasan hanya mencerminkan penurunan voltase. Mengetahui nilai ini, dimungkinkan untuk menentukan tegangan yang tersisa pada kristal. Nilai inilah yang diperhitungkan dalam perhitungan.

Mengingat penggunaan berbagai semikonduktor untuk LED, tegangan untuk masing-masingnya mungkin berbeda. Bagaimana cara mengetahui berapa volt LED itu? Anda dapat menentukan warna cahaya perangkat. Misalnya, untuk kristal biru, hijau dan putih, tegangannya sekitar 3V, untuk kuning dan merah - dari 1,8 hingga 2,4V.

Saat menggunakan koneksi paralel LED dengan peringkat identik dengan nilai tegangan 2V, Anda mungkin mengalami hal berikut: sebagai akibat dari parameter yang tersebar, beberapa dioda pemancar akan gagal (terbakar), sementara yang lain akan bersinar sangat redup. Ini akan terjadi karena dengan peningkatan tegangan bahkan sebesar 0,1V, peningkatan arus yang melewati LED sebesar 1,5 kali diamati. Oleh karena itu, sangat penting untuk memastikan bahwa arus sesuai dengan peringkat LED.

Output cahaya, sudut pancaran dan daya LED

Perbandingan fluks bercahaya dioda dengan sumber cahaya lain dilakukan, dengan mempertimbangkan kekuatan radiasi yang dipancarkan olehnya. Perangkat berdiameter sekitar 5 mm menghasilkan cahaya dari 1 hingga 5 lm. Sedangkan fluks cahaya lampu pijar 100W adalah 1000 lm. Namun saat membandingkan, harus diperhatikan bahwa lampu konvensional memiliki cahaya yang menyebar, sedangkan LED memiliki lampu arah. Oleh karena itu, perlu memperhitungkan sudut hamburan LED.

Sudut hamburan LED yang berbeda bisa dari 20 hingga 120 derajat. Saat menyala, LED memberikan cahaya yang lebih terang di tengah dan mengurangi iluminasi ke arah tepi sudut dispersi. Dengan demikian, LED lebih baik menerangi ruang tertentu dengan menggunakan lebih sedikit daya. Namun, jika diperlukan untuk menambah area iluminasi, lensa divergen digunakan dalam desain lampu.

Bagaimana cara menentukan kekuatan LED? Untuk menentukan daya lampu LED yang diperlukan untuk mengganti lampu pijar, perlu diterapkan faktor 8. Jadi, Anda dapat mengganti lampu 100W konvensional dengan perangkat LED dengan daya minimal 12,5W (100W / 8 ). Untuk kenyamanan, Anda dapat menggunakan data tabel korespondensi antara kekuatan lampu pijar dan sumber cahaya LED:

Daya lampu pijar, W	Kekuatan yang sesuai dari lampu LED, W
100	12-12,5
75	10
60	7,5-8
40	5
25	3

Saat menggunakan LED untuk penerangan, indikator efisiensi sangat penting, yang ditentukan oleh rasio fluks cahaya (lm) terhadap daya (W). Membandingkan parameter ini untuk sumber cahaya yang berbeda, kami menemukan bahwa efisiensi lampu pijar adalah 10-12 lm / W, neon - 35-40 lm / W, LED - 130-140 lm / W.

Temperatur warna sumber LED

Salah satu parameter penting sumber LED adalah suhu cahaya. Satuan pengukuran untuk besaran ini adalah derajat Kelvin (K). Perlu dicatat bahwa semua sumber cahaya dibagi menjadi tiga kelas menurut suhu cahaya, di antaranya putih hangat memiliki suhu warna kurang dari 3300 K, putih siang hari - dari 3300 hingga 5300 K dan putih dingin di atas 5300 K.

Catatan! Persepsi nyaman radiasi LED oleh mata manusia secara langsung bergantung pada suhu warna sumber LED.

Temperatur warna biasanya tertera pada label lampu LED. Itu ditunjukkan dengan angka empat digit dan huruf K. Pemilihan lampu LED dengan suhu warna tertentu secara langsung bergantung pada karakteristik penggunaannya untuk penerangan. Tabel di bawah menunjukkan opsi untuk menggunakan sumber LED dengan suhu cahaya yang berbeda:

warna lampu LED		Temperatur warna, K	Gunakan kasus dalam pencahayaan
Putih	Hangat	2700-3500	Penerangan gedung rumah tangga dan kantor sebagai analog lampu pijar yang paling cocok
	Netral (siang hari)	3500-5300	Renderasi warna yang sangat baik dari lampu semacam itu memungkinkannya digunakan untuk penerangan tempat kerja dalam produksi.
	Dingin	lebih dari 5300	Ini terutama digunakan untuk penerangan jalan, dan juga digunakan pada perangkat lampu tangan.
Merah		1800	Sebagai sumber dekoratif dan phyto-iluminasi
Hijau		-
Kuning		3300	Desain pencahayaan interior
Biru		7500	Penerangan permukaan di interior, phyto-illumination

Sifat gelombang warna memungkinkan untuk mengekspresikan suhu warna LED menggunakan panjang gelombang. Penandaan beberapa perangkat LED mencerminkan suhu warna secara tepat dalam bentuk interval panjang gelombang yang berbeda. Panjang gelombang dilambangkan λ dan diukur dalam nanometer (nm).

Ukuran LED SMD dan karakteristiknya

Mengingat ukuran LED SMD, perlengkapan diklasifikasikan ke dalam kelompok dengan spesifikasi berbeda. LED yang paling populer adalah dalam ukuran 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 dan 5630. Karakteristik LED SMD berbeda-beda tergantung ukurannya. Jadi, berbagai jenis LED SMD berbeda dalam kecerahan, suhu warna, daya. Dalam penandaan LED, dua digit pertama menunjukkan panjang dan lebar perangkat.

Parameter dasar LED SMD 2835

Karakteristik utama LED SMD 2835 meliputi peningkatan area radiasi. Dibandingkan dengan SMD 3528, yang memiliki permukaan kerja bulat, SMD 2835 memancarkan bentuk persegi panjang, yang menghasilkan keluaran cahaya lebih besar pada ketinggian elemen yang lebih rendah (sekitar 0,8 mm). Fluks bercahaya perangkat semacam itu adalah 50 lm.

Tubuh LED SMD 2835 terbuat dari polimer tahan panas dan dapat menahan suhu hingga 240°C. Perlu dicatat bahwa degradasi radiasi dalam sel ini kurang dari 5% selama 3000 jam operasi. Selain itu, perangkat ini memiliki resistansi termal yang cukup rendah dari sambungan kristal-substrat (4 C/W). Arus operasi maksimum adalah 0,18A, suhu kristal 130°C.

Menurut warna pancarannya, mereka membedakan putih hangat dengan suhu pijar 4000 K, putih siang hari - 4800 K, putih bersih - dari 5000 hingga 5800 K dan putih dingin dengan suhu warna 6500-7500 K. Seharusnya mencatat bahwa fluks bercahaya maksimum untuk perangkat dengan cahaya putih dingin, minimum - untuk LED putih hangat. Dalam desain perangkat, bantalan kontak diperbesar, yang berkontribusi pada pembuangan panas yang lebih baik.

Saran yang berguna! LED SMD 2835 dapat digunakan untuk semua jenis pemasangan.

Karakteristik LED SMD 5050

Desain housing SMD 5050 berisi tiga LED dengan tipe yang sama. Sumber LED biru, merah dan hijau memiliki karakteristik teknis yang mirip dengan kristal SMD 3528. Nilai arus pengoperasian masing-masing dari ketiga LED adalah 0,02A, oleh karena itu arus total seluruh perangkat adalah 0,06A. Agar LED tidak gagal, disarankan untuk tidak melebihi nilai ini.

Perangkat LED SMD 5050 memiliki tegangan langsung 3-3.3V dan keluaran cahaya (fluks jaringan) 18-21 lm. Kekuatan satu LED adalah jumlah dari tiga nilai daya dari setiap kristal (0,7W) dan 0,21W. Warna pancaran yang dipancarkan perangkat bisa putih dalam semua corak, hijau, biru, kuning dan multiwarna.

Penataan dekat LED dengan warna berbeda dalam paket SMD 5050 yang sama memungkinkan penerapan LED multiwarna dengan kontrol terpisah untuk setiap warna. Pengontrol digunakan untuk mengatur lampu menggunakan LED SMD 5050, sehingga warna pendar dapat diubah secara mulus dari satu ke yang lain setelah jangka waktu tertentu. Biasanya, perangkat semacam itu memiliki beberapa mode kontrol dan dapat menyesuaikan kecerahan LED.

Karakteristik khas LED SMD 5730

LED SMD 5730 adalah perwakilan modern dari perangkat LED, yang bodinya memiliki dimensi geometris 5,7x3 mm. Mereka termasuk LED ultra-terang, yang karakteristiknya stabil dan secara kualitatif berbeda dari parameter pendahulunya. Diproduksi menggunakan material baru, LED ini dicirikan oleh peningkatan daya dan fluks bercahaya efisiensi tinggi. Selain itu, mereka dapat bekerja dalam kondisi kelembaban tinggi, tahan terhadap suhu ekstrem dan getaran, serta memiliki masa pakai yang lama.

Ada dua jenis perangkat: SMD 5730-0.5 dengan daya 0,5W dan SMD 5730-1 dengan daya 1W. Ciri khas perangkat adalah kemungkinan operasinya pada arus pulsa. Nilai arus pengenal SMD 5730-0.5 adalah 0,15A, selama operasi berdenyut, perangkat dapat menahan arus hingga 0,18A. Jenis LED ini memberikan fluks bercahaya hingga 45 lm.

SMD 5730-1 LED beroperasi pada arus konstan 0,35A, dengan mode pulsa - hingga 0,8A. Efisiensi keluaran cahaya perangkat semacam itu bisa mencapai 110 lm. Karena polimer tahan panas, bodi perangkat dapat menahan suhu hingga 250°C. Sudut dispersi kedua jenis SMD 5730 adalah 120 derajat. Tingkat degradasi fluks bercahaya kurang dari 1% saat bekerja selama 3000 jam.

Karakteristik LED Cree

Cree (AS) terlibat dalam pengembangan dan produksi LED super terang dan paling bertenaga. Salah satu kelompok LED Cree diwakili oleh serangkaian perangkat Xlamp, yang dibagi menjadi satu chip dan multi chip. Salah satu fitur sumber kristal tunggal adalah distribusi radiasi di sepanjang tepi perangkat. Inovasi ini memungkinkan untuk menghasilkan lampu dengan sudut pijar yang besar dengan menggunakan jumlah kristal yang minimal.

Dalam rangkaian sumber LED Intensitas Tinggi XQ-E, sudut pijar adalah dari 100 hingga 145 derajat. Memiliki dimensi geometris kecil 1,6x1,6 mm, kekuatan LED super terang adalah 3 Volt, dan fluks bercahaya 330 lm. Ini adalah salah satu perkembangan terbaru Cree. Semua LED, yang desainnya dikembangkan berdasarkan satu chip, memiliki rendering warna berkualitas tinggi dalam CRE 70-90.

Artikel terkait:

Cara membuat atau memperbaiki karangan bunga LED sendiri. Harga dan karakteristik utama model paling populer.

Cree telah merilis beberapa jenis perlengkapan LED multi-chip dengan tipe daya terbaru dari 6 hingga 72 volt. LED multi-chip dibagi menjadi tiga kelompok, yang meliputi perangkat dengan tegangan tinggi, daya hingga 4W dan di atas 4W. Dalam sumber hingga 4W, 6 kristal dirakit dalam paket tipe MX dan ML. Sudut hamburan adalah 120 derajat. Anda bisa membeli Cree LED jenis ini dengan warna white warm dan cold glow.

Saran yang berguna! Terlepas dari keandalan dan kualitas cahaya yang tinggi, Anda dapat membeli LED berdaya tinggi dari seri MX dan ML dengan harga yang relatif murah.

Grup di atas 4W mencakup LED dari beberapa kristal. Perangkat paling berdimensi dalam grup ini adalah perangkat 25W, diwakili oleh seri MT-G. Kebaruan perusahaan adalah LED model XHP. Salah satu perangkat LED besar memiliki bodi 7x7 mm, tenaganya 12W, keluaran cahaya 1710 lm. LED tegangan tinggi menggabungkan ukuran kecil dan keluaran cahaya tinggi.

Diagram koneksi LED

Ada aturan tertentu untuk menghubungkan LED. Mempertimbangkan bahwa arus yang melewati perangkat hanya bergerak dalam satu arah, untuk pengoperasian perangkat LED yang lama dan stabil, penting untuk memperhitungkan tidak hanya tegangan tertentu, tetapi juga nilai arus optimal.

Skema untuk menghubungkan LED ke jaringan 220V

Bergantung pada sumber daya yang digunakan, ada dua jenis skema untuk menghubungkan LED ke 220V. Dalam salah satu kasus, digunakan dengan arus terbatas, dalam kasus kedua - khusus yang menstabilkan tegangan. Opsi pertama memperhitungkan penggunaan sumber khusus dengan kekuatan arus tertentu. Resistor di sirkuit ini tidak diperlukan, dan jumlah LED yang terhubung dibatasi oleh daya pengemudi.

Dua jenis piktogram digunakan untuk menunjuk LED dalam diagram. Di atas setiap representasi skematisnya ada dua panah paralel kecil yang mengarah ke atas. Mereka melambangkan cahaya terang perangkat LED. Sebelum Anda menghubungkan LED ke 220V menggunakan catu daya, Anda harus memasukkan resistor ke dalam rangkaian. Jika kondisi ini tidak terpenuhi, ini akan mengarah pada fakta bahwa masa kerja LED akan berkurang secara signifikan atau akan gagal.

Jika Anda menggunakan catu daya saat menyambungkan, maka hanya tegangan yang akan stabil di sirkuit. Mengingat resistansi internal perangkat LED yang tidak signifikan, menyalakannya tanpa pembatas arus akan menyebabkan perangkat terbakar. Itulah mengapa resistor yang sesuai dimasukkan ke dalam rangkaian switching LED. Perlu dicatat bahwa resistor memiliki peringkat yang berbeda, sehingga harus dihitung dengan benar.

Saran yang berguna! Titik negatif dari rangkaian untuk menghubungkan LED ke jaringan 220 Volt menggunakan resistor adalah disipasi daya tinggi ketika diperlukan untuk menghubungkan beban dengan konsumsi arus yang meningkat. Dalam hal ini, resistor diganti dengan kapasitor pendingin.

Cara Menghitung Resistensi untuk LED

Saat menghitung resistansi untuk LED, mereka dipandu oleh rumus:

U = IхR,

di mana U adalah tegangan, I adalah arus, R adalah resistansi (hukum Ohm). Katakanlah Anda perlu menghubungkan LED dengan parameter berikut: 3V - tegangan dan 0,02A - kekuatan arus. Agar ketika Anda menyambungkan LED ke catu daya 5 Volt tidak gagal, Anda perlu melepas 2V ekstra (5-3 = 2V). Untuk melakukan ini, perlu memasukkan resistor dengan resistansi tertentu ke dalam rangkaian, yang dihitung menggunakan hukum Ohm:

R = U/I.

Dengan demikian, rasio 2V ke 0,02A akan menjadi 100 ohm, mis. ini adalah resistor yang Anda butuhkan.

Seringkali, mengingat parameter LED, resistansi resistor memiliki nilai non-standar untuk perangkat. Pembatas arus seperti itu tidak dapat ditemukan di tempat penjualan, misalnya, 128 atau 112,8 ohm. Maka Anda harus menggunakan resistor, yang resistansinya memiliki nilai terdekat yang lebih tinggi dibandingkan dengan yang dihitung. Dalam hal ini, LED tidak akan berfungsi dengan kekuatan penuh, tetapi hanya 90-97%, tetapi ini tidak terlihat oleh mata dan akan berdampak positif pada sumber daya perangkat.

Ada banyak pilihan kalkulator perhitungan LED di Internet. Mereka memperhitungkan parameter utama: penurunan tegangan, arus pengenal, tegangan keluaran, jumlah perangkat di sirkuit. Dengan mengatur parameter perangkat LED dan sumber arus di bidang formulir, Anda dapat mengetahui karakteristik resistor yang sesuai. Untuk menentukan resistansi pembatas arus berkode warna, ada juga perhitungan resistor online untuk LED.

Skema koneksi paralel dan serial LED

Saat merakit struktur dari beberapa perangkat LED, sirkuit untuk menghubungkan LED ke jaringan 220 Volt dengan koneksi serial atau paralel digunakan. Pada saat yang sama, untuk koneksi yang benar, harus diingat bahwa ketika LED dihubungkan secara seri, tegangan yang diperlukan adalah jumlah penurunan tegangan dari setiap perangkat. Sedangkan ketika LED disambungkan secara paralel, kekuatan arus ditambahkan.

Jika sirkuit menggunakan perangkat LED dengan parameter berbeda, maka untuk operasi yang stabil perlu menghitung resistor untuk setiap LED secara terpisah. Perlu dicatat bahwa tidak ada dua LED yang sepenuhnya identik. Bahkan perangkat dengan model yang sama memiliki sedikit perbedaan dalam parameter. Ini mengarah pada fakta bahwa ketika Anda menghubungkan sejumlah besar dari mereka dalam rangkaian seri atau paralel dengan satu resistor, mereka dapat dengan cepat menurun dan gagal.

Catatan! Saat menggunakan satu resistor dalam rangkaian paralel atau seri, hanya perangkat LED dengan karakteristik identik yang dapat dihubungkan.

Perbedaan parameter ketika beberapa LED dihubungkan secara paralel, katakanlah 4-5 buah, tidak akan mempengaruhi pengoperasian perangkat. Dan jika Anda menghubungkan banyak LED ke sirkuit seperti itu, itu akan menjadi keputusan yang buruk. Bahkan jika sumber LED memiliki sedikit variasi dalam karakteristik, hal ini akan mengakibatkan beberapa perlengkapan memancarkan cahaya terang dan cepat padam, sementara yang lain akan bercahaya buruk. Oleh karena itu, saat menyambungkan secara paralel, Anda harus selalu menggunakan resistor terpisah untuk setiap perangkat.

Berkenaan dengan koneksi seri, ada konsumsi yang ekonomis, karena seluruh rangkaian mengkonsumsi jumlah arus yang sama dengan konsumsi satu LED. Dengan rangkaian paralel, konsumsi adalah jumlah dari konsumsi semua sumber LED yang termasuk dalam rangkaian yang termasuk dalam rangkaian.

Cara menghubungkan LED ke 12 volt

Dalam desain beberapa perangkat, resistor disediakan pada tahap pembuatan, yang memungkinkan untuk menyambungkan LED ke 12 Volt atau 5 Volt. Namun, perangkat tersebut tidak selalu tersedia secara komersial. Oleh karena itu, dalam rangkaian untuk menghubungkan LED ke 12 volt, disediakan pembatas arus. Langkah pertama adalah mengetahui karakteristik LED yang terhubung.

Parameter seperti penurunan tegangan langsung untuk perangkat LED tipikal adalah sekitar 2V. Nilai arus untuk LED ini sesuai dengan 0,02A. Jika Anda ingin menghubungkan LED seperti itu ke 12V, maka 10V "ekstra" (12 minus 2) harus dipadamkan dengan resistor pembatas. Menggunakan hukum Ohm, Anda dapat menghitung hambatannya. Kami mendapatkan 10 / 0,02 \u003d 500 (Ohm). Dengan demikian, diperlukan resistor dengan nilai nominal 510 ohm, yang terdekat dengan rangkaian komponen elektronik E24.

Agar rangkaian seperti itu bekerja secara stabil, perlu juga menghitung daya pembatas. Dengan menggunakan rumus, berdasarkan daya yang sama dengan hasil kali tegangan dan arus, kami menghitung nilainya. Kami mengalikan tegangan 10V dengan arus 0,02A dan mendapatkan 0,2W. Dengan demikian, diperlukan resistor, peringkat daya standarnya adalah 0,25W.

Jika perlu untuk memasukkan dua perangkat LED ke dalam rangkaian, maka harus diingat bahwa tegangan yang jatuh pada mereka sudah menjadi 4V. Oleh karena itu, untuk resistor tetap membayar bukan 10V, tetapi 8V. Oleh karena itu, perhitungan lebih lanjut dari resistansi dan daya resistor dilakukan berdasarkan nilai ini. Lokasi resistor di sirkuit dapat disediakan di mana saja: dari sisi anoda, katoda, di antara LED.

Cara menguji LED dengan multimeter

Salah satu cara untuk memeriksa kondisi kerja LED adalah dengan mengujinya dengan multimeter. Perangkat semacam itu dapat mendiagnosis LED dengan desain apa pun. Sebelum memeriksa LED dengan penguji, sakelar perangkat diatur dalam mode "panggilan", dan probe dipasang ke terminal. Ketika probe merah terhubung ke anoda, dan probe hitam ke katoda, kristal akan memancarkan cahaya. Jika polaritasnya terbalik, tampilan akan menampilkan "1".

Saran yang berguna! Sebelum menguji fungsionalitas LED, disarankan untuk meredupkan pencahayaan utama, karena selama pengujian arus sangat rendah dan LED akan memancarkan cahaya sangat lemah sehingga mungkin tidak terlihat dalam pencahayaan normal.

Menguji perangkat LED dapat dilakukan tanpa menggunakan probe. Untuk melakukan ini, di lubang yang terletak di sudut bawah perangkat, anoda dimasukkan ke dalam lubang dengan simbol "E", dan katoda - dengan penunjuk "C". Jika LED berfungsi dengan baik, seharusnya menyala. Metode pengujian ini cocok untuk LED dengan timah yang sudah disolder cukup lama. Posisi sakelar dengan metode verifikasi ini tidak menjadi masalah.

Bagaimana cara memeriksa LED dengan multimeter tanpa menyolder? Untuk melakukan ini, solder potongan dari klip kertas biasa ke probe penguji. Sebagai insulasi, paking textolite cocok, yang ditempatkan di antara kabel, setelah itu diproses dengan pita listrik. Outputnya adalah semacam adaptor untuk menghubungkan probe. Klip pegas dengan baik dan terpasang dengan aman di slot. Dalam bentuk ini, Anda dapat menghubungkan probe ke LED tanpa menyoldernya dari sirkuit.

Apa yang bisa dilakukan dari LED dengan tangan Anda sendiri

Banyak amatir radio berlatih merakit berbagai desain dari LED dengan tangan mereka sendiri. Produk rakitan sendiri tidak kalah kualitasnya, dan terkadang bahkan melampaui analog produksi industri. Ini bisa berupa perangkat warna dan musik, desain LED yang berkedip, lampu yang menyala dengan tangan Anda sendiri pada LED, dan banyak lagi.

Merakit stabilizer saat ini untuk LED dengan tangan Anda sendiri

Agar sumber daya LED tidak habis lebih cepat dari jadwal, arus yang mengalir melaluinya harus memiliki nilai yang stabil. LED merah, kuning, dan hijau diketahui mampu menangani beban arus yang lebih tinggi. Sementara sumber LED biru-hijau dan putih, meski dengan sedikit kelebihan beban, akan padam dalam 2 jam. Jadi, untuk pengoperasian normal LED, masalah dengan catu dayanya perlu diselesaikan.

Jika Anda merakit rangkaian LED yang dihubungkan secara seri atau paralel, maka Anda dapat memberikan radiasi yang identik jika arus yang melewatinya memiliki kekuatan yang sama. Selain itu, pulsa arus balik dapat berdampak buruk pada masa pakai sumber LED. Untuk mencegah hal ini terjadi, perlu menyertakan penstabil arus untuk LED di sirkuit.

Fitur kualitatif lampu LED bergantung pada driver yang digunakan - perangkat yang mengubah tegangan menjadi arus stabil dengan nilai tertentu. Banyak amatir radio merakit rangkaian catu daya LED 220V dengan tangan mereka sendiri berdasarkan chip LM317. Elemen untuk rangkaian elektronik semacam itu berbiaya rendah dan penstabil semacam itu mudah dibuat.

Saat menggunakan penstabil arus pada LM317 untuk LED, arus diatur dalam 1A. Penyearah berdasarkan LM317L menstabilkan arus hingga 0,1A. Hanya satu resistor yang digunakan dalam rangkaian perangkat. Ini dihitung menggunakan kalkulator resistansi LED online. Perangkat praktis yang tersedia cocok untuk daya: catu daya dari printer, laptop, atau elektronik konsumen lainnya. Tidaklah menguntungkan untuk merakit sendiri sirkuit yang lebih rumit, karena lebih mudah untuk membelinya yang sudah jadi.

DRL LED buatan sendiri

Penggunaan lampu daytime running (DRL) pada mobil secara signifikan meningkatkan visibilitas mobil pada siang hari oleh pengguna jalan lainnya. Banyak pengendara yang mempraktikkan perakitan sendiri DRL menggunakan LED. Salah satu opsinya adalah perangkat DRL 5-7 LED dengan daya 1W dan 3W untuk setiap blok. Jika Anda menggunakan sumber LED yang kurang bertenaga, fluks bercahaya tidak akan memenuhi standar lampu tersebut.

Saran yang berguna! Saat membuat DRL dengan tangan Anda sendiri, pertimbangkan persyaratan GOST: fluks bercahaya 400-800 Cd, sudut pijar di bidang horizontal - 55 derajat, di vertikal - 25 derajat, luas - 40 cm².

Untuk alasnya, Anda dapat menggunakan papan profil aluminium dengan bantalan untuk memasang LED. LED dipasang ke papan dengan perekat konduktif panas. Sesuai dengan jenis sumber LED, optik dipilih. Dalam hal ini, lensa dengan sudut iluminasi 35 derajat cocok. Lensa dipasang pada setiap LED secara terpisah. Kabel ditampilkan ke segala arah yang nyaman.

Selanjutnya dibuat housing untuk DRL yang sekaligus berfungsi sebagai radiator. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan profil berbentuk U. Modul LED yang sudah jadi ditempatkan di dalam profil, dipasang dengan sekrup. Semua ruang kosong dapat diisi dengan sealant berbasis silikon transparan, hanya menyisakan lensa di permukaan. Lapisan seperti itu akan berfungsi sebagai perlindungan kelembaban.

DRL terhubung ke catu daya dengan penggunaan resistor wajib, yang resistansinya telah dihitung dan diperiksa sebelumnya. Metode penyambungan dapat bervariasi tergantung pada model kendaraan. Diagram koneksi dapat ditemukan di Internet.

Cara membuat LED berkedip

LED berkedip paling populer, yang dapat dibeli siap pakai, adalah perangkat yang diatur oleh level potensial. Kedipan kristal terjadi karena perubahan catu daya di terminal perangkat. Jadi, perangkat LED dua warna merah-hijau memancarkan cahaya tergantung pada arah arus yang melewatinya. Efek kedipan pada LED RGB dicapai dengan menghubungkan tiga output untuk kontrol terpisah ke sistem kontrol tertentu.

Tetapi Anda juga dapat membuat kedipan LED satu warna biasa, dengan memiliki komponen elektronik minimum di gudang senjata Anda. Sebelum Anda membuat LED berkedip, Anda harus memilih rangkaian kerja yang sederhana dan andal. Anda dapat menggunakan rangkaian LED yang berkedip, yang akan ditenagai oleh sumber 12V.

Rangkaian ini terdiri dari transistor Q1 berdaya rendah (silikon frekuensi tinggi KTZ 315 atau analognya cocok), resistor R1 820-1000 Ohm, kapasitor C1 16 volt dengan kapasitas 470 uF dan sumber LED. Saat sirkuit dihidupkan, kapasitor mengisi daya hingga 9-10V, setelah itu transistor terbuka sejenak dan melepaskan energi yang terkumpul ke LED, yang mulai berkedip. Skema ini hanya dapat diimplementasikan dalam kasus catu daya dari sumber 12V.

Anda dapat merakit rangkaian yang lebih canggih yang bekerja secara analogi dengan multivibrator transistor. Rangkaian ini meliputi transistor KTZ 102 (2 pcs.), Resistor R1 dan R4 masing-masing 300 ohm untuk membatasi arus, resistor R2 dan R3 masing-masing 27000 ohm untuk mengatur arus basis transistor, kapasitor kutub 16 volt (2 pcs . dengan kapasitas 10 uF) dan dua sumber LED. Sirkuit ini ditenagai oleh suplai 5V DC.

Rangkaian bekerja berdasarkan prinsip "pasangan Darlington": kapasitor C1 dan C2 diisi dan dikosongkan secara bergantian, yang menyebabkan transistor tertentu terbuka. Ketika satu transistor mengalirkan daya ke C1, satu LED menyala. Selanjutnya, C2 diisi dengan lancar, dan arus basis VT1 berkurang, yang mengarah ke penutupan VT1 dan pembukaan VT2, dan lampu LED lainnya menyala.

Saran yang berguna! Jika Anda menggunakan tegangan suplai di atas 5V, Anda perlu menggunakan resistor dengan peringkat berbeda untuk mencegah kegagalan LED.

Merakit musik berwarna pada LED dengan tangan Anda sendiri

Untuk menerapkan skema musik warna yang cukup rumit pada LED dengan tangan Anda sendiri, Anda harus terlebih dahulu memahami cara kerja skema musik warna yang paling sederhana. Ini terdiri dari satu transistor, resistor dan perangkat LED. Sirkuit semacam itu dapat diberi daya dari sumber dengan peringkat 6 hingga 12V. Pengoperasian rangkaian terjadi karena amplifikasi kaskade dengan emitor umum (emitor).

Basis VT1 menerima sinyal dengan berbagai amplitudo dan frekuensi. Jika fluktuasi sinyal melebihi ambang yang ditentukan, transistor terbuka dan LED menyala. Kerugian dari skema ini adalah ketergantungan flashing pada tingkat sinyal suara. Dengan demikian, efek musik berwarna hanya akan muncul pada tingkat volume suara tertentu. Jika suara meningkat. LED akan menyala sepanjang waktu, dan ketika berkurang, itu akan berkedip sedikit.

Untuk mencapai efek penuh, mereka menggunakan skema musik berwarna pada LED dengan pembagian rentang suara menjadi tiga bagian. Sirkuit dengan konverter suara tiga saluran ditenagai oleh sumber 9V. Sejumlah besar skema musik berwarna dapat ditemukan di Internet di berbagai forum radio amatir. Ini bisa berupa skema musik berwarna menggunakan pita satu warna, pita LED RGB, serta skema untuk menyalakan dan mematikan LED dengan lancar. Juga di jaringan Anda dapat menemukan skema lampu menyala pada LED.

Desain indikator voltase LED do-it-yourself

Rangkaian indikator tegangan meliputi resistor R1 (hambatan variabel 10 kOhm), resistor R1, R2 (1 kOhm), dua transistor VT1 KT315B, VT2 KT361B, tiga LED - HL1, HL2 (merah), HLZ (hijau). X1, X2 - catu daya 6 volt. Di sirkuit ini, disarankan untuk menggunakan perangkat LED dengan tegangan 1,5V.

Algoritme pengoperasian indikator tegangan LED buatan sendiri adalah sebagai berikut: ketika tegangan diterapkan, sumber LED hijau tengah menyala. Jika terjadi penurunan tegangan, LED merah yang terletak di sebelah kiri menyala. Peningkatan voltase menyebabkan LED merah yang terletak di sebelah kanan menyala. Dengan resistor di posisi tengah, semua transistor akan berada di posisi tertutup, dan hanya LED hijau tengah yang akan menerima tegangan.

Pembukaan transistor VT1 terjadi ketika penggeser resistor digerakkan ke atas, sehingga meningkatkan tegangan. Dalam hal ini, suplai tegangan ke HL3 berhenti, dan diterapkan ke HL1. Saat Anda menurunkan penggeser (menurunkan voltase), transistor VT1 menutup dan VT2 terbuka, yang akan menyalakan LED HL2. Dengan sedikit penundaan, LED HL1 akan padam, HL3 akan berkedip sekali dan HL2 akan menyala.

Sirkuit semacam itu dapat dirakit menggunakan komponen radio dari peralatan usang. Ada yang merakitnya di papan textolite, mengamati skala 1: 1 dengan dimensi bagian-bagiannya sehingga semua elemen bisa muat di papan tulis.

Potensi pencahayaan LED yang tak terbatas memungkinkan untuk mendesain sendiri berbagai perangkat pencahayaan dari LED dengan karakteristik yang sangat baik dan biaya yang cukup rendah.