In diesem Thema werde ich Ihnen die Vorteile der Stromversorgung von LEDs mit 10 Watt und 12 Volt über den bekannten DC-DC-Abwärtswandler erläutern und zeigen.

DC-DC – das bedeutet, dass der Wandler Gleichspannung in Gleichspannung umwandelt, und höher oder niedriger wird als UP – Step-up Down – Step-down bezeichnet.

Die Konverter sind sehr vielseitig und können sowohl als Stromversorgungsgerät mit Spannungsregelung als auch dienen Ladegerät.

In diesem Thema werden wir über LEDs mit einem Abwärtswandler sprechen. Ich möchte darauf hinweisen, dass wir durch den Einsatz dieser Konverter auch den Verbrauch von LEDs aus der Batterie oder den Stromquellen reduzieren. Und kürzlich habe ich auch gesehen, dass man durch die Umwandlung von Nahrungsmitteln nach unten eine Reduzierung erreichen kann Ausgangsspannung Der Ausgangsstrom steigt. Der gegenteilige Effekt ist bei Aufwärtswandlern zu beobachten. Hier beobachten wir das umgekehrte Bild: Durch Erhöhen der Ausgangsspannung erhöht sich der Eingangsstrom, bis der Wandler und der Ausgangsstrom sinken.

Zusätzliche Informationen zum Testen von 10-Watt-12-Volt-LEDs.

Wenn LEDs mit maximaler Spannung betrieben werden, erhöht sich auch bei reduziertem Strom die Verschlechterungszeit. Wenn Sie sich zunächst einmal an die Helligkeit der LED gewöhnen, wird sie Sie lange Zeit mit ihrem Licht erfreuen, während die Helligkeit lange Zeit dem gleichen Wert entspricht wie beim ersten Einschalten. Wenn Sie jedoch plötzlich mehr Lumen benötigen, empfehle ich, die Kühlung zu verbessern und sich darauf vorzubereiten, dass die Helligkeit nach einiger Zeit nachlässt!

Es besteht eine direkte Abhängigkeit davon, wie lange die LED funktioniert, und leider bezieht sich die vom Hersteller angegebene Zeit auf die minimale Spannung und den Mindeststrom, bei dem die LED arbeitet. Die Mindestparameter für das Arbeiten mit einer LED-Lebensdauer können 50.000 Stunden bei einer Versorgungsspannung von 9 Volt und einem Strom von 500 mA betragen. Je höher Spannung und Strom, desto geringer ist die Lebensdauer der LED!

Es ist ein sehr großer Irrglaube, dass die LED gut funktioniert und jahrelang funktioniert, wenn man 900 mA und 12 Volt oder sogar 11 Volt einstellt. Unter Berücksichtigung dieser Parameter verschleißt es und seine Lebensdauer hängt unmittelbar von seinem Kühlsystem und der Umgebungstemperatur ab. Wenn Sie Hersteller fragen, wie lange diese oder jene LED hält, wird der Hersteller sofort anfangen zu wedeln und eine direkte Antwort vermeiden. Es hängt alles von Ihrem Netzwerk, der Sauberkeit des Raums oder der Temperatur ab. Tatsächlich testen die Hersteller jedoch nahezu jede Charge von LEDs punktuell auf Verschleiß und können direkt darauf antworten. Dass es unter solchen Bedingungen so lange und unter solchen Bedingungen so lange halten wird.

Im Allgemeinen sollten Sie bei der Messung einer LED zwischen den Zeilen lesen. Und wenn Sie wirklich neugierig sind, wie lange es halten kann, bauen Sie zwei Ständer zusammen, einen nach meinem und einen nach Ihrem Schema, und sehen Sie, wie sich die Helligkeit der LEDs nach dreißig Tagen Betrieb verändert. Alternativ können Sie einen ähnlichen Test übrigens auch selbst durchführen. Wenn ich Zeit habe, mache ich dieses Experiment.

Größe ändern

Leistung von LED-Lampen.

Beleuchtungsgeräte, die es schon seit Jahrhunderten gibt, werden ständig verbessert.

Besonders auffällig ist dies im letzten Jahrzehnt. Zuerst wurden Kohlelampen durch Glühlampen ersetzt, dann kamen Leuchtstofflampen auf und heute dringen Energiespar- und LED-Lampen schnell in unser Leben ein.

Wie hoch ist die Lichtausbeute von LED-Lampen?

LED-Lampen sind erst vor relativ kurzer Zeit auf den Markt gekommen, ihre Kosten sind immer noch recht hoch.

Aufgrund ihres Hauptvorteils – der erheblichen Energieeinsparung – erfreut sie sich jedoch immer größerer Beliebtheit.

Denn bei gleichem Energieverbrauch erreicht eine LED-Lampe eine fast achtmal höhere Lichtausbeute als eine herkömmliche Glühlampe.

Somit entspricht eine 3-W-LED-Lampe in der Lichtleistung einer 25-W-Glühlampe und eine 10-W-LED-Lampe entspricht einer 80-W-Glühlampe.

Gleichzeitig nähern sich LED-Lampen durch die Weiterentwicklung der Technik in der Qualität der Lichtemission immer mehr dem natürlichen Licht an.

LEDs als Lichtquellen.

LED-Lampen haben begonnen, die vielen bereits bekannten Leuchtstoff-Energiesparlampen erfolgreich zu ersetzen.

Neue LED-Lampen sind Beleuchtungsgeräte, die eine Lichtquelle verwenden, die auf völlig neuen Prinzipien basiert und eine viel bessere Qualität und Lichteigenschaften aufweist.

Die modernsten Lichtquellen auf LED-Basis weisen gegenüber ihren Vorgängern eine ganze Reihe von Vorteilen auf, darunter eine höhere Lichtausbeute, ein geringerer Energieverbrauch, eine längere Lebensdauer, Umweltfreundlichkeit sowie ein hoher mechanischer und Brandschutz.

Der einzige Nachteil scheint heutzutage der recht hohe Preis zu sein. Neben den Kosten wird die schnelle Einführung von LED-Lampen in den Alltag auch durch einen gewissen Konservatismus der Mehrheit der Menschen erschwert.

Leistung von LED-Lampen, Tabelle der Vergleichseigenschaften.

Ein Vergleich hilft Ihnen, Zweifel bei der Wahl von LED-Lampen auszuräumen verschiedene Arten Lampen Es gibt eine ganze Reihe von Vergleichstabellen, aus denen man nachvollziehen kann, dass LED-Lampen tatsächlich mehr Licht bei weniger Stromverbrauch liefern (siehe Tabelle).

Eine 3-W-LED-Lampe hat also die gleiche Lichtemission Leuchtstofflampe 15 W oder Glühlampe 25 W und LED-Lampe 10 Watt entsprechend Energiesparlampe 50 Watt oder eine normale Glühbirne 80 Watt.

Die Leistung von LED-Lampen, deren Tabelle den Vorteil dieser Geräte deutlich zeigt, überschreitet normalerweise nicht fünfundfünfzig Watt, aber die Lichtemission einer Lampe dieser Leistung entspricht fast der von Glühlampen mit vierhundertfünfzig Watt. In diesem Fall ist die Wärmeabgabe um eine Größenordnung geringer, was bedeutet, dass LED-Lampen unter den vorhandenen Lampen die höchste Effizienz aufweisen.

Es ist jedoch zu beachten, dass alle Leistungstabellen von LED-Lampen mit Durchschnittswerten gefüllt sind, die bei jedem einzelnen Produkt leicht abweichen können.

Allerdings sind diese Unterschiede nicht so groß, dass sie uns daran hindern könnten, eine eindeutige Schlussfolgerung über den völligen Verlust traditioneller, unwirtschaftlicher und veralteter Glühbirnen zu ziehen.

Ein wichtiger Parameter, der die Leistung aller Geräte und Instrumente charakterisiert, ist die Leistung. Je größer diese Eigenschaft ist, desto höher ist die Produktivität der Mechanismen. Allerdings gilt: Je höher der Wert, desto höher der Ressourcenverbrauch. Daher ist dieser Wert eines der wichtigen Merkmale für Elektrogeräte und wird häufig auf der Verpackung, dem Gerät selbst oder in der beiliegenden Anleitung angegeben.

Aufmerksamkeit! Je höher der Indikator, desto höher ist der Stromverbrauch des Geräts. Daher müssen Sie vor der Auswahl eines Geräts entscheiden, wie viel Arbeit Sie damit ausführen möchten. Das müssen Sie wissen, um beim Kauf nicht zu viel Geld zu bezahlen.

Leistung

Laut Wikipedia ist dies eine Größe, die die Änderungsrate der Energie eines Systems sowie deren Übertragung und Umwandlung charakterisiert. In der Physik wird sie als die von einem Gerät in einer Zeiteinheit geleistete Arbeit berechnet.

Je nach Fachgebiet der Physik wird es durch folgende Symbole gekennzeichnet:

• Bezeichnung in der Mechanik – N, P;
• Die Bezeichnung in der Elektrodynamik lautet R. Laut Wiki ist dieses Symbol vom lateinischen Wort potestas abgeleitet, was Kraft bedeutet.

Sie können auch das Symbol W finden, entnommen aus englisches Wort Watt.

Für die Berechnung wird daher folgende Formel verwendet:

N = A/Δt, wobei:

• A – die vom Mechanismus geleistete Arbeit, gemessen in Joule (J);
• Dt – Zeitspanne, gemessen in Sekunden (s).

Formeln in der Mechanik werden auch zur Messung einer physikalischen Größe verwendet:

P = F × v × cos α, wobei:

• F – Stärke,
• v – Geschwindigkeit,
• α ist der Winkel zwischen den Vektoren F und v.

Der Momentanwert ist definiert als das Produkt der Momentankraft (F) zur Momentangeschwindigkeit (u), also:

Für einen Gleichstromkreis lautet die Formel wie folgt:

P = I × U, wobei:

• I – aktuelle Stärke,
• U ist die Spannung im Stromkreis.

Watt

Die Einheit der Leistung in der Physik ist das Watt.

Zunächst erfolgte die Berechnung in Pferdestärken (PS). Diese Einheit wurde vom schottischen Wissenschaftler und Erfinder James Watt eingeführt. Es zeigte die Anzahl der Pferde an, die erforderlich waren, um die Arbeit der von diesem Erfinder geschaffenen Dampfmaschine auszuführen. In europäischen Ländern werden hauptsächlich metrische Pferdestärken verwendet. Sie wurde als Wert definiert, der der Kraft entspricht, die aufgewendet werden muss, um einen Körper mit einem Gewicht von 75 kg gleichmäßig mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s anzuheben.

Watt wurde 1882 auf dem Zweiten Kongress der British Scientific Association offiziell anerkannt. Benannt nach J. Watt.

Mitte des 20. Jahrhunderts führte die 19. Generalkonferenz für Maß und Gewicht die Leistungseinheit Watt ein. Internationales System SI. Basierend auf der Berechnungsformel, Wattist eine abgeleitete Maßeinheit, die eingegeben wird als:

Auch physikalische Größen wie Wärmefluss, Strahlungsfluss, Schallenergiefluss, ionisierender Strahlungsenergiefluss usw. werden in Watt gemessen.

Andererseits kann 1 Watt definiert werden als:

• 1 W = 1 N·m/s;
• 1W = 1V 1A.

Darüber hinaus werden (oder wurden früher) folgende Einheiten verwendet:

• Pferdestärken;
• Kalorien pro Sekunde;
• Kilogrammmeter/Sekunde;
• Erg pro Sekunde.

Tabelle zur Umrechnung zwischen systemfremden Einheiten und Watt

Aufmerksamkeit!Derzeit wird die Leistung in PS hauptsächlich zur Messung der Leistung von Automotoren verwendet. In diesem Fall berücksichtigen die Berechnungen 1 PS. » 0,735 Kilowatt.

Zusätzlich zur metrischen Pferdestärke verwendet die Physik elektrische, hydraulische und mechanische Pferdestärken:

• mechanische PS » 0,745 Kilowatt;
• elektrische PS » 0,746 Kilowatt.

Zu Ihrer Information. Um Werte von Nicht-Systemeinheiten in Systemeinheiten (Watt) umzurechnen, gibt es im Internet eine Vielzahl von Umrechnern, die dies schnell ermöglichen online Übersetzung Daten von einer Maßeinheit zur anderen.

Zur Erfassung großer oder umgekehrt kleiner Mengenwerte ist die Verwendung spezieller Standardpräfixe zulässig. Beispielsweise entsprechen tausend Watt einem Kilowatt.

Präfixe wurden erstmals 1960 von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht eingeführt.

Umrechnungstabelle für häufig verwendete Präfixe

Was ist ein Wattmeter?

Um sicherzustellen, dass sich die Geräte während des Betriebs nicht verschlechtern und kein Kurzschluss im Netzwerk auftritt, muss überprüft werden, dass die Leistung der Geräte nicht überschritten wird allgemeine Bedeutungüber das Netzwerk.

Für Kette Gleichstrom Sie kann durch Kenntnis der Werte von Strom und Spannung bestimmt werden. Zur Messung dieser Parameter des Stromnetzes werden ein Amperemeter und ein Voltmeter verwendet. Ein Amperemeter misst den Strom (in Ampere) und ein Voltmeter misst die an das Netzwerk angelegte Spannung (in Volt). Anschließend werden diese beiden Parameter multipliziert und man erhält den gewünschten Wert in Watt.

Für Netzwerkmessungen Wechselstrom Es werden spezielle Geräte, sogenannte Wattmeter, verwendet.

Je nach Verwendungszweck gibt es verschiedene Arten von Wattmetern:

• Leistungsmesser – wird verwendet, um die Wattzahl im optischen oder Funkbereich zu ermitteln;
• Kilowattmeter – wird zur Messung großer Werte (in der Größenordnung von Hunderten von Kilowatt) verwendet;
• Milliwattmeter – zum Messen kleiner Werte (weniger als eins);
• Varmeter – dient zur Messung der Blindleistungswerte eines Stromkreises;
• Wattvarmeter – ermöglicht es Ihnen, Indikatoren für die Wirk- und Blindleistung in einem Wechselstromkreis zu erhalten.

Die Nennleistung ist eine wichtige Messgröße für jedes elektrische Gerät oder jede mechanische Vorrichtung, da sie ein Maß für die Arbeit ist, die das Gerät leisten kann.

Video

10 W LED ist ein leistungsstarkes Halbleiterbauelement. Der Anwendungsbereich beschränkt sich oft nicht nur auf Lampen und Strahler. Der Chip ist auch bei denjenigen sehr beliebt, die gerne ihre eigenen Beleuchtungsgeräte herstellen.

Anwendungsgebiet

10 W werden häufig in verschiedenen Beleuchtungsgeräten verwendet. Alle Bereiche können in allgemeine und unterteilt werden besonderer Termin. Zu den allgemeinen Zwecken gehört die Verwendung von LEDs in Lampen, Leuchten und Strahlern, zu den besonderen Zwecken gehört die Verwendung zur Beleuchtung in Gewächshäusern usw. Die zweite Option ist die sogenannte und nicht nur. Der Clou: Das Emissionsspektrum dieser LED ist optimal für das Pflanzenwachstum, sowohl an Land als auch im Wasser. Und neben Algen und Fischen wirkt sich die Beleuchtung mit 10-Watt-LEDs auch positiv auf die Entwicklung von Korallen aus, sodass Aquarienliebhaber häufige Konsumenten dieser Funkkomponente sind. All diese wunderbaren Eigenschaften manifestieren sich in einer bestimmten Kombination von Kristallfarben. Was die Verwendung des beschriebenen Halbleiterbauelements für allgemeine Beleuchtungsgeräte betrifft, zusätzlich zu Haushaltslampen, LED eignet sich hervorragend für die Herstellung von Autoscheinwerfern, Ampeln und Straßenbeleuchtung.

LED-Design, Gestaltungsmöglichkeiten

Die COB 10 W LED ist ein kompaktes Modul, das in Chip-on-Board-Technologie hergestellt wird. Der grundlegende Unterschied zu SMD besteht darin, dass mehrere Kristalle zusammen auf der Platine platziert und mit einer gemeinsamen Leuchtstoffschicht bedeckt werden. Dies reduziert die Kosten der Matrix erheblich. Es besteht aus 9 Kristallen: drei parallelen Ketten aus jeweils drei in Reihe geschalteten Kristallen. Äußerlich kann sich die LED 10 W in der Form des leitfähigen Substrats unterscheiden. Die LED des Unternehmens sieht beispielsweise wie in der Abbildung dargestellt aus. Sein Substrat ist sternförmig und besteht aus Aluminium.

Der Modulkörper besteht aus hitzebeständigem Kunststoff, die Linse aus Epoxidharz. Die klassische LED 10 W sieht wie in der Abbildung dargestellt aus, in der Praxis variieren die Gesamtabmessungen jedoch je nach Hersteller.

Vergessen Sie nicht, dass es sich bei der LED um ein polares Element handelt. Achten Sie daher bei der Installation auf die Markierungen. Voraussetzung für die einwandfreie Funktion einer 10 W LED ist das Vorhandensein eines Kühlkörpers. Es kann mit einem Aluminium- oder Kupferheizkörper organisiert werden. Schmieren Sie das LED-Substrat für eine bessere Wärmeübertragung mit Wärmeleitpaste oder Schmelzkleber. Manchmal wird zusätzlich ein Kühler eingebaut, der für eine Luftzirkulation zur Kühlung der Kühlerlamellen sorgt.

Im Video sehen Sie einen Test einer 10W LED und Empfehlungen zum Anschluss eines solchen Elements. So sollte der 10-W-LED-Schaltplan aussehen.

Die Stromquelle kann eine Autobatterie, ein Computer-Netzteil oder eine speziell erworbene 12-Volt-Quelle sein. Um eine Überhitzung (trotz Kühlkörper) zu vermeiden und die LED zu schützen, ist es unbedingt erforderlich, diese nicht direkt an die Quelle, sondern über einen beliebigen Spannungsstabilisator anzuschließen. Das Diagramm zeigt einen integrierten Spannungsstabilisator LM-317, es kann jedoch auch ein anderer mit geeigneten Parametern verwendet werden. Mit Hilfe eines normalen Kabels und eines Widerstands erhalten Sie eine garantierte Ausgangsspannung von 12 V und der Strom wird 1 A nicht überschreiten, was der Schlüssel zur Langlebigkeit Ihres Geräts ist.

Eigenschaften

Die Parameter der 10-Watt-LED ermöglichen eine große Nachfrage in der Reihe der superhellen LEDs. Die Versorgungsspannung reicht von 9 bis 12 Volt. Der Leuchtwinkel beträgt 120° – die Grafik ist unten dargestellt.

Der Nenndurchlassstrom beträgt 1 A, der pulsierende Vorwärtsstrom beträgt bis zu 2 A. Der Lichtstrom liegt im Bereich von 600-1080 lm. Zum Vergleich: Eine 75-W-Glühlampe erzeugt einen Lichtschein von 935 lm. So können Sie grob abschätzen, wie hell das Leuchten eines bestimmten Halbleiterbauelements sein wird. Die Sperrspannung beträgt 50 V, je nach Hersteller 30-100.000 Stunden. Die Betriebstemperatur reicht von -30 °C bis 80 °C. Die Farbtemperatur einer 10W LED deckt das Spektrum von 2300K (warmweiß) bis 10000K (kaltweiß) ab.

Hersteller

Die führenden Hersteller von Hochleistungs-LEDs wie LED 10 W sind in drei Teilen der Welt verteilt. Unter ihnen sind das amerikanische Unternehmen Cree (das wir bereits erwähnt und ein Beispiel seiner Produkte vorgestellt haben) und die Japaner Nichia (ein Pionier auf dem Gebiet der LED-Technologie) und auch das deutsche Osram (bekannter bei inländischen Käufern).

Marken-LED-Produkte sind teurer als ihre No-Name-Pendants, aber im zweiten Fall garantiert niemand die Qualität.

Lassen Sie uns überlegen, welche Funktionen Sie erwarten, wenn Sie sich für den Kauf günstiger 10-Watt-LEDs aus China entscheiden. Erstens: Wenn man genau vergleicht, sind die 9 Matrixkristalle selbst kleiner als die von hochwertigen Modulen. Dies wirkt sich natürlich auf die Lichtleistung während ihres Betriebs aus. Zweitens die starke Ungleichmäßigkeit des Leuchtens jedes Kristalls. Dies macht sich allerdings nur bei reduziertem Strom bemerkbar, dennoch wirkt sich diese Eigenschaft auf die Degradationsrate des gesamten LED-Moduls aus.

10-Watt-Fälschungen aus China

Auf dem Bild können Sie das ungleichmäßige Leuchten einzelner Kristalle des Moduls beobachten und wie es sich mit steigendem Strom einpendelt. Drittens sind bei minderwertigen LEDs die Leiter, die die Kristalle verbinden, sehr dünn und können durch unvorsichtige Bewegung brechen, was die Funktion von mindestens einem Tripel aufeinanderfolgender Kristalle unterbricht.

Ich möchte das oben Beschriebene zusammenfassen und die wichtigen Punkte des Artikels zum Auswendiglernen hervorheben. 10-W-LEDs als lichtemittierende Quellen werden in der Praxis häufig für die Herstellung von Autolampen, Taschenlampen, Scheinwerfern und anderen Beleuchtungsgeräten verwendet. Die Kühlung des Kühlkörpers ist für die ordnungsgemäße LED-Leistung von entscheidender Bedeutung. Die Stromversorgung erfolgt über einen Treiber (Spannungsstabilisator) aus einer 12-V-Quelle. Eine bekannte Marke garantiert einen unterbrechungsfreien Betrieb für den gesamten angegebenen Zeitraum, bei preiswerten chinesischen Analoga kann es jedoch zu Problemen kommen.