{"id":5277,"date":"2014-10-01T10:13:54","date_gmt":"2014-10-01T09:13:54","guid":{"rendered":"http:\/\/www.wp.elektrosystemy.pl\/?p=5277"},"modified":"2015-04-12T01:22:40","modified_gmt":"2015-04-12T00:22:40","slug":"diody-led-w-technice-oswietleniowej","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=5277","title":{"rendered":"Diody (LED) w technice o\u015bwietleniowej"},"content":{"rendered":"

\"Dod_10_2014\"<\/a>Technologia otrzymywania diod \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego przyczyni\u0142a si\u0119 <\/strong>
\ndo dynamicznego rozwoju diodowych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a<\/strong><\/p>\n

Diody LED s\u0105 najbardziej obiecuj\u0105cym zamiennikiem lamp \u017carowych. Maj\u0105 bardzo dobre parametry o\u015bwietleniowe, charakteryzuje je znaczna oszcz\u0119dno\u015b\u0107 energii w stosunku do wszystkich znanych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a, d\u0142ugi okres u\u017cytkowania, dochodz\u0105cy teoretycznie nawet do 100 tys. godzin, niewielkie wymiary, cz\u0119sto pomijalny ci\u0119\u017car i, jak dotychczas, nie zaobserwowano ich szkodliwego oddzia\u0142ywania na \u015brodowisko naturalne.<\/strong><\/p>\n

Diody LED (ang. Light Emitting Diode<\/em>) s\u0105 p\u00f3\u0142przewodnikowymi punktowymi \u017ar\u00f3d\u0142ami \u015bwiat\u0142a. Zjawisko elektroluminescencji zachodz\u0105ce w diodach LED powstaje w wyniku pobudzenia pr\u0105dem elektrycznym materia\u0142u p\u00f3\u0142przewodnikowego i w konsekwencji przemian energetycznych w strukturze molekularnej z\u0142\u0105cza p\u00f3\u0142przewodnikowego. W z\u0142\u0105czu tym nast\u0119puje przetworzenie energii elektrycznej bezpo\u015brednio na energi\u0119 \u015bwiat\u0142a widzialnego i niewielk\u0105 ilo\u015b\u0107 promieniowania podczerwonego rozproszonego w postaci ciep\u0142a. Kompletna dioda LED sk\u0142ada si\u0119 z modu\u0142u (kryszta\u0142u) p\u00f3\u0142przewodnik\u00f3w, reflektora, przewod\u00f3w i obudowy tworz\u0105cej soczewk\u0119 rozpraszaj\u0105c\u0105 \u015bwiat\u0142o. Intensywno\u015b\u0107 \u015bwiecenia diody zale\u017cy od warto\u015bci pr\u0105du \u2013 jest ona liniowa w szerokim zakresie zmian nat\u0119\u017cenia pr\u0105du.<\/p>\n

\"Tedi

Tedi LED7W GU10 firmy Kanlux \u2013 przyk\u0142ad aplikacji z diodami SMD w po\u0142\u0105czeniu z mlecznym kloszem<\/p><\/div>\n

W\u0142a\u015bciwo\u015bci i parametry diod LED<\/strong><\/p>\n

Najistotniejsze w\u0142a\u015bciwo\u015bci diod LED to:
\n\u2022 oszcz\u0119dno\u015b\u0107 energii, najwi\u0119ksza spo\u015br\u00f3d wszystkich wsp\u00f3\u0142czesnych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a,
\n\u2022 skuteczno\u015b\u0107 \u015bwietlna przewy\u017cszaj\u0105ca lampy \u017carowe \u2013 wi\u0119ksza od 50 lm\/W; przyjmuje si\u0119, \u017ce 1 W LED jest r\u00f3wnorz\u0119dny pod wzgl\u0119dem strumienia \u015bwietlnego 10-15 W lampy \u017carowej,
\n\u2022 bardzo du\u017ca trwa\u0142o\u015b\u0107, praktycznie rz\u0119du 30-50 tys. godzin czyli do oko\u0142o 25 lat, (zak\u0142adaj\u0105c generowanie strumienia \u015bwietlnego na poziomie 70% strumienia pocz\u0105tkowego); trwa\u0142o\u015b\u0107 LED zale\u017cy od szeregu czynnik\u00f3w zewn\u0119trznych m.in. od waha\u0144 napi\u0119cia zasilaj\u0105cego i warunk\u00f3w termicznych z\u0142\u0105cza p\u00f3\u0142przewodnikowego,
\n\u2022 ma\u0142a wra\u017cliwo\u015b\u0107 lub brak wra\u017cliwo\u015bci na cz\u0119sto\u015b\u0107 za\u0142\u0105czania (cecha ta zale\u017cy w du\u017cej mierze od parametr\u00f3w i jako\u015bci zasilaczy pr\u0105du sta\u0142ego),
\n\u2022 znaczna odporno\u015b\u0107 na wp\u0142ywy warunk\u00f3w atmosferycznych i wstrz\u0105s\u00f3w,
\n\u2022 \u017cywe nasycone barwy bez konieczno\u015bci stosowania filtr\u00f3w,
\n\u2022 ukierunkowane \u015bwiat\u0142o, zwi\u0119kszaj\u0105ce sprawno\u015b\u0107 optyczn\u0105 systemu,
\n\u2022 natychmiastowy zap\u0142on,
\n\u2022 dowolna pozycja pracy,
\n\u2022 brak emisji szkodliwego promieniowania ultrafioletowego,
\n\u2022 \u0142atwo\u015b\u0107 sterowania strumienia \u015bwietlnego w przypadku diod o bia\u0142ym \u015bwietle,
\n\u2022 brak szkodliwego wp\u0142ywu na \u015brodowisko \u2013 brak metali ci\u0119\u017ckich i zwi\u0105zk\u00f3w toksycznych: rt\u0119ci, o\u0142owiu, kadmu, dioksyn itp.,
\n\u2022 wysoka wydajno\u015b\u0107 w niskich temperaturach,
\n\u2022 mo\u017cliwo\u015b\u0107 startu zimnego, nawet w temperaturze -40o<\/sup>C,
\n\u2022 mo\u017cliwo\u015b\u0107 zamkni\u0119cia w szczelnych wodoodpornych oprawach IP66 lub IP68.
\nDiody \u015bwiec\u0105ce s\u0105 bardzo odporne na dzia\u0142ania mechaniczne, wstrz\u0105sy i wibracje, bowiem w odr\u00f3\u017cnieniu od innych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a nie maj\u0105 \u017carnika, cz\u0119\u015bci mechanicznych, cz\u0119\u015bci szklanych i element\u00f3w wype\u0142nionych gazem lub parami rt\u0119ci. Mog\u0105 pracowa\u0107 w dowolnej pozycji i w szerokim zakresie temperatur zewn\u0119trznych, zazwyczaj od -40 do 100oC. Diody LED zasilane s\u0105 napi\u0119ciem 12 albo 24 V ze \u017ar\u00f3d\u0142a pr\u0105du sta\u0142ego. Maj\u0105 niewielki pob\u00f3r pr\u0105du, rz\u0119du 20 do 100 mA. S\u0105 \u017ar\u00f3d\u0142em \u015bwiat\u0142a jednobarwnego o barwie zale\u017cnej od materia\u0142\u00f3w u\u017cytych do ich produkcji.
\nPodstawowe parametry diod LED to:
\n\u2022 napi\u0119cie zasilania,
\n\u2022 maksymalny pr\u0105d przewodzenia,
\n\u2022 maksymalne napi\u0119cie wsteczne,
\n\u2022 moc wyj\u015bciowa,
\n\u2022 cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 graniczna,
\n\u2022 sprawno\u015b\u0107 kwantowa,
\n\u2022 skuteczno\u015b\u0107 \u015bwietlna,
\n\u2022 d\u0142ugo\u015b\u0107 fali emitowanego \u015bwiat\u0142a,
\n\u2022 szeroko\u015b\u0107 widmowa,
\n\u2022 czas narastania lub opadania.<\/p>\n

\"LED-owe

LED-owe \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego firmy Smart:
a \u2013 o temperaturze barwowej 6000-6500K (zimna bia\u0142a),
b \u2013 o temperaturze barwowej 3000-3200K (ciep\u0142a bia\u0142a)<\/p><\/div>\n

Diodowe \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a<\/strong><\/p>\n

Diody LED stosowane w technice o\u015bwietleniowej dzieli si\u0119 na dwie podstawowe grupy \u2013 diody ma\u0142ej mocy, kt\u00f3rych moc jednostkowa jest mniejsza od 1 W, i diody du\u017cej mocy, najbardziej zaawansowane technicznie, r\u00f3wnej 1 W i wi\u0119cej tzw. Power LED. Najbardziej rozpowszechnione s\u0105 diody ma\u0142ej mocy, zazwyczaj od 10 do 100 mW, o pr\u0105dzie znamionowym przewodzenia od 10 do 20 mA. Znamionowe napi\u0119cie przewodzenia wynosi zazwyczaj od 1,4 do 3,5 V i zale\u017cy od typu diody, pr\u0105du przewodzenia Ip i temperatury z\u0142\u0105cza p-n. W\u0142a\u015bciwo\u015bci \u015bwietlne pojedynczych diod ma\u0142ej mocy s\u0105 zwykle niewystarczaj\u0105ce do cel\u00f3w praktycznych i z tego powodu \u0142\u0105czy si\u0119 je w wi\u0119ksze grupy, nazywane modu\u0142ami LED lub matrycami. Przy wyborze typu diody mo\u017cna, spo\u015br\u00f3d oferowanych na rynku, wybra\u0107 warto\u015b\u0107 jej strumienia \u015bwietlnego z zakresu dost\u0119pnych tzw. selekcji diod, czyli grup o okre\u015blonym strumieniu \u015bwietlnym. Mo\u017cliwy jest wyb\u00f3r warto\u015bci strumienia \u015bwietlnego od kilkudziesi\u0119ciu do ponad stu lumen\u00f3w.
\nR\u00f3\u017cnego rodzaju zadania o\u015bwietleniowe mog\u0105 wymaga\u0107 odmiennych odcieni \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego okre\u015blonych temperatur\u0105 barwow\u0105 \u015bwiat\u0142a. Do wyboru s\u0105 trzy zakresy temperaturowe \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego:
\n\u2022 \u015bwiat\u0142o bia\u0142e zimne o temperaturze barwowej 5000-10000 K,
\n\u2022 \u015bwiat\u0142o bia\u0142e neutralne o temperaturze barwowej 3700-5000 K,
\n\u2022 \u015bwiat\u0142o bia\u0142e ciep\u0142e o temperaturze barwowej 2600-3700 K.
\nOstateczny kszta\u0142t rozsy\u0142u \u015bwiat\u0142a oprawy lub lampy mo\u017ce by\u0107 ukszta\u0142towany przez wyb\u00f3r jednego z dw\u00f3ch rodzaj\u00f3w soczewek umieszczanych na ka\u017cdej diodzie: o symetrycznym i o niesymetrycznym rozsyle \u015bwiat\u0142a. Ka\u017cdy z tych rodzaj\u00f3w rozsy\u0142u \u015bwiat\u0142a ma sprecyzowan\u0105 warto\u015b\u0107 k\u0105ta rozsy\u0142u \u015bwiat\u0142a charakteryzuj\u0105c\u0105 lamp\u0119 lub opraw\u0119.
\n\"ram_DIODY_KANLUX\"
\nWybrane zastosowania<\/strong><\/p>\n

Do niedawna diody LED stosowane by\u0142y g\u0142\u00f3wnie do sygnalizacji optycznej, jako wska\u017aniki, w elektronice i w motoryzacji. Obecnie s\u0105 r\u00f3wnie\u017c integraln\u0105 cz\u0119\u015bci\u0105 maszyn i urz\u0105dze\u0144 przemys\u0142owych, sprz\u0119tu ADG i RTV. Jednak najwi\u0119kszym osi\u0105gni\u0119ciem by\u0142o opracowanie diody emituj\u0105cej \u015bwiat\u0142o bia\u0142e, pocz\u0105tkowo o niewielkiej mocy. Stworzy\u0142o to nowe mo\u017cliwo\u015bci wykorzystania tych produkt\u00f3w.
\nDiody LED umo\u017cliwiaj\u0105 tworzenie barwnych scenerii we wn\u0119trzach i na zewn\u0105trz budynk\u00f3w. U\u017cycie jednobarwnych diod lub kombinacji trzech kolor\u00f3w \u2013 czerwonego, zielonego i niebieskiego (RGB) powi\u0119ksza przestrze\u0144 i umo\u017cliwia miksowanie barw w obr\u0119bie jednej oprawy lub z r\u00f3\u017cnych opraw. U\u017cytkownik ma mo\u017cliwo\u015b\u0107 kontroli nad wzajemnym oddzia\u0142ywaniem kolor\u00f3w i ich intensywno\u015bci\u0105 oraz powrotu do pierwotnych ustawie\u0144.
\nW ostatnim czasie nast\u0119puje dynamiczny post\u0119p technologiczny w wytwarzaniu diod LED o coraz wi\u0119kszej skuteczno\u015bci \u015bwietlnej, wysokim wska\u017aniku oddawania barw Ra i wysokiej trwa\u0142o\u015bci. W wyniku tych prac powsta\u0142y diody LED nowej generacji \u2013 diody du\u017cej mocy. Diody o mocy 1-3 W generuj\u0105 jasne \u015bwiat\u0142o o wysokim nat\u0119\u017ceniu. Wykazuj\u0105 w stosunku do poprzedniej generacji wy\u017csz\u0105 jako\u015b\u0107 i moc generowanego strumienia \u015bwietlnego, szeroki zakres barwy bia\u0142ej, trwa\u0142o\u015b\u0107 i szerokie mo\u017cliwo\u015bci zastosowa\u0144. Cechy te spowodowa\u0142y, \u017ce diody du\u017cej mocy s\u0105 wykorzystywane do produkcji nowoczesnych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a, zu\u017cywaj\u0105cych do 90% mniej energii elektrycznej ni\u017c tradycyjne lampy \u017carowe.
\nDiody LED, jako \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a s\u0105 stosowane coraz cz\u0119\u015bciej do o\u015bwietlenia wn\u0119trz i teren\u00f3w otwartych. Przyk\u0142adem mo\u017ce by\u0107 umieszczenie zespo\u0142u diod wraz z zasilaczem we wsp\u00f3lnej oprawce na podobie\u0144stwo tradycyjnej lampy \u017carowej. Tak skonstruowana \u201e\u017car\u00f3wka\u201d LED-owa z trzonkiem o gwincie E27 lub E14 mo\u017ce by\u0107 bezpo\u015brednim zamiennikiem lampy \u017carowej. Oprawy o\u015bwietleniowe z LED-owymi \u017ar\u00f3d\u0142ami \u015bwiat\u0142a stosowane s\u0105 ju\u017c do o\u015bwietlenia m.in. pomieszcze\u0144 o r\u00f3\u017cnym przeznaczeniu, dr\u00f3g, ci\u0105g\u00f3w pieszych, \u015bcie\u017cek rowerowych i park\u00f3w.<\/p>\n

\"Inteligentna

Inteligentna oprawa LED Lumiqs firmy Z\u00fcblin Elektro. Dzi\u0119ki detekcji ruchu i wzajemnej komunikacji oprawy pozwalaj\u0105 tworzy\u0107 dynamiczne grupy \u015bwietlne uruchamiane obecno\u015bci\u0105 os\u00f3b, poruszaj\u0105cych si\u0119 pojazd\u00f3w itp.<\/p><\/div>\n

O\u015bwietlenie drogowe<\/strong>
\nTechnologie o\u015bwietleniowe oparte na diodach LED stosowane s\u0105 coraz cz\u0119\u015bciej do o\u015bwietlenia dr\u00f3g, ulic i zwi\u0105zanych z nimi obiekt\u00f3w in\u017cynieryjnych. Najwa\u017cniejsze s\u0105 aspekty zwi\u0105zane z oszcz\u0119dno\u015bci\u0105 energii elektrycznej i bezpiecze\u0144stwem. Moc oferowanych na rynku lamp kszta\u0142tuje si\u0119 w zakresie od 28 do 168 W i wi\u0119cej. Oferowane s\u0105 lampy uliczne wykonane na wz\u00f3r i podobie\u0144stwo tradycyjnych \u017car\u00f3wek z trzonkami E40, co znacznie u\u0142atwia modernizacj\u0119 istniej\u0105cych system\u00f3w o\u015bwietleniowych. W o\u015bwietleniu ulicznym bazuj\u0105cym na diodach LED mo\u017cliwe jest uzyskanie znacznej \u015bwiat\u0142o\u015bci przekraczaj\u0105cej 5000 lumen\u00f3w. W niekt\u00f3rych konstrukcjach opraw wyeliminowano \u015bwiat\u0142o o za niskiej lub za du\u017cej ostro\u015bci i temperaturze. Wa\u017cn\u0105 cech\u0105 o\u015bwietlenia zewn\u0119trznego realizowanego za pomoc\u0105 lamp LED-owych jest postrzeganie barw przedmiot\u00f3w takie samo jak przy \u015bwietle dziennym, co zdecydowanie przyczynia si\u0119 do poprawy bezpiecze\u0144stwa zar\u00f3wno pieszych jak i kierowc\u00f3w. W szerokiej ofercie rynkowej sprz\u0119tu o\u015bwietleniowego na bazie diod LED znajduj\u0105 si\u0119 oprawy przystosowane do o\u015bwietlenia \u015bci\u015ble okre\u015blonych i ograniczonych powierzchni oraz do o\u015bwietlania du\u017cych powierzchni. Niekt\u00f3re konstrukcje opraw zapobiegaj\u0105 efektowi ol\u015bnienia.<\/p>\n

\"\u0179r\u00f3d\u0142o

\u0179r\u00f3d\u0142o Dropi LED2,2 G9 firmy Kanlux, przyk\u0142ad technologii uzyskiwania bia\u0142ego \u015bwiat\u0142a \u2013 niebieska dioda w po\u0142\u0105czeniu z \u201ekapturkiem\u201d z dodatkiem luminoforu emituje ciep\u0142e bia\u0142e \u015bwiat\u0142o, technologia remote phosphor zapewnia szeroki, dook\u00f3lny k\u0105t \u015bwiecenia<\/p><\/div>\n

Reflektorowe lampy LED<\/strong>
\nLampy reflektorowe LED-owe oferowane na rynku o\u015bwietleniowym s\u0105 przystosowane do o\u015bwietlenia punktowego i rozproszonego oraz o\u015bwietlenia akcentuj\u0105cego. Oferowane s\u0105 lampy LED z trzonkami E14, E27, GU5,3 i GU10 umo\u017cliwiaj\u0105ce wykorzystanie tradycyjnych opraw o\u015bwietleniowych. \u015awiat\u0142o emitowane przez te lampy nie zawiera promieniowania UV. Oferowane \u017ar\u00f3d\u0142a maj\u0105 \u015bwiat\u0142o ciep\u0142o lub zimno bia\u0142e, czerwone, niebieskie, zielone i \u017c\u00f3\u0142te.<\/p>\n

\"Lampa

Lampa LED Eco GU10 7W Power firmy Smart:
\u2022 moc znamionowa: 7 W,
\u2022 napi\u0119cie znamionowe: 220-240 V \/ ~50 Hz,
\u2022 temperatura barwowa: 3000K (ciep\u0142a bia\u0142a),
\u2022 nominalny okres trwa\u0142o\u015bci: 30 tys. h,
\u2022 ilo\u015b\u0107 diod: Power 7 x 1 W<\/p><\/div>\n

\u015awietl\u00f3wki LED<\/strong>
\nTradycyjne \u015bwietl\u00f3wki liniowe zawieraj\u0105 pary rt\u0119ci i wymagaj\u0105 utylizacji przez wyspecjalizowane firmy, a w razie przypadkowego rozbicia pary rt\u0119ci przedostaj\u0105 si\u0119 do otaczaj\u0105cego \u015brodowiska. Wszelkiego rodzaju \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a generuj\u0105 znaczne ilo\u015bci ciep\u0142a. Lampy z\u0142o\u017cone z diod LED na podobie\u0144stwo \u015bwietl\u00f3wek, nazywane \u201e\u015bwietl\u00f3wkami LED\u201d prawie ca\u0142\u0105 pobran\u0105 energi\u0119 elektryczn\u0105 przekszta\u0142caj\u0105 na \u015bwiat\u0142o. Charakteryzuj\u0105 si\u0119 one brakiem migotania i nie przyci\u0105gaj\u0105 owad\u00f3w, bo nie emituj\u0105 promieniowania ultrafioletowego.<\/p>\n

Galanteria o\u015bwietleniowa<\/strong>
\nDo galanterii \u015bwietlnej wyrabianej z diod LED mo\u017cna m.in. zaliczy\u0107: w\u0119\u017ce \u015bwietlne o \u015bwietle ci\u0105g\u0142ym i b\u0142yskaj\u0105cym, \u0142a\u0144cuchy \u015bwietlne, kurtyny \u015bwietlne, sople \u015bwietlne i podobne wyroby dekoracyjne. W\u0119\u017ce \u015bwietlne znajduj\u0105 r\u00f3\u017cnorodne zastosowanie w dekoracji ulic, ci\u0105g\u00f3w pieszych obiekt\u00f3w budowlanych. Mog\u0105 by\u0107 stosowane jako alternatywa neon\u00f3w przy tworzeniu napis\u00f3w informacyjnych i reklamowych wewn\u0119trznych i zewn\u0119trznych. \u0141a\u0144cuchy \u015bwietlne o \u015bwietle sta\u0142ym i b\u0142yskaj\u0105cym przeznaczone s\u0105 m.in. do dekoracji drzew, krzew\u00f3w i choinek, zazwyczaj maj\u0105 d\u0142ugo\u015b\u0107 12 m i 20 m. Do popularnych wyrob\u00f3w dekoracyjnych LED nale\u017c\u0105 kurtyny \u015bwietlne z LED bia\u0142ych i kolorowych, sople \u015bwietlne i inne wyroby wytwarzane jako wyroby galanteryjne lub na zam\u00f3wienie.<\/p>\n

\"\u0179r\u00f3d\u0142o

\u0179r\u00f3d\u0142o LED COB7W DIM GU10 firmy Kanlux\u2013 dioda COB w po\u0142\u0105czeniu z odb\u0142y\u015bnikiem<\/p><\/div>\n

Diody LED w motoryzacji<\/strong>
\nCoraz wi\u0119ksz\u0105 popularno\u015b\u0107 zyskuj\u0105 diody LED w przemy\u015ble motoryzacyjnym. W o\u015bwietleniu zewn\u0119trznym diody LED stosowane s\u0105 g\u0142\u00f3wnie w \u015bwiat\u0142ach tylnych, za\u015b z przodu samochodu wykorzystywane s\u0105 jako o\u015bwietlenie do jazdy w dzie\u0144 a wi\u0119c w \u015bwiat\u0142ach nie s\u0142u\u017c\u0105cych do o\u015bwietlenia drogi. Zastosowanie diod w tych \u015bwiat\u0142ach jest korzystne ze wzgl\u0119du na natychmiastowy zap\u0142on po za\u0142\u0105czeniu, intensywn\u0105 barw\u0119 \u015bwiat\u0142a, znacznie mniejsze obci\u0105\u017cenie oprzewodowania samochodu i oszcz\u0119dno\u015b\u0107 energii elektrycznej. W motoryzacji niebagatelne znaczenie ma d\u0142uga \u017cywotno\u015b\u0107 LED-owych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a i ich odporno\u015b\u0107 na wstrz\u0105sy.<\/p>\n

Zasilanie diod LED<\/strong><\/p>\n

Diody LED i systemy diodowe zasilane s\u0105 zazwyczaj z og\u00f3lnodost\u0119pnej sieci elektroenergetycznej za pomoc\u0105 urz\u0105dze\u0144 zasilaj\u0105cych. Do zasilania diod LED konieczne jest napi\u0119cie pr\u0105du sta\u0142ego o niewielkiej warto\u015bci. Podstawowym warunkiem jest zgodno\u015b\u0107 jego polaryzacji z kierunkiem przewodzenia diody \u2013 biegun dodatni powinien by\u0107 po\u0142\u0105czony z anod\u0105, za\u015b biegun ujemny z katod\u0105. O\u015bwietlenie LED to technologia o bardzo wysokich wymaganiach w zakresie jako\u015bci zasilania. Funkcjonowanie systemu o\u015bwietlenia diodowego, przede wszystkim jego trwa\u0142o\u015b\u0107, niezawodno\u015b\u0107 oraz jako\u015b\u0107 \u015bwiat\u0142a zale\u017cy od jako\u015bci zasilania, tzn. od jako\u015bci zasilacza. Zasilanie obwod\u00f3w diodowych powinno si\u0119 charakteryzowa\u0107: niezawodno\u015bci\u0105, odpowiedni\u0105 moc\u0105, stabilno\u015bci\u0105 napi\u0119cia co do warto\u015bci i kierunku, ograniczeniem szum\u00f3w i t\u0119tnie\u0144 na zaciskach wyj\u015bciowych zasilacza.
\nPodstawowym podzespo\u0142em zasilaczy jest prostownik. We wsp\u00f3\u0142czesnych zasilaczach stosuje si\u0119 dwa rodzaje prostownik\u00f3w:
\n\u2022 tradycyjne \u2013 transformatorowe, nazywane r\u00f3wnie\u017c liniowymi, oparte na typowym transformatorze i liniowej stabilizacji napi\u0119cia lub pr\u0105du za pomoc\u0105 tranzystora, kt\u00f3ry przez zmian\u0119 stopnia przewodzenia reguluje parametry wyj\u015bciowe,
\n\u2022 impulsowe \u2013 oparte o cyfrowy uk\u0142ad prze\u0142\u0105czaj\u0105cy napi\u0119cie z wysok\u0105 cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 i kontroluj\u0105cy jego \u015bredni\u0105 warto\u015b\u0107 za pomoc\u0105 modulacji szeroko\u015bci impulsu (PWM).
\nProstowniki transformatorowe s\u0105 bardzo wra\u017cliwe na parametry napi\u0119cia zasilaj\u0105cego. Transformowana energia zale\u017cy g\u0142\u00f3wnie od warto\u015bci napi\u0119cia sieci i od jego cz\u0119stotliwo\u015bci. W przypadku jakichkolwiek odchyle\u0144 od warto\u015bci znamionowych zasilania pojawiaj\u0105 si\u0119 mniejsze lub wi\u0119ksze odchylenia od znamionowych warto\u015bci na uzwojeniu wt\u00f3rnym transformatora. Dodatkowym \u017ar\u00f3d\u0142em zak\u0142\u00f3ce\u0144 mo\u017ce by\u0107 r\u00f3wnie\u017c urz\u0105dzenie odbiorcze. Zasilacze transformatorowe \u2013 liniowe maj\u0105 ograniczone zastosowanie w systemach o\u015bwietleniowych LED ze wzgl\u0119du na znaczne wymiary, du\u017cy ci\u0119\u017car, nisk\u0105 sprawno\u015b\u0107 i wydzielanie znacznych ilo\u015bci ciep\u0142a.
\nAlternatyw\u0105 dla prostownik\u00f3w transformatorowych s\u0105 prostowniki impulsowe. Prostowniki impulsowe nie s\u0105 tak wra\u017cliwe na zak\u0142\u00f3cenia. Zazwyczaj stosuje si\u0119 prostowniki sze\u015bciopulsowe lub o zwi\u0119kszonej liczbie puls\u00f3w, np. dwunastopulsowe. Prostowniki sze\u015bciopulsowe charakteryzuj\u0105 si\u0119 niskim wsp\u00f3\u0142czynnikiem mocy (cos j). Aby ograniczy\u0107 to niekorzystne oddzia\u0142ywanie na sie\u0107 zasilaj\u0105c\u0105 stosuje si\u0119 prostowniki dwunastopulsowe, kt\u00f3re w istocie s\u0105 dwoma prostownikami sze\u015bciopulsowymi. Prostowniki impulsowe s\u0105 wyposa\u017cane w skuteczne filtry na wej\u015bciu i wyj\u015bciu aby ograniczy\u0107 generowane przez nie zak\u0142\u00f3cenia, wp\u0142ywaj\u0105ce niekorzystnie na prac\u0119 innych urz\u0105dze\u0144 zasilanych z tej samej sieci.
\nDo zasilania diod pr\u0105dem o warto\u015bciach znamionowych stosowane s\u0105 zasilacze pr\u0105dowe lub przetwornice pr\u0105du sta\u0142ego (DC\/DC). W przypadkach gdy urz\u0105dzenia o\u015bwietleniowe LED zasilane s\u0105 z przetwornic pr\u0105du sta\u0142ego odpowiedzialnych za stabilizowanie pr\u0105du diod, konieczne jest u\u017cycie zasilaczy o stabilizowanym napi\u0119ciu wyj\u015bciowym. Wynika z tego, \u017ce w zale\u017cno\u015bci od rodzaju systemu o\u015bwietleniowego u\u017cywane s\u0105 zasilacze pr\u0105dowe lub napi\u0119ciowe.
\nZasilacze pr\u0105dowe charakteryzuje zale\u017cno\u015b\u0107 napi\u0119cia wyj\u015bciowego od warto\u015bci obci\u0105\u017cenia. W zale\u017cno\u015bci od modelu zasilacza mo\u017ce by\u0107 do niego przy\u0142\u0105czonych szeregowo od kilku do kilkunastu diod. Poszczeg\u00f3lne modele zasilaczy r\u00f3wnie\u017c r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 mi\u0119dzy sob\u0105 liczb\u0105 wyj\u015b\u0107. Oferowane s\u0105 tak\u017ce zasilacze uniwersalne z wyj\u015bciami o r\u00f3\u017cnych napi\u0119ciach i warto\u015bciach nat\u0119\u017cenia pr\u0105du, umo\u017cliwiaj\u0105ce regulacj\u0119 jasno\u015bci o\u015bwietlenia potencjometrem lub sygna\u0142em napi\u0119ciowym 0-10 V. Miniaturowe wymiary zasilaczy pozwalaj\u0105 na ich umieszczanie w obudowie lamp.<\/p>\n

Zabezpieczenia<\/strong><\/p>\n

Zasilacze uk\u0142ad\u00f3w ledowych s\u0105 standardowo wyposa\u017cane w zabezpieczenia przeciwzwarciowe i przeci\u0105\u017ceniowe, nadnapi\u0119ciowe i termiczne, niekiedy w uk\u0142ady korekcji wsp\u00f3\u0142czynnika mocy. Zasilacze bywaj\u0105 dodatkowo zabezpieczane: przed zwarciem lub rozwarciem diody, co pozwala na dalsz\u0105 prac\u0119 oprawy lub lampy mimo uszkodzenia jednej z diod. Dodatkowym zabezpieczeniem stosowanym w zasilaczach opraw o\u015bwietleniowych jest zabezpieczenie termiczne z czujnikami temperatury w ka\u017cdej linijce diodowej. Zabezpieczenie to ogranicza moc oprawy w przypadku przekroczenia okre\u015blonej temperatury, np. 70oC, w celu ochrony diod przed uszkodzeniem, i ca\u0142kowicie wy\u0142\u0105cza zasilanie w razie osi\u0105gni\u0119cia temperatury krytycznej do dzia\u0142ania diod \u2013 85oC.<\/p>\n

Temperatura otoczenia<\/strong><\/p>\n

Osobnym zagadnieniem przy zasilaniu diod LED jest zale\u017cno\u015b\u0107 napi\u0119cia przewodzenia diody od temperatury otoczenia. Wraz ze wzrostem temperatury otoczenia zmniejsza si\u0119 warto\u015b\u0107 napi\u0119cia, przy kt\u00f3rym dioda LED przewodzi. Ze wzgl\u0119du na kszta\u0142t charakterystyki pr\u0105dowo-napi\u0119ciowej diody LED oraz zmiany napi\u0119cia przewodzenia w zale\u017cno\u015bci od temperatury, uk\u0142ad zasilaj\u0105cy powinien stanowi\u0107 stabilne termicznie \u017ar\u00f3d\u0142o pr\u0105dowe. Ju\u017c niewielkie zmiany napi\u0119cia zasilaj\u0105cego powoduj\u0105 znaczne zmiany pr\u0105du p\u0142yn\u0105cego przez diod\u0119 LED. Wa\u017cne jest wi\u0119c, aby pr\u0105d p\u0142yn\u0105cy przez diod\u0119 mia\u0142 mo\u017cliwie sta\u0142\u0105 bezpieczn\u0105 warto\u015b\u0107. Zaniedbanie tego zalecenia prowadzi do przegrzewania si\u0119 diod LED i nieosi\u0105gania wymaganego poziomu jasno\u015bci W urz\u0105dzeniach elektronicznych \u017ar\u00f3d\u0142a pr\u0105dowe s\u0105 stosunkowo rzadko wykorzystywane w stosunku do \u017ar\u00f3de\u0142 napi\u0119ciowych. W przypadku diod LED podstawowym \u017ar\u00f3d\u0142em zasilania s\u0105 \u017ar\u00f3d\u0142a pr\u0105dowe o r\u00f3\u017cnym wykonaniu.<\/p>\n

Sterowanie<\/strong><\/p>\n

Lampy LED poza standardowymi w o\u015bwietleniu czynno\u015bciami w\u0142\u0105cz \/ wy\u0142\u0105cz umo\u017cliwiaj\u0105 elastyczne i stosunkowo proste regulowanie jasno\u015bci. Funkcje \u015bciemniania i rozja\u015bniania \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a s\u0105 podstaw\u0105 budowania nastroju w pomieszczeniu, regulacji barwy i temperatury \u015bwiat\u0142a oraz zarzadzania energi\u0105 zu\u017cywan\u0105 na o\u015bwietlenie, zw\u0142aszcza w inteligentnych budynkach. Jasno\u015bci\u0105 diod LED mo\u017cna sterowa\u0107 trzema podstawowymi sposobami:
\n\u2022 regulacj\u0105 pr\u0105du diody,
\n\u2022 regulacj\u0105 wsp\u00f3\u0142czynnika wype\u0142nienia impulsu prostok\u0105tnego,
\n\u2022 regulacj\u0105 wysoko\u015bci szczytu przy zasilaniu impulsowym o wype\u0142nieniu 1\/10.
\nRegulacja pr\u0105du diody LED jest najprostszym sposobem zmian jasno\u015bci opraw z diodami LED. Jest to analogowa metoda sterowania polegaj\u0105ca, w najprostszym przypadku, na zmianie rezystancji potencjometru w\u0142\u0105czonego w szereg z diod\u0105 w miejsce rezystora ustalaj\u0105cego nat\u0119\u017cenie jej pr\u0105du. Gdy diody s\u0105 zasilane z tranzystorowego \u017ar\u00f3d\u0142a pr\u0105dowego, to potencjometr mo\u017cna zainstalowa\u0107 w miejsce rezystora ustalaj\u0105cego pr\u0105d bramki. Przy takim w\u0142\u0105czeniu potencjometru wydzielaj\u0105ca si\u0119 moc b\u0119dzie mniejsza ni\u017c przy w\u0142\u0105czeniu go w szereg z diod\u0105 lub z diodami, za\u015b efekt sterowania jasno\u015bci\u0105 lampy b\u0119dzie taki sam.
\nRegulacja wype\u0142nienia impulsu prostok\u0105tnego (PWM) jest prostsza ni\u017c metoda regulacji pr\u0105du diody. Jest to metoda cyfrowa wykorzystuj\u0105ca bezw\u0142adno\u015b\u0107 ludzkiego oka. Diody LED s\u0105 sterowane sygna\u0142em prostok\u0105tnym o regulowanym czasie w\u0142\u0105czenia z cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105, powy\u017cej kt\u00f3rej oko nie zauwa\u017ca migotania \u015bwiat\u0142a. Jasno\u015b\u0107 tak sterowanej diody jest wprost proporcjonalna do warto\u015bci wsp\u00f3\u0142czynnika wype\u0142nienia impulsu, czyli do d\u0142ugo\u015bci czasu w\u0142\u0105czenia odniesionego do d\u0142ugo\u015bci okresu impulsu prostok\u0105tnego. W czasie gdy dioda jest w\u0142\u0105czona, jest ona zasilana napi\u0119ciem znamionowym i p\u0142ynie przez ni\u0105 pr\u0105d znamionowy. Sterowanie PWM umo\u017cliwia uzyskanie liniowej charakterystyki jasno\u015bci wzgl\u0119dnej niezale\u017cnie od d\u0142ugo\u015bci fali emitowanej przez diod\u0119 i jej typu.
\nTrzecia z metod regulacji jasno\u015bci lamp LED to metoda regulacji szczytu przy zasilaniu impulsowym. Polega ona na wykorzystaniu mo\u017cliwo\u015bci wysterowania diod LED z du\u017c\u0105 cz\u0119stotliwo\u015bci\u0105 \u2013 od kilku kHz, kr\u00f3tkotrwa\u0142ymi impulsami pr\u0105du o warto\u015bciach przekraczaj\u0105cych kilkakrotnie znamionow\u0105 warto\u015b\u0107 pr\u0105du diody. Tak zasilana dioda w chwili otrzymania impulsu pr\u0105dowego \u015bwieci z kilkakrotnie wi\u0119ksza jasno\u015bci\u0105 ni\u017c dioda zasilana standardowo. Du\u017ca cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 impuls\u00f3w powoduje ich sumowanie przez oko ludzkie i uzyskanie efektu pozornej ci\u0105g\u0142o\u015bci \u015bwiecenia. Jasno\u015b\u0107 \u015bwiecenia regulowana jest przez zmian\u0119 wysoko\u015bci szczytu impulsu pr\u0105dowego, za\u015b praca diody jest impulsowa, co wp\u0142ywa na wyd\u0142u\u017cenie jej \u017cywotno\u015bci. Warunkiem powodzenia tej metody jest to, aby energia wydzielona w diodzie w czasie jednego okresu by\u0142a r\u00f3wna lub mniejsza od warto\u015bci energii wydzielaj\u0105cej si\u0119 w diodzie w tym samym czasie przy pracy sta\u0142opr\u0105dowej. W przeciwnym razie dioda b\u0119dzie si\u0119 przegrzewa\u0107. Ze wzgl\u0119du na du\u017ce g\u0119sto\u015bci pr\u0105du p\u0142yn\u0105cego przez diod\u0119 w czasie impulsu metoda sterowania impulsowego nie jest zalecana w stosunku do diod o mocy wi\u0119kszej lub r\u00f3wnej 1 W. W przypadku diod du\u017cej mocy znaczny pr\u0105d impulsu mo\u017ce spowodowa\u0107 uszkodzenie po\u0142\u0105czenia chipu diody z elektrodami. Metoda ta wymaga zastosowania specjalnych uk\u0142ad\u00f3w generuj\u0105cych impulsy pr\u0105dowe.<\/p>\n

Sterowanie RGB<\/strong>
\nDiody LED daj\u0105 du\u017ce mo\u017cliwo\u015bci kreowania o\u015bwietlenia barwnego w uk\u0142adach z\u0142o\u017conych z diod RGB, kt\u00f3rych nazwa pochodzi od pierwszych liter angielskich nazw kolor\u00f3w (red \u2013 czerwony, green \u2013 zielony i blue \u2013 niebieski). Do zasilania i sterowania \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a z diodami RGB, np. z zamiennikami standardowych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a, z paskami diodowymi lub pojedynczymi diodami, s\u0142u\u017c\u0105 sterowniki z wyj\u015bciem RGB zazwyczaj do zasilania i sterowania diod Power LED. Wa\u017cn\u0105 cech\u0105 sterownik\u00f3w RGB s\u0105 tryby ustawiania kolor\u00f3w. W zasadzie stosowane s\u0105 dwa tryby ustawiania kolor\u00f3w \u2013 tryb klasyczny i uproszczony. W niekt\u00f3rych modelach stosowana jest funkcja PxLight, polegaj\u0105ca na mo\u017cliwo\u015bci programowania lamp za pomoc\u0105 linii DMX. Sterowniki s\u0105 zazwyczaj wyposa\u017cone w programy do p\u0142ynnej zmiany kolor\u00f3w z mo\u017cliwo\u015bci\u0105 zablokowania wybranej barwy. Mog\u0105 by\u0107 regulowane barwy i intensywno\u015b\u0107 \u015bwiecenia. Mieszanie kolor\u00f3w RGB pozwala na uzyskanie 512 barw. Zmiany barw mog\u0105 nast\u0119powa\u0107 z wybran\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105 wed\u0142ug ustalonego scenariusza. Zazwyczaj oprogramowanie umo\u017cliwia przygotowanie sekwencji \u015bwiecenia ka\u017cdego kana\u0142u indywidualnie i jego wgranie do pami\u0119ci sterownika.<\/p>\n

Opracowano na podstawie <\/strong>
\nmateria\u0142\u00f3w firmowych<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Technologia otrzymywania diod \u015bwiat\u0142a bia\u0142ego przyczyni\u0142a si\u0119 do dynamicznego rozwoju diodowych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a Diody LED s\u0105 najbardziej obiecuj\u0105cym zamiennikiem lamp \u017carowych. Maj\u0105 bardzo dobre parametry o\u015bwietleniowe, charakteryzuje je znaczna oszcz\u0119dno\u015b\u0107 energii w stosunku do wszystkich znanych \u017ar\u00f3de\u0142 \u015bwiat\u0142a, d\u0142ugi okres u\u017cytkowania, dochodz\u0105cy teoretycznie nawet do 100 tys. godzin, niewielkie wymiary, cz\u0119sto pomijalny ci\u0119\u017car i, jak…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":5284,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[614],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5277"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5277"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5277\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5287,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5277\/revisions\/5287"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/5284"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5277"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5277"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5277"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}