Який світлодіод вибрати для ліхтаря? Класифікація світлодіодів за їх сферою застосування. Паралельне та послідовне з'єднання: як вони виконуються

В основі роботи світлодіодів лежать знання про напівпровідники та відповідна практика. Вони відомі людству майже півстоліття. При цьому всі вихідні матеріали для виготовлення таких освітлювальних приладів знайомі вже понад 20 років. Проте правильно їх з'єднати та отримати вражаючі характеристикисвітлодіодів вдалося зовсім недавно. Це освітлення є інноваційним проривом, завдяки якому діоди стали досить ефективними та безпечними з екологічної точки зору. Вважається, що такі аксесуари набагато економічніші, ніж класичні лампи розжарювання. Їх можна використовувати в різних сферах життя людини не тільки через зручність експлуатації, а й завдяки бажаній температурі свічення.

Характеристики

Для того щоб зрозуміти принцип роботи пристроїв, необхідно знати такі характеристики світлодіодів:

1. Світловий потік.Цей параметр вимірюється в люменах (Лм) та показує кількість світла, яке видає лампа. Чим більше буде цей показник, тим яскравіше вона світитиме.
2. Потужність споживання, що вимірюється у Ваттах (Вт).Чим менший цей параметр, тим економічніша витрата електроенергії.
3. Світловіддача, її одиницею виміру вважається Лм/Вт.Вона є головною в роботі та ефективності всього освітлювального приладу.
4. Діаграма напряму випромінювання.Параметр кривої сили світла, завдяки якому розподіляються потоки, що випромінюються діодами.
5. Температура кольору (відтінки білого освітлення).Вимірюється в градусах Кельвіна в допустимому діапазоні від 2700 до 7000 К. Відтінок теплого кольору вважається найсприятливішим для очей, що варіюється до 4000 К, а всі показники, які вище, прийнято позначати як «холодний білий». Найчастіше світильники з теплим світлом коштують набагато дорожче, ніж холодним, так як це безпосередньо пов'язано з особливостями їх виробництва.
6.Індекс кольору.Ця величина показує, наскільки правдиво відображатиметься колір предмета, який освітлюється вибраними світильниками. Що такий параметр, то правдивіше передається відтінок вихідного предмета.
7. Продуктивність освітлювальних приладів.Найправильнішим рішенням є вибір брендових заводів-виробників, оскільки такі компанії можуть надати точніші технічні характеристики світлодіодів, завдяки чому прилад прослужить заявлений час роботи. Також у таких лампах передбачено захист від стрибків напруги та перегріву.
8. Розмір приладу.Не треба судити про недоліки та переваги виходячи з розміру кристала. Немає значення, великий чи маленький використовується світлодіод, найважливішим вважається його потужність.

З огляду на такі характеристики світлодіодів можна вибрати саме той пристрій, який дасть максимальний ефектз його цільового використання.

Показники якості

Про показники якості світлодіодного виробу можна судити, виходячи з таких критеріїв:
- виробник (переважніше продукція відомих компаній, які публікують відкриті дані про надійність їх приладів);
- використання спеціально розробленого конструктиву та форми для максимально швидкого відведення тепла, що регулюють температурний режим під час роботи чіпа;
- оптичні (світлотехнічні) специфікації LED-лампи, які можна отримати від незалежної лабораторії чи виробника;
- Високоякісні гарантійні зобов'язання;
- Результати результатів довгострокових випробувань функціонування приладів.

Різновиди білого кольору

Найчастіше в побуті, для декорацій та освітлення використовуються білі світлодіоди, характеристики яких залежать від їхнього тону.

  • Тепле біле світло:його кольорова температурастановить 2700 К, і він відрізняється невеликим жовтуватим відтінком, схожим на полум'я, яке випромінює свічка. Саме такий відтінок характерний для ламп розжарювання, він заспокоює та розслаблює. Важливо відзначити, що використання матового або прозорого плафона змінюватиме відтінок на більш м'який або насичений. Цей вид світла не основний, але він чудово підійде для додаткового та декоративного освітлення, буде ідеальним для встановлення у спальнях. Завдяки йому можна створити в приміщенні гармонію та домашнє тепло.
  • Натуральне біле світло: його колірна температура становить 4200 К, він є найпопулярнішим і найчастіше використовується. Підходить для застосування як основне джерело освітлення приміщень як комерційного характеру, так і побутового. Можна використовувати для всіх типів поверхонь, таких як кухонна стільниця або робочий стіл у кабінеті. Як і тепле світло, натуральне має кілька відтінків. Світильники та лампи з матовим розсіюванням матимуть зовсім інший спектр насиченості, ніж прилади із прозорою колбою. Він сприяє отриманню більш точного та спрямованого світла, ніж матовий, через який випромінюються м'які відблиски ненав'язливого відтінку.
  • Холодне біле світло: його колірна температура становить 6000 К. Має своєрідний блакитний відтінок. Цей тон дуже яскравий і найчастіше використовується для офісів, а також як локальне освітлення. Досить широкого поширення набув на парковках, у під'їздах, на прибудинковій території, а також у парках, аллеях та скверах. Часто встановлюється для підсвічування вуличних реклам, комерційних вивісок та іншого.

Різновиди світлодіодів

Існують різні світлодіоди, параметри і характеристики яких повністю залежать від їх видів:

1.Моргаючі: використовуються в індикаторах для привернення уваги.Цей вид практично не відрізняється від звичайних, проте для його виготовлення застосовується вбудований кругообіг мультивібратора, який мерехтить із перервою в 1 секунду. Основні види таких діодів поширюють однотонні світлові промені, складніші за своїми характеристиками можуть спалахувати кількома відтінками по черзі або одночасно завдяки параметру RGB.

2. Багатобарвні моргаючі світлодіодихарактеристики яких досить різноманітні і можуть бути представлені в двох різних кристалах, що працюють один назустріч іншому, тому, коли спалахує перший, то повністю гасне другий. За допомогою струму, що рухається у початковому напрямку, з'являється один колір, а в протилежному – інший. Завдяки такому виду роботи утворюється і третій колір, тому що два основні змішуються.

3.Триколірні світлодіоди, параметри та характеристики яких полягають у наявності декількох світловипромінюючих діодів, не пов'язаних один з одним, але поєднаних в одному корпусі. Вони працюють окремо, можуть світитися одночасно, але керування у них залишається зовсім різним.

4. Світловипромінюючі RGB-діодиз синіми, червоними і зеленими елементами, у яких використовується зв'язок із чотирма проводами та єдиним загальним катодом чи анодом.

5. Монохромні дисплеї з сімома сегментами, а також із застосуванням starburst - формату.Такі екрани показують усі цифри, а деякі навіть певний набір букв. Використання Starburst дозволяє відображати всі символи.

Досить поширені в 80-х роках алфавітно-цифрові та числові дисплеї стали менш популярними після появи залізничних моніторів.

Переваги світлодіодного освітлення

Будучи відносно новою технологією, світлодіоди в більшості випадків кращі за багато джерел освітлення за якістю світла, енергоефективності, екологічності та рентабельності. Характеристики світлодіодів перевершують параметри ламп високого розжарювання практично у всіх сферах застосування, але таке освітлення ще не може вирішити всіх поставлених завдань. Діоди білого відтінку вже чудово зарекомендували себе як альтернатива люмінесцентним трубчастим та лампам високого тиску. Але ще має пройти невелика кількість часу, доки такі технології почнуть використовувати у системі громадського користування.

Що означає маркування SMD?

Розшифровка такого показника звучить як Surface Mounted Device, що у перекладі російською мовою означає «прилад, що монтується на поверхні». Як такий пристрій виступає діод, а поверхня в нашому випадку - це основа стрічки.

Будь-які SMD-світлодіоди, характеристики яких схожі з параметрами решти всіх подібних ламп, складаються з декількох кристалів, розміщених у корпусі з контактними висновками, а також лінзами, що формують світловий потік. Він випромінюється напівпровідниками і спрямовується в мініатюрну оптичну систему, яка утворюється сферичними рефлекторами, а також прозорим корпусом самого діода.

Які ще мають СМД-світлодіоди характеристики? Маркування, представлене цифрами на стрічці, показує розміри кристала в міліметрах. Смуга на основі SMD дуже добре гнеться в поздовжньому напрямку.

Що означає маркування DIP LED?

Існують у продажу і LED-світлодіоди, характеристики яких дуже схожі на SMD. За своїми технічними параметрами вони є циліндровим корпусом, який розміщений на торцевій стрічці. Такий тип має добрий силіконовий захист. Цифри, які є у маркуванні, як і в SMD, означають діаметр діода.

Для підсвічування меблів можна використовувати такі кристали тільки для скляних полиць. На відміну від попередньої стрічки цей вид дуже добре згинається і в поперечному напрямку.

Параметри якісного світлодіодного ліхтаря

На сьогоднішній день на ринку можна придбати велику кількість і звичайних ліхтарів, але їх активно витісняють світлодіодні. Сталося це насамперед через те, що останні дають набагато яскравіше світло.

Щоб правильно підібрати світлодіоди для ліхтариків, характеристики яких дуже різноманітні, необхідно при виборі врахувати всі основні вимоги покупця. Те, на що потрібно звернути увагу, - це тип променя, він може бути широким або вузьким. Якому виду віддати перевагу залежить від майбутнього застосування. Наприклад, щоб можна було бачити предмети на відстані 30 метрів, краще підібрати ліхтарик із широким променем, а моделі із вузьким можуть добре підсвітити віддалені об'єкти. Найчастіше таке освітлення мають тактичні прилади, якими користуються туристи, мисливці та велосипедисти.

Ще одним важливим фактором, що впливає на роботу ліхтаря, є тип живлення. Для найпростіших побутових приладіввикористовуються звичайні батарейки типу АА або ААА, але для сильних та потужних пристроїв такого обсягу буде недостатньо. У цьому випадку необхідно скористатися літій-іонними акумуляторами, які можуть працювати безперервно протягом 5 годин.

Варто звернути увагу на світлодіоди для ліхтариків, характеристики яскравості яких відрізняються між собою не більше ніж на 40%. Гарантією якості вибраних пристроїв є маркування. У разі її відсутності можна говорити про несертифікований виріб, найчастіше китайського виробництва.

Світлодіоди фірми CREE

Ця фірма спеціалізується на виготовленні надякісних та яскравих діодів. Вона одна з перших почала розробляти нові білі лампочки, тим самим установивши нову віху в промисловості.

Світлодіоди CREE, характеристики яких представлені, залишаються конкурентоспроможними у своїй галузі:

мають рекордні значення світлового потоку, що досягають 345 люменів при струмі 1000 мА;
- тепловий опір на низькому рівні;
- Відносно розширений кут вивчення;
- Мініатюрний, рівномірно розподілений кристал;
- максимальний прийом струму до 1500 мА;
- покращену лінзу із силікону замість використовуваного скла;
- максимальна температура роботи кристала 150 °С.

Як видно, такі технології лише набувають чинності і приносять виняткові вигоди від їхнього використання. Щодня робляться нові відкриття, світлодіодні лампи стає більш економічними та яскравими, завдяки чому починають по праву займати лідируюче місце на світловій арені.

Особливості стрічок SMD 5050

Світлодіоди цієї серії мають розмір 5х5 мм і світловий потік, що залежить від кольору, який знаходиться в діапазоні від 2 до 8 люменів. Також їх можна поділити за рівнем вологозахисту - IP20 та IP65, оскільки вони мають два різних видівпокриттів, а саме - поліуретанове та силіконове. Перші можна розміщувати лише всередині приміщення, а другі, відповідно, підійдуть вже і для вулиці, тому що їм не страшна надмірна вологість.

Світлодіоди 5050, характеристики та властивості яких допомагають створити яскраве світло, складаються з трьох кристалів з різними або однаковими діодами в одному корпусі. Різнокольорові лампи отримали назву RGB (червоно-зелений-синій), після підключення контролерів в них можна отримати різні кольори.

Основними технічними характеристикамиє:

Прозоре та жорстке поліуретанове покриття;
- якісна паяння;
- Число світлодіодів на 1 метр складає 60 штук;
- кратність різання - 3 кристали, що становить 50 мм;
- Ширина, довжина, висота в мм 10 х 5000 х 3;
- блок живлення підключається до 12V чи до 24V DC.

Особливості стрічок SMD5730

Застосовуючи високоефективні світлодіоди 5730, характеристики та властивості яких полягають у високій теплопровідності та низькому опорі, забезпечують тривалий термін служби пристрою. Вони стійкі до вібрації, підвищеної вологості навколишнього середовища та перепадів температури. Досить малі, мають широкий кут свічення та чудово підходять для будь-яких поверхонь при монтажі. Їх можна придбати в котушках та стрічках.

Багатьом подобається використовувати світлодіоди 5730, характеристики яких підходять для застосування різних пристроях, що дуже зручним як для звичайних користувачів, так і для дизайнерів. Вони є незамінними для освітлення торгових та офісних приміщень, де важливою вважається не лише висока енергоефективність, а й комфортна світлопередача.

Для тих, хто використовує світлодіоди, маркування, характеристика та властивості мають важливе значення. У них є низка переваг над своїми попередниками, а саме:

Люмінофорні білі світлодіоди номінальною потужністю 0,5 Вт відрізняються значним терміном експлуатації, стабільними показниками та якісним виконанням;
- висока стійкість до перепадів температури, вібрацій та підвищеної вологості навколишнього середовища;
- деградація світлового потоку - не більше ніж 1% за 3000 годин роботи;
- корпус виготовлений із якісного термостійкого полімеру, який витримує до +250 °С;
- Світлодіоди повністю придатні для паяння оплавленням.

Американська компанія CREE є провідним виробником твердотільних джерел світла. Розроблені та випускаються нею світлодіоди сімейства XLamp серій XR, XP, MC відрізняються високою ефективністю та економічністю, що дозволяє створювати на їх основі сучасні технологічні та екологічно безпечні освітлювальні прилади.

Отже, трохи розшифруємо позначення.

Наприклад, на ліхтарі написано: світлодіод CREE XP-E R2

CREE - природно назва виробника діода

XR-E, у CREE буває XP-E, XP-G, в інших фірм зустрічається P4, P7 і т.д. - Це позначення самого діода.

R2 – бін яскравості. Бін показує, скільки люмен видає світлодіод при споживанні 1 Вт енергії, для світлодіода це струм 350 мА. У англійськоюцей параметр називається flux bin. На сьогоднішній момент зустрічаються Q2, Q3, Q4, Q5, R2, R3, R4, R5, S2. У таблиці нижче видно, скільки люмен із якого діода можна отримати.

Q2-Q5 і R2 є у XR-E діодів, у R2, R3 – є у XP-E, R4-R5 та S2 – тільки у XP-G.

У чому основна різниця, окрім яскравості?

XR-E - найстаріший і зустрічається тільки моделях ліхтарів, які досить давно на ринку. XR-E зовні дуже легко визначити, у нього велика півсфера покриває діод, сам кристал більше ніж у наступних серій (для порівняння на XP серії це така собі крапелька, розмір XP-E порівняно з XR-E був скорочений на 80%. XP -E від XP-G відрізняється тим, що у Е – три смужки на діоді, у G серії – чотири, виходить що площа XP-G вище.

Отже, в однакових за розміром, будовою відбивачах найбільш далекобійний є XP-E, так як у нього найменший кристал, і, найменше джерело світла, так як його легко сфокусувати у вузький промінь, потім XR-E, а найширший промінь XP-G, не через розмір кристала, а через складність фокусування, про це нижче.

Якщо діоди розташувати по енергоефективності від найслабшого до найяскравішого, то отримаємо XR-E – XP-E – XP-G, де останній найенергоефективніший, див. таблицю нижче.

Здавалося б, якщо є найяскравіший і найновіший і найефективніший діод XP-G, то чому всі відомі та шановні виробники ліхтарів не поспішають переходити на цей діод. Причина проста. Кожен діод потребує спеціально спроектованого відбивача для отримання прийнятного світлового пучка.

Розглянемо усі серії. Якщо посвітити ліхтарем на рівну стіну, побачимо наступні артефакти:

У XP-E- Ідеальна картинка без будь-яких недоліків: добре і рівномірно сфокусований центральний пучок і рівна бічна засвітка без провалів.

У XP-Gпри фокусуванні за допомогою відбивача може спостерігатися так звана дірка від бублика, коли центральний пучок світла є бубликом з помітним потемнінням всередині. Це не вина виробників ліхтарів, а особливість діода. Тому такі фірми як Fenix, Jetbeam, Nitecore, Zebra, 4sevens не поспішали оновлювати свій модельний ряд, А інші в гонці за новинками або ставили сильно текстурований відбивач, або взагалі просто застосовували відбивачі для інших типів діодів. Все це негативно відбивається на фокусуванні променя та далекобійності ліхтарів. На думку багатьох експертів, ліхтарі на цьому типі діодів програють по дальності старим моделям на XP-E і XR-E.

XM-L -є справжнім шедевром цієї компанії! Це Нова технологія 2011! З моменту винаходу даного світлодіода 95% потужних ліхтарів будуються саме на ньому! Даний діод має визначні характеристики. Його яскравість досягає до 1000 люменів при струмі 3А!

Щоб пересуватися або працювати в темряві, потрібний ліхтарик. Вони бувають різних типівпочинаючи від маленьких кишенькових до великих військових чи пошукових. Конструкція і потужність ліхтарика залежить від його призначення, наприклад, для того щоб у темному під'їзді підсвітити замкову свердловину досить кишенькового ліхтарика малої потужності, а для туристів потрібен кемпінговий ліхтар, який може світити на всі боки, подібно до гасової лампи і водонепроникний ударостійкий ліхтар. в умовах поганої видимості. У цій статті ми розглянемо, як вибрати потужний акумуляторний світлодіодний ліхтар для ваших цілей.

Критерії вибору

Щоб зробити правильний вибірсвітлодіодного ліхтаря потрібно врахувати низку факторів, серед яких:

  1. Тип та потужність світлодіодів. Від них залежить яскравість та споживання енергії.
  2. Кольорова температура. Від неї залежить комфорт при використанні.
  3. Місткість і тип акумуляторів. Впливає тривалість роботи.
  4. Відбивач та оптична система. Від них залежить, наскільки буде сфокусований світловий потік.
  5. Конструктивні особливості. Впливають на удароміцність, стійкість до води та пилу, зручність використання, перенесення та утримання в руках.

Види світлодіодів

У ліхтариках можуть використовуватися різні світлодіоди і з кожним роком виходять все потужніші та яскравіші їх моделі. Однак це не заважає розділити їх на основні типи, що застосовуються:

  1. 5 мм світлодіоди. Раніше використовувалися у всіх світлодіодних ліхтарях, зараз це застарілий тип світлодіодів, причиною цього є їхня мала яскравість та відчутне споживання енергії. Щоб отримати сильний світловий потік від ліхтарика, доводиться встановлювати багато таких світлодіодів, що не завжди можливо, оскільки такий ліхтар ніяк не поміститься в кишеню.

На фото нижче наведено приклад ліхтарів на 5 мм світлодіодах 5 мм світлодіоди у ліхтарях

  1. SMD-світлодіоди.

Можуть використовуватися різних типів- 5050, 3528, 5730 та інші. У них є дві переваги – висока потужність та малі габарити. Це дозволяє досягти гарного світлового потоку для малогабаритних ліхтарів. Матриці таких світлодіодів встановлюють на кемпінгові ліхтарі та ліхтарі інших типів з функцією режиму з розсіяним світлом. Він дозволяє висвітлити велику площу від одного ліхтарика розсіяним потоком, хай і з втратами освітленості, а не сфокусованого яскравого пучка.

Панель з розсіяним світлом на ліхтарику
  1. Потужні світлодіоди 1, 3, 5 Ватт. Тут можна виділити дві групи:
  • Noname світлодіоди.
  • Фірмові світлодіоди, наприклад, марки CREE та її популярні моделі XM-l та інші.
ліхтар на потужних світлодіодах

Відповідно дешеві китайські світлодіоди встановлюються в продукцію бюджетного цінового сегмента, а фірмові — у дорожчі моделі ліхтарів. Відмінності полягають у питомому світловому потоці– кількості Люмен на 1 Ватт потужності, інакше кажучи, коефіцієнт корисної дії. Від цього залежить не тільки те, як яскраво світитиме ліхтар, а й те, як довго він працюватиме від одного заряду акумуляторів. Також спостерігається і те, що дешеві потужні світлодіодишвидше виходять з ладу, як і будь-яка noname продукція.

Які світлодіоди встановлюють у потужних ліхтариках

Як було сказано, найбільш поширеними є світлодіоди фірми CREE, ми підготували зведену таблицю з характеристиками популярних моделей світлодіодів для ліхтариків.

Назва Cree XM-L T6Cree XM-L2Cree XP-G2Cree XR-E
Фото
U, В 2,9 2,85 2,8 3,3
I, ма 700 700 350 350
P, Вт 2 2 1 1
Робоча температура, °C <150 <85 <85 <85
Світловий потік, Лм 280 320 145 100
Кут свічення, ° 125 125 115 90
Індекс кольору, Ra 80-90 70-90 80-90 70-90

І потужніші.

Назва Cree MT-G2Сree MK-RLuminus SST-50Luminus SBT-90
Фото
U, В 5,7; 8,55; 34,2; 6; 12; 3,6 3,5
I, ма 1100; 735; 185; 2500; 1250 5000 9000…13500
P, Вт 6,3 8,5 18 20…40
Робоча температура, °C <85 <150 <85 <85
Світловий потік, Лм 440 510 1250 2000…2500
Кут свічення, ° 115 120 100 90
Індекс кольору, Ra <70 70-90 80-90 80-90

Але світлодіоди можуть позначатися іншим чином, більш коротким маркуванням, наприклад:

  • XM-L: T5, T6, U2.
  • XP-G: R4, R5, S2.
  • XP-E: Q5, R2, R.
  • XR-E: P4, Q3, Q5.

У цьому відео показано процес заміни такого світлодіода.

Для ліхтариків колірна температура не така важлива, як колірна температура для освітлення приміщень. Однак, варто звернути на неї увагу. сприймається для зору як м'якший, а нейтральні та холодні відтінки змушують вас бути більш уважним та сфокусованим.
Колірна температура ліхтариків

Акумулятори

Зараз лідируюче місце у продажах займають Li-ion акумулятори. Причиною цього є їхня велика ємність при малих габаритах, хороша струмовіддача, практично повна відсутність ефекту пам'яті. Є й недоліки, про які слід пам'ятати - на холоді літійні акумулятори розряджаються швидше, ніж у теплі, а при замиканні літієвої банки без захисту відбудеться реакція з великим виділенням тепла, аж до вибуху.
Акумулятор 18650

Потужні світлодіодні ліхтарики оснащуються найчастіше саме літієвими акумуляторами, крім них бувають і АКБ інших типів:

  • Ni-Cd – нікель-кадмієві.
  • Ni-Mh - нікель-металгідридні.
  • Pb – свинцеві.

Але останнім часом вони використовуються у ліхтариках все рідше.

Відбивач та оптична система

Конструкція відбивача та наявність лінз впливає на форму світлової плями. Окремі моделі мають можливість переміщення лінзи, що дозволяє фокусувати промінь світла. Лінзи збирають світловий потік, в результаті ви отримуєте освітленіший простір, але менший за площею, ніж без фокусування.


Фокусування світлового променя

Але для різних завдань потрібний і світловий промінь різних розмірів. Наприклад, якщо ліхтар буде використовуватися для ремонту машини, то в більшості випадків краще підійдуть моделі з можливістю фокусування, щоб висвітлювати велику площу при пошуку несправності, після чого звузити промінь світла в невелику, але яскраву точку при її усуненні або докладному вивченні. У той же час для руху в темряві сфокусована пляма не потрібна, краще підійдуть ліхтарі, які широко освітлюють місце перед собою.

Типи за призначенням

Крім елементів і їх особливостей, при виборі ліхтарики розрізняють і за призначенням. Щоб правильно вибрати світлодіодний ліхтар для конкретних завдань, потрібно чітко усвідомлювати для чого ви будете його використовувати, адже універсальних моделей як таких немає.

Військові та спеціальні прилади

Основною особливістю військових ліхтарів та освітлювальних приладів спеціального призначення є насамперед висока міцність корпусу та його стійкість до попадання вологи. До таких приладів належать і пошукові ліхтарі, які світять яскраво і далеко, що дозволяє знайти щось у складних умовах, наприклад, у лісі або у великих приміщеннях.

Моделі для технічного персоналу

Ліхтарі для технічного персоналу повинні мати компактність і тривалий час роботи. Їх розмір та вага не повинен ускладнювати пересування працівника, який і без того із собою носить інструменти та деталі. Відмінним доповненням такого приладу буде можливість фокусувати світловий промінь і налобне кріплення.
Налобний ліхтар

Для відпочинку на природі та туризму

Для туристів підійдуть пошукові та кемпінгові ліхтарі, також і ті, що використовуються у військових цілях, оскільки умови, в яких вони працюватимуть, схожі – вологість, можливість ударів та падінь та інше. Кемпінговий ліхтар нагадує гасову лампу, є широкоспрямованим або спрямованим на всі боки освітлювальним приладом. Його зручно використовувати, наприклад, при підготовці до ночівлі та вечері. Також слід звернути час на ліхтарі із вбудованим генератором. Вони можуть або працювати без батарейок, або заряджатися при дії на важіль генератора (обертання або ритмічне натискання на рукоятку, залежно від конструкції).
Кемпінговий ліхтар

Як переробити звичайний ліхтарик у світлодіодний

Давайте розглянемо, як зробити світлодіодний ліхтарик своїми руками. Для цього вам знадобиться наступний набір деталей та інструментів:

  1. Корпус. Можна взяти від старого ліхтаря або зробити своїми руками як варіант роздрукувати на 3D-принтері.
  2. Світлодіоди. Підбираються індивідуально.
  3. або резистори, щоб обмежити їх струм.
  4. Акумулятор.
  5. Контролер заряду для акумуляторів або зарядний пристрій, що відповідає типу використовуваних АКБ.
  6. Кнопка для включення або перемикач.

Якщо ви використовуватимете потужні світлодіоди – вам знадобиться монтажна плата на алюмінієвій підкладці.

Підкладка для світлодіодів

Для покращення тепловідведення потрібно використовувати радіатор, можна взяти від материнської плати. Невеликі радіатори встановлюються на чіпсети, північний міст, силові ключі та інші елементи плати.
Світлодіоди на радіаторі від материнської плати. Не забудьте промазати все термопастою!

Для зарядки та захисту акумулятора 18650 можна використовувати плату TP4056 із захистом, її можна замовити на Аліекспрес або купити в радіомагазині, коштує 20-50 рублів.
Плата заряджання літієвих акумуляторів на базі tp4056

Цікаво: Цю плату можна використовувати, щоб замінити одноразові батарейки у ліхтарику або для переробки будь-якого приладу на акумулятори.

Пакуємо це в корпус ліхтаря, якщо він металевий, як на фото, не забудьте передбачити ізоляцію для всіх плат.

Для живлення світлодіодів можна використовувати спеціалізований драйвер або імпульсний перетворювач, що підвищує, наприклад, MT3608. Вихідна напруга встановлюється за допомогою багатооборотного потенціометра, на фото нижче за нього можна дізнатися по корпусу синього кольору.

Думка експерта

Олексій Бартош

Фахівець з ремонту, обслуговування електроустаткування та промислової електроніки.

Поставити запитання експерту

Якщо ви використовуватимете драйвер для живлення, то головними його характеристиками є вихідний струм і потужність, від неї залежить, скільки ви зможете підключити світлодіодів послідовно.

Потрібно підібрати таку напругу, щоб струм був нижчим за номінальний на 10-30%. Для 1 Вт світлодіодів номінальний струм лежить у межах 300-350 мА.
Підвищуючий перетворювач у ліхтарику

Менш складним способом є підбір робочого режиму нагрівання світлодіодів. Тобто поступово збільшувати напругу, пробуючи радіатор на дотик, він не повинен грітися, або його температура повинна бути менше 50 градусів Цельсія, це така температура, коли при торканні рука її ще терпить і вам не хочеться її обсмикнути. Це неточний спосіб, тому краще орієнтуватися і струмом, і по нагріванню.


Саморобний ліхтарик у зборі

Другий варіант простіше. Щоб замінити лампу розжарювання на світлодіод – потрібно взяти стару лампочку, розбити колбу, витягти всі начинки так, щоб залишився тільки цоколь. Далі, всередину цоколя заводять ізольований висновок світлодіода з припаяним резистором, підібраним для напруги.
Світлодіодна лампочка для ліхтарика зі звичайною своїми руками

За часів захоплення туризмом було придбано ліхтар Duracell з потужною криптоновою лампою на двох великих батарейках типорозміру D (у радянському варіанті тип 373). Світив добре, але висаджував батареї години за 3-4.

Крім того, двічі трапилася неприємність – батарейки потекли та електролітом залило все всередині ліхтаря. Контакти окислилися, покрилися іржею і навіть після чищення та встановлення нових елементів живлення, ліхтар уже не вселяв довіри, а батарейки тим більше. Викинути було шкода, а не маєток можливості використати, наштовхнуло на думку переробити ліхтар на модні зараз літієвий акумулятор та світлодіод. З півроку в засіках лежав літієвий акумулятор Sanyo 18650 ємністю 2600 мА/год, у китайських товаришів виписав такий світлодіод (нібито Cree XML T6 U2) з робочою напругою 3-3,6 В, струмом 0,3-3 А (знову ж, нібито - потужністю 10 Вт), світловим потоком 1000-1155 люмен, колірною температурою 5500-6500 К та кутом розсіювання 170 градусів.

Оскільки досвід переробки ліхтарів на живлення від літієвих акумуляторів вже був ( і ), то вирішив піти тим же шляхом: застосувати зв'язку, що добре зарекомендувала себе: АКБ 18650 і контролер заряду TP4056. Залишалося вирішити одну проблему – який драйвер використовувати для світлодіода? Простим струмообмежуючим резистором тут не відбудешся - потужність світлодіода нехай і не 10 Ватт, як стверджують китайські товариші, але все ж таки. Вивчаючи матеріал з «драйверобудування для потужних світлодіодів» натрапив на дуже цікаву, і як виявилося, мікросхему АМС7135, що часто застосовується. На основі цієї мікросхеми китайці давно і вдало завалили планету своїми ліхтарями. Принципова схема живлення потужного світлодіода з урахуванням АМС7135.

Як бачимо, допускається живлення в діапазоні 2,7...6, а це досить широкий спектр джерел живлення, в тому числі і літієві акумулятори. Завдання чіпа - обмежити струм, що протікає через світлодіод на рівні 350 мА.
Відповідно до інформації виробника чіпа, конденсатор З потрібно використовувати, якщо:

  • довжина провідника між АМС7135 та світлодіодом більше 3 см;
  • довжина провідника між світлодіодом та джерелом живлення більше 10 см;
  • світлодіод та мікросхема не встановлені на одній платі.

Насправді виробники ліхтарів часто нехтую цими умовами, і виключають конденсатори зі схеми. Але як показав експеримент – даремно, про що дещо пізніше. До додаткових переваг ІВ типу АМС7135 можна віднести наявність вбудованого захисту при обриві, КЗ світлодіода та діапазон робочих температур -4О...85°С. Докладно документацію на чіп АМС7135 можна.

Схема електрична ліхтаря

Ще однією важливою і вкрай корисною особливістю даної мікросхеми є те, що їх можна встановлювати паралельно збільшення струму, що протікає через світлодіод. В результаті народилася така схема:

Виходячи з неї, струм, що протікає через світлодіод, складе 1050 мА, що на мій погляд, більш ніж достатньо для зовсім не тактичного, а господарського ліхтаря. Далі розпочав монтаж все в єдину систему. За допомогою дремеля в корпусі ліхтаря видалив напрямні для батарей та контактні шини:


Також дремелем прибрав посадкове гніздо для криптонової лампи і сформував майданчик для світлодіода.

Оскільки потужний світлодіод під час роботи виділяє багато тепла, то для його розсіювання вирішив застосувати тепловідведення, зняте з материнської плати.


За задумом, світлодіод, тепловідведення та головна частина ліхтаря з відбивачем будуть створювати одне ціле і накручуватися на корпус ліхтаря не повинні ні за що чіплятися. Для цього обрізав грані тепловідведення, просвердлив отвори для проводів та приклеїв світлодіод до тепловідведення термоклеєм.


Підходять різної потужності. Світлова ефективність пристрою повинна перевищувати 80 лм. Також слід звертати увагу на драйвер. Як правило, він встановлюється із вихідним конденсатором. Деякі моделі мають підсилювач. У середньому споживання струму вони дорівнює 3 А.

Якщо розглядати чутливі модифікації, то вони мають систему захисту від перепадів напруги. Для того, щоб детальніше розібратися в питанні, необхідно розглянути конкретні моделі.

Схеми з ємнісними конденсаторами

Схеми ліхтариків на світлодіодах із ємнісними конденсаторами включають хвильові фільтри. В даному випадку тригери використовуються на напівпровідниковій основі. Як правило, параметр вихідної напруги вони не перевищують 20 В. Для зниження чутливості використовуються перетворювачі. Драйвери моделей встановлюються з різною пропускною здатністю. Якщо розглядати світлодіод на 30 В, то він має трансівер.

Використання демпфуючих конденсаторів

Схема світлодіода з демпфуючим конденсатором включає контактні фільтри. Усього у моделей є два перетворювачі. Драйвер до світлодіода приєднується через обмотку. Деякі модифікації мають компактний трансівер. Найчастіше він використовується з підсилювачем.

Характеристики LED з маркуванням 530

Це універсальні і для ліхтариків. Характеристики пристроїв вказують на високий коефіцієнт провідності. Виробляються світлодіоди на 20 і 25 В. Якщо розглядати перший варіант, світлова ефективність пристрою в середньому дорівнює 60 лм. Коефіцієнт передачі кольору в даному випадку залежить від провідності трансівера. Багато моделей підсилювач використовується без перетворювача.

Показник споживання струму світлодіодів не перевищує 2,5 А. Час включення моделей даного типу становить близько 6 мс. Якщо розглядати світлодіоди на 25, то у них використовується тільки імпульсний трансівер. У багатьох моделей передбачено один підсилювач. Драйвер приєднується за допомогою перетворювача. Параметр світлового потоку лежить близько 65 лм. Час увімкнення світлодіодів даного типу дорівнює 7 мс.

LED 640 (світлодіоди для ліхтариків): характеристики, фото

Схема світлодіода зазначеної серії включає перетворювач фазового типу. Для підвищення чутливості використовують фільтри. Підсилювачі найчастіше застосовуються на магнітній основі. Параметр світлової ефективності пристроїв дорівнює 65 лм. Також важливо відзначити, що показник споживання струму вбирається у 4,2 А. Відхилення частоти становить середньому 4 Гц.

Термін служби світлодіодів цього типу становить три роки. До недоліків пристроїв можна віднести малу провідність струму драйверів. Показник яскравості у них вкрай низький. Світлова віддача, зазвичай, вбирається у 5 %. Ці світлодіоди для ліхтариків 6 вольт добре підходять.

Використання світлодіодів LED 765

Для пристрою на 12 В використовуються вказані світлодіоди для ліхтариків. Характеристики 2014 вказують на підвищений рівень споживання струму. цієї модифікації дорівнює 45 лм. Також важливо відзначити, що модель підходить для імпульсних підсилювачів. Драйвер пристрою використовується на 6,5 мк. Фазові перешкоди вказаним світлодіодам не страшні.

Світлова ефективність у середньому дорівнює 70 лм. Термін служби пристрою не перевищує чотирьох років. Коефіцієнт передачі кольору дорівнює 80 %. Для ліхтариків із регуляторами модель підходить відмінно. У разі підключення пристроїв здійснюється через контактний перехідник.

Схема LED 840

Це компактні та універсальні світлодіоди для ліхтариків. Характеристики моделі в першу чергу свідчать про високий показник розсіювання. Коефіцієнт пульсації у неї максимум сягає 80%. Час увімкнення пристрою становить 5 мс. Якщо вірити спеціалістам, то для ліхтариків на 12 В модель підходить чудово. Підсилювач у пристрої встановлено поглинаючого типу.

Всього у моделі є два драйвери. Тригер у світлодіода використовується з перехідником. Для вирішення проблем із тепловими втратами стандартно застосовується конденсатор. Світлова ефективність представленої моделі дорівнює 67 лм. Показник провідності вбирається у 10 мк. У разі споживання струму становить 0,3. Мінімальна допустима температура світлодіода лише -10 гарусів. Система захисту від перегріву у моделі відсутня.

Характеристики LED 827

Моделі з підходять вказані світлодіоди для ліхтариків. Характеристики пристрою говорять про наявність якісних дротових трансіверів. Підсилювачі моделі встановлено відкритого типу. Усього в пристрої використовується два конденсатори. З мінімізацією теплових втрат вони справляються добре. Мінімальна допустима температура світлодіода дорівнює -15 градусів.

Для ліхтариків на 15 В вони не підходять. Система захисту пристрою використовується з фільтрами. Драйвер у моделі передбачено на 4,5 мк. Споживання струму дорівнює трохи більше 4 А. Час включення світлодіода загалом становить 6 мс. Коефіцієнт пульсації моделі – 85 %. Світлова ефективність, зазвичай, вбирається у 50 лм.

Світлодіоди LED 830

На пристрої 10 В відмінно підходять дані світлодіоди для ліхтариків. Характеристики у них досить добрі. Час включення - 5 мс, світлова ефективність 65 лм, а споживання струму дорівнює 3,3 А. Перетворювач моделі використовується фазового типу. Якщо вірити фахівцям, для ліхтариків на 15 В модель не підходить.

Трансивер у вказаному світлодіоді відсутній. Безпосередньо драйвер встановлений із провідністю 4,5 мк. Проблеми з випрямленням струму вирішуються завдяки конденсаторам. Коефіцієнт пульсації у моделі максимум сягає 90%. Термін служби представленого пристрою – три роки. Мінімальна допустима температура світлодіода вбирається у -20 градусів.

Характеристики LED серії ЛБ

Для ліхтариків на 15 В підходить вказаний світлодіод. Характеристики моделі говорять про підвищений коефіцієнт передачі кольору. Вихідна напруга моделі - 15 В. Фільтр пристрою використовується хвильового типу. Драйвер у разі під'єднується через провідник. Трансивер у світлодіода використовується з перехідником. Конденсатор встановлений для відкритого типу. Загалом у моделі є два тригери. У разі споживання енергії становить 2,5 А.

Світловий потік пристрою максимум сягає 65 лм. Коефіцієнт пульсації у моделі незначний. Також до недоліків можна приписати низький рівень мінімально допустимої температури. Китайський ліхтарик на світлодіодах вмикається за 4 мс. Проблеми з випрямленням струму у моделі виникають рідко. Для ліхтариків на 10 В ця модель не підходить. Система захисту від перегріву світлодіода відсутня. Відхилення частоти у моделі дорівнює 5 Гц. Ці світлодіоди для ліхтариків Cree підходять чудово.

денного світла

Зазначені світлодіоди для ліхтариків виготовляються з якісними підсилювачами імпульсного типу. Всього у моделі встановлено два конденсатори. Трансивер стандартно використовується дротового типу. Також важливо відзначити, що відхилення частоти становить максимум 4 Гц. Споживання струму у світлодіода не перевищує 3 А. Світловий потік пристрою дорівнює 70 лм. Світлова віддача у моделі незначна.

Якщо вірити спеціалістам, то для ліхтариків на 12 В модель підходить чудово. Безпосереднє підключення драйвера здійснюється через перехідник. У середньому час включення дорівнює 6 мс. Термін служби представленої моделі – 5 років. Мінімальна допустима температура світлодіода дорівнює -15 градусів.

серії ТБ (тепло-білого світла)

Це прості та не дорогі світлодіоди для ліхтариків. Характеристика пристрою говорить про те, що коефіцієнт передачі кольору у моделі невисокий. Також важливо відзначити, що вихідна напруга дорівнює 8 Ст. Термін служби світлодіода становить три роки. Трансивер модифікації використовується високої чутливості. Всього у моделі передбачено два конденсатори. Якщо вірити експертам, то для ліхтариків на 10 В пристрій не підходить. Показник споживання струму у моделі дорівнює 2 А. Світловий поток світлодіода максимум досягає 65 лм.

Проблеми з негативною модуляцією трапляються рідко. До недоліків можна віднести лише малий параметр провідності. Фільтри у пристрої використовуються лише для відкритого типу. Максимальне відхилення частоти світлодіода досягає 5 Гц. Для зниження чутливості на конденсаторі застосовується тригер. Коефіцієнт пульсації у моделі незначний. Для встановлення світлодіода необхідний провідний перехідник.

Особливості моделей LED серії ЛХБ (холодно-біле світло)

Зазначені світлодіоди характеристики мають добрі. Насамперед важливо відзначити, що коефіцієнт передачі кольору дорівнює 80%. У разі термін служби становить три роки. Безпосередньо вихідна напруга становить 12 Ст. Час включення дорівнює 5 мс. У разі підсилювач використовується з перехідником. Якщо вірити фахівцям, то проблеми із тепловими втратами трапляються рідко. Конденсатори моделі вставлені прохідного типу.