Какие светодиоды самые яркие и мощные. Подробнее о мощности

Главная / Кузов

Понятие мощных и ярких светодиодов (LED) очень расплывчиво и точного определения нет. В эту категорию попадают изделия с высокой яркостью свечения и потребляемой мощностью. Данное определение появилось совсем недавно и обусловлено активным развитием светоизлучающих диодов в последние годы. Ранее они играли роль индикаторных лампочек и потребляли максимум, десятки мили Ватт. Сейчас они используются в освещении повсеместно. От освещения комнаты квартиры до подсветки дороги в фарах ближнего света автомобиля. И их потребляемая мощность достигает 100 Ватт и более (в основном это уже светодиодные сборки). Естественно, подобные светодиоды должны обладать высоким уровнем излучаемой яркости, соответственно и высокой мощностью. В рамках статьи разберемся, что представляют из себя мощные светодиоды и какие из них самые яркие.

Кто производит самые мощные и яркие LED

На рынке светодиодной продукции нишу в данном направлении заняла известная, американская фирма CREE.

В модельном ряде компании даже имеется две категории светодиодов:

XLamp — мощные;
High-Brightness – яркие.

Конечно, фирма CREE не единственная, а всего лишь одна из популярных. Конкуренцию составляют и другие фирмы, например Bridgelux, OSRAM, NICHIA.

Стоит отметить, что рынок наполнен китайскими подделками, мощность и яркость которых, существенно отличается от оригинальных. Например, срок службы оригинальных LED рассчитана 50 000 часов, в то время как китайские подделки еле дотягивают до 20 000 часов.

Характеристики мощных светодиодов

Большая часть ярких и мощных светодиодов работает от напряжения 12 Вольт. В редких случаях напряжение питания составляет 24 – 48 Вольт.

Как мы уже отметили ранее, понятие мощного светодиода не определено конкретно, поэтому некоторые определяют мощный светоизлучающий диод с параметром от 1 Ватта, а кто-то от 10 Ватт. Мы определим нижнюю границу в 0,5 Ватт. Т.к. с этой границы в свое время компания CREE показала миру первый мощный светодиод. Большой бум начался с границы в 1 Ватт.

Самый яркий и мощный

Посмотрим на характеристики самого супер яркого светодиода фирмы CREE – XLamp XM-L.

Для справки, в 2010 году разработанный LED XLamp XM-L установил мировой рекорд. Его соотношение яркости к мощности составило 160 Люмен на Ватт при потреблении тока 350 мА. Для того времени это было достижением в отрасли.

Характеристики мощного светодиода XLamp XM-L на 10 Ватт.

напряжение: 12 Вольт;
эффективность: до 160 Люмен на Ватт;
светоотдача: до 840 Люмен (при токе 3 А);
мощность: 10 Вт;
максимальный ток: 3 Ампера;
размер основания: 5 х 5 мм;
цветовая температура: холодный белый;
тепловое сопротивление: 2,5 градуса на Ватт;
прямое падение напряжения: не более 2,9 Вольт.

Максимальное значение тока достигает 3 Ампер, при этом светоизлучающий диод выдает уже 910 Люмен. В свое время светоизлучающий диод XLamp XM-L наделал много шума и на тот день все фирмы конкуренты не имели продукции даже близко похожей по техническим параметрам. Поэтому я и отметил фирму CREE, как лидера в данном направлении светодиодной техники. Они всегда на шаг впереди.

На сегодняшний день линейка LED XLamp XM-L производится для рынка только в холодном цвете, с чем это связано неизвестно. Но найти на прилавках магазином данный светодиод с цветовой температурой отличной от диапазона 5000 – 8300 невозможно.

Малыш ML-E

Еще один интересный мощный и яркий светоизлучающий диод от американской фирмы класса XLamp носит название ML-E.

Его мощность составляет всего 0,5 Ватт. По факту данный LED имеет хорошие показатели, посмотрим на них:

напряжение: 12 В;
тип исполнения: в корпусе PLCC4 (поверхностный монтаж) с теплоотводящей изолированной площадкой HeatSink;
габариты: 3,5 х 3,5 х 1,2;
эффективность: 112 Лм / Вт (очень высокое значение);
тепловое сопротивление: 11 градусов / Вт (хороший показатель);
максимальный ток: 175 мА (нормированный: 150 мА);
диапазон выпускаемых цветовых температур: 2600 – 8300 К;
яркость: 30 Люмен (теплый белый), 51 Люмен (холодный белый).

Для наглядной демонстрации возможностей CREE ML-E приведем пример подсветки багажника в автомобиле.

Пример яркости свечения ML-E

Список мощных и ярких светодиодов можно продолжать бесконечно, ведь мы рассмотрели для примера, характеристики, двух самых популярных на 0,5 и 10 Вт, а есть еще на 3w, 20w, 50w, 100w и т.д. Надеемся этого достаточно, чтобы у Вас сложилась в голове определенная картина и Вы нашли ответы на поставленные вопросы. Надеемся у Вас не осталось вопросов вроде – какие светодиоды самые яркие и мощные? Если, все же остались, пишите в комментариях, мы постараемся дать развернутые ответы.

Ватт – это единица измерения активной электрической мощности. Кроме активной мощности существует реактивная мощность и полная мощность. Если рассматривать мощность с точки зрения физики, то это процесс, при котором идёт расход энергии за определённую единицу времени. Получается, один ватт электрической мощности равен расходу одного джоуля (1 Дж) за одну секунду (1 с).

Название единицы мощности произошло от фамилии изобретателя шотландско-ирландского происхождения по имени Джеймс Уатт, который прославился тем, что в своё время создал паровую машину.

До того, как современная единица измерения электрической мощности начала использоваться официально (с 1882г.), мощность считали в лошадиных силах. Теперь же электрическая мощность обозначается в ваттах (Вт). Для более мощных потребителей электрическую мощность указывают в киловаттах (кВт).

Переводим ватты в киловатты

Для того чтобы знать сколько в одном киловатте ватт, необходимо понимать, что приставка «кило» обозначает кратность одной тысяче. Т.е. 1 киловатт = 1 * 1000 ватт = 1000 ватт. Из этого следует, что 2 киловатта = 2 * 1000Вт = 2000 ватт. Если же величина мощности равна 0,5 киловатт, то мощность в ваттах составит 0,5 * 1000Вт = 500 ватт.

Если необходимо посчитать, сколько в одном ватте киловатт, то расчёт выполняется наоборот. Необходимо имеющееся значение мощности в ваттах разделить на тысячу. Т.е. 1 ватт = 1/1000 ватт = 0,001 киловатта. Получается, что 1 ватт составляет одну тысячную часть от киловатта. Тогда 1000 ватт = 1000/1000 ватт = 1 киловатт. Если величина мощности равна 500 ватт, то мощность в киловаттах будет равна 500/1000 ватт = 0,5 киловатта.

Где указывается мощность (Вт и кВт)

Практически для каждого потребителя электрической энергии указывается его номинальная величина потребляемой мощности. Мощность указывается либо в паспорте потребителя, либо значение наносится на само устройство.

К примеру, на лампе накаливания мощность указывается на стеклянной части, называемой колбой. Это может быть 60 ватт, 75 ватт, 95 ватт, 100 ватт, 150 ватт, 500 ватт. Стоит отметить, что для обычных ламп накаливания (да и для других ламп) мощность также указывается и на картонной упаковке.

Кроме ламп накаливания, номинальная мощность потребления указывается на электрических чайниках, обогревателях, бойлерах и т.д. Номинальная мощность электрических чайников обычно равна 1,5 киловатта. Мощность обогревателя может быть 2 киловатта, а мощность бойлера может и вовсе равняться 2,5 киловатта.

Суммарная мощность в ваттах (киловаттах)

Иногда необходимо посчитать суммарную мощность потребления нескольких приборов или устройств. Например, это нужно для того, чтобы правильно подобрать сечение электрического кабеля или провода. Также суммарную мощность желательно знать при выборе коммутационной или защитной аппаратуры.

Чтобы посчитать мощность всех потребителей электроэнергии, необходимо знать, сколько ватт в киловатте и наоборот, ведь на одних потребителях мощность указывается в ваттах, а на других потребителях для удобства она указывается в киловаттах. При расчёте суммарной мощности необходимо значение мощности отдельных потребителей перевести (преобразовать) в ватты или в киловатты.

Расчёт суммарной мощности потребителей

Допустим, имеется несколько потребителей. Это лампа накаливания 75 ватт, лампа накаливания 100 ватт, электрический обогреватель мощностью 2 киловатта, бойлер 2,5 киловатта и электрический чайник мощностью 1500 ватт.

Как видно, мощность ламп накаливания и чайника указана в ваттах, а мощность электрического обогревателя и бойлера указана в киловаттах. Поэтому для расчёта суммарной мощности всех указанных потребителей необходимо привести все значения к единой величине измерения, т.е к ваттам или к киловаттам.

Суммарная мощность в ваттах

Определяем мощность в ваттах для тех потребителей, у которых изначально мощность указана в киловаттах. Это электрический обогреватель и бойлер.

У обогревателя мощность 2 киловатта, а т.к. в одном киловатте 1000 ватт, то мощность обогревателя в ваттах будет 2 киловатта * 1000 = 2000 ватт. Аналогично рассчитывается значение и для бойлера. Т.к. его мощность в киловаттах равна 2,5 киловатта, то мощность в ваттах будет равна 2,5 киловатта * 1000 = 2500 ватт.

Т.к. теперь известна мощность в ваттах для всех потребителей, то суммарная мощность будет равна сумме мощностей всех потребителей. Складываем мощность одной и второй лампы накаливания, электрического обогревателя, бойлера и электрического чайника. Получаем суммарную мощность, равную 75 ватт + 100 ватт + 2000 ватт + 2500 ватт + 1500 ватт = 6175 ватт.

Суммарная мощность в киловаттах

Определяем мощность в киловаттах для тех потребителей, у которых изначально номинальная мощность указана в ваттах. Это лампы накаливания и электрический чайник. У одной лампы мощность 75 ватт, а т.к. один ватт – это тысячная часть киловатта, то мощность этой лампы равна 75 ватт/1000 = 0,075 киловатта. Мощность второй лампы равна 100 ватт, что в киловаттах составит 100 ватт/1000 = 0,1 киловатта. Потребляемая мощность электрического чайника равна 1500 ватт, а в киловаттах она будет равна 1500 ватт/1000 = 1,5 киловатта.

Мощность каждого отдельного потребителя известна, поэтому общая мощность в киловаттах будет равна сумме всех мощностей, т.е. 0,075 киловатта + 0,1 киловатта + 2 киловатта + 2,5 киловатта + 1,5 киловатта = 6,175 киловатта.

Величина ватт-час или киловатт-час

В электричестве регулярно встречается такая величина, как ватт-час и киловатт-час. Многие не видят никакой разницы между величинами ватт и ватт-час или киловатт и киловатт-час, считая их одним и тем же значением. Однако на самом деле это две разные величины, хоть их названия и похожи.

Если ватт и киловатт – это мощность, то ватт-час (Вт*ч) или киловатт-час (кВт*ч) – это количество потреблённой электроэнергии. На практике это выглядит следующим образом: лампа накаливания мощностью 100 ватт за один час потребляет 100 ватт-час электроэнергии. За два часа такая лампа потребляет 100 ватт * 2 часа = 200 ватт-час. Ну а за 10 часов лампа мощностью 100 ватт потребляет 100 ватт * 10 часов = 1000 ватт-час потребления электроэнергии, т.е. 1 киловатт-час.

У резистора есть довольно важный параметр, который целиком и полностью влияет на надёжность его работы. Этот параметр называется мощностью рассеивания . Он уже упоминался в статье о параметрах резистора .

Сама по себе мощность постоянного тока рассчитывается по простой формуле:

Здесь, P (Вт) – мощность;

U (В) – напряжение;

I (А) – ток.

Как видим, мощность зависит от напряжения и тока. В реальной цепи через резистор протекает определённый ток. Поскольку резистор обладает сопротивлением, то под действием протекающего тока резистор нагревается. На нём выделяется какое-то количество тепла. Это и есть та мощность, которая рассеивается на резисторе.

Если в схему установить резистор меньшей мощности рассеивания, чем требуется, то резистор будет нагреваться и в результате сгорит. Поэтому, если в схеме нужно заменить резистор мощностью 0,5 Ватт, то ставим на 0,5 Ватт и более. Но никак не меньше !

Каждый резистор рассчитан на свою мощность. Стандартный ряд мощностей рассеивания резисторов состоит из значений:

0,125 Вт

0,25 Вт

0,5 Вт

Более 2 Вт.

Чем больше резистор по размерам, тем, как правило, на большую мощность рассеивания он рассчитан.

Допустим, у нас есть резистор с номинальным сопротивлением 100 Ом. Через него течёт ток 0,1 Ампер. На какую мощность должен быть рассчитан этот резистор?

Тут нам потребуется формула. Выглядит она так:

Здесь, P (Вт) – мощность;

R (Ом) – сопротивление цепи (в данном случае резистора);

I (А) – ток, протекающий через резистор.

Все расчёты следует производить, строго соблюдая размерность. Так, если сопротивление резистора не 100 Ом, а 1 кОм, то в формулу нужно подставить значение в Омах, т.е. 1000 Ом (1 кОм = 1000 Ом). Тоже правило касается и других величин (тока, напряжения).

Рассчитаем мощность для нашего резистора:

Мы получили мощность 1 Ватт. Теперь небольшое отступление.

В реальную схему необходимо устанавливать резистор с мощностью в полтора – два раза выше рассчитанной.

Поэтому нам подойдёт резистор мощностью 2 Вт (см. резисторов).

Также есть и другая формула для расчёта мощности. Она применяется в том случае, если неизвестен ток, который протекает через резистор.

Всё бы хорошо, но в жизни бывают случаи, когда применяется последовательное или параллельное соединение резисторов . Как рассчитать мощность рассеивания для каждого из резисторов в последовательной или параллельной цепи?

Допустим, нам требуется заменить резистор сопротивлением 100 Ом. Протекающий через него ток равен 0,1 Ампер. Следовательно, мощность этого резистора 1 Ватт.

Для его замены можно применить два соединённых последовательно резистора сопротивлением 20 Ом и 80 Ом. На какую мощность должны быть рассчитаны эти резисторы?

Для последовательной цепи действует одно правило. Через последовательно соединённые резисторы течёт один и тот же ток. Теперь применим формулу для расчёта мощности и получим, что мощность рассеивания резистора на 20 Ом должна быть равна 0,2 Вт, а резистора на 80 Ом - 0,8 Вт. Выбираем резисторы согласно стандартному ряду мощностей:

R 1 – 20 Ом (0,5 Вт );

R 2 – 80 Ом (1 Вт )

Как видим, если сопротивления резисторов будут разные, то и мощность на них будет выделяться разная.

Мощность, рассеивающаяся на резисторе, зависит в первую очередь от тока, который течёт через данный резистор. А ток зависит от сопротивления резистора. Поэтому, если вы соединяете последовательно резисторы разных номиналов, то и рассеивающаяся мощность распределиться между ними.

Это обстоятельство необходимо учитывать при самостоятельном конструировании электронных самоделок иначе при неправильном подборе резисторов может получиться так, что на одном резисторе выделиться больше мощности, чем на другом, и он будет работать в тяжёлом температурном режиме.

Чтобы не ломать голову и не рассчитывать мощность каждого в отдельности резистора, можно поступать так:

Мощность каждого резистора, входящего в составляемую нами цепь (параллельную или последовательную) должна быть равна мощности заменяемого резистора. Иными словами, если нам надо заменить резистор, мощностью 1 Вт, то каждый из резисторов для его замены должен иметь мощность не менее 1 Ватта. На практике это самое быстрое и эффективное решение.

Для параллельного соединения резисторов нужно учитывать, что через резистор с меньшим сопротивлением протекает больший ток. Следовательно, и мощности на нём будет рассеиваться больше.

Первым делом давайте разберемся с советскими резисторами.

Хоть ты что делай, а от советской электроники не убежишь. Поэтому, немного теории вам не повредит.

Первым взглядом мы должны оценить, какую максимальную мощность может рассеивать резистор. Сверху вниз, внизу на фото, резисторы по мощностям: 2 Ватта, 1 Ватт, 0.5 Ватт, 0.25 Ватт, 0.125 Ватт. На резисторах мощностью 1 и 2 Ватта пишут МЛТ-1 и МЛТ-2 соответственно.

МЛТ – это разновидность самых распространенных советских резисторов, от сокращенных названий М еталлопленочный, Л акированный, Т еплоустойчивый. У других же резисторов мощность можно прикинуть по габаритам. Чем больше резистор по габаритам, тем больше мощности он может рассеять в окружающее пространство.

Единицы измерения в МЛТэшках – Омы – обозначают как R или E. Килоомы – буковкой “К”, Мегаомы буковкой “М”. Здесь все просто. Например, 33Е (33 Ома); 33R (33 Ома); 47К (47 кОм); 510К (510 кОм); 1.0М (1 МОм). Есть также фишка такая, что буквы могут опережать цифры, например, K47 означает, что сопротивление равно 470 Ом, M56 – 560 Килоом. А иногда, чтобы не заморачиваться с запятыми, тупо толкают туда буковку, например. 4K3 = 4.3 Килоом, 1М2 – 1.2 Мегаома.

Давайте рассмотрим нашего героя. Смотрим сразу на обозначение. 1К0 или словами ” один ка ноль”. Значит, его сопротивление должно быть 1,0 Килоом.

Давайте убедимся, так ли это на самом деле?

Ну да, все сходится с небольшой погрешностью.

Цветовая маркировка резисторов

Чтобы определить значение сопротивления резистора с цветовой маркировкой, сначала надо повернуть его таким образом, чтобы его серебряная или золотая полосы находились справа, а группа других полосок - слева. Если же вы не можете найти серебряную или золотую полоску, то надо повернуть резистор таким образом, чтобы группа полосок находилась с левой стороны.

Цвет полоски – закодированная цифра:
Черный – 0
Коричневый – 1
Красный – 2
Оранжевый – 3
Желтый – 4
Зеленый – 5
Синий – 6
Фиолетовый – 7
Серый – 8
Белый – 9

Третья полоска имеет другое значение: она указывает количество нулей, которое следует добавить к полученному предыдущему цифровому значению.

Цвет полоски – Количество нулей
Черный – Нет нулей -
Коричневый – 1 – 0
Красный – 2 – 00
Оранжевый – 3 – 000
Желтый – 4 – 0000
Зеленый – 5 – 00000
Синий – 6 – 000000
Фиолетовый – 7 – 0000000
Серый – 8 – 00000000
Белый – 9 – 000000000

Следует помнить, что цветовая маркировка является вполне согласующейся и логичной, например, зеленый цвет означает либо величину 5 (для первых двух полосок), либо 5 нулей (для третьей полоски).

Сама последовательность цветов совпадает с последовательностью цветов в радуге (с красного по фиолетовый цвета) (!!!)

Если на резистор нанесена группа из четырех полосок вместо трех, то первые три полоски являются цифрами, а четвертая полоска означает количество нулей. Третья цифровая полоска дает возможность указать сопротивление резистора с более высокой точностью.

Давайте же рассмотрим неизвестный нам резистор.

В основном на резисторе бывают три, четыре, пять и даже шесть полосок. Первая полоска находится ближе всего к выводу резистора и ее делают шире, чем все другие полоски, но иногда это правило не соблюдается. Для того, чтобы не перелопачивать справочники по цветовой маркировке резисторов, в интернете можно скачать множество различных программ для определения номинала резистора.

Очень неплохой онлайн калькулятор вы также можете найти .

Калькулятор маркировки резисторов

Мне очень понравилась программа . С этой программой разберется даже дошкольник. Давайте же с помощью нее определим номинал нашего резистора. Вбиваем полоски интересующего нас резистора и программа выдаст нам его номинал.

И вот снизу слева в рамке мы видим значение номинала резистора: 1кОм -+5%. Удобно не правда ли?

Теперь давайте замеряем сопротивление с помощью мультиметра: 971 Ом. 5% от 1000 Ом – это 50 Ом. Значит номинал резистор должен быть в диапазоне от 950 Ом и до 1050 Ом, иначе его можно признать не годным. Как мы видим, значение 971 Ом прекрасно вписывается в диапазон от 950 до 1050 Ом. Следовательно, мы правильно определили номинал резистора, и его спокойно можно использовать в наших целях.

Давайте потренируемся и определим номинал еще одного резистора.

Все ОК;-).

Маркировка SMD резисторов

Цифровая маркировка резисторов

Рассмотрим маркировку резисторов. Резисторы типоразмера 0402 (значения типоразмеров ) не маркируются. Остальные же маркируются тремя или четырьмя цифрами, так как они чуток больше и на них все-таки можно нанести цифры или какую-нибудь маркировку. Резисторы с допуском до 10% маркируются тремя цифрами, где две первые цифры обозначают номинал этого резистора, а последняя третья цифра – это 10 в степени этой последней цифры. Давайте рассмотрим вот такой резистор:

Сопротивление резистора, показанного на фото равняется 22х10 2 =2200 Ом или 2,2 К.

Проверяем так ли это? Берем между щупами этот крохотный SMD компонент и замеряем сопротивление.

Сопротивление 2,18 кОм. Небольшая погрешность не в счет.

SMD резистор с допуском 1% и типоразмера от 0805 и больше маркируются четырьмя цифрами. Например, резистор с номером 4422. Считается это как 442х10 2 =44200 Ом=44.2 кОм.

Существуют также SMD резисторы почти с нулевым сопротивлением (очень-очень малое сопротивление все-таки имеется) или просто-напросто так называемые перемычки. Они смотрятся более эстетичнее, чем какие-либо провода.

Кодовая маркировка резисторов - это самая распространенная практика в наши дни. Иногда попадаются резисторы, у которых маркировка выглядит очень странно. Не пугайтесь, это простая кодовая маркировка, которую используют некоторые производители радиоэлектронных компонентов. Это может выглядеть как-то так:

или даже так:

Как определить значение сопротивления таких резисторов? Для этого существует таблица, с помощью которой вы легко сможете определить номинал любого резистора с кодовой маркировкой. Итак, в первых двух цифрах засекречен номинал сопротивления резистора, а буква - это множитель.

Вот собственно и таблица:

Буквы: S=10 -2 ; R=10 -1 ; А=1; В= 10; С=10 2 ; D=10 3 ; Е=10 4 ; F=10 5

Значит, сопротивление этого резистора

у нас будет 140х10 4 =1,4 МегаОма.

А сопротивление этого резистора

у нас будет 102х10 2 =10,2 КилоОма.

В программе Резистор 2.2 можно также без проблем найти кодовую и цифровую маркировку резисторов.

Выбираем маркировку фирмы BOURNS

Ставим маркер на «3 символа». И набираем нашу кодовую маркировку. Например, тот же самый резистор с маркировкой 15Е. Внизу, слева в рамке, мы видим значение сопротивления этого резистора: 1,4 Мегаом.