Prinzip und Eigenschaften von LED-Lampen

Eine 220-Volt-LED-Glühbirne verbraucht deutlich weniger Energie als eine Glühbirne und hält um ein Vielfaches länger. Die LED-Glühbirne hat beim Kauf eine Garantie, also werfen Sie die Quittung und die Verpackung nicht so schnell weg.

Die LED-Glühbirne ist so konzipiert, dass die Ausgangsspannung mit Hilfe eines Treibers auf die erforderlichen Werte gesenkt wird. Normalerweise überschreiten sie 2-4 Volt nicht. Der einzige Nachteil dieser Geräte ist ihr Preis. Die Kosten für die Lampe werden jedoch durch die Lebensdauer wieder wettgemacht.

Wie LED-Glühbirnen funktionieren

Trotz des unterschiedlichen Aussehens der LED-Lampen ist das Prinzip dasselbe. Der Strom wird durch die Dioden geleitet, deren Anzahl je nach Leistung der Leuchte variiert. Das Farbspektrum ist durch eine spezielle Verbindung gegeben, die von jedem Kristall abgedeckt wird.

Das Funktionsprinzip einer LED-Glühbirne.

Eine LED-Glühbirne ist ein Halbleiterelement, das den Versorgungsstrom in Licht umwandelt. Ein spezieller Lampenkolben (Streuschutzglas) sorgt für die notwendige Streuung und den Schutz der Dioden. Das Aussehen des Produkts ähnelt dem einer normalen Glühlampe.

Welche LEDs werden verwendet?

Eines der Hauptelemente einer LED-Lampe ist eine Diode. Es handelt sich um einen Halbleiterkristall, der aus mehreren Schichten besteht. Er dient dazu, den der Lampe zugeführten Strom in Licht umzuwandeln. Die Herstellung einer Diode basiert auf einem Chip - einem Kristall mit einem Pad, an dem die Leiterbahnen angeschlossen sind.

Wir empfehlen Ihnen, sich das Video anzusehen: Erklärung der LED-Lampe, Demontage der LED-Lampe, das Funktionsprinzip.

Um ein weißes Leuchten zu erreichen, muss der Chip mit gelbem Phosphor beschichtet werden. Wenn Blau und Gelb gemischt werden, entsteht Weiß. Es gibt 4 Arten von LEDs:

• COB .. Bei diesem Herstellungsverfahren wird der Chip in eine Leiterplatte eingebaut. Der Kontakt ist zuverlässig gegen Oxidation und übermäßige Hitze geschützt. Darüber hinaus wirkt sich dies positiv auf die Glühleistung aus. Wenn ein solcher Chip ausfällt, kann der Schaltkreis nicht mehr repariert werden. Dies ist der einzige Nachteil der Technologie;
• DIP. Die Schaltung besteht aus einem Kristall, zwei angeschlossenen Leitern und einer darüber angebrachten Linse. Diese Leuchten werden meist zur Beleuchtung von Werbetafeln und Lichtdekorationen eingesetzt;
• Diode SMD .. Montiert auf ebenen Flächen, die die Herstellung von Geräten in verschiedenen Formen ermöglichen. Es zeichnet sich durch verbesserte Wärmeableitungseigenschaften aus. Sie ist für jede Art von Lichtquelle geeignet;
• "Piranha. Der Aufbau ist ähnlich wie bei der DIP-Schaltung. Er hat jedoch 4 Stifte, die eine bessere Wärmeableitung gewährleisten und die Technologie robuster machen. Piranha wird häufig in der Automobilindustrie eingesetzt.

Piranha LED im transparenten Gehäuse.

Wie die Glühbirnen zusammengesetzt sind

Als Teil einer klassischen LED-Glühbirne gibt es:

• Kappe und Stützkörper;
• Stromversorgungseinheit;
• Streuscheibe aus Kunststoff;
• Fahrer;
• Chips;
• Kühlkörper zur Wärmeableitung;
• Leiterplatte.

Das Design der LED-Lampe.

Die Form kann Standard sein, d.h. rund oder zylindrisch. Für den allgemeinen Gebrauch empfiehlt es sich, Leuchten mit einer Farbtemperatur von 2700 K oder 3500 K zu wählen. Bei der Spektrumsabstufung sind alle Werte zulässig. Solche Produkte werden häufig zur Akzentuierung von Interieurelementen oder von Werbeagenturen zur Beleuchtung von Bannern verwendet.

Diagramm eines LED-Treibers

Die folgende Abbildung zeigt ein vereinfachtes Schaltbild eines Treibers, der in 220-V-Lampen verwendet wird.

Diagramm des Fahrers.

Für die Schaltung werden nur einfache Teile verwendet. Es gibt 2 Widerstände, R1 und R2. Zu diesen sind die Dioden HL1 und HL2 parallel geschaltet. Durch diese Anordnung ist die Schaltung gegen Überschwingen der Rückspannung geschützt. Beim Einschalten steigt das an der Lampe anliegende Signal auf 100 Hz an. Die 220-V-Spannung wird über C1 (Begrenzungskondensator) zugeführt. Von hier aus fließt es zur Gleichrichterbrücke und zu den Chips.

Baugruppen

Es gibt 2 Haupttypen von 220-Volt-LED-Lampenbaugruppen:

• Mit Diodenbrücke. Die Schaltung umfasst 4 Dioden. Die Brücke wandelt den eingehenden Strom in einen pulsierenden Strom um. Beim Durchlaufen der Chips werden die Sinuswellen umgekehrt, was zu einem Verlust der Polarität führt. Bei der Montage muss ein Kondensator vor der Brücke an den Ausgang angeschlossen werden. Vor der (Minus-)Klemme ein 100-Ohm-Widerstand. Um eventuelle Unterschiede auszugleichen, wird hinter der Brücke ein weiterer Kondensator angebracht;
• mit Widerstandswiderstand. Die Montage ist auch für unerfahrene Handwerker möglich. Bereiten Sie 2 Widerstände und eine Schaltung mit der gleichen Anzahl von Chips in Reihe vor, wobei die Polarität zu beachten ist. Auf der Seite des ersten Widerstands ist der Streifen mit der Kathode verbunden, der zweite mit der Anode. Durch das abwechselnde Einschalten der Chips erhält die Leuchte ein weiches Licht. Solche Geräte werden häufig als Tischlampen verwendet.

Nützliches Video: LED-Lampen-Bausatz. Bauen Sie es selbst zusammen.

Schema für den Zusammenbau des Musters

Wie die LED-Lampe funktioniert, hängt direkt vom Hersteller und dem Preis des Produkts ab. Die Unterschiede werden deutlich, wenn Sie den Diffusor entfernen. Das erste, worauf man achten sollte, ist die Qualität der Lötung der Chips sowie der Anschlussdrähte. Billige Glühbirnen halten weniger lange als hochwertige und teure Glühbirnen.

Chinesische Glühbirnen von schlechter Qualität

Wenn Sie eine Glühbirne für weniger als 3 $ kaufen, sollten Sie keine symmetrische Anordnung der LEDs auf der Platine erwarten. Dies deutet darauf hin, dass das Löten von Hand und in Eile erfolgte und die Drähte mit minimalem Querschnitt gewählt wurden. Es gibt auch keinen zuverlässigen Fahrer. Stattdessen wird eine transformatorlose Schaltung mit Gleichrichter und Kondensator eingesetzt.

Wenn eine billige chinesische Lampe eingeschaltet wird, wird die Spannung zunächst durch einen Metallfilmkondensator (unpolar) reduziert, gleichgerichtet und dann auf die richtigen Werte angehoben. Der Strom wird durch einen Standard-SMD-Widerstand begrenzt. Dieser wird zusammen mit den Chips auf der Leiterplatte montiert.

Schematische Darstellung einer chinesischen Glühbirne.

Wenn Sie diese Art von Glühbirne diagnostizieren und anschließend reparieren müssen, sind besondere Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Jedes Bauteil, das Teil eines einzelnen Stromkreises ist, kann unter Spannung stehen und für Menschen gefährlich sein. Wenn Sie versehentlich eines der stromführenden Teile berühren, können Sie einen Stromschlag bekommen. Das Gleiche kann passieren, wenn der Stift eines Multimeters versehentlich abrutscht und einen Kurzschluss verursacht.

Marken-LED-Glühbirnen

Teure und hochwertige Glühbirnen haben ein schönes Aussehen, aber das sind noch lange nicht alle Vorteile. Die Qualität der Komponentenbasis wird deutlich höher sein als die des chinesischen Gegenstücks, das zu einem niedrigen Preis erworben wurde. Der installierte Treiber zeichnet sich durch ein komplexes Gerät aus. Eine Möglichkeit des Aufbaus besteht darin, einen Impulstransformator sowie einen Stromwandler einzubauen, der die resultierende Last zusätzlich stabilisiert.

Eine hochwertige LED-Glühbirne.

Ein Transformator darf nicht installiert werden. Die Hauptlast wird auf einen Mikroschaltkreis geleitet, der die Eingangsspannung stabilisiert, die:

1. hat ein negatives Rückkopplungssystem;
2. Möglichkeit des Dimmens;
3. hält den Strom mit einer bestimmten Impulsbreite aufrecht.

Schaltung ohne Transformator.

Durch die Wahl einer hochwertigen 220-V-LED-Glühbirne mit Stromtreiber erhält der Käufer ein vor Störungen und Überspannungen im Netz geschütztes Gerät, das den im Datenblatt angegebenen Eigenschaften entspricht. Der hier installierte Kühlkörper sorgt für eine schnelle Wärmeableitung. Diese Glühbirne hält mehr als 5 Mal so lange wie eine billige chinesische Glühbirne.

Auswahl- und Anschlussberatung

Bei der Auswahl einer LED-Glühbirne sollten Sie nicht nur auf die Wattzahl achten, sondern auch auf den Lichtstrom, den sie erzeugt. Die Merkmale sind auf der Verpackung zu finden. Eine 60-W-Glühbirne strahlt beispielsweise 800 Lm und eine 100-W-Glühbirne 1600 Lm ab. Außerdem ist es ratsam, Folgendes zu berücksichtigen

• die Farbe des Lichts. Entscheiden Sie sich vor dem Kauf, welche Glühbirne Sie wollen, die warme oder die kühle. Eine Glühbirne hat eine Lichtfarbe von 2700-2800 K (warme Farbtöne). Eine Glühbirne mit einem Wert von 4000 K hat einen weißen Farbton. In der Wohnung sind warme Farben zu empfehlen, da sie die Gemütlichkeit der Wohnung erhöhen;
• Häufigkeit des Ein- und Ausschaltens. Häufiges Einschalten kann die Lebensdauer einer Glühbirne beeinträchtigen. Es kann aufgrund einer schlechten elektronischen Schaltung durchbrennen. Eine LED-Lampe sollte nicht in Räumen installiert werden, in denen das Licht häufig ein- und ausgeschaltet wird. Wenn Sie z. B. eine Glühbirne für ein Badezimmer benötigen, lohnt sich der Kauf eines teuren Modells, da ein billiges Äquivalent ziemlich schnell durchbrennen wird;
• Kompatibilität mit einem Dimmer. Ein Dimmer ist eine Lichtstärkeregelung. Nicht alle Leuchten sind mit diesem Gerät kompatibel.

Die Glühtemperatur der LED-Lampe.

Vor dem Kauf einer Glühbirne sollte diese sorgfältig inspiziert und auf sichtbare Mängel überprüft werden. Achten Sie auf den Kühlkörper, er darf nicht verstellt werden. Davon hängt die Lebensdauer des Produkts ab. Wenn er mit Thermoplast überzogen werden soll, ist dies die beste Option. Die Lampe darf beim Einschalten nicht flackern. Wenn das Auge es nicht sehen kann, sollten Sie es durch eine Handykamera betrachten. Eine flackernde Glühbirne ist den Kauf nicht wert.