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LED電球の動作原理と特徴

公開日: 2021 年 5 月 2 日
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220 ボルト LED 電球のデバイスにより、白熱電球よりも消費電力が大幅に少なく、数倍長持ちします。 LED電球は購入時に保証書がもらえるので、レシートやパッケージを焦らずに捨てましょう。

LED 電球は、ドライバの助けを借りて出力電圧が必要な値に低下するように設計されています。通常、それらは 2 ~ 4 ボルトを超えません。これらのデバイスの唯一の欠点は価格です。しかし、ランプのコストは耐用年数を通じて回収されます。

LEDランプの動作原理

LEDランプの外観は異なりますが、動作原理は共通しています。電流はダイオードを介して供給され、その数は照明器の容量によって異なります。色のスペクトルは、各結晶によってカバーされる特別な組成によって与えられます。

ランプのスキームとデバイス
LED電球の動作原理。

LED電球は、供給電流を光に変換する半導体素子です。ダイオードの必要な分散と保護のために特別なバルブ(保護散乱ガラス)が作られています。外部的には、製品は通常の白熱灯に似ています。

どのようなLEDが使用されていますか

LEDランプを構成する主な要素の1つはダイオードです。それは半導体結晶と呼ばれ、いくつかの層で構成されています。ランプに供給された電気を光に変換するのは彼です。チップに基づいて製造されたダイオード - 導体が接続されているパッドを備えた水晶。

おすすめ動画:LEDランプの説明、LEDランプの分解、動作原理。

白い輝きを得るには、チップを黄色の蛍光体でコーティングする必要があります。青と黄を混ぜると白になります。 LEDには次の4種類があります。

  • 穂軸。. この製造工程では、チップを基板に実装します。接点は酸化や過度の熱から確実に保護されます。また、発光特性にもプラスの効果があります。そのようなチップが故障した場合、回路を修復することは不可能です。これがこの技術の唯一の欠点です。
  • 浸漬. 回路は水晶、接続された2つの導体で構成され、レンズが上にあります。このようなライトは、主に広告ボードの照明や照明の装飾として使用されます。
  • ダイオード 表面実装。. 平らな面に設置するため、さまざまな形状のデバイスを製造できます。放熱特性が向上しています。これらのランプは、あらゆる光源に使用できます。
  • "ピラニア。 設計は DIP 回路に似ています。ただし、4 つのピンがあり、放熱性が向上し、テクノロジの信頼性が向上します。ピラニアは自動車業界で広く使用されています。
導いた
透明ケースに入ったピラニアLED。

これらのランプがどのように作られているか

古典的な LED 電球の一部として、次のものがあります。

  • ベースと支持体;
  • 電源ユニット;
  • プラスチック製の拡散レンズ。
  • 運転者;
  • チップ;
  • 放熱のためのヒートシンク;
  • プリント回路基板。
ノックダウンランプ
LEDランプのデザイン。

形状は標準、つまり丸みを帯びたものまたは円筒形にすることができます。一般的なシステムでは、色温度が 2700 K、3500 K のランプを選択することをお勧めします。スペクトルのグラデーションは、任意の値でかまいません。このような製品は、インテリア要素や広告代理店を強調してバナーを照らすためによく使用されます。

LED ドライバーの図

下の図は、220V ランプで使用されるドライバーの簡略図を示しています。

駆動回路
ドライバー回路図。

回路図には、基本的な部品のみが使用されています。 R1 と R2 の 2 つの抵抗があります。これらのダイオードには、HL1 と HL2 が逆並列に接続されています。このようなデバイスは、逆電圧オーバーシュートに対する回路保護を提供します。オンにすると、ランプに送られる信号が 100 Hz に増加します。 220 V の電圧が C1 (制限コンデンサ) を介して供給されます。そこから整流器ブリッジとチップに行きます。

アセンブリ

220 ボルト LED ランプ アセンブリには、主に 2 つの種類があります。

  • ダイオードブリッジ付き。 この回路には 4 つのダイオードが含まれています。ブリッジは、入ってくる電流を脈動電流に変換します。チップを通過すると、正弦波が変化し、極性が失われます。組み立て工程では、コンデンサをブリッジの前で出力に接続する必要があります。端子の前(マイナス)には100オームの抵抗があります。可能性のあるドロップを平滑化するために、ブリッジの後ろに別のコンデンサが取り付けられています。
  • 抵抗抵抗付き。 初心者の方でも組み立て可能です。機能するには、極性を考慮して、2つの抵抗器と、同じ数のチップが直列に取り付けられたチェーンを準備する必要があります。最初の抵抗器の側で、ストリップはカソードに接続され、2番目の抵抗器はアノードに接続されます。照明器具は、チップが交互に切り替わるため、柔らかな光を放ちます。このようなデバイスは、多くの場合、テーブル ランプとして使用されます。

また、ビデオにも役立ちます: LED ランプを組み立てるためのキット。自分で組み立てます。

アセンブリ設計のスキーム

LED ランプが直接どのように機能するかは、メーカーと製品の価格によって異なります。ディフューザーを外すと違いが分かります。最初に注意を払うべきことは、はんだ付けチップの品質と接続ワイヤです。安価な電球は、高品質で高価な電球よりも長持ちしません。

低品質の中国の球根

たった 3 ドルで電球を購入した場合、ボード上の LED の対称配置は期待できません。これは、はんだ付けが手動で急いで行われたことを示唆しており、ワイヤーは最小限の断面積で選択されていました。また、信頼できるドライバーも存在しません。整流器とコンデンサを備えたトランスレス回路の代わりに。

安価な中国製ランプをオンにすると、電圧は最初に金属フィルム コンデンサ (無極性) によって下げられ、整流されてから、適切な値まで上げられます。電流は、標準の SMD 抵抗によって制限されます。これは、チップとともにプリント基板に実装されます。

中国の電球の回路図
中国の電球の回路図。

このタイプのランプを診断してから修理する必要がある場合は、特別な安全技術に従う必要があります。同じ回路のコンポーネントである各要素は、人間にとって危険な電圧下にある可能性があります。充電部に誤って触れると、感電するおそれがあります。マルチメータのスタイラスが誤って滑ってショートした場合も同様です。

ブランドの LED 電球

高価で高品質の電球は見栄えが良いですが、それだけがメリットではありません。要素ベースの品質は、低価格で購入した中国のアナログの品質よりもはるかに高くなります。インストールされたドライバーは、複雑なデバイスによって特徴付けられます。その組み立て方法の1つには、パルストランスと電流コンバーターの設置が含まれます。これにより、結果として生じる負荷がさらに安定します。

品質ランプ
高品質のLED電球。

変圧器が設置できない場合があります。主負荷は、入力電圧を安定させるチップに向けられます。

  1. 負のフィードバックシステムがあります。
  2. 調光の可能性;
  3. 所定のパルス幅で電流を維持します。
変圧器なしの図
変圧器のない回路。

現在のドライバーで220 Vの高品質のLED電球を選択すると、購入者は、パスポートで指定された特性に対応する、ネットワーク内の干渉やサージから保護されたデバイスを受け取ります。ここに取り付けられたヒートシンクは、迅速な熱放散を保証します。この電球は安価な中国製の電球よりも 5 倍以上長持ちします。

選択と接続のヒント

LED 電球を選択するときは、電力だけでなく、生成される光束も考慮する必要があります。特性はパッケージに記載されています。たとえば、60W のランプは 800 Lm、100W ~ 1600 Lm の光束を放出します。また、次のことを考慮することをお勧めします。

  • 光の色。 購入する前に、必要なランプの種類を、暖色または寒色のシェードで決めてください。白熱電球は2700~2800K(暖色系)の特性を持っています。読み値4000Kの発光は白色です。家の場合は、家の快適さを強調するため、暖かい色調を選択することをお勧めします。
  • オンとオフを切り替える頻度。 頻繁にスイッチを入れると、電球の寿命に影響を与える可能性があります。低品質の電子回路が原因で燃え尽きる可能性があります。 LED ランプは、頻繁にオン/オフする部屋には設置しないでください。たとえば、バスルームに電球が必要な場合は、高価なモデルを購入する価値があります。安価なアナログはすぐに燃え尽きてしまうからです。
  • 調光器との互換性。 調光器は光度調節器です。すべてのランプがこのデバイスと互換性があるわけではありません。
グロー温度
LED電球のグロー温度。

電球を購入する前に、慎重に検査し、目に見える欠陥がないかどうかを確認する必要があります。ヒートシンクに注意してください。設定しないでください。これにより、製品の耐用年数が決まります。熱可塑性樹脂でカバーする場合は、これが最適なオプションです。電源を入れたときにランプがちらつかないこと。目が見えない場合は、電話のカメラを通して見る必要があります。ちらつく電球を買うべきではありません。

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