Светотехника на светодиодах | OPPOZIT.RU | мотоциклы Урал, Днепр, BMW | оппозитный форум, ремонт и тюнинг мотоциклов
Home

Светотехника на светодиодах

Накнулся в конфе на тему о поворотниках на светодиодах, и так как сам об этом размышлял, то решил написать небольную статейку. Сразу скажу, что здесь я коснусь в основном электрики. Механика конструкции на ваш вкус.

Сперва о плюсах и минусах.

Один из таких плюсов, постоянно приводимый в различных печатных издания, это значительно меньшее по срвнению с лампами накаливания, время зажигания светодиода, что повышает безопасность движения. Хотя я считаю, что не так уж и велика эта разница во времени.

Второй плюс, это значительно более высокая надежность. Светодиод может спокойно работать по десять лет и более. Это особенно характерно при большой вибрации.

Третий плюс, меньшее энергопотребление. Поворотник из 30 светодиодов потребляет не более 5 Вт (смотря какие светодиоды).

И четвертый плюс, который должны более всего оценить именно российские мотолюбители – это возможность создавать оптику любой формы. Например можно смонтировать передние поворотники в зеркалах.

Теперь минус - это высокая стоимость.

Кроме этого, если вы будете делать поворотники, то стандартный прерыватель вам скорее всего не подойдет (так как разная мощность), и необходимо будет изготовить специальный. Но, зато вы можете сделать их 4 штуки (я прикидывал, они получаются недорогими) и смонтировать каждый в своем поворотнике. Представляете какая будет надежность.

Также, может возникнуть проблема с передним габаритом, так как белых светодиодов нет. (есть - прим. SHTRLZ) Но HEWLETT-PACKARD выпускает светло-голубые, можно попробывать их.

Теперь о светодиодах.

Прежде всего, яркость обычных светодиодов составляет 20 – 50 мКд (милликанделл). Такие вам не годяться. Необходимы сверхяркие светодиоды (яркость составляет 1000 – 4000 мКд , такие используются в светофорх).

Кстати, 4000 мКд это очень не хилая ярксть, такой светодиод слепит глаза не хуже фонарика.

В России сверхяркие светодиоды выпускает завод Протон Оптоэлектроника в г. Орел. Из зарубежных известны такие фирмы-производители как KINGBRIGHT ELECTRONIC и HEWLETT-PACKARD ( у HP светодиоды дороже).

Кроме того светодиоды разделяються по диаметру (в основном 5 мм, 8 мм, 10 мм и 20 мм), по форме (круглые, прямоугольные и т.д.), по цвету свечения (обычно,также, указывают длину волны излучения), по цвету рассеивателя (окрашенные или неокрашенные), по типу рассеивателя (диффузионый – когда корпус светодиода матовый и прозрачный – когда , соответственно, корпус прзрачный) и по цене (чем ярче, тем дороже. Красные и желтые дешевле зеленых и синих при одинаковой яркости, так как используется другая технология изготовления криссталлов).

Яркость сильно зависит от рассеивателя. Диффузионные светодиоды имеют больший угол излучения (обычно 45 - 60 град), но меньшую яркость (при одинаковой стоимости). У прозрачных светодиодов угол излучения обычно лежит в пределах 15 – 30 град.

Вот цены на светодиоды в Москве, в Платане (Чип и Дип) на 1.09.02 г.

Наименование Цена, руб. Производитель
10R3SCB-6,св.диод кр.d=10мм,1200мКд 11.00 TWN
10Y3SCB-6,св.диод жл.d=10мм,1200мКд 11.00 TWN
L-1503SRC-C св.д. кр.d=5мм 1000мКд 6.10 KNBR
L-1503SRC-Dсв.диод кр.d=5мм 1500мКд 4.20 KNBR
L-1503SRC-Eсв.диод кр.d=5мм 2800мКд 11.00 KNBR
L-1503SRC-Fсв.диод кр.d=5мм 4000мКд 10.00 KNBR
L-1513SRC-D св д. кр.d=5мм 2000мКд 5.80 KNBR
L-1513SRC-E св.д. кр.d=5мм 3500мКд 9.60 KNBR
L-1513SRC-F св.д. кр.d=5мм 4500мКд 12.00 KNBR
L-1543SRC-E св.диод кр.d=5мм2000мКд 9.60 KNBR
L-53SRC-C св.д.кр. d=5мм 1000мКд 4.80 KNBR
L-53SRC-DU св.диод кр.d=5мм 1200мКд 3.60 KNBR
L-53SRC-DV св.диод кр.d=5мм 1500мКд 3.90 KNBR
L-53SRC-DW св.диод кр.d=5мм 1800мКд 9.00 KNBR
L-53SRC-E св.диод кр.d=5мм 2800мКд 9.00 KNBR
L-793SRC-B св.диод кр.d=8мм1000мКд 9.00 KNBR
L-793SRC-C св.диод кр.d=8мм 1500мКд 5.20 KNBR
L-793SRC-D св.диод кр.d=8мм 1800мКд 13.00 KNBR
L-793SRC-E св.диод кр.d=8мм 2800мКд 13.00 KNBR

Как видно из таблицы, можно найти светодиод яркостью 2000 мКд за 5,80 руб. Если взять на стоп-сигнал около 40 шт., то это обойдеться в 232 руб. Зато, вы можете придать стоп-сигналу любую форму, даже разделить его на две, три части.

Расчет

Светодиоды расчитываются на определенный ток. Это значит, что не бывает, например, 5 вольтовых или 12 вольтовых светодиодов. Вместо этого бывают, например, 20 «мАмперные» или 50 «мАмперные» и т.д. Напряжение на светодиоде колеблеться от 1,5 В до 2,5 В (в зависимости от марки светодиода, и связано с технологией производства) и слабо зависит от тока. Соответственно, если нужно запитать светодиод от 13,8 В, необходимо задать нужный нам, протекающий через него ток. Проше всего это сделаеть с помощью резистора R.

Подключение одного светодиода
Здесь VD - светодиод, а R – токозадающий резистор.

Для расчета R необходимо знать следующие параметры светодиода:

1. Максимально допустимый прямой ток через светодиод Ivdmax

2. Падение напряжения на на светодиоде Uvd в прямом направлении (обычно в справочниках указывается при каком токе присходило измерение)

При расчетах не обязательно абсолютная точность, так как все электронные компоненты имеют разброс параметров от 5 до 20%.

Теперь пользуясь законами Киргофа находим R:

R=(U-Uvd)/(Ivdmax*0.75), Ом (1)


Где U – напряжни питания,

Uvd - падение напряжения на на светодиоде,

Ivdmax - максимально допустимый прямой ток через светодиод.

Коэффициент 0.75 берем для обеспечения необходимой надежности (обычно в пределах 0.7 – 0.8). Так как, чем ближе заданный нами ток к максимально допустимому, тем меньше надежность.

При этом протекающий через светодиод рабочий ток будет составлять 0.75 от максимально допустимого.

Иногда, в справочных данных указывается рабочий ток Ivd (обозначение может быть другим), тогда коэффициент берем равным 1.

Мощность сопротивления рассчитывается по формуле:

N=R*(Ivdmax*0.75)^2 , Вт. (2)

При этом рабочий ток через светодиоды составит:

Ivd=Ivdmax*0.75 (3)

Так как вам необходимо не один, а штук 10 – 20 светодиодов, то схема включения будет вглядеть так:

Подключение нескольких светодиодов

Здесь FU – предохранитель на ток :


Ictmax > Ifu > 1,2*m*Ivd, А (4)

Где,
m – число паралельно включенных линеек светодиодов.

Ictmax – максимальный ток стабилизации стабилитрона VD1 (указывается в справочниках).

Uct - напряжение стабилизации стабилитрона VD1, должно быть равен U, при котором через светодиоды будет протекать ток Ivdmax, для того, чтобы при слишком большом напряжении он открылся и сработал предохранитель:


Uct = (R*Ivdmax + n*Uvd), В (5)

По Ictmax и Uct необходимо выбрать стабилитрон из справочника. Стабилитрон и предохранитель защищают схему от перенапряжения.

R находим как:


R = (U – n*Uvd)/(Ivdmax*0,75), Ом (6)


Где n – число светодиодов в одной линейке (подключенных на один резистор),

Мощность сопротивления рассчитывается по формуле:


N=R*(Ivdmax*0.75)^2, Вт. (7)

Эту формулу можно записать в другом виде:


N=(U – n*Uvd)*(Ivdmax*0.75), Вт. (8)

Например:

У нас есть светодиоды с Ivdmax = 70 мА и Uvd = 1,85 В и мы используем 4 линейки по 5 светодиодов (итого 20). Тогда при U = 13,8 B:

R=(13,8 B-5*1,85 B)/(70 мА*0,75)=86,6 Ом.

Такие сопротивления найти трудно, так как все номиналы привязаны к стандартному ряду сопротивлений. Наиболее распространен ряд Е24. Выбираем ближайший из ряда, больше расчетного. Это 91 Ом.


N=91 Oм*(70 мА*0,75)^2=0,251 Вт (берем 0,25 Вт)

Сопротивление берем мощностью не меньше рассчитанной.


Ivd=Ivdmax*0.75 = 52,5 мА



Ictmax > Ifu > 1,2*4*52,5 мА = 252 мА (можно взять 250 мА)



Uct = (91 Ом*70 мА + 5*1,85) = 15,6 В (Можно взять на 15 В).

Из формулы (8) видно, что чем больше светодиодов в линейке, тем меньше рассеиваемая мощьность резистора, да и самих резисторов понадобиться меньше. Но увеличивать число светодиодов в линейке до максимально возможного нельзя. Сейчас объясню почему. Дело в том, что напряжение бортовой сети не когда на бывает абсолютно стабильным., а постоянно изменяется, хотя и в небольших пределах, в то время как Udv практически не меняется. Посмотрим как будет изменяться ток через 4, 5 и 6 светодиодов с Ivdmax = 70 мА и Uvd = 1,85 В, при сопротивлении R=86,6 Ом рассчитанном для U = 13,8 B, если бортовое напряжение U изменяется от 12 В до 14,5 В.
Результаты вычеслений я свел в таблицу:

U = 12 B U = 13,8 B U = 14,5 B
Ток через 4 светодиода, мА 37,7 мА 52,5 мА 58,2 мА
Ток через 5 светодиодов, мА 31,7 мА 52,5 мА 60,5 мА
Ток через 6 светодиодов, мА 17,5 мА 52,5 мА 66,1 мА

Из таблицы видно, что чем больше светодиодов в линейке, тем больше колебания тока, а значит и яркость, при изменении бортового напряжения. Так 6 светодиодов при U=12 В будут светить очень слабо, а при U>14,5 В могу и сгореть.

Поэтому здесь необходимо находить компромисс, изходя из того, насколько стабильно у вас напряжение бортовой сети.

Теперь немного о конструкции

Во первых, рассеиватель. Дело в том, что светодиоды излучают свет определенной длинны волны, и если цвет рассеивателя не будет соответствовать цвету излучения, то из-за этого будет уменьшаться яркость. Поэтому рассеиватель лучше использовать белый – прозрачный.

Во вторых о креплении светодиодов. Светодиоды вместе с резисторами можно запаять на печатную плату из стеклотекстолита. Но, для увеличения угла излучения светодиоды должны запаиваться не все вертикально, а под разными углами. Если взять тонкий текстолит, то плату можно изогнуть. Кроме этого, для защиты от вибрации, необходимо устанавливить светодиоды на держатели или залить выводы каким нибудь компаундом. При пайке будьте осторожны, не перегревайте светодиоды и не паяйте слишком близко к корпусу.

автор - Sinbad (г. Самара)

SHTRLZ


ВНИМАНИЕ!!!! ПРОШУ УЧЕСТЬ.

Прошу заметить одно очь важное замечание.
При последовательном соединение более 3 диодов будет происходить сл. эффект каждый последующий диод может не работать так как включается механизм ПНП переходов в деоде. Не буду уверять что со всеми марками диодов так происходить но я не однократно и на личном опыте в этом убеждался. Да и + в том что если действительно один диод схорит остальные откажут работать.
ТОЛЬКО ПАРАЛЕЛЬНОЕ ПОДСОЕДИНЕНИЕ.!!!


BAMMPER's picture

Обычный стопарь. Такие ставили на К-750 и старые ИЖ Юпитер 3. Просто моя фантазия не позволила розместить в таком фонаре более 30шт не удаляя старые крепления ламп. Спорить не стану, может 108 светодиодов и хорошо но меня пока вполне и это устраивает. Лампа накаливания горела не лучше!



А че за стопарь из 20 светодиодов? У меня 108 например. ))


BAMMPER's picture

У меня на М-72 родное 6 в оборудование и свет такой галимый как будто свечка в фаре горит. Но когда поотключал все лампочки и оставил только фару свет стал вполне сносным. И тогда решил я всё светоприборы кроме фары сделать на светодиодах. Из одностороннего фольгированого стеклотекстолита вырезал платы по форме поворотников и стопаря, вытравил дорожки, и повпаивал светодиоды.Собрал всё в кучу, поверил и поставил на моц. Все светодиоды подключены паралельно.На каждой плате стоят токоограничивающие резисторы по 680 Ом. Стабилизатор поставил на 6 в от какого-то блока питания от бытовой аппаратуры. Можно поставить от зарядки для мобилки (мне не понравилось, на отечественных элементах надёжнее). Количество светодиодов: Стоп- 20шт., габарит- 10шт, габарит передний- 4шт, повороты- 15шт в каждый. На всё у меня ушло где-то баксов 15. Особо класно смотрится передний габарит и подсветка номера (белый свет с немножко синим оттенком очень напоминает ксенон).



nikulin, разброс у стабилизаторов очень незначительный. Есть стабилизаторы на 3,3 вольта, поэтому на 6 вольтовом будет работать даже на севшем до 4,5 В.


nikulin's picture

А какой разброс у стабилизатора на выходе при изменении напряжения от минимального до максимального?
И еще - есть ли стабилизатор скажем с выходом в 3,6 - 4 вольта и с минимальным "входящим" напряжением около 4,5 вольт? Просто не хочется при подсевшем аккуме, на 6-вольтовом оппозите, остаться без освещения....



Только помоему куда лучше поставить вместо стабилитрона и предохранителя стабилизатор5-ти вольтовый например (работает от 6 до 20 вольт) и не париться. И никакие перенапржения не грозят, и свет будет стабильный на холостом ходу и на максимальных оборотах, в отличие от предоставленной схемы.



yran111
расчитать тебе могу. если надо пиши в личку.


yran111's picture

Люди можете кто нибудь помочь рассчитать какие нужны резисторы и другое, оборудование 6 В, Я далек от всего этого, облажеться нельзя, стоят диоды дорого. yran111.ru@mail.ru



я сделал себе подсветку из светодиодов и поставил на дно,правда стопак с машины разобрал,есть фото в альбоме"remus"на oppozit.ru



aksakalik, причём здесь светодиоды???



http;mayak-kompani.ru



Отечественная торговая-компания автомобильных ламп головного света под торговой маркой "МАЯК" на российском рынке автомобильной электроники появилась 2002году. При этом на сегодняшний день "МАЯК" уже имеет в своей линейке все основные типы и категории ламп головного и дополнительного света, которые по качеству не уступают видущим импортным образцам.

От продукции известных западных компаний лампы "МАЯК "выгодно отличает невысокая цена и хорошее качество. Благодаря широкому модельному ряду и большому ассортименту, высокому качеству и гибкой ценовой политике лампы " МАЯК "уже сегодня востребованы и популярны во многих регионах "РОССИИ" и стран "СНГ".

Сборка всей продукции марки "МАЯК" осуществляется на специализированных заводах, которые обеспечивают мировой уровень европейского качества выпускаемой продукции, и их услугами сегодня пользуется большинство известных зарубежных производителей. Лампы "МАЯК" проходят многоступенчатый контроль качества светового потока европейского стандарта и соответствуют мировым сертификатам.

Все основные типы автомобильных ламп "МАЯК" головного света -P42, R2, Н1, Н3, Н4, H7, HB1, HB3 ,НВ4 ,HB5- выпускаются для использования в автомобилях с напряжением бортовой сети 6 В 12 В и 24 В. При этом в каждом классе найдутся лампы как со стандартной мощностью, предназначенные для повседневного использования, так и более мощные «раллийные» аналоги с повышенной освещаемостью.

Каждый тип автоламп "МАЯК" присутствует в линейке в пяти различных модификациях: стандартные модели (категория Standard), лампы улучшенного визуального комфорта (категория BLUE), всепогодные лампы (категория GOLD), лампы для круглосуточного использования (категория CRYSTAL BLUE) и лампы с усиленным световым потоком (категория SUPER LIGHT). Причем все категории, кроме Standard, имеют увеличенную на 10% светоотдачу и светового потока. Кроме перечисленных типов ламп "МАЯК" выпускает также автомобильные лампы,мото-техника,сельхоз-техника и дополнительного света дорожной техники с бортовой сетью 6вольт 12вольт 24вольта.

Уважаемые дамы и господа!

Вы находитесь на сайте Компании ООО "Маяк". Выражаем Вам свою благодарность за интерес, проявленный к нашей Торговой- Компании ООО"МАЯК". Все предлагаемые нами товары имеют гарантированно высокое качество и конкурентоспособные цены. Наша Компания предлагает к поставке Автолампы, итд:

лампы галогенновые;
лампы накаливания;
лампы светодиодные;
лампы мото-техника,сельхоз-техника,дорожные фонари,фонари-аварийные переноска;
хомуты червячные- нержавейка , перчатки х/б с пвх и без пвх;

mayak-kompani.ru



ftp://217.146.243.228/pub/LCD-LIGHT.JPG

Вот такое питание для светодиодов я смастерил...
думаю что собрать не составит труда любому, кто хоть раз держал в руках паяльник.

надеюсь идея пригодится.

P.S. для мопеда собрал фару на 60 светодиодов :))



темная весчь. нада будет подпаять. только MasterDenis на ссылке не максимальный ток а минимальный обидна.



Используя светодиоды можно обойтись и без прерывателя(для поворотников)продаются так называемые "мигающие" светодиоды,в последнее время так же стали попадаться светодиодные лампы(набор светодиодов впаяных в цоколь под гнездо для ламп накаливания)



Если корпус от лобкового китайского фонарика использовать, смотрится эстетично отражатель есть свой.



И еще одно на щет параллельго и последовательного соединения светодиодов, При последовательном соединении 5 и более светодиодов при выходе из строя одного, сложно найти какой именно сгорел. Поэтому мой совет соединять только параллельно. :)



Правильно сказал CORPS, но вот почему правильно: если речь о стопаре, то сгоревший один диод лишит вас всего стопаря. А вот что будет потом - это уж как вам "повезет" :)

И СРОЧНО впишите это в статью !!!



где нашел такую мощю, поделись инфой, а то больше 4 кандельных ничего найти не могу


SHAMAN's picture

Ну что я могу сказать, а я нашел светодиоды 120000 мКд.прелесная штука.


URI's picture

http://www.sergofspb.narod.ru/
Тут тоже есть светодиоды.



Респект! Хотелось бы посмотреть пример сборки, а не только идею и теорию... А так доходчиво!



Люди, имейте в виду, что СД в пластмассе очень не любят изгибов ног у корпуса и их перегревов, отказы могут быть сразу и не. Крепить за корпус, вплоть до частичной заливки компаундом со стороны донышка, но только после длительного прогона в немилосердном режиме.
Чур конструкции фоткать!



да забыл сказать, что по яркости уже дёшево можно приобрести светодиоды от 10000мКд с углом 20 градусов, и от 3000-4000мКд с углом 60-90 градусов.



Terryk, ты на дату статьи погляди:-)
а сейчас уже мало того. что появились белые, так у них ещё и разная цветовая температура, можно подобрать нужный. и есть оранжевые на поворотники. техника на месте не стоит :-)


Terryk's picture

Как это нет белых светодиодов, конечно есть, посмотрите на сраные китайские фонарики, дают белое свечение с небольлшим синим оттенком, очень при еом на ксенон смахивает... правда такой фонарик стоит 10 убитых енотов - но он у меня втоой год и на батарейках економия некилая.


VER's picture

Над этой проблемой тоже думал, надо реализовывать, да и подсказка хорошая.


SHTRLZ's picture

кучи всяких ламп (на светодиодах) 12 вольтовых - китайских есть в магазине на м.нагатинской. в строну центра пара остановок на любом транспорте. магаз "Пятое колесо". и переделывать ничего не надо...



Я себе сделал стопарь и габарит (в одном корпусе, на одной плате) на светодиодах. Всего 24 штуки (16 и 8 соответственно). Светодиоды яркостью 2000 mCd.

Очень доволен.

P.S. Диоды брал в "Буром Медведе" по 29 центов.


Dragon's picture

Во-первых не Киргофа, а Кирхгофа. Во-вторых 100+ светодиодов можно купить по 1.99 р. А так очень мило, как раз то что я и хотел сказать. Только вот рисунков нету а жаль.


RUmata's picture

а они светят ваще ? или светятся ?


vlad-biker's picture

делаю блок фару светодиодную ,в поворотниках по21 светодиоду,в габарите 18 в стопе11 диаметр планирую 5мм Но в рисовании платы полный чайник... все платы будут раздельны 2повротника ,габарит и свет.по ходу разберусь... Но о стабилитроне,резисторах и цитирую-"прерыватель вам скорее всего не подойдет (так как разная мощность), и необходимо будет изготовить специальный"-- Во блин! Впервые слышу! Блок-фару то уже собрал Ну по примеру "Мальтийского креста" но другой формы... И в описании "мальтийского креста " про резисторы,стабилитроны,прерывателях ничё не сказано,о прерывателе смутно догадываюсь думал любой воткну 12в... А тут блин РАСКАЧАЛИ!!! И как все эти Хрени на 4 маленькие платы крепить? фото скинуть не могу не грузится...


SHTRLZ_admin's picture

ну как тебе сказать. прерыватель (поворотников) расчитан на определенную нагрузку, а у светодиодов она (нагрузка) маленькая и прерыватель обычный работать с ними (светодиодами) не будет. нужен специальный для светодиодов.



новый сайт по мотоциклам Ducati


vlad-biker's picture

они там же покупаются где и светодиоды? и их количество продавец подскажет?


Tonop's picture

Ууууу... Электрика. Жесть... Как бы меня током не шандарахнуло при всём при этом. Ваще с электрикой не дружу... Так, только из далека здороваюсь :)

Активные обсуждения форума

User login