Светодиоды Пиранья, назначение и применение

Что такое светодиод типа Пиранья, какого вида они бывают, в чем ключевые преимущества, а также за что он получил название хищника и почему его полюбили в электронике и электротехнике, разбираемся в данной статье.

Описание и разновидности

Светодиод Пиранья относится к сверхъярким. В некоторых каталогах они встречаются под названием Superflux, что в переводе с английского означает «сверх поток», имеется ввиду, конечно, световой поток. Как правило, они прямоугольного типа с 4-мя ножками (пинами).

Такое название светодиод получил из-за своей конструкции, 4 вывода выходящих из корпуска, имеют ограничители высоты для установки над платой, они похожи на зазубрины на зубах хищной рыбы Пиранья и тем самым напоминают о ней.

Изготавливают Пираньи 4х основных цветов: красный, зеленый, синий, белый. Но могут быть и любого другого: от ультра-ярко-красного, до ультра-ярко-синего, практически фиолетового цвета. Как правило, Пиранья состоят всегда из 3-х диодов, которые расположены в одном пластиковом корпусе, прямоугольной формы, залитого специальным компаундом.

Цвет зависит от того, какой из трех светодиодов горит ярче, а какой тусклее. При одинаковом световом потоке от трех диодов(красного, зеленого и синего) получаем чисто белый свет. Исключение составляют светодиоды основных цветов. Их цвет установлен на заводе производителе, и изменить его самостоятельно невозможно.

Выпускаются и так называемые многоцветные светодиоды, которые обозначаются буквами RGB в аббревиатуре. Часто их называют полноцветными, так как при правильном подключении можно получить любой цвет свечения. Как это сделать рассмотрим позже.

Обозначение в каталогах для светодиодов Пиранья следующее: BL-FL 7670 PG C XXX. Вместо ХХХ могут находиться цифры, но обычно этих знаков вовсе нет, поскольку это дополнительная информация не особенно нужная покупателю, а вот все остальное важно.

• BL – сокращенное название производителя (в данном случае BETLUX).
• FL – обозначает, что это светодиод типа Пиранья, от слова FLUX.
• 7670 – тип корпуса.
• PG – цвет излучаемого света (в данном случае pure green – чисто зеленый).
• С – цвет линзы (в данном случае от слова clear — прозрачный).

Пиранья применяются практически во всех видах освещения: от декоративной подсветки или индикации процессов, до сверхмощных уличных прожекторов. В последнее время они довольно часто стали использоваться в автомобильной промышленности. Это и габаритные огни, и стоп-сигналы, и сигналы поворотов, и фонари заднего хода.

Некоторые умельцы интегрируют их в колесные диски для придания оригинальности своему автомобилю. На рынке представлены и влагостойкие светодиоды Пиранья, благодаря которым можно самостоятельно устроить подсветку в аквариуме, бассейне или просто сделать подсветку своего жилища снаружи, то есть на открытом воздухе.

Внешний вид монохромного LED Пиранья представлен на чертеже ниже.

Как можно заметить, ножки обозначены большими латинскими буквами А и С. А – означает Анод (положительный электрод), С – катод (отрицательный электрод).

В некоторых каталогах ножки обозначаются цифрами, в этом случае цифры 1 и 2 означают анод, 3 и 4 – катод. Электрическая схема распайки представлена слева.

Для запитки достаточно одной анодной ножки и одной катодной. На схеме показан один светодиод для простоты понимания, хотя это не всегда соответствует действительности, обычно их три.

Многоцветные Пираньи имеют несколько другую распайку (смотри схему ниже).

В данном случае цифра 1 – обозначает анод, 2 – катод синего led, 3 – зеленого и 4 – красного.

Преимущества

В первую очередь это, конечно, огромный срок службы. Он колеблется, в зависимости от производителя: 30 — 100 тысяч часов. А 100000 часов это более 11 лет непрерывной (круглосуточной) работы. Во-вторых, это надежность. В-третьих, они не боятся ультрафиолетового излучения. Пиранья ночью могут освещать пространство, а днем находится под палящими лучами солнца, на это не способен ни один современный cсветоизлучающий диод.

Отличительные особенности:

• Пиранья устойчивы к динамическим нагрузкам (тряске);
• устойчивы к температурным перепадам;
• имеют самый низкий коэффициент изменения сопротивления в зависимости от температуры;
• выдерживают броски напряжения;
• имеют широкий диапазон углов освещенности в зависимости от модели. Этот угол колеблется от 40 до 120 градусов. Можно выбрать любой.

Сам светодиод установлен на гибкой пластиковой основе, что позволяет ему не бояться ни тряски, ни вибрации. Ножки специально утолщены для простоты распайки и надежного отвода излишнего тепла, которое неминуемо возникает при работе.

Как подключить

При подключении первым делом стоит учитывать максимальную силу тока, которую способен выдержать светодиод. Она дана в паспортных данных. Обычно это 20-25 мА.

В технических характеристиках указано, на какое напряжение он рассчитан. Это напряжение обычно составляет от 2 до 4,5 вольт. Если Вы подключаете светодиод, рассчитанный на 2 вольта, к гальваническому элементу (батарейке) с максимальным напряжением 1,5 вольта, то никакого дополнительного сопротивления с цепи, последовательно со светодиодом, ставить не нужно.

Необходимо помнить, что в бытовой сети ток переменного напряжения, а светодиоды работают только на постоянном.

Для того чтобы подключать светодиоды в сеть необходимо переменный ток сделать постоянным при помощи выпрямителя, и только потом подключать светоизлучающий диод. Можно соединять их в линию соблюдая полярность.

К примеру, Ваш выпрямитель выдает 200 вольт, а светодиод рассчитан на 2 вольта, то в линии должно быть не меньше 100 светодиодов. В случае если столько Вам не нужно, то в линии вместо светодиодов нужно поставить сопротивление, которое погасит лишнее напряжение. Количество напряжения, которое должно погасить сопротивление рассчитывается как разница напряжения питания и сумма напряжений каждого светодиода подключенного в данной линии.

Допустим, дано напряжения питания в 200 вольт и максимальный ток в светодиоде – 25 мА, при напряжении на нем в 2 вольта. Рассчитываем полное сопротивление цепи. 200/0,025=8000 Ом, или 8 кОм. В случае если необходимо зажечь 10 светодиодов, то вычитаем из данного числа сопротивление самих светодиодов. Обычно оно есть в паспортных данных, но не всегда. Его можно найти разделив напряжение, в данном случае 2 вольта, на ток, в данном случае – 0,025А, получим сопротивление 80 Ом на каждом светодиоде. 80*10=800 Ом. Сопротивление, которое необходимо поставить в последовательную цепь дополнительно со светодиодами 8000-800=7200 Ом. Данное сопротивление погасит напряжение 7200*0,025=180 вольт, оставив на все светодиоды 20 вольт или по 2 вольта на каждый.

Необходимо помнить, что при выходе из строя хотя бы одного светодиода в последовательной цепи вся цепочка перестанет гореть.

Подключая многоцветный светодиод Пиранья необходимо рассчитывать сопротивление в каждой цепи, а их там три. К точке 1 подключается плюс источника питания. Сопротивления подключаются к точкам 2, 3 и 4. Далее цепь замыкается на минусе источника питания. Изменяя сопротивления в цепи 2, 3 или 4 можно менять излучаемый диодом цвет.

Видео

Дополнительно о LED Пиранье можно посмотреть хорошее видео, где автор подробно рассказывает про преимущества и сферу применения данных диодов.

Выводы

Пиранья идеальны для применения, как в быту, так и на автомобилях, поскольку они не бояться тряски и вибрации. При соблюдении определенных правил подключения они прослужат верой и правдой долгие годы. Время гарантированного срока работы гораздо больше срока эксплуатации любого автомобиля или любого другого прибора используемого в быту.