Чому реальна потужність світлодіода 3Вт становить від менш ніж 1 Вт, до реальних 3Вт.
У цій короткій технічній статті, ми в двох словах пояснимо чому світлодіоди (далі LED) 3Вт, які мають реальну електричну потужність від менш ніж 1 Вт і до реальних 3Вт?
Як завжди, в своєму стилі, ми по-простому, саме для тих кому «ліньки багато читати» відповімо дуже просто на це питання:
Тому що колись, на початку розвитку світлодіодної техніки, для забезпечення світлодіода 3Вт максимальним струмом 750мА (0.75А), потрібно було подати 4В.
Відповідно за формулою потужності P = UxI маємо 4 х 0.75 = 3 Вт
Тобто світлодіод споживав майже 3Вт при струмі 750мА так як для цього потрібно було подати на нього 4В. При цьому його яскравість була набагато нижча ніж у сучасних світлодіодів. Для цього є таке значення як Люмен / Ват. У перших поколіннях LED, це значення могло бути навіть 60лм / Вт.
Тобто в перших так званих світлодіодах потужністю 3Вт, сила світла була всього трохи більше 150лм. Іншими словами, світлодіод старого покоління «більше грівся ніж світив»)
Але техніка не стоїть на місці і у сучасних LED фірми CREE на момент написання цієї статті, сила світла вже становить понад 240Лм / Вт, а споживання енергії знизилося від 3Вт до 2Вт. Це означає що один сучасний так званий LED 3Вт, при реальному електричному споживанні 2Вт, випромінює стільки світла, скільки випромінювали кілька LED 3Вт «старого покоління», але при цьому нове покоління як і раніше називається 3Вт.
Інакше кажучи від світлодіодів старого покоління залишилася тільки назва 3Вт, а за фактом електричне споживання знизилося майже на 30-50%, враховуючи тепловий опір світлодіодів, але це вже інший параметр, який ми не будемо розглядати.
Забігаючи наперед, особливо для тих, хто перейшов сюди за посиланням світильника «Топ Гіга Квантум борд CREE GROW PROFY 165» скажімо, що цей світильник саме з цієї причини називається 165Вт, а за фактом споживає близько 92Вт включаючи живлення вентилятора і ККД всіх встановлених елементів живлення .
По суті це і є проста відповідь на складне питання. А тепер для тих, хто любить багато букв, ласкаво просимо в світ «нудних технічних пояснень» простими словами)
Перед тим як виникнути в докладні технічні нюанси цих моментів, ми коротко, як факт вкажемо два важливих пункти:
1. Всі світлодіоди в характеристиках яких вказується напруга від 1.4В до 4В, а струм 300-350 мА називаються 1Вт
Чому такий широкий розкид напруги від 1.4В до 4В і точне значення струму 300мА?
Одним з факторів є специфіка кристалів.
Наприклад для червоних і жовтих кристалів потужністю 1Вт, досить напруги від 1.8, до 2.3В щоб робочий струм був в межах 300 мА, а для білих, синіх і зелених кристалів, необхідна більша напруга, в межах від 2.8В, до 3,9В для того ж робочого струму 300мА
2. Всі світлодіоди в характеристиках яких вказується напруга від 1.4В до 4В, а струм 600-750мА називаються 3Вт (на даний момент деякі виробники вже почали вказувати потужність 2Вт)
Чому і тут такий же широкий розкид напруги 1.4В до 4В і точне значення струму 600мА?
Одним з факторів є та сама специфіка кристалів.
Наприклад для червоних і жовтих кристалів потужністю 3Вт, досить напруги від 1.8, до 2.3В щоб робочий струм був в межах 600мА, а для білих, синіх і зелених кристалів, необхідна більша напруга, в межах від 2.8В, до 3,9В для того ж робочого струму 600мА
Важливе уточнення! Напруга може ще більше відрізнятися для інших типів кристалів, наприклад, для інфрачервоних (ІЧ) світлодіодів потужністю 1Вт напруга може бути навіть в межах 1.4В для забезпечення стабілізованого струму 300мА, а для 3Вт при тій же напрузі струм буде 600мА
З огляду на вищесказане, по формулі потужності P = UxI легко розрахувати, що реальна потужність ІЧ світлодіодів, які називаються 3Вт становитиме всього 0.84Вт (1.4х0.6А = 0.84Вт)
Зверніть увагу! Інфрачервоний LED, який НАЗИВАЄТЬСЯ 3Вт, тому що споживає струм 600мА, по ФАКТУ буде споживати 0.84Вт!
Так чому ж його називають 3Вт? Нас дурять?
Звичайно ж ні! Все насправді значно простіше.
Для простоти розуміння, заглянемо в передісторію створення світлодіодів потужністю 3 Вт
Специфіка роботи такого світлодіода в тому, що він витримує максимальнbq робочий струм 750мА (0.75А). Для отримання такого робочого струму, в перших поколіннях таких діодів, потрібно було подавати 4В. Відповідно за формулою потужності P = UxI маємо 3Вт.
Але, як і було сказано вище, такий LED більше «грівся ніж світив».
Сучасні LED, завдяки новим технологіям, практично всю енергію використовують для перетворення її в випромінювання, а не на нагрів, але як і раніше їх називають 3Вт, хоч споживання енергії у них може бути навіть менше 1Вт, наприклад, для ІR LED.
Незважаючи на те що це і є просте пояснення, хотілося б звернути увагу на деякі нюанси.
Для початку потрібно зрозуміти, що світлодіод, це струмовий прилад. Це означає, що для його нормальної роботи, потрібно забезпечити Живлення саме стабілізатором струму.
Саме тому в характеристиках діода завжди вказується точне значення струму, і тільки орієнтовні значення напруги.
Наприклад в характеристиках білого світлодіода потужністю 1Вт, вказується струм 300мА а напруга від 3 до 4В. Це означає, що для нормальної роботи світлодіода потрібно забезпечити струм 300мА, а напругу при цьому він буде споживати від 3 до 4В. Це пов'язано з багатьма факторами.
В першу чергу це якість кристалів. Якщо коротко, то чим менше падіння напруги на однотипних світлодіодах, тим він краще, тому що менше енергії йде на нагрів світлодіода, адже яскравість однотипних LED при одному і тому ж струмі буде практично однакова, а потужність різна.
Розглянемо простий приклад:
в один ланцюг послідовно підключені 2 LED білого світіння. Один з низ американської фірми CREE в характеристиках якого зазначений номінальний робочий струм 600мА і напруга 2.8-3.2В, а інший ноунейм китайського виробника, в характеристиках якого зазначено той же робочий струм 600мА, але напруга 3.4-4В.
При підключенні світлодіодного драйвера, за законом Ома, струм в ланцюзі буде 600мА, але напруга на кожному з цих світлодіодів буде відрізнятися. На LED CREE напруга буде 2.8В (а значить споживана електрична потужність буде 1.68Вт так як 2.8В х 0.6А = 1.68Вт), а напруга на китайському LED може досягати навіть і 4В (а значить споживана електрична потужність буде 2.4Вт так як 4В х 0.6А = 2.4Вт). При цьому яскравість діодів буде в кращому випадку однакова, але швидше за все, завдяки передовим технологіям, в CREE вона буде все одно вище, навіть з огляду на те, що споживана потужність буде нижча.
Крім того, напруга на LED буде залежати ще і від температури роботи- зазвичай при гарному охолодженні напруга буде нижче, а при нагріванні почне рости, але струм при цьому повинен забезпечуватися драйвером живлення в межах тих же 600мА для LED 3Вт. Тому навіть в фірмових LED фірми CREE вказується розкид напруги від 2.8 до 3.2В-від цього нікуди не дітися, хоча можливо колись, виробники доб'ються стабільної напруги, наприклад, 2.5В при струмі 700мА, яка не буде змінюватися ні за яких умов використання.
Іншими словами, світлодіодний драйвер, це стабілізатор струму, який автоматично стабілізує струм на світлодіоді, змінюючи напругу. Як тільки, з якихось причин, ток падає-драйвер піднімає напругу аж до максимального 4В, а якщо струм зростає, то драйвер навпаки, починає знижувати напругу до мінімального, запобігаючи таким чином перевищення струму більш ніж 600мА для LED 3Вт
До речі саме тому в характеристиках драйвера, завжди вказується точний вихідний струм для світлодіодів, і в більшості випадків дуже широкий діапазон вихідної напруги.
Наприклад в цьому драйвері, який призначений для Живлення послідовно з'єднаних світлодіодів в кількості 6-10 світлодіодів потужністю 3 Вт, зазначена точна ток 600мА, і широкий діапазон напруги від 18 до 36В. Це означає, що якщо до нього підключити 6 світлодіодів білого світіння, напругою 3В, то драйвер встановить напруга 18В, а якщо підключити 10 світлодіодів, то драйвер автоматично визначить скільки світлодіодів підключено і підвищить напругу до 30Вт, а якщо при цьому світлодіоди почнуть нагріватися і ток при цьому буде знижуватися, то драйвер почне піднімати напругу аж до максимального значення 36В. І тут потрібно зрозуміти, що якщо і цього буде мало, то драйвер «піде на захист», тобто почне відключати вихід, і ми побачимо мерехтіння діодів, що так часто спостерігається в зіпсованих дешевих світлодіодних лампах.
Іншими словами, драйвер може стабілізувати робочий струм тільки в межах тієї напруги, якувказав виробник, в даному випадку 18-36В, і якщо він не зможе забезпечити стабілізований струм в цьому діапазоні, то він «йде в захист» тобто відключає вихід. Наприклад, якщо на виході такого драйвера підключити 2 діода, то для забезпечення їх робочого струму 600мА, потрібно буде близько 6В, а драйвер працює від 18В, тому він працювати не буде і треба шукати драйвер, який працює мінімум від 5В і не менше ніж до 8В, так як для білого діода потрібно від 3 до 4В живлення при струмі 600мА
Тому якщо в характеристиках світлодіоди Ви побачили напругу від 1.4В до 3.9В (в залежності від типу кристала) АЛЕ ТОК 300мА, то ми вже знаємо що це мається на увазі світлодіод 1Вт, хоча по факту він може споживати навіть більше, близько 1.2Вт, наприклад , якщо при струмі 300 мА падіння напруги буде 3.9В (0.3Ах 3.9В = 1.17Вт)
У той же час, якщо в характеристиках світлодіоди Ви побачили таку ж напругу від 1.4В до 3.9В (в залежності від типу кристала) АЛЕ ТОК 600мА, то ми вже знаємо що це мається на увазі світлодіод 3Вт, хоча по факту він може споживати набагато менше , навіть 0.84Вт, якщо це ІЧ світлодіод, тому що при струмі 600мА падіння напруги на ньому буде всього 1.4В. (0.6А х 1.4В = 0.84Вт)
Підбивши підсумок, для тих кому вистачило сил дочитати цю статтю і розібратися в тонкощах технічних характеристик, сподіваюся стало зрозуміло, що назву LED 3Вт дають не для того щоб нас обдурити і продати за фактом 1Вт, а для того, щоб максимально спростити розуміння відмінності між 300мА світлодіодами і 600мА.
А тепер ще одна дуже важлива деталь. Вона стосується характеристик світильників.
Для прикладу розглянемо фіто світильник нашого виробництва
«Топ Гіга Квантум борд CREE GROW PROFY 165»
У його технічних характеристиках вказується потужність 165Вт а реальна споживана потужність всього трохи більше 90Вт.
Чому так?
Для тих, хто уважно прочитав цю статтю, все зрозуміло-в даному світильнику використовуються так звані світлодіоди 3Вт в кількості 55шт. Виходячи з цього, 55х3 = 165Вт. Але це тільки назва, а за фактом, завдяки передовим технологіям американської фірми CREE, електричне споживання кожного світлодіода за фактом значно нижче, а ефективність-значно вища, ніж якби використовувалися низькоякісні світлодіоди з реальним електричним споживанням 3Вт.
Іншими словами, в фіто світильнику «Топ Гіга Квантум борд CREE GROW PROFY 165» використовуються передові технології нового покоління, що забезпечує практично мінімальний нагрів світильника в чому Ви можете переконається особисто-світильник ледве теплий при будь-якій температурі в гроубоксі, адже саме для цього він і був розроблений)
Вважаємо за потрібне попередити покупців, що багато несумлінних магазинів, свідомо завищують технічні характеристики своїх виробів, і можуть вказати навіть потужність 500Вт для лампи 50Вт. Звичайно ж це фейк, і що б не бути обдуреним, уважно вивчайте параметри комплектуючих з яких складаються такі LED лампи.
Що стосується виробництва наших фіто світильників-ми гарантуємо відповідність всіх зазначених параметрів. На сайті ми завжди вказуємо реальні технічні характеристики наших пристроїв, так як їх розробкою займаються кращі фахівці в цій галузі.
Якщо ми щось пропустили-телефонуйте за вказаними на сайті номерами телефонів або пишіть нам на Вайбер, особливо якщо ви дилер або оптовик. Наші фахівці із задоволенням дадуть відповідь на всі ваші запитання.
