常见LED的种类和参数介绍及计算方法供自己改LED灯的车友参考
很多车友改了LED灯,但很多人对LED并不是很了解,我简单说说常用LED的种类和主要参数。常用的LED分为小功率、中功率和大功率的。小功率的一般是直径3毫米或5毫米的,有草帽型、食人鱼型、贴片型。中功率的一般是直径8-10毫米草帽型或5050贴片,有些是多芯片封装的。大功率一般有1瓦、3瓦、5瓦的,也有10瓦、20瓦的,但比较少见。大功率的都要配合铝基板使用,铝基板再加装散热片。LED的主要参数是亮度、发光角度、VF(压降)和使用温度。一般小功率像5毫米草帽给出的亮度指标通常是在工作电流20毫安下的。3-5毫米LED的最佳工作电流并不是20毫安,而是18毫安左右,这时发光亮度较高、寿命最长。虽然增大电流能提高电镀,但寿命大受影响,电流加到30毫安以上亮度增加不明显,大部分能量转换为热量。所以3-5毫米LED的工作电流最好控制在20毫安以下。中功率LED一般都有规定最大电流,如10毫米0.5瓦LED给出的指标通常是最大电流150ma,1瓦工作电流一般是350毫安,3瓦工作电流一般是700毫安,5瓦工作电流一般是1A。
LED的发光效率较高,所以达到同样的亮度耗电也少。一般灯泡的发光效率是10-15流明/瓦,而LED可达到80-100流明/瓦。现在5毫米草帽型LED的单只最大光通量能达到5-6流明,,10毫米草帽中功率LED的单只亮度一般是25-35流明,1瓦大功率LED的亮度约50-100流明,3瓦LED的亮度约13-170流明。大功率LED发光效率较高的是美国CREE(可瑞)公司的Q5,大量用于手电照明中,亮度是:107--114LM/350毫安,170-180lM/700毫安,230-250LM/1A。上面LED都是指的白光,红光和黄光LED的发光效率比白光低很多。白光LED的VF一般在3.3伏左右,红光在1.7-2.2伏,黄光在2.2或3伏(有两种VF),各厂家的也有些差异。LED除了光通量VF、工作电流外还有个重要指标就是温度,这是很多人容易忽略的。温度对LED的寿命影响很大,如果LED驱动用的不是恒流电路,随着温度的升高工作电流也会加大,即使用恒流电路不注意温度LED也会短寿。LED的寿命大约是10万小时,高温环境下寿命只有几千小时甚至更短。
举例计算用LED代替车用灯泡。
常见的飞利浦刹车灯泡发光效率约12流明/瓦,灯泡功率是21瓦,亮度是252流明。如果用5毫米草帽,选用光通量为5-6流明的,最少需要48只。每3只LED串联后用电阻限流,共需16组。LED的VF按照3.3伏计算,三只串联是9.9伏,工作电压最高大概是14.5伏,工作电流取20毫安,限流电阻的阻值就是(14.5-9.9)/0.02=230欧姆,可选用标称阻值220欧姆的1/4瓦金属膜电阻。如果用10毫米中功率LED,至少要用9只,可三只串联加限流电阻共3组。限流电阻阻值:(14.5-9.9)/0.15=30.6欧姆,可用30欧姆电阻,需要注意的是电阻功率的选择。150毫安下30欧姆电阻上消耗功率是:0.15*0.15*30=0.675瓦,要选用2-3瓦电阻。用1瓦LED可选用发光效率较高的,如100流明/瓦的,3只串联用电阻限流,阻值是:(14.5-9.9)/0.35=13.14欧姆,可选用15欧姆5瓦水泥电阻。用3瓦LED两只串联亮度就够了,因电流700毫安压差较大已经不适合用电阻限流,发热太大,可用开关恒流电路,如AMC7150或AX2002开关恒流电路。
用LED代替示宽灯:示宽灯功率是5瓦,光通量约60流明,可用12只5毫米LED或3只0.5瓦代替,也可用一只1瓦LED代替,计算同上。
最后上张LED照片,从左到右依次是5毫米草帽、10毫米中功率和可瑞3瓦Q5。关于购买LED可在淘宝搜索,我在巨力实业和中州电子买过,中州电子有时有些特价大功率LED,虽然不是正品但也很超值。最后再强调一下散热问题,大功率LED一定要另加散热片,中功率是靠引脚散热的,可在引脚上增加铜片帮助散热,千万别齐根减掉。过几天抽空做几个LED灯,到时候再交作业。
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