Перейти к содержанию

Какой ток нужен светодиоду на 3 Вт?

Обновлено Редакция GAW

«Мощность» светодиода — это произведение тока на прямое напряжение. Для белого Cree XP-E2 даташит даёт прямое напряжение при 85 °C: 2,84 В при 350 мА, 2,99 В при 700 мА и 3,12 В при 1000 мА. Наш расчёт:

ТокНапряжение (XP-E2, белый, 85 °C)Мощность
350 мА2,84 В (до 3,1 В)1,0 Вт
700 мА2,99 В2,1 Вт
1000 мА3,12 В3,1 Вт
1500 мА — предел по даташиту——

Так что у XP-E2 «1 Вт» — это 350 мА при 2,84 В, а «3 Вт» — около 1 А. Наибольший постоянный ток XP-E2 — 1500 мА. «3 Вт» — не номинал, а произведение тока на напряжение: у светодиода другой марки ток может быть иным, поэтому без даташита начинают с 700 мА и проверяют нагрев.

Чем питать

Светодиод управляется током, а не напряжением: прямое напряжение у разных экземпляров разное и падает с нагревом на 1,5 мВ/°C. Поэтому нужен стабилизатор тока.

  • LM317 с одним резистором. Ток I = 1,25/R: для 1 А — 1,25 Ом, резистор не меньше чем на 1,25 Вт (TI, разд. 7.3.3). Наш расчёт: входное напряжение нужно не меньше 3,12 + 1,25 + 3 ≈ 7,4 В, а от 12 В на LM317 уйдёт (12 − 3,12 − 1,25) · 1 ≈ 7,6 Вт тепла — КПД около 26 %. Схема — источник тока на LM317.
  • ОУ и MOSFET. Точнее LM317 и позволяет регулировать ток напряжением с микроконтроллера, но тепло на транзисторе то же — схема стабилизатора тока.
  • Импульсный драйвер светодиода. Понижающий преобразователь со стабилизацией тока не гасит лишнее напряжение на себе — при 12 В и одном-двух светодиодах это единственный вариант без большого радиатора.

Тепло

Почти вся мощность светодиода — тепло на кристалле. Наш расчёт: при 3,1 Вт и тепловом сопротивлении «кристалл — точка пайки» 5,8 °C/Вт кристалл горячее точки пайки на 18 °C, а точку пайки нужно охлаждать — светодиоду на 3 Вт нужна плата на алюминиевом основании и радиатор. Подобрать его поможет калькулятор радиатора. Почему ток важнее напряжения, объясняет ответ «Какой ток нужен светодиоду?».

Похожие вопросы

Можно ли питать светодиод на 3 Вт через резистор?

От стабильного источника с большим запасом напряжения — можно, но неудобно: прямое напряжение светодиода падает на 1,5 мВ на каждый градус нагрева, ток через резистор растёт, а светодиод от этого греется ещё сильнее. При токе 1 А резистор к тому же сам рассеивает ватты, поэтому для мощных светодиодов берут стабилизатор тока.

Сколько тока давать «трёхваттнику» неизвестной марки?

Начните с 700 мА и проверьте нагрев: по даташиту Cree белый XP-E2 при 700 мА имеет около 3 В — это уже 2,1 Вт. Без даташита конкретного светодиода его предельный ток неизвестен, поэтому начинают с меньшего тока и следят за температурой.

Можно ли подключить 3-ваттный светодиод к Arduino?

Только через ключ и стабилизатор тока: вывод микроконтроллера даёт десятки миллиампер, а нужно около ампера. Яркость регулируют ШИМ на входе разрешения драйвера или на ключе.

Источники

  1. Cree LED. XLamp XP-E2 LEDs, CLD-DS56 Rev. 25B — белые: прямое напряжение при 85 °C — 2,84 В типично и 3,1 В наибольшее при 350 мА, 2,99 В при 700 мА, 3,12 В при 1000 мА; температурный коэффициент −1,5 мВ/°C; наибольший постоянный ток 1500 мА; тепловое сопротивление кристалл — точка пайки 5,8 °C/Вт
  2. Texas Instruments. LM317 3-Pin Adjustable Regulator (SLVS044Z, revised April 2025) — разд. 7.3.3 — стабилизатор тока одним резистором: I = 1,25 В / R, мощность резистора больше (1,25 В)² / R; разд. 6.3 — разность вход–выход 3–40 В, ток до 1,5 А; разд. 7.3.1 — рекомендованный запас 3 В

Нашли ошибку?

Смотрите также