Правильное питание светодиодов

    Чтобы правильно выбрать источник питания для светодиодного света, нужно понимать, что эти самые источники глобально бывают двух типов - со стабилизацией напряжения (таких основная масса на нашем сайте) и со стабилизацией тока. В чем отличие? Очевидно, что первые стабилизируют выходное напряжение, а вторые - выходной ток) Так зачем они разные?

   Изначально, светодиод, как источник света, питается стабильным током - таким, который указан в спецификации от производителя. Например, для 1Вт светодиодов (одни из самых распространенных) это значение составляет 350мА. Почему же нужно ограничивать ток, протекающий через кристалл? Если очень обобщенно - в основе любого светодиода лежит обыкновенный полупроводник - p-n переход, который примет себя столько тока, сколько ему дадут.

   При этом, чем больше ток - тем ярче будет свечение. Вроде бы это то, что нужно - стоит подать на одноваттный диод вместо 350мА в три раза больше и получишь в три раза больше света! Ура и сплошная экономия - один светодиод вместо трех. Но не тут-то было - при излучении света переход светодиода начинает греться и, если от него не отвести тепло с помощью радиатора, то такому диоду очень скоро выйдет из строя - при нагреве выше 60 градусов кристалл начинает необратимо деградировать. Это выражается в снижении яркости свечения за очень короткий период, гораздо меньший заявленных 50000 часов.

   При неверных расчетах систем охлаждения яркость может упасть до 50% за считанные месяцы или даже недели. Казалось бы выход очевиден - приделать радиатор побольше, но и тут возникает проблема - ограничение по площади кристалла. Сама подложка, на которой закреплен кристалл, не успеет передать столько тепла, теплопроводность любого материала конечна.

   Поэтому необходимо питать диоды только тем током, на который они рассчитаны и проверены производителем. Но а как же источники питания со стабилизацией напряжения? Как ими питают светодиодные ленты и почему они не перегорают? Если внимательно посмотреть на ленту, то там, помимо самих светодиодов, видны токоограничительные резисторы. Именно они обеспечивают стабилизацию тока через диоды на ленте. Согласно закону Ома, при последовательном соединении элементов (а именно так соединены диоды в ленте - по несколько штук последовательно с резистором) сила тока через все элементы равна.

   Резистор ограничивает ток на нужном уровне, диоды получают ровно столько, сколько должны. Но это справедливо только при питании напряжением, на которое рассчитана конкретная лента - как правило это 12В - поэтому и питают ленту источниками стабилизированного напряжения. При выборе источника питания для светодиодной ленты ток все равно необходимо учитывать - но по другому, имеется ввиду общая мощность источника, какой длины ленту он может запитать. Для этого в описании каждой ленты указана потребляемая ей мощность (значение указывается для одного погонного метра и для катушки целиком). Зная общую длину подключаемой ленты мы будем знать и общую мощность, необходимую для питания. Например, чтобы запитать 5м ленты типа 5050 60 диодов на метр необходим блок питания не менее 14.4Вт х 5м = 72Вт, а лучше всегда иметь запас по мощности не менее 20%, т.е. в описываемом примере необходим источник питания от 87Вт. Зачем такие сложности и почему почему просто не делать только источники тока? Увы они сложнее и, соответственно, дороже в конструировании и изготовлении. Поэтому для массового использования применяются источники напряжения.