- Всё о видах светодиодов
- Главные три типа светодиодов
- Основные параметры светодиодов в светодиодных лампах, ленте, светильниках
- Виды SMD светодиодов и их особенности
- Рейтинг SMD-светодиодов
- Как правильно расшифровать маркировку?
- Достоинства и недостатки светодиодов
Эта статья раскрывает секреты светодиодов, которые известны только профильным специалистам. Вы узнаете какие виды led выпускаются промышленностью, познакомитесь с технологиями их изготовления и характеристиками. Отдельный раздел посвящен особенностям модельного ряда светодиодов, применяемых в лед-лентах и светильниках.
Мы расскажем как распознать маркировку светоизлучающих диодов, как узнать параметры светодиода, определить расположение анода/катода по малозаметным признакам. Вы убедитесь, что обычная линейка поможет узнать типоразмер smd-диода и затем найти о нем необходимую информацию.
Всё о видах светодиодов
Вначале светодиоды применялись лишь в качестве индикаторов на аппаратуре и оборудовании. Яркость индикаторных светоизлучающих диодов была невелика, и их свечение было хорошо заметно только в темноте. Изделия отличались выводной конструкцией – из круглого корпуса выходили два вывода (анод и катод).
С развитием технологий и появлением потребности в альтернативных источниках света появились более мощные и яркие диоды. Результатом многолетних разработок стали SMD-диоды и многокристальные COB-диоды. Они используются в современных лед-светильниках, люстрах и прожекторах, выгодно отличаясь от ламп накаливания и галогеновых большей светоотдачей и яркостью, достигающей нескольких тысяч люменов.
Область применения
Сверхяркие конструкции используются в различных областях применения. Различают два основных направления:
- сигнальное применение;
- освещение.
Разница между ними состоит в принципе пользования — сигнальные устройства выполняют функции оповещения, передачи информации. Они широко используются в светофорах, электронных табло, указателях и т.п. Проще говоря, сигнальные приборы человек рассматривает, а осветительные используются только как сторонние источники света. Области применения ультраярких светодиодов:
- наружные рекламные стенды, объемные конструкции;
- внутреннее и наружное освещение автомобилей;
- оформление дорожных оповещающих знаков;
- основное освещение жилых, общественных или производственных помещений;
- транспортная сигнализация, в т.ч. на железной дороге, авиации, судоходстве;
- ландшафтная, подводная подсветка;
- медицинские приборы — эндоскопия, дерматология и прочие установки.
Поскольку потребление энергии сверхярких элементов значительно ниже, чем у альтернативных разновидностей светильников, использование этих приборов для наружного освещения или дальней индикации вполне обосновано. Кроме того, большой срок службы позволяет не слишком активно участвовать в работе сверхярких светильников, обходясь периодической очисткой от загрязнений и мелким ремонтом.
Главные три типа светодиодов
Рассмотрим более подробно основные виды светоизлучающих диодов, имеющие различное конструктивное исполнение и производимые по разной технологии.
Выводные светодиоды
Для выводных светодиодов характерно наличие, так называемых, «ножек», предназначенных для их монтажа в отверстиях печатной платы. Этот тип продукции применяется для индикации и подсветки.
Отдельные модификации используются в бытовых фонарях, переносных лед-светильниках, «лазерных» указках. Встречаются 3 типовых модификации корпусов:
Круглой формы 3, 5, 8 мм
Прямоугольные светодиоды «Пиранья»
Цилиндрические светодиоды
SMD светодиоды
SMD светодиоды устанавливаются на плату методом поверхностного монтажа. Их основой является светодиодный чип (кристалл), размещенный в прямоугольном или квадратном корпусе. Плюсовой и минусовой выводы выполнены в виде металлических полосок.
Процесс создания СМД-диода состоит из четырех этапов: выращиванию кристалла, планарной обработки пленки, бинирования (сортировки чипов по категориям – бинам), размещения полученных чипов в специализированный корпус. Кристаллы выращиваются при помощи технологии, использующей металлоорганическую эпитаксию: послойное наращивание кристаллической структуры и создание контактных отводов от каждого p-n перехода.
Выращенные кристаллы размещаются на подложке, отводящей излишки тепла. При наличии эффективного теплоотвода даже мощные модели работают в стабильном рабочем режиме. Срок беспроблемной службы составляет несколько лет.
На поверхность готовых чипов наносят один из вариантов оптического покрытия, чаще всего люминофор. На мощных светоизлучающих диодах монтируют пластиковую фокусирующую линзу, формирующую диаграмму направленности светового потока.
Светодиодные светильники комплектуются сборкой SMD-диодов, обеспечивающей требуемую величину светового излучения, измеряемую в люменах.
COB-светодиоды
Идея COB-матрицы состоит в размещении большого числа светодиодных элементов на общей подложке. Такое решение обеспечивает более высокую плотность кристаллов на единицу площади по сравнению с SMD-технологией (дискретные чипы в отдельных корпусах).
В итоге компактная матрица излучает суммарный световой поток с лучшей интенсивностью и однородностью. Керамическая или алюминиевая подложка с диодами герметично заливается люминофором. Для отвода излишков тепла готовая плата устанавливается на радиатор.
COB-диоды соединяются последовательно в кластеры. При питании 9 вольт – 3 штуки, 12 вольт – 4 штуки. Рабочий ток нормируется, исходя из вида используемых кристаллов. Соединение созданных кластерных цепочек выполняется параллельно в соответствии с требуемой выходной мощностью/яркостью.
Основные параметры ультраярких светодиодов Cree
В таблице 1 приведены параметры ультраярких светодиодов Cree в круглых корпусах диаметром 5 мм.
Таблица 1. Параметры круглых ультраярких светодиодов фирмы CREE
Серия | Наименование | Цвет | Диаметр, мм | Угол излучения, град. | Сила света, мкд | Длина волны, нм | |||||
без ограничителей на выводах | с ограничителями на выводах | Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | ||||
503 | C503B-AAN | C503B-AAS | Янтарный (Amber) | 5 | 15 | 5860 | 13000 | 23500 | 584 | 591 | 596 |
C503B-ABN | C503B-ABS | 23 | 3000 | 5000 | 12000 | ||||||
C503B-CAN | C503B-CAS | 30 | 3000 | 5000 | 8200 | ||||||
C503B-BAN | C503B-BAS | Синий (Blue) | 15 | 5860 | 11000 | 23500 | 465 | 470 | 480 | ||
C503B-BCN | C503B-BCS | 30 | 2130 | 4100 | 8200 | ||||||
C503B-GAN | C503B-GAS | Зеленый (Green) | 15 | 16800 | 34000 | 64600 | 520 | 527 | 535 | ||
C503B-GCN | C503B-GCS | 30 | 5860 | 12500 | 23500 | ||||||
C503B-RAN | C503B-RAS | Красный (Red) | 15 | 5860 | 12000 | 23500 | 618 | 624 | 630 | ||
C503B-RBN | C503B-RBS | 23 | 3000 | 5000 | 12000 | ||||||
C503B-RCN | C503B-RCS | 30 | 3000 | 5100 | 12000 | ||||||
C503B-WAN | – | Белый (White) | 15 | 14400 | 18000 | 32900 | – | – | – | ||
C503C-WAN | C503C-WAS | 16800 | 24000 | 32900 | |||||||
513 | C513A-WSN | C513A-WSS | 55 | 2130 | 4000 | 8200 | |||||
535 | C535A-WJN | – | 110 | 770 | 1400 | 3000 | |||||
* – последняя буква S (Stopper) обозначает наличие ограничителей на выводах светодиода | |||||||||||
** – последняя буква N (No Stopper) обозначает отсутствие ограничителей на выводах светодиода |
Светодиоды для монтажа в отверстия выпускаются с ограничителями на выводах и без них. Производитель указывает четкие допустимые границы минимальных и максимальных значений силы света и длин волн видимого диапазона излучения. Это характеризует очень высокую культуру производства светодиодов и отлаженность технологического процесса.
Для некоторых приложений, например, для светодиодных экранов часто целесообразнее использовать овальные светодиоды с несимметричной диаграммой направленности. Разные мощности излучения по двум осям позволяют оптимально распределять энергию излучения светодиодов. Параметры ультраярких овальных светодиодов Cree с размерами корпуса 4 и 5 мм приведены в таблице 2.
Таблица 2. Параметры овальных ультраярких светодиодов фирмы CREE
Серия | Наименование | Цвет | Размер, мм | Угол излучения, град. | Сила света, мкд | Длина волны, нм | ||||
Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | |||||
4SM | C4SME-RJS* | Красный (Red) | 4 | 100×45 | 770 | 1100 | 2130 | 619 | 621 | 624 |
C4SMF-RJS | Синий (Blue) | 550 | 1000 | 2130 | 460 | 470 | 475 | |||
C4SMF-GJS | Зеленый (Green) | 2130 | 4000 | 8200 | 520 | 527 | 535 | |||
C4SMF-RJS | Красный (Red) | 1100 | 1900 | 4180 | 619 | 621 | 624 | |||
C4SMG-BJS | Синий (Blue) | 390 | 900 | 1520 | 460 | 470 | 475 | |||
C4SMG-GJS | Зеленый (Green) | 1100 | 2200 | 1480 | 520 | 527 | 535 | |||
C4SMG-RJS | Красный (Red) | 550 | 1100 | 2130 | 619 | 621 | 624 | |||
5SM | C5SMA-RJS | Красный (Red) | 5 | 110×50 | 280 | 450 | 770 | 620 | 624 | 628 |
C5SMB-AJS | Янтарный (Amber) | 390 | 600 | 1100 | 584 | 591 | 596 | |||
C5SMB-BJS | Синий (Blue) | 200 | 350 | 770 | 465 | 470 | 475 | |||
C5SMB-GJS | Зеленый (Green) | 1100 | 1750 | 3000 | 520 | 527 | 535 | |||
C5SMB-RJS | Красный (Red) | 390 | 750 | 1100 | 620 | 628 | 635 | |||
C5SME-RJS | Красный (Red) | 100×35 | 770 | 1100 | 2130 | 619 | 621 | 624 | ||
C5SMF-AJS | Янтарный (Amber) | 770 | 2100 | 3000 | 584 | 591 | 596 | |||
C5SMF-BJS | Синий (Blue) | 550 | 1100 | 2130 | 460 | 470 | 475 | |||
C5SMF-GJS | Зеленый (Green) | 2130 | 4400 | 8200 | 520 | 527 | 535 | |||
C5SMF-RJS | Красный (Red) | 1100 | 2200 | 4180 | 619 | 621 | 624 | |||
566 | C566C-AFN** | Янтарный (Amber) | 65×35 | 1520 | 2500 | 4180 | 584 | 591 | 596 | |
C566C-AFS | ||||||||||
C566C-BFN | Синий (Blue) | 770 | 1500 | 4180 | 460 | 470 | 475 | |||
C566C-BFS | ||||||||||
C566C-GFN | Зеленый (Green) | 2130 | 5200 | 12000 | 520 | 527 | 535 | |||
C566C-GFS | ||||||||||
C566C-RFN | Красный (Red) nt> | 1100 | 2200 | 4180 | 619 | 621 | 624 | |||
C566C-RFS | ||||||||||
* – последняя буква S (Stopper) обозначает наличие ограничителей на выводах светодиода ** – последняя буква N (No Stopper) обозначает отсутствие ограничителей на выводах светодиода |
Более мощные ультраяркие светодиоды Cree серии Р4 выпускаются в популярном корпусе «пиранья». Сила света этих светодиодов достигает 13,2 кд при угле излучения 100…120° (гарантированное минимальное значение сила света 4…5 кд). Параметры светодиодов серии Р4 сведены в таблицу 3.
Таблица 3. Параметры ультраярких светодиодов серии Р4 фирмы CREE
Серия | Наименование | Цвет | Размер, мм | Угол излучения, град. | Сила света, мкд | Длина волны, нм | ||||
Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | |||||
P41 | CP41B-ADS | Янтарный (Amber) | 7,6×7,6 | 40 | 4400 | 6500 | 11000 | 584 | 591 | 599 |
CP41B-AFS | 70 | 5500 | 7500 | 13200 | ||||||
CP41B-AHS | 100 | 5500 | 8000 | 13200 | ||||||
CP41B-BFS | Синий (Blue) | 70 | 1650 | 2500 | 3300 | 462 | 470 | 475 | ||
CP41B-GFS | Зеленый (Green) | 70 | 4400 | 6500 | 8730 | 515 | 527 | 535 | ||
CP41B-RDS | Красный (Red) | 40 | 4400 | 7000 | 11000 | 620 | 628 | 637 | ||
CP41B-RFS | 70 | 4400 | 7500 | 11000 | ||||||
CP41B-RHS | 100 | 4400 | 8000 | 13200 | ||||||
CP41B-WES | Белый (White) | 60 | 3850 | 7000 | 11000 | – | – | – | ||
CP41B-WGS | 90 | 3850 | 7000 | 11000 | – | – | – | |||
P42 | CP42B-AKS | Янтарный (Amber) | 120 | 5500 | 7000 | 13200 | 584 | 591 | 599 | |
CP42B-BKS | Синий (Blue) | 120 | 1100 | 1500 | 3300 | 462 | 470 | 475 | ||
CP42B-GKS | Зеленый (Green) | 120 | 4400 | 6500 | 11000 | 515 | 527 | 535 | ||
CP42B-RKS | Красный (Red) | 120 | 4400 | 6000 | 11000 | 618 | 624 | 630 | ||
P43 | CP43B-AGS | Янтарный (Amber) | 90 | 2130 | 5000 | 8200 | 584 | 591 | 599 | |
CP43B-RGS | Красный (Red) | 90 | 2130 | 4500 | 8200 | 618 | 624 | 630 |
Большой популярностью пользуются ультраяркие светодиоды Cree для поверхностного монтажа (SMD). Параметры серий этих светодиодов представлены в таблице 4. Максимальной мощностью излучения отличаются серии LP6 и LN6. Максимальная сила света белых светодиодов серии LP6 достигает 14…18 кд при угле излучения 120°. Для белых светодиодов серии LN6 производитель приводит значения светового потока в люменах. Максимальные значения этого параметра достигают 85…100 лм (типовые значения от 65 до 80 лм).
Таблица 4. Параметры ультраярких светодиодов для поверхностного монтажа (SMD) фирмы CREE
Серия | Наименование | Цвет | Размер, мм | Угол излучения, град. | Сила света, мкд (*Световой поток, лм) | Длина волны, нм | ||||
Мин. | Тип. | Макс. | Мин. | Тип. | Макс. | |||||
LM1 | CLM1B-AKW | Янтарный (Amber) | 3,2×2,7 | 120 | 355 | 600 | 900 | 584 | 591 | 596 |
CLM1B-BKW | Синий (Blue) | 280 | 450 | 710 | 460 | 470 | 480 | |||
CLM1B-GKW | Зеленый (Green) | 710 | 1300 | 2240 | 520 | 527 | 540 | |||
CLM1B-RKW | Красный (Red) | 450 | 650 | 1120 | 618 | 624 | 630 | |||
CLM1C-WKW | Белый (White) | 710 | 1200 | 1800 | – | |||||
LM2 | CLM2B-AEW | Янтарный (Amber) | 60 | 3550 | 5000 | 9000 | 584 | 591 | 599 | |
CLM2B-REW | Красный (Red) | 2240 | 3700 | 5600 | 618 | 624 | 630 | |||
LM3 | CLM3A-WKW | Белый (White) | 2,7×2,0 | 120 | 1120 | 1600 | 2240 | – | ||
CLM3C-AKW | Янтарный (Amber) | 355 | 700 | 900 | 584 | 591 | 596 | |||
CLM3C-MKW | Белый теплый | 1120 | 1560 | 2800 | – | |||||
CLM3C-RKW | Красный (Red) | 560 | 740 | 1400 | 618 | 624 | 630 | |||
CLM3C-WKW | Белый (White) | 1400 | 1850 | 3550 | – | |||||
LM4 | CLM4B-AKW | Янтарный (Amber) | 3,2×2,7 | 1120 | 1500 | 2800 | 584 | 591 | 599 | |
CLM4B-BKW | Синий (Blue) | 355 | 550 | 900 | 460 | 470 | 480 | |||
CLM4B-GKW | Зеленый (Green) | 1400 | 1800 | 3550 | 515 | 527 | 535 | |||
CLM4B-PKW | Оранжевый (Orange) | 1120 | 2000 | 2800 | 610 | 615 | 622 | |||
CLM4B-RKW | Красный (Red) | 1120 | 1600 | 2800 | 618 | 624 | 630 | |||
LP6 | CLP6B-MKW | Белый теплый | 6×5 | 7100 | 9500 | 14000 | – | |||
CLP6B-WKW | Белый (White) | 7100 | 11000 | 18000 | – | |||||
CLP6C-FKB | Синий (Blue) | 280 | 400 | 560 | 460…480 | |||||
Зеленый (Green) | 1120 | 1600 | 2240 | 520…540 | ||||||
Красный (Red) | 560 | 700 | 1120 | 619…624 | ||||||
CLP6C-AKW | Янтарный (Amber) | 2800 | 4200 | 7100 | 584 | 591 | 596 | |||
CLP6C-RKW | Красный (Red) | 3550 | 4800 | 7100 | 618 | 624 | 630 | |||
LA1 | CLA1A-MKW | Белый теплый | 3,2×2,8 | 1400 | 2000 | 3550 | – | |||
CLA1A-WKW | Белый (White) | 1800 | 2600 | 4500 | – | |||||
LA2 | CLA2A-WKW | Белый (White) | 2240 | 3400 | 5600 | – | ||||
LV1 | CLV1A-FKB | Синий (Blue) | 180 | 320 | 450 | 460…480 | ||||
Зеленый (Green) | 560 | 850 | 1400 | 520…540 | ||||||
Красный (Red) | 355 | 550 | 900 | 619…624 | ||||||
LV6 | CLV6A-FKB | Синий (Blue) | 5,5×5,5 | 280 | 400 | 560 | 460…480 | |||
Зеленый (Green) | 1120 | 1600 | 2240 | 520…540 | ||||||
Красный (Red) | 560 | 400 | 1120 | 619…624 | ||||||
LN6 | CLN6A-MKW | Белый теплый | 5x5x1,3 | 115 | 51* | 65* | 85,6* | – | ||
CLN6A-WKW | Белый (White) | 60,5* | 80* | 101,8* | – | |||||
* – для светодиодов серии LN6 приведены значения светового потока в люменах (лм) |
Удобный и автоматизированный монтаж SMD-светодиодов, их малые размеры, низкий нагрев и высокая светоотдача позволяют дизайнерам выбрать оптимальные и интересные решения для создания систем освещения.
При заказе белых светодиодов необходимо обратить внимание на бины и цветовую температуру. Бин кодирует цветовую температуру и силу света излучения белых светодиодов в довольно узком спектральном диапазоне, поэтому при заказе необходимо внимательно изучать документацию (datasheet), где указаны возможные варианты бинов.
По прогнозам экспертов внедрение в нашу жизнь ультраярких светодиодов (и, конечно, мощных осветительных) со временем будет идти все более быстрыми темпами. При массовом производстве их цена будет постоянно снижаться. Придет время, и наши глаза будут все больше радоваться светодиодному освещению, управляя оттенками которого можно даже поднимать настроение. Остается только пожелать читателю успехов в применении ультраярких светодиодов компании Cree.
Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail
•••
Основные параметры светодиодов в светодиодных лампах, ленте, светильниках
При выборе светотехнического устройства необходимо принимать во внимание параметры установленных в нем светоизлучающих диодов. Рассмотрим главные характеристики.
Ток
Однокристальные светодиоды имеют среднюю величину рабочего тока в пределах 200 mA. В многокристальных чипах ток соответственно выше. Нестабильность тока, выдаваемого драйвером (блоком питания), негативно сказывается на интенсивности свечения и длительности службы. Увеличение тока является причиной повышения цветовой температуры и оттенка свечения чипа.
Напряжение
Для электропитания светодиодов используются специальные драйверы, обеспечивающие стабильность тока. Напряжение «плавает» в границах, отличающихся для различных моделей. В таблице ниже можно посмотреть виды светодиодов по напряжению.
Цвет | Длина волны | Напряжение |
Инфракрасный | от 769 нм | до 1.9 В |
Красный | 610-760 нм | от 1.6 до 2.03 В |
Оранжевый | 590-610 нм | от 2.03 до 2.1 В |
Желтый | 570-590 нм | от 2.1 до 2.2 В |
Зеленый | 500-570 нм | от 2.2 до 3.5 В |
Синий | 450-500 нм | от 2.5 до 3.7 В |
Фиолетовый | 400-450 нм | от 2.8 до 4 В |
УльтраФиолетовый | до 400 нм | от 3.1 до 4.4 В |
Белый | широкий спектр | от 3 до 3.7 В |
А вот светодиодная лента запитывается стабилизированным напряжением. Токовая характеристика задается токоограничивающими резисторами.
Мощность
Этот параметр требуется для расчета нагрузки и подбора блока электропитания. Он вычисляется с помощью простой формулы P = U х I.
Мощность led может быть:
- малой – менее 0,5 ватт;
- средней – 0,5-3 ватта;
- большой – от 3 ватт.
Световой поток
Светодиоды формируют световой поток с углом рассеивания 100-120 градусов. Для лучшей фокусировки излучения устанавливаются специальные купольные линзы.
Цветовая температура
От цветовой температуры светового излучения зависит комфортность зрительного восприятия искусственного светодиодного освещения. В продаже представлены линейки светоизлучающих диодов с разным оттенком белого свечения:
- 2700-3500 Кельвинов – теплое;
- 23500-5000 Кельвинов – нейтральное/дневное;
- выше 5000 Кельвинов – холодное.
Габариты
Светодиоды различаются по типоразмеру и габаритам. Измерение длины и ширины изделия позволяет точно определить модификацию SMD-светодиода.
Параметры тока для подключения светодиода: как определить и рассчитать правильные
Применение светодиодов постоянно расширяется. При необходимости замены вышедшего из строя элемента надо подобрать аналог, соответствующий по всем параметрам. Для этого надо прежде всего знать ток светодиода и другие его характеристики. Рассмотрим, как узнать мощность LED-светильников, руководствуясь различными методиками.
Параметры тока, важные для подключения диода в сеть
Работа светодиодов базируется на трех основных параметрах:
- напряжение питания;
- ток потребления;
- рассеиваемая мощность.
Наиболее важными из них являются напряжение светодиода и сила тока. Значение мощности несложно вычислить самостоятельно, перемножив эти два показателя. Знание этих параметров может пригодиться на любых стадиях работ с элементами — от замены вышедших из строя, до подбора источника питания. Базовые характеристики светодиодов необходимо рассмотреть внимательнее:
Потребляемый ток LED
Сила тока определяет стабильность функционирования элемента. Увеличение этого параметра, даже в небольших пределах, вызывает преждевременное старение кристалла (снижение интенсивности свечения) с одновременным усилением цветовой температуры. Для защиты от превышения силы тока в светодиодных светильниках или лампах устанавливаются драйверы — стабилизаторы. Подключение к сети отдельных светодиодов производится через резисторы, обеспечивающие соответствующее падение напряжения и силы тока. Номинал этих резисторов должен быть рассчитан для каждого светодиода исходя из его характеристик.
Интересно! Сила тока, предусмотренная для большинства светодиодов, равна 20 мА (0,002 А). Существуют конструкции, состоящие из 4 кристаллов, потребление которых составляет 8 мА (4 кристалла по 2 мА). Необходимо обеспечивать соответствие истинных значение номинальным показателям элементов, иначе из-за превышения неминуемо произойдет выход из строя.
Напряжение
«Напряжение на светодиоде» — это не совсем верное выражение. Правильнее применять термин «падение напряжения», обозначающий величину на выходе устройства при пропускании через светодиод номинального тока. Элементы разных цветов имеют собственное рабочее напряжение:
- для синих, белых или зеленых светодиодов напряжение составляет 3 вольта;
- красные и желтые устройства — от 1,8 до 2,4 В.
По этим показателям можно примерно определить напряжение светодиода. Однако, нельзя уверенно сказать, какое напряжение является номинальным для данного элемента, если просто посмотреть на его цвет и не выполнить никаких дополнительных измерений. При изменении параметров тока оттенок свечения изменяется, поэтому визуально определяется не номинал, а реально существующее напряжение.
Мощность диода
Мощность — это произведение силы тока на напряжение. Показатель расчетный, внешне он практически не подлежит определению. Точно узнать мощность светодиода можно из данных на упаковке, с определенной долей погрешности параметр измеряется мультиметром. Подготовленный, опытный человек способен определить значение по внешнему виду элемента, но и тут возможны ошибки, поскольку многие модели очень похожи друг на друга.
Почему важно знать эти характеристики
Знание всех рабочих параметров светодиода поможет произвести правильную замену сгоревшего элемента. Кроме того, если знать потребление тока и вольтаж, можно вычислить мощность устройства, которая необходима при подборе соответствующего блока питания.
Например, если имеется светодиод с напряжением 3 В и силой тока 0,1 А, его мощность составит 0,3 Вт. Соответственно, при соединении 10 штук значение увеличится до 3 Вт.
Исходя из этих показателей, для сборки понадобится блок питания мощностью 3,3 Вт (с учетом 10% запаса для более стабильной работы).
Как определить параметры светодиода по внешнему виду
Определить рабочие параметры или тип по внешнему виду очень непросто. Редко встречаются люди, способные узнать тот или иной вид светодиода по внешним признакам. Обычно, они по роду деятельности постоянно имеют с ними дело и начинают узнавать элементы с первого взгляда.
Виды SMD светодиодов и их особенности
Рассмотрим классификацию СМД-диодов по особенностям исполнения, а также наиболее популярные модели, используемые в разнообразной светотехнической продукции.
Одно-, двух-, трехкристальные SMD светодиоды
Однокристальные – состоят из одного монохромного кристалла и отличаются уровнем мощности/яркости. Маломощные модели потребляют ток до 20 мА и выдают световой поток величиной 5-50mCd и 100-2000mCd в зависимости от модификации. Кристалл закрывается линзой, имеющей плоскую или сферическую форму. Для работы более мощных светодиодов требуется ток 50 мА — 1 А и конструкция с эффективным теплоотводом.
Многокристальные – содержат разное число кристаллов, позволяющее обеспечивать нужную яркость и цветовую палитру свечения. Значение рабочего напряжения бывает различным и нормируется производителями. Например, продукция компании Cree работает при электропитании 6-72 В с мощностью до 25 Вт.
Цвет свечения
Светодиоды выпускаются в 2 разновидностях, отличающихся способом цветообразования:
- одноцветные – на базе однокристальных чипов, излучающих свечение белого, желтого и других основных цветов;
- мультицветные – имеют трех кристальную структуру, состоящую из чипов, которые светятся красным/зеленым/синим цветом. Эти базовые цвета микшируются, позволяя создавать сотни цветовых оттенков. Световые потоки от 3 кристаллов объединяются в единый световой пучок при помощи оптической линзы или без нее за счет их пространственного сложения. Для регулировки цветовой палитры и яркости применяется RGB контроллер.
Типоразмер
Типоразмеры смд-диодов кодируются четырехзначным числом, обозначающим их линейные размеры. Вот наиболее распространенные варианты:
SMD3528
– маломощная модель, имеющая низкую энергоэффективность. Экономичное по цене решение для неярких светодиодных лент. Прямоугольный корпус размером 3,5х2,8х1,4 мм.
SMD5050
– чип из 3 кристаллов 3528 с зеленым, красным, синим свечением и втрое увеличенной суммарной яркостью. Габариты 5,0х5,0х1,6 мм. Квадратный корпус с шестью выводами.
SMD2835
– однокристальный чип с небольшим энергопотреблением при довольно высокой мощности. Размер 2,8х3,5х0,8 мм. Увеличение площади контактов позволило улучшить отвод тепла. Слой люминофорного покрытия увеличивает интенсивность светового потока.
SMD5630
– разновидность мощного светоизлучающего прибора с высокой яркостью. Размер 5,6х3,0х0,77 мм. Оснащен четырьмя выводами.
SMD5730
– является практически полным аналогом предыдущей модели. Встречаются модификации 5730-05 и 5730-1.
SMD3014
– вариация мощного led-источника с величиной светового пучка 9-11 люменов. Выпускаются на базе чипов, имеющих различное число кристаллов. Увеличенная площадь теплоотводящей подложки способствует эффективному отводу тепловой энергии.
Можно встретить смд-светодиоды типоразмера 3030, 7020, 8520, используемые гораздо реже. Производители периодически выпускают на рынок новые светодиоды, параметры и характеристики которых значительно отличаются. Задача как определить параметры светодиода решается аналогично другим моделям.
Рейтинг SMD-светодиодов
Место | Производитель | Страна | Особенности продукции |
1 | CREE | США | Использование высокоэффективных материалов InGaN с запатентованной подложкой G SIC ® |
2 | NICHIA | Япония | Служит калибровочным эталоном световых и излучаемых величин для светодиодных изделий, применяемым в Национальном институте передовых промышленных наук и технологий (AIST). Отличается равномерным пространственным распределением света, отличной температурной стабильностью и воспроизводимостью освещения |
3 | TOYODA GOSEI | Япония | Известна светодиодом, воспроизводящим свет на 99% приближенный к солнечному. Разрабатывает модули глубокого ультрафиолетового света, эффективного в борьбе с вирусами и бактериями |
4 | OSRAM | Германия | Много инновационных разработок, таких как светодиоды UV-C, излучающие в УФ-спектре и способные обеззараживать воздух, воду, рабочие поверхности. Производит светоизлучающие диоды практически всех видов |
5 | Lumileds | Европа | Славится высоким качеством, благодаря строгому контролю материалов и технологических процессов, всестороннему тестированию готовых изделий |
Как правильно расшифровать маркировку?
Маркировка смд светодиодов предоставляет пользователю краткую информацию об изделиях. Например, перед нами светоизлучающий диод, маркированный SMD 2835 UWC 5. Расшифровываем: типоразмер 2835 с габаритами 2,8×3,5 мм, мощностью 0,5 Вт, белый оттенок свечения.
Тип SMD | Кол-во кристаллов | Габариты, мм |
3528 | 1 | 3,5х2,8х1,4 |
5050 | 3 / 4 | 5х5х1,6 |
5630 | 1 | 5,6х3х0,75 |
5730 | 1 / 2 | 5,7х3х0,75 |
3014 | 1 | 3х1,4х0,75 |
2835 | 1 | 2,8х3,5х0,8 |
Как определить светодиод по внешнему виду?
Измеряете габариты диода с помощью любой линейки. Ищете размеры в таблице, определяете тип изделия и смотрите его характеристики.
Тип SMD | Кол-во кристаллов | Габариты, мм | Мощность, Вт | Ток, мА | Светопоток, Лм |
3528 | 1 | 3,5х2,8х1,4 | 0,02 / 0,06 | 20 | 5-7 |
5050 | 3 / 4 | 5х5х1,6 | 0,02 | 60 / 80 | 18-20 |
5630 | 1 | 5,6х3х0,75 | 0,2-0,4 | 150 | 58 |
5730 | 1 / 2 | 5,7х3х0,75 | 0,5 / 1 | 150 / 300 | 50 / 158 |
3014 | 1 | 3х1,4х0,75 | 0,1-0,12 | 30 | 9-13 |
2835 | 1 | 2,8х3,5х0,8 | 0,2 / 0,5 / 1 | 60 / 150 / 300 | 20 / 50 / 100 |
Как определить полярность светодиода?
В прозрачном корпусе выводного светодиода можно увидеть анод и катод характерной формы.
На SMD-корпусах виден угловой срез, указывающий на катодный вывод. На тыльной стороне размещена площадка теплоотвода, смещенная в сторону анода.
Еще одним указателем полярности являются пиктограммы: треугольник, буквы П и Т. Направление буквенных выступов и вершины треугольника указывает на катод.