Характеристики светодиодов: потребление тока, напряжение, мощность и светоотдача

Описание

LED SMD 5050 выпускаются в квадратном корпусе размером 5х5 мм, что отражается в цифровом индексе маркировки прибора. Высота корпуса составляет 1.6 мм.

В отличие от других LED, 5050 представляет собой светодиодный модуль, состоящий не из одного, а из трех светодиодов. В зависимости от типа модуля светодиоды могут быть белыми, монохромными (цветными) или иметь три разных цвета – RGB модули.

Монохромные сборки SMD 5050 могут излучать красный, синий, зеленый или желтый свет.

Светодиоды RGB SMD в квадратном корпусе 5050 состоят из красного, зеленого и синего светоизлучающих диодов (Red, Green, Blue). Регулируя интенсивность излучения каждого из трех цветов RGB модуля, можно получить белый свет или различные оттенки цветов видимого спектра.

Цвет, который излучает SMD 5050, маркируется следующим образом:

SMD Wxx 5050 – белый;
SMD Rxx 5050 – красный;
SMD Gxx 5050 – зеленый;
SMD Bxx 5050 – синий;
SMD Yxx 5050 – желтый;
SMD RGB 5050 RGB светодиод.

В зависимости от типа светодиода на месте символов хх могут находится обозначения, отражающие цветовую температуру белых светодиодов или длину волны цветных LED.

Основные характеристики LED SMD 5050

SMD 5050 разрабатывались для применения в разнообразных источниках света. Основным преимуществом, как показала практика, являются: продолжительный срок службы, стабильность характеристик и качественное исполнение. Практически не подвержены вибрации, перепадам температур. Кристаллы не подвержены воздействию влаги и предназначены для автоматического монтажа. Хотя и ручной монтаж вполне возможен при определенной сноровке. Основное применение — светильники общего назначения, индикаторные устройства, декоративные лампы, автомобили и дорожные знаки. 5050 состоит из трех кристаллов, одинаковой мощности. Выпускают как одноцветный (белый), так и в цветном варианте. Мы будем рассматривать и те и другие характеристики.

Характеристики диода SMD 5050 белый	Значения
Световой поток, Лм	18
Рассеиваемая мощность PD, W	70 mW*3
Рабочая температура, Topr °C	— 40/+65
Прямое напряжение, B	3.3
Максимальный рабочий ток, мА	60

Характеристики диода SMD 5050 другие цвета	Значения
Световой поток, Лм ( в зависимости от цвета )	12-18
Рассеиваемая мощность PD, W (зависит от цвета )	40-80 mW*3
Рабочая температура, Topr °C	— 40/+65
Прямое напряжение, B ( в зависимости от цвета )	2,0-3.3
Максимальный рабочий ток, мА	60

Могу понять, что сейчас у многих возникнет вопрос по поводу цветных LED SMD 5050 характеристиках. Особенно на тех позициях, где указано, что они зависят от цвета. Повторюсь еще раз, что это общая информация к сведению. Более точные и подробные сведения можете прочитать ниже.

К особенностям этого типа диодов отнесу следующее:

Низкая деградация светового потока (менее 4% за 3000 часов эксплуатации)
Корпус производят из термостойкого полимера, который способен выдерживать длительную температурную «нагрузку» до 250 градусов Цельсия
Максимальная температура кристалла, при которой он не слишком быстро будет терять свои свойства — не более 110 градусов

В принципе, для простого обывателя хватит и трех основных характеристик — это максимальный рабочий ток, световой поток, напряжение и мощность. Хм… Оказывается не три, а четыре характеристики

Именно на них и стоит обращать внимание при выборе любых светодиодов, если Вы только начинаете свои познания в мире диодного освещения. Для более детального и глубокого изучения стоит все-таки обратиться к полным характеристикам и графикам зависимости SMD 5050. Что касается меня, то я при выборе, подборе диодов в основном использую только напряжение, мощность и световой поток

Остальное изучаю по графикам зависимости. Мне так проще. Да и понятнее. Цифры, таблицы и описания составляют люди, а следовательно не редки ошибки, опечатки. Знаю по себе

Что касается меня, то я при выборе, подборе диодов в основном использую только напряжение, мощность и световой поток. Остальное изучаю по графикам зависимости. Мне так проще. Да и понятнее. Цифры, таблицы и описания составляют люди, а следовательно не редки ошибки, опечатки. Знаю по себе.

Основные технические характеристики

Чтобы понять, подойдёт ли данный тип LED-ленты для решения поставленных задач, необходимо узнать её параметры. Для этого предлагаем рассмотреть основные технические характеристики светодиодной ленты SMD 5050.

Напряжение питания

Значительная часть светодиодных лент рассчитана на работу от сети постоянного тока напряжением 12 В, что обусловлено несколькими факторами:

+12 В – это стандарт, применяемый для многих видов аккумуляторов, включая автомобильные;
+12 В позволяет запитать группу из 3-х последовательно включенных светодиодов любого цвета с минимальными потерями на ограничивающем резисторе;
+12 В является наиболее безопасным напряжением для человека.

Светодиодная лента SMD 5050 на 12 В – это оптимальный вариант для конструирования подсветки в домашних условиях, т.к. для её подключения можно воспользоваться не только готовым блоком питания, но и блоком питания от компьютера или аккумулятором от ИБП.

Также в продаже можно найти светодиодные ленты SMD 5050 на 24 В и 36 В, подключаемые к соответствующему БП постоянного тока, и с питанием от сети переменного тока 220 В, подключаемые через диодный выпрямитель. Модели с таким напряжением не пользуются большой популярностью по разным причинам, в т.ч. из-за большой кратности резки. Для адресной ленты SMD 5050 напряжение питания составляет 5 В.

Степень защиты от влаги и пыли

Важным параметром при выборе светодиодной ленты является степень защиты от внешнего воздействия твёрдых предметов и воды (IPXX). Пренебрегать этим параметром нельзя, т.к. он влияет на стоимость и на способность изделия противостоять негативному влиянию внешних факторов в процессе эксплуатации. Как правило, внешняя оболочка светодиодных лент SMD 5050 имеет следующий класс защиты:

IP20 – от твёрдых предметов диаметром более 12,5 мм и никак не препятствует попаданию воды. Такое изделие не имеет никакого покрытия и может применяться только внутри сухих помещений (гостиные, спальни, офисы).
IP33 – от твёрдых предметов диаметром более 2,5 мм и от капель воды. В данном случае покрытие выполнено из тонкого слоя лака. Кроме сухих помещений, лента может применяться для подсветки кухни, где существует вероятность попадания на неё водяных капель.
IP54 – с частичной защитой от пыли и брызг воды в виде силиконового слоя только со стороны элементов. Как и в предыдущем варианте, такая лента предназначена для оформления интерьера кухонь и прочих помещений с временно повышенной влажностью.
IP65 – с полной защитой от пыли и струй воды. В данном случае защитный слой – это силиконовое покрытие со всех сторон. Светодиодная лента с IP выше 65 вполне подходит для уличной подсветки и ванных комнат.
IP67 – выдерживает кратковременное нахождение под водой. Визуально от изделий с IP65 отличается типом оболочки (ПВХ профиль и силикон сверху). Она прекрасно подходит для авто- и вело- тюнинга.
IP68 – наивысшая степень пыле и влагозащиты. Такая LED-лента размещена внутри ПВХ-трубки и способна длительно без повреждений выдерживать воздействие воды под давлением. Сфера её применения – украшение бассейнов и фонтанов.

Плотность светодиодов

Этот параметр указывает на количество светодиодов в одном погонном метре ленты и может принимать значения: 30, 60, 120 и 240 шт./м. Чем выше плотность монтажа, тем больше световой поток и мощность потребления светодиодной ленты SMD 5050. Чтобы не допустить деградации светодиодов, ленту с плотностью 120 и 240 светодиодов на метр необходимо клеить на алюминиевый профиль.

Иногда вместо плотности (шт./м.) на бобине можно увидеть надпись «количество – 300 шт.» Это значит, что производитель указал общее количество светодиодов в ленте длиной 5 метров. Соответственно плотность такой ленты стандартная – 60 шт./м.

Световой поток

Для монохромных и RGB светодиодных лент SMD 5050 результирующая величина светового потока зависит от цвета свечения. Известно, что глаз человека лучше всего воспринимает зелёный свет. Поэтому RGB лента, включённая в режиме зелёного света, кажется наиболее яркой. Также не стоит забывать о том, что световой поток LED-ленты «Эконом» класса примерно на 30% ниже, чем у «Премиум» класса. Причём существенная разница в качестве может наблюдаться даже у одного производителя. Например:

Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Econom – 180 lm;
Foton SMD5050-30led/m-RGB-IP20-Premium – 270 lm.

На световой поток белой светодиодной ленты SMD5050 влияет цветовая температура (оттенок). Для чипа SMD 5050 нейтрального света (4500-5500°K) нормой считается световой поток 18 лм; тёплого света (3000-4000°K) – 16 лм; холодного света (6000-7500°K) – 20 лм. Умножая данные значения на плотность, получим суммарное количество люмен, испускаемых одним метром светодиодной ленты.

Что такое SMD-светодиоды

Технология поверхностного монтажа (SMT) – это метод производства электронных схем, в котором компоненты монтируются или размещаются непосредственно на поверхности печатных плат. Электронное устройство, сделанное таким образом, называется устройством поверхностного монтажа (Surface-mount device). В промышленности этот метод в значительной степени заменил способ конструирования сквозных отверстий, который заключается в установке компонентов с помощью проволочных выводов в отверстия на плате.

Обе технологии можно применять на одной плате для компонентов, которые не подходят для поверхностного монтажа, как, например, силовые теплоотводящие полупроводники и массивные трансформаторы.

Компонент SMT меньше, чем его аналог, который проходит через отверстие. По этой причине он имеет либо меньшие выводы, либо они у него отсутствуют. У компонента могут быть короткие или плоские, матрица шариков массива (BGA) или выводы на корпусе устройства.

В чем разница между smd 3528 и smd 5050. какие из них лучше?

Светодиоды давно признаны самым надёжным, экономичным и экологичным типом освещения. По спектру, эффективности светоотдачи и компактности у них попросту нет конкурентов. Цена этих преимуществ – достаточно высокие требования к источнику питания и значительное тепловыделение.

Любое устройство с мощностью более 20 Вт/м.кв во избежание перегрева требует теплоотвод. Для светодиодов это обязательное условие для стабильной и длительной работы, поскольку перегрев матрицы приводит к её быстрому выгоранию.

Конструктивные особенности светодиодов

Сравним параметры мощности самых распространённых светодиодов

Это мощность матрицы при условии сплошного монтажа. Естественно, в светодиодной лампе, и тем более в светодиодной ленте плотность монтажа элементов значительно ниже.

Необходимость в дополнительном теплоотводе возникает, когда корпус в котором находятся светодиоды исключает свободную рециркуляцию воздуха – светодиодные прожекторы, мощные светодиодные ленты при монтаже в желобах.

Конструкция всех диодов 3528 – однокристальный элемент с мощностью светового потока 6-9 люмен. В матрице 5050 располагается три таких кристалла, чем обусловлено пропорциональное увеличение яркости и мощности.

Модели с маркировкой 5630 и 5730 собраны на кристаллах повышенной плотности, поэтому имеют более высокую яркость, сравнительно с 5050 и более высокую теплоотдачу.

Критерии выбора светодиодной матрицы

При выборе типа матрицы желательно достичь оптимального соотношения затраты/результат.

Чтоб понять какие лучше smd 3528 или 5050, нужно понимать, что три светодиода 3528 соответствуют по яркости одному 5050, но стоимость их на 30% выше. Их использование целесообразно, когда требуется мягкий рассеянный свет, например, для ночной подсветки.

Создание двухрежимной системы освещения

Освещение с ванной комнате, туалете

Оптимальный вариант организации освещения предусматривает возможность двух режимов освещения: стандартное и ночной режима подсветки. Для этих целей можно использовать светодиодные ленты на элементах 3528 и 5050.

С точки зрения финансов, модули на матрице 5050 более выгодны, поскольку обходятся на треть дешевле, чем лента на светодиодах 2538. Именно их традиционно используют для монтажа основного освещения. Но ночью находиться в помещении, когда на вас светит лампочка мощностью 100 Вт не очень комфортно.

Уменьшить яркость возможно двумя способами: установить диммер для светодиодной ленты либо параллельно основному освещению смонтировать менее мощную ленту на 3528 диодах. Но для такого небольшого помещения стоимость диммера обойдется ощутимо дороже нескольких метров ленты.

Подсветка жилой комнаты

Для помещений с большой площадью яркость освещение выгоднее регулировать диммером для светодиодной ленты. Это значительно рентабельнее монтажа двух самостоятельных источников освещения.

Отличия SMD 5050, 2835 и 3528

2835 – компактный вариант 5050, который используют при создании источников повышенной яркости. Между светодиодом 2835 и 5050 отличие лишь в размере светоизлучающего слоя и площади теплоотвода, у 2835 она больше.Часто путают 3528 и 2835 диоды. Несмотря на одинаковые размеры это разные классы изделий.

Светодиодные ленты повышенной яркости нашли применение рекламе для создания светящихся конструкций, когда при минимальных размерах необходима высокая яркость.

Для бытового освещения такой тип не подойдёт. Меньший размер светоизлучателя даёт более узкий пучок, из-за чего будут перепады зон освещённости, чего не наблюдается у диодов с типоразмером 5050.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (Пока оценок нет)Загрузка…

Особенности конструкции RGB-ленты

Схема RGB-ленты

Она представляет собой гибкую печатную плату, на которой размещаются светодиоды, а также резисторы, задача которых – ограничивать ток диодов. Ширина чаще всего варьируется от 8 до 20 мм. Встречаются такие, на которых светодиоды различных цветов размещены рядом друг с другом. Однако наибольшее распространение получили устройства со светодиодами, скомплектованные в одном корпусе. У такого RGB LED имеется 6 выводов.

Они могут иметь разную мощность, количество светодиодов на метр, размер, схему и конструкцию. Например Gauss LED: длина 5 метров, мощность 4.8 Вт, напряжение 12 В, светодиоды SMD 3528, их количество на метр – 60, без защиты от влаги и воды.

Способы отличить от подделок

SMD 3528 выпускаются различными производителями, такими как LG, Philips, Samsung. Тем не менее, существует большое количество китайских подделок, сильно уступающих по качеству оригиналам. Для удешевления производства практикуется использование чипов меньшего размера при неизменных размерах корпуса, — мощность и яркость таких копий, как правило, в несколько раз меньше, чем у оригинальных образцов.

С первого взгляда распознать подделку довольно сложно, но есть несколько отличительных свойств:

Алюминиевое основание. У оригинальных LED основание выполнено из меди, в отличие от поддельных. Теплопроводность алюминия ниже, чем у меди, из-за чего во время работы температура поддельных светодиодов будет выше. Кроме того, алюминий обладает меньшей массой, поэтому при сравнении нескольких предпочтение следует отдавать тем, которые весят больше.
Количество часов наработки. Существует стандарт LM80, определяющий количество часов работы перед снижением светового потока до 80%. Добросовестные производители указывают срок службы в соответствии с этим стандартом. Производители подделок ограничиваются общим заявлением часов.
Низкая цена. Поскольку копии не могут составить конкуренцию оригиналам по техническим характеристикам, они продаются по заниженной цене.

Как узнать падение напряжения?

Для того чтобы определить, на сколько вольт светодиод, можно воспользоваться теоретическим и практическим методами. Они оба хороши и применяются в зависимости от ситуации и сложности испытуемого прибора.

Теоретический метод

Для анализа характеристик светодиода таким способом большую подсказку дают габариты прибора, цвет и форма его корпуса. Примеси различных химических элементов вызывают свечение кристаллов от красного до желтого цвета. Конечно, если видна расцветка корпуса, тогда можно определить некоторые параметры светодиода по внешнему виду. Но при его прозрачности придется воспользоваться мультиметром. Выставляем тестер на «обрыв» и щупами прикасаемся к выводам светодиода. Ток, проходящий через светодиод, вызывает слабое свечение кристалла.

Типы и виды светодиодов

В состав этих изделий входят различные полупроводниковые металлы. Этот фактор и влияет на падение напряжения на p-n-переходе. Чтобы обозначить такие характеристики, независимо от марок и производителей светодиода, их окрашивают в различные цвета. Но стоит знать, что конкретно утверждать, на сколько вольт светодиод, опираясь только на его окраску, будет неверно. Цвета этих приборов дают приблизительные значения для проведения измерений. Примерные параметры по цветовому признаку приведены в таблице.

Цвет прибора	Напряжение, В
Красный	1,63–2,03
Желтый	2,1–2,18
Зеленый	1,9–4,0
Синий	2,48–3,7
Оранжевый	2,03–2,1
Инфракрасный	до 1,9
Фиолетовый	2,76–4
Белый	3,5
Ультрафиолетовый	3,1–4,4

Примерные характеристики светодиода можно определить по цвету его корпуса и размерам

На прямое напряжение светодиода не воздействуют габариты или вариации корпуса, однако может проглядываться количество кристаллов, которые излучают свет и соединяются последовательно. Бывают виды элементов SMD, где люминофор прячет цепочку кристаллов.

В корпусе SMD-светодиода последовательно соединяются три кристалла белого цвета. Наиболее часто они применяются в лампах на 220 В китайского производства. Из-за того, что такие светодиоды начинают реагировать только от 9,6 вольт, протестировать их мультиметром не удастся, так как его батарейка питания рассчитана на 9,5 В.

Теоретически можно воспользоваться интернетом, скачав специальную программу datasheet, в поисковике которой вписать известные параметры светодиода, его цвет. Это позволит найти приблизительные характеристики, где падение напряжения и значения тока могут быть неточными.

Практический метод

Проведение тестирования практическим способом позволяет получить наиболее точные значения силы тока и падения напряжения. Рассчитанная таким образом характеристика прибора позволяет безопасно и долговременно использовать его по назначению. Для получения неизвестных параметров потребуется вольтметр, мультиметр, блок питания, рассчитанный на 12 В, резистор от 510 Ом.

Принцип измерений аналогичен описанному выше для тестирования светодиода на номинальный ток. Необходимо собрать схему с резистором и вольтметром, после чего увеличивать постепенно напряжение до начала свечения кристалла. При достижении яркости высшей точки показания замедляют рост. Можно снимать с экрана номинальное напряжение светодиода.

При 1,9 вольт может отсутствовать свечение. В этом случае часто проверяется инфракрасный диод. Чтобы это уточнить, необходимо перевести излучатель в телефонную камеру. Если будет видно на экране белое пятно, то это и есть инфракрасный диод.

Схема проверки падения напряжения на светодиоде

Если нет возможности применить блок питания на постоянные 12 В, можно использовать батарейку «Крона», рассчитанную на 9 вольт. При отсутствии вышеперечисленных источников питания отлично подойдет стабилизатор сетевого напряжения, который может выдавать необходимое выпрямленное напряжение, только потребуется заново рассчитать номинал сопротивления резистора, задействованного в схеме. В этом случае также нужно повышать напряжение до засвечивания светодиода. Напряжение, при котором произойдет свечение, и будет номинальным, на которое он рассчитан.

При неизвестных характеристиках светодиода обязательно необходимо рассчитывать его значения номинального тока и падения напряжения, чтобы предотвратить быстрый выход из строя.

Особенности лент SMD5730

Применяя высокоэффективные светодиоды 5730, характеристики и свойства которых заключаются в высокой теплопроводности и низком сопротивлении, обеспечивают длительный срок службы устройства. Они устойчивы к вибрации, повышенной влажности окружающей среды и перепадам температуры. Достаточно малы, имеют широкий угол свечения и прекрасно подходят для любых поверхностей при монтаже. Их можно приобрести в катушках и лентах.

Многим нравится использовать светодиоды 5730, характеристики которых подходят для применения в различных устройствах, что является очень удобным как для обыкновенных пользователей, так и для дизайнеров

Они являются незаменимыми для освещения торговых и офисных помещений, где важной считается не только высокая энергоэффективность, но и комфортная светопередача

Для тех, кто использует светодиоды, маркировка, характеристика и свойства имеют немаловажное значение. У них есть ряд превосходств над своими предшественниками, а именно:

— люминофорные белые светодиоды номинальной мощностью в 0,5 Вт отличаются значительным сроком эксплуатации, стабильными показателями и качественным исполнением;- высокая устойчивость к перепадам температуры, вибрациям и повышенной влажности окружающей среды;- деградация светового потока — не больше чем 1% за 3000 часов работы;- корпус изготовлен из качественного термостойкого полимера, который выдерживает до +250 °С;- светодиоды полностью пригодны для пайки оплавлением

Виды и типы SMD

Условно почти все светодиоды делят на две глобальные категории:

предназначенные для освещения;
предназначенные для индикации состояния электронных устройств.

Для первой категории SMD-элементы практически полностью вытеснили выводные, во второй – оставили им узкую нишу. Поэтому для излучающих элементов поверхностного монтажа можно применить ту же классификацию.

Линия раздела проходит по техническим характеристикам:

для осветительных элементов важен световой поток и требуется цвет, близкий к естественному;
индикаторным элементам важны не столько цвет и яркость, сколько контрастность к окружающему фону.

Поэтому для индикации можно использовать LED со свечением p-n перехода, а для освещения – только с люминофорным покрытием. Хотя это тоже достаточно условно – никто не запрещает для индикации применять приборы с люминофором и белым свечением.

Светодиод белого свечения, индицирующий подачу питания на плату.

Все это относится к LED оптического, видимого диапазона. Как отдельный тип светодиодов SMD надо упомянуть приборы со спектром излучения, лежащим за пределами восприятия человеческого глаза. К таким относятся ультрафиолетовые и инфракрасные излучатели. Первые применяются для создания компактных источников УФ-излучения. Их используют для детекторов валют, для поиска биологических следов и т.д. Вторые применяются в системах передачи сигналов – в пультах дистанционного управления бытовой аппаратурой, в системах охранной сигнализации и т.п. Эти светодиоды также выпускаются в формате SMD.

Также надо упомянуть LED-матрицы для систем освещения, произведенные по самой прогрессивной на сегодняшний день технологии COB. Вопреки бытующему мнению, этот принцип производства вовсе не противоречит формату SMD. И COB-светодиоды производятся, в том числе, в виде Surface Mounted Device.

Принцип работы и конструктивные особенности светодиодов

Первые подобные элементы не предназначались для освещения помещений. Их световой поток был настолько слаб, что использовали их только для индикации. Однако инженеры правильно оценили потенциал, вложив в это изобретение массу времени и сил. И результат не заставил себя долго ждать – светодиоды стали развиваться настолько стремительно, что удивили и самих создателей. И вот уже наряду с обычными индикаторами на прилавках можно найти и сверхъяркие светодиоды, характеристики которых превосходят предшественников в разы, даже таких, как галогеновые лампы. А ведь они считались самыми яркими источниками света. Так как же работает подобный кристалл?

Принцип его работы основан на движении отрицательных и положительных частиц, которые под воздействием напряжения перемещаются, создавая световое излучение. Но вряд ли уважаемому читателю захочется вникать во все научные термины, а значит, будем объяснять все понятным простому обывателю языком.

Приблизительный принцип работы светодиода схематически

Конструкция такого светового элемента имеет 3 основные части:

Катод. В индикаторных диодах со слабым свечением он прекрасно виден. Катод имеет форму флажка;
Анод. Это тонкий ровный провод;
Корпус, состоящий из прочной прозрачной или цветной эпоксидной смолы.

Этот небольшой ликбез необходим. Ведь если при сборке схемы на анод подать «минус» а на катод «плюс», то никакого свечения получить не удастся. Если говорить о внешнем виде индикаторных диодов, то анод, требующий подачи положительного заряда, всегда можно определить по более длинной ножке.

Можно увидеть, что у светодиода одна ножка длиннее

Что это такое

Светодиодная лента RGB имеет три кристалла (разноцветные светодиоды). Каждый светодиод отвечает за свой цвет: R-Red (красный), G-Green (зелёный), B-Blue (синий). В результате смешения этих базовых цветов получаются самые разнообразные оттенки, это значит, что светодиодные ленты RGB имеют широкий цветовой спектр.

Когда один из основных трёх компонентов приобретает наибольшую интенсивность, получаемый цвет приобретает оттенок основного (красноватый, зеленоватый или голубоватый). В случае если два основных компонента имеют одинаковую степень интенсивности, тогда получаемый цвет является оттенком вторичного цвета (голубоватый, пурпурный или желтый). Вторичный цвет формируется суммой двух основных цветов одинаковой интенсивности: голубой получается в результате смешения зеленого и синего, пурпурный – красного и синего, желтый – красного и зеленого. Каждый вторичный цвет является дополнением одного основного цвета. Когда основной и вторичный цвета складываются вместе, получается белый. Голубой дополняет красный, пурпурный – зеленый, а желтый – синий.

Мир светодиодов: краткий обзор предложений современных производителей

Первые удачные эксперименты были проведены более ста лет назад. Но только в конце 70-х прошлого века удалось создать образцы, пригодные для коммерческого применения.

Разные комбинации полупроводниковых материалов создают волны определенной длины

Для зеленого цвета применяют AlGaInP (Алюминий-Галий-Фосфид индия). Красный получается с использованием AlGaAs (Алюминий-Арсенид галлия). Долгое время не могли найти комбинацию для синего. Только в 90-х годах был найден подходящий состав, за который авторы получили Нобелевскую премию. Сочетание перечисленных цветов позволило создать белый свет. С этого времени был дан старт массовому внедрению технологий данной категории в разные сферы человеческой деятельности.

Индикаторные светодиоды

Конструкция прибора DIP типа

Для концентрации светового потока функции отражателей выполняет опорная пластина и стенки. Такие приборы выпускают с выпуклыми линзами и прямоугольными торцами диаметром от 3 до 10 мм. Их подключают к источникам питания 2,5-5 В с ограничением по току до 20-25 мА. Угол рассеивания не превышает 140°. Яркость – до 1,1 люмен.

Индикаторные светодиоды ранее применяли для создания фонарей, светофоров, информационных стендов и рекламных табло. В наши дни появились новые модификации полупроводниковых приборов с большей силой света.

Оригинальная подсветка сценических костюмов

На практике пригодятся следующие преимущества индикаторных светодиодов:

низкая стоимость;
хорошая защищенность от влаги и других неблагоприятных внешних воздействий;
безопасные токи и напряжение питания;
небольшое потребление энергии.

Последний пункт надо дополнить низким выделением тепла. Такие устройства способны функционировать долгосрочно в широком температурном диапазоне без специальных охлаждающих радиаторов.

Осветительные светодиоды

Полупроводниковые приборы SMD, как наиболее распространенные изделия, подробно рассмотрены ниже. Их создают в стандартных размерах на специальной подложке, которая хорошо приспособлена для последующего монтажа на печатную плату.

Излучающее поле лампы, созданное из SMD светодиодов

Для улучшения защищенности полупроводники закрепляют на подложке внутри литого пластикового корпуса. Верхняя полусферическая часть образует линзу, что помогает сузить световой поток.

«Пиранья». Грозное название этой категории подчеркивает высокую эффективность приборов

Следующая группа изделий создана специально для освещения. На подложке размещают синие светодиоды. Сверху – слой люминофора. В данном случае применяют большее количество кристаллов на единицу поверхности по сравнению с технологией SMD. Это позволяет получить сильный световой поток.

Мощную матрицу категории COB (Chip On Board) надо охлаждать. Такие лампы устанавливают в автомобильные фары ближнего и дальнего светаТехнология Chip On Glass («Чип-на-стекле»)

На фото изображены основные стадии производственного процесса:

Создается подложка из стекла нужной формы.
На ней закрепляют последовательно полупроводниковые кристаллы.
Сверху устанавливают слой люминофора.
Далее – финишное защитное покрытие.

В цоколе лампочки размещают блок питания, который создает постоянное напряжение с нужной силой тока.

Плюсы и минусы осветительных светодиодов

Выяснив, какие бывают светодиоды, надо перечислить их преимущества по сравнению с альтернативными изделиями:

Лучшие полупроводниковые приборы способны обеспечить более 200 люменов на 1 Вт энергии. Это потребление на 80-85 % меньше по сравнению с типовыми лампами накаливания.
Качественные светодиодные светильники устойчивы к вибрациям, перепадам напряжения в сети. Долговечность лучших изделий приближается к 100 тыс. часов, что эквивалентно белее чем 11 годам непрерывной эксплуатации.
Отсутствие ртутных и других вредных соединений вместе с прочной рассеивающей колбой повышает уровень безопасности.

Не забывайте, что в экономический расчет надо включать все сопутствующие расходы. Светодиодные источники, сделанные известными производителями, стоят дорого. Только через несколько лет получится окупить первоначальные инвестиции. Также надо отметить:

Мерцание при недостаточно качественной сборке блока питания.
Небольшой угол рассеивания.
Различные технические характеристики в одной товарной партии.
Узкий диапазон цветовой температуры, несоответствие параметра паспортным данным.