Светодиоды характеристика подключение маркировка установка. Цветовая температура LED-источников

Светодиоды характеристика подключение маркировка установка. Цветовая температура LED-источников

Одним из важных параметров светодиодных источников является температура свечения. Единицы измерения этой величины – градусы Кельвина (К). Следует отметить, что все источники света по температуре свечения разделяют на три класса, среди которых теплый белый имеет цветовую температуру менее 3300 К, дневной белый – от 3300 до 5300 К и холодный белый свыше 5300 К.

Обратите внимание! Комфортное восприятие человеческим глазом светодиодного излучения непосредственно зависит от цветовой температуры LED-источника.

Цветовая температура обычно указывается на маркировке светодиодных ламп. Она обозначается четырехзначным числом и буквой К. Выбор LED-ламп с определенной цветовой температурой напрямую зависит от особенностей применения ее для освещения. Предложенная ниже таблица отображает варианты использования светодиодных источников с разной температурой свечения:

Волновая природа цвета позволяет выразить цветовую температуру светодиодов, используя длину волны. Маркировка некоторых светодиодных приборов отражает цветовую температуру именно в виде интервала различных длин волн. Длина волны имеет обозначение λ и измеряется в нанометрах (нм).

Применение светодиодов. LED технологии и их применение

Виды светодиодов. Виды и основные параметры светодиодов

На схеме светодиод обозначается как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на его излучающий характер. В продаже имеется большое количество типов светодиодов, которые различаются между собой функциональным назначением, конструкцией, мощностью, цветом свечения и другими свойствами.

По назначению светодиоды разделяют на два вида – индикаторные и осветительные.

Индикаторные:

• светодиоды SMD;
• сверхъяркие Super Flux “Piranha”;
• DIP светодиоды (Direct In-line Package);
• Straw Hat («соломенная шляпа»).

Осветительные:

• COB (Chip On Board) светодиоды;
• SMD LED;
• филаментные (Filament LED).

Индикаторные

Индикаторные светодиоды отличаются малой мощностью и умеренной яркостью свечения. Используются для цветовой индикации режимов работы различных приборов и оборудования, а также для подсветки дисплеев и приборных щитов. Разновидности индикаторных светодиодов:

• DIP-светодиоды. Кристалл-излучатель находится в выводном корпусе, который чаще всего представляет собой выпуклую линзу. Минус – малый угол рассеивания излучения.
• «Пиранья» – излучатель сверхвысокой яркости с четырьмя выводами, обеспечивающими его удобное крепление на плате. Востребован для подсветки приборов в автомобилях и в рекламных вывесках.
• «Соломенная шляпа». Цилиндрический двухвыводный прибор со значительным углом рассеивания излучения и увеличенным диаметром линзы. Применяется в декоративных конструкциях и светосигналах тревоги.
• SMD-светодиоды. Приборы сверхвысокой яркости располагаются в корпусах, рассчитанных на SMT-монтаж. В их маркировке указываются размеры в дюймах (их сотых долях) или в мм. На базе SMD-светодиодов изготавливаются светодиодные ленты.

Осветительные

Осветительные светодиоды встречаются в конструкции фонарей, фар, лент. Отличаются мощностью и яркостью свечения. Большинство осветительных приборов размещают в корпусах для SMT-монтажа. Изготавливаются в двух разновидностях белого цвета:

• cool white – холодный;
• warm white – теплый.

Осветительный SMD-светодиод представляет собой теплоотводящую подложку, на которой смонтирован излучающий кристалл, обработанный люминофорным составом.

Маркировка светодиодов smd. Что лучше COB или SMD?

Сегодня мы поговорим о том, что такое COB и SMD светодиоды , а также расскажем об их основных характеристиках и отличиях. Начнем мы с SMD светодиодов. SMD (Surface-Mount-Device – монтируемый на поверхность прибор) – это самые популярные светодиоды на рынке. Свою популярность SMD приобрели благодаря универсальной микросхеме со светодиодами на плате.

По старой технологии при изготовлении приходилось использовать провода, а благодаря светодиодной технологии SMD можно выполнить монтаж даже на довольно малых электронных приборах, поскольку монтаж будет занимать немного места. Также такие светодиодные лампы очень экономичны и долговечны.

Виды SMD светодиодов

SMD светодиоды обладают способностью давать свет как белому, так и другим цветам. Поэтому такие диоды отлично подходят для основного и декоративного освещения. Итак, светодиоды SMD можно разделить на:

• Монохромные имеют кристалл, дающий свет только одному цвету.
• Многоцветные имеют кристаллы трех цветов (RGB), посредством сочетания которых можно получить свет желаемого оттенка. Часто такие диоды используются в цветной светодиодной ленте.

SMD светодиоды разделяют и по температуре свечения:

• теплый белый (3000К) – желтоватый свет, создающий уют;
• нейтральный белый (4100К) – дневной свет;
• холодный белый (6000К) – яркий и холодный свет, который лучше подходит для работы.

Кстати, понять, какая температура света у диода можно только по его внешнему виду. Если светодиод имеет бледный желтый цвет, то свет будет холодным, а если приближенный к оранжевому – теплым.

Также такие светодиоды отличаются типоразмером корпуса. Светодиоды SMD выпускают несколько размеров от чего зависит их мощность. Наиболее распространенные типы корпусов SMD светодиодов – 2835, 5050 и 5630. Их чаще всего используют при производстве светодиодных лент.

Маркировка SMD светодиодов

Когда мы видим маркировку SMD светодиодов, то обращаем внимание на четыре рядом стоящие цифры. Расшифровать их гораздо проще, чем может показаться на первый взгляд, ведь в основе этой маркировки размеры светодиодов в миллиметрах и без запятой. Например, когда мы видим SMD 5050, то это означает, что размер данного светодиода 5 миллиметров в длину и 5 миллиметров в ширину. Большой ассортимент SMD ламп и лент представлен в сети магазинов Brille . Здесь можно подобрать лампу со светодиодами требуемого вам размера и нужной цветовой температуры.

Основные типоразмеры SMD светодиодов:

SMD 0603

• Размер, мм - 1,6 х 0,8
• Светодиод - полупроводниковый однокристальный
• Свечение - Монохром
• Применение - Подсветка панелей, микроэлементов, в небольших осветительных приборах

SMD 0805

• Размер, мм - 2 х 1,25
• Светодиод - полупроводниковый однокристальный
• Свечение - Монохром
• Применение - Подсветка небольших приборов, циферблатов и панелей.

SMD 1206

• Размер, мм - 3,2 х 1,6
• Светодиод - полупроводниковый однокристальный
• Свечение - Монохром
• Применение - При изготовлении светодиодных ламп, а также в декоративной подсветке и подсветке небольших приборов.

• Размер, мм - 2,8 х 3,5
• Светодиод - полупроводниковый однокристальный
• Свечение - Монохром
• Применение - В светодиодных лентах, лампах, автолампах
• Особенности - Могут иметь кристаллы разной мощности

• Размер, мм - 3,5 х 2,8
• Светодиод - полупроводниковый однокристальный
• Свечение - Монохром
• Применение - В светодиодных лентах, лампах, линейках и т.п.
• Особенности - Теплостойкий пластик

SMD 4008

• Размер, мм - 4,0 х 0,8
• Светодиод - полупроводниковый однокристальный
• Свечение - Монохром
• Применение - Когда нужно достичь бокового свечения
• Особенности - Свет направлен в сторону, а не вверх

SMD 5050

• Размер, мм - 5,0 х 5,0
• Светодиод - полупроводниковый
• Свечение - Монохром
• Применение - Широко применяется
• Особенности - Мощный

RGB SMD 5050

• Размер, мм - 5,0 х 5,0
• Светодиод - полупроводниковый
• Свечение - Многоцветные
• Применение - Светодиодные ленты, цветомузыка, декоративная подсветка.
• Особенности - Свет разных цветов

• Размер, мм - 5,7 х 3,0
• Светодиод - полупроводниковый однокристальный
• Свечение - Монохром
• Применение - В изготовлении светодиодных ламп и комплектов переоборудования

SMD светодиоды – характеристики

LED поверхностного монтажа (SMD – Surface Mounting Device) с размерами чипа 3,5 x 2,8 мм создали еще в 2000-х годах. Изобретение произвело фурор и завоевало лидерские позиции на рынке. Позже изобрели более яркий аналог - SMD 5050 .

Массовое производство светильников с SMD-светодиодами началось с 2009 года. Параметры матриц заключались в следующем:

• мощность одного чипа – от 0,01 до 0,2 Вт;
• размеры – от 1,4 до 6 мм;
• наличие кристаллов в количестве от 1 до 3, установленных на основе из керамики или алюминия.

Кристаллы создаются искусственным образом с использованием накладываемых и соединяемых подложек из наносапфира и галлия с основанием.

Сверху чип покрыт люминофором оранжевого или желтого цвета. Первый излучает белый свет теплой температуры свечения (2700-3500K); второй – холодной (6000-6500K). RGB модели, позволяющие выбрать цвет свечения (синий, зеленый, красный); люминофоры не содержат.

Обозначение светодиодов. Обозначение светодиода

Практически тот же диод, и проводимость у него односторонняя, но при пропускании прямого тока он светится. И это уже его основная функция. И так, светодиод, это диод, который при пропускании через него прямого тока излучает свет.

Светодиоды мы встречаем часто, - индикаторы у различной аппаратуры, бывают светодиодные фонарики, ёлочные гирлянды, рекламные табло, осветительные лампы и даже светофоры.

Рис. 1. Как выглядит обычный индикаторный светодиод, обозначение на схемах.

На рисунке 1 показано как выглядит обычный индикаторный светодиод. Конечно больше он похож на лампочку с двумя проволочными выводами. Но! У этой «лампочки» есть анод и катод, и горит она только если анод подключен к плюсу источника питания, а катод к минусу (анодный вывод обычно длиннее катодного).

Но и это еще не все! В отличие от лампочки светодиод нельзя подключать непосредственно к источнику питания, а только через токоограничительный резистор. Поскольку светодиод все же диод, он имеет довольно низкое прямое сопротивление и диодную характеристику.

То есть, существует такая странная вещь, как Падение прямого напряжения на диоде. Так вот, в отличие от номинального напряжения лампочки, здесь зависимость тока от напряжения работает совсем не по Закону Ома. То есть, хорошо пропускать ток в прямом направлении диод начинает только тогда, когда напряжение на нем больше некоторого значения.

И при этом, ток резко возрастает, что может привести к повреждению диода или светодиода. Поэтому, если вы подключите светодиод прямо к батарейке (без токоограничительного резистора), то очень высока вероятность того, что светодиод перегорит.

Принцип работы светодиода для чайников. Что такое светодиод простыми словами

Светодиод – это полупроводниковое устройство, создающее излучение при прохождении через него электрического тока. Из чего состоит светодиод: из кристалла, заключенного в защитный корпус с выводами. Кристалл расположен на непроводящей подложке и излучает определенный цвет. Для получения нужного свечения используются химические составы из различных полупроводников и люминофоры.

Кристалл состоит из двух и более полупроводников разного типа проводимости. Принцип работы светодиода следующий – в прямом направлении через него пропускают электрический ток. В электронно-дырочном переходе на границе двух веществ происходит движение электронов и дырок, в результате чего выделяется энергия в виде кванта света и прибор начинает светить.

Преимущества:

• высокая светоотдача;
• высокая механическая прочность и виброустойчивость;
• долгий срок работы;
• малый нагрев;
• от количества циклов включения-выключения не зависит срок работы;
• различный спектр белых светодиодов – от 2700 К до 6500 К;
• спектральная чистота, полученная благодаря принципу устройства;
• отсутствует задержка при включении;
• широкий диапазон углов излучения (от 15 градусов до 180 градусов) ;
• электрическая безопасность, так как не требуются высокие напряжения;
• отсутствие чувствительности к низким температурам;
• надежность;
• разнообразие форм;
• экономичность;
• экологичность, ввиду отсутствия в конструкции светодиода ртути и других вредных компонентов в составе светоизлучающего диода.

Недостатки:

• нельзя допускать работы при высоких температурах – кристалл начинает деградировать;
• высокая стоимость готового изделия.

Применение:

• уличное, домашнее и производственное освещение;
• индикация;
• фонари и светофоры;
• подсветка экранов телефона, телевизора, компьютера и других жидкокристаллических дисплеев;
• игрушки, значки и другие развлекательные элементы;
• диодные дорожные знаки;
• световые шнуры Дюралайт;
• в фитолампах.

Осветительный прибор на основе светодиодов состоит из:

• излучающего диода;
• драйвера;
• цоколя;
• корпуса.

Из крупных производителей светодиодов можно выделить японскую фирму Nichia Corporation и ее подразделение Nichia Chemical. Они являются лидерами по изготовлению сверхъярких диодов синего, белого и зеленого цвета. Также изготовлением излучающих диодов занимаются компании Phillips, Cree, Seoul Semiconduction из российских можно выделить Оптоган и Светлана-Оптоэлектроника.

В Nichia Chemical впервые разработали белый и синий светодиод.

Светодиод устройство.  

1 — Эпоксидная линза
2 — Проволочный контакт
3 — Отражатель
4 — Полупроводник (Определяет цвет свечения)
5 и 6 — Электроды
7 — Плоский срез

В основании светодиода закрепляются катод и анод. Все устройство сверху герметично закрыто линзой. На катоде установлен кристалл. На контактах имеются проводники, которые подсоединены к кристаллу p-n-переходом (проволока соединения для объединения двух проводников с различными типами проводимости). Для создания стабильной работы светодиода применяется теплоотвод, который необходим для осветительных приборов. В индикаторных приборах тепло не имеет решающего значения.

DIP-диоды имеют выводы, которые монтируются в отверстия печатной платы, они при помощи пайки подсоединяются на электрический контакт. Имеются модели с несколькими кристаллами различного цвета в одном корпусе.

SMD-светодиоды сегодня являются наиболее востребованными источниками света любых форматов.

• Основа корпуса, куда крепится кристалл, является отличным проводником тепла. Благодаря этому в разы улучшился отвод тепла от кристалла.
• В структуре белых светодиодов между линзой и полупроводником имеется слой люминофора, который нейтрализует ультрафиолет и задает необходимую цветовую температуру.
• В SMD-компонентах, имеющих широкий угол излучения, линза отсутствует. При этом сам светодиод выделяется формой параллелепипеда.

Светодиод принцип работы. Как устроены и работают светодиоды

Обычный индикаторный светодиод изготавливают в эпоксидном корпусе с диаметром 5 мм и двумя контактными выводами для подключения к цепям электрического тока: анодом и катодом. Визуально они отличаются по длине. У нового прибора без обрезанных контактов катод короче.

Запомнить это положение помогает простое правило: с буквы «К» начинаются оба слова:

• катод
• короче

Когда же ножки светодиода обрезаны, то анод можно определить подачей на контакты напряжения 1,5 вольта от простой пальчиковой батарейки: свет появляется при совпадении полярностей.

   Устройство светодиода

Светоизлучающий активный монокристалл полупроводника имеет вид прямоугольного параллелепипеда. Он размещён около светоотражающего рефлектора параболической формы из алюминиевого сплава и смонтирован на подложке с не токопроводящими свойствами.

   Устройство светодиода на подложке

На окончании светового прозрачного корпуса из полимерных материалов расположена линза, фокусирующая световые лучи. Она совместно с рефлектором образует оптическую систему, формирующую угол потока излучения. Его характеризуют диаграммой направленности светодиода.

   Девиация угла свечения светодиода

Она характеризует отклонение света от геометрической оси общей конструкции в стороны, что приводит к увеличению рассеивания. Такое явление возникает из-за появления при производстве небольших нарушений технологии, а также старения оптических материалов во время эксплуатации и некоторых других факторов.

Внизу корпуса может быть расположен алюминиевый или латунный поясок, служащий радиатором для отвода тепла, выделяемого при прохождении электрического тока.

Этот принцип конструкции широко распространен. На его основе создают и другие полупроводниковые источники света, использующие иные формы структурных элементов.