Светодиоды обзор: Светодиодные лампы для дома и авто, светодиодные ленты

Содержание

Характеристики светодиодов, обзор предложений и подключение

Эти полупроводниковые приборы отличаются хорошими потребительскими характеристиками при разумной стоимости. Их применяют в быту, для решения коммерческих и производственных задач. Для правильного выбора надо знать не только общие характеристики светодиодов. Пригодятся сведения о современных моделях, электрических схемах рабочих устройств. В этой статье вы найдете ответы на эти и другие практические вопросы.

Чадящий факел и гаснущие от дуновения ветерка свечи выглядят интересно только в компьютерных играх. В реальной жизни Лара Крофт явно отдаст предпочтение универсальному фонарю на светодиодах

Содержание статьи

Что такое светодиод – принцип действия

Принцип действия полупроводникового светодиода

На этом рисунке схематично изображено излучение (hv) c длиной волны (Lp) примерно 250 мкм. Оно создано в p-n переходе (полупроводник прямосмещенного типа) при рекомбинационном переходе инжектированных носителей на другой энергетический уровень.

В этой фразе есть несколько общеизвестных слов. Для расшифровки специфических терминов и понятий нужно изучить соответствующий раздел науки. Но на самом деле углубление в физику процесса не имеет практического значения. Вполне достаточно знать, что светодиод – полупроводниковый прибор. Он излучает в видимом диапазоне спектра при пропускании тока ограниченной величины в прямом направлении.

Конструкция и типовые части светодиодаЭлектрическая схема подключения

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:

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

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

К сведению! При сравнении разных видов изделий надо отметить позитивно ремонтопригодность SMD модификаций. Светодиоды COB при выходе из строя приходится заменять.

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.

К сведению! Некоторые недостатки объясняются сомнительным происхождением готовой продукции.

Для получения надежных гарантий приходится приобретать изделия известных торговых марок, что увеличивает затраты.          

Основные характеристики светодиодов

Изложенные ниже сведения следует изучить для более точного выбора изделий. В комплексной оценке учитывают следующие факторы:

  • параметры источника питания;
  • характеристики светового потока;
  • потребление электроэнергии;
  • долговечность.

Ток потребления

Приборы, которые причислены к индикаторной категории, потребляют не более 20 мА. Мощные осветительные светодиоды – до 300 мА и даже более того. Источник питания и провода должны быть рассчитаны на соответствующие нагрузки.

Следует подчеркнуть необходимость поддерживать стабильный ток светодиода. При незначительном повышении этого параметра меняются характеристики спектра, ускоряется деградация кристалла. Дальнейший рост приводит к разрушению полупроводника.

Чтобы исключить подобные негативные воздействия в цепь питания устанавливают специализированный стабилизатор тока («драйвер»)

Напряжение

Этот параметр определяет падение напряжения на светодиоде при прохождении через него номинального тока. Точная величина указана в техническом паспорте изделия. Значение не является единым даже для одинаковых групп. Так, например, на белом индикаторном светодиоде падение может составить 3 В, а на красном – 1,8 В.

Сопротивление

Минимальное электрическое сопротивление светодиодов заставляет применять в обязательном порядке защитные средства. Для ограничения силы тока при подключении к источнику питания надо обязательно использовать резистор

С применением указанных на рисунке ниже приведен пример, как рассчитать сопротивление для светодиода. Падение напряжения на нем будет составлять 7,2 В:

Uип (постоянное напряжение источника питания) – Uр (падение напряжения на светодиоде) = 9-1,8.

Сопротивление вычисляют по закону Ома:

R=U/I=7,2/0,02=360 Ом.

К сведению! Выбирайте изделие из стандартной номенклатуры с большим значением. Помните о том, что резисторы выпускают в разных классах точности, поэтому разница параметров может превышать 10% в одной партии.

При последовательном подключении складывают падение напряжения на каждом полупроводниковом элементе. Расчеты выполняют по приведенной выше схеме.

Исключите подключение светодиодов параллельно к одному резистору

Значительный разброс параметров полупроводниковых приборов будет сопровождаться разной интенсивностью свечения. Как отмечено ранее, даже небольшое превышение номинальной силы тока значительно ускоряет деградацию, увеличивает риск поломки изделия.

Мощность светодиодных ламп

Падение напряжения на подобных индикаторных светодиодах составляет 2,4 В, а ток – 20 мА

При этих исходных параметрах прибор потребляет 0,048 Вт в час (1,152 Вт – за сутки, 34,56 – за месяц). Но требования возрастают, когда нужно создать достаточно сильный источник света.

Допустим, необходим прожектор мощностью 100 Вт который составляется из полупроводниковых одноваттных матриц с падением напряжения 3 В на каждой. При параллельном подключении понадобится применить источник тока на 33 А (100 × 0,33).

Это очень много. Для прокладки сети питания понадобится алюминиевый проводник сечением более 8 мм кв., соответствующий стабилизатор.Разумеется, подобные решения нецелесообразны.

Вместо них применяют такие электрические схемы

Подбирают количество элементов в каждой цепи так, чтобы напряжение питания составляло от 12 до 24 В. Для нашего примера можно применить группы по 8 светодиодов. Подойдет стабилизатор на ток 12×0,33=3,96 А, что не вызовет никаких существенных затруднений и лишних финансовых затрат.

Светоотдача, угол свечения

В наши дни почти забыты оценки эффективности осветительных приборов по мощности. Это правильно, так как «лампочка на 40 Вт» не является достаточно информативным определением. Действительное значение имеет то, какой именно результат будет обеспечен соответствующим устройством. Для этого применяют понятие светового потока. Он определяет количество энергии, которое перемещается волнами соответствующей части спектра через определенную площадь за единицу времени.

Параметр измеряется в люменах.

Мощность разных осветительных приборов, ВтСветовой поток, лм
250400700900120018002500
Лампа накаливания20406075100150200
Люминесцентная лампа6-710-1215-1719-2026-2942-5064-80
Светодиоды1,5-2,54-66-88-1011-1417-1921-28

К сведению! Современные полупроводниковые приборы способны при потреблении 1 Вт создавать поток света до 140 лм. Это более чем в 10 раз эффективнее по сравнению с классической лампой накаливания.

Этот рисунок наглядно демонстрирует различные углы свечения

Узконаправленные источники применяют в нишах стен, для подсветки отдельных декоративных предметов, функциональных зон. Для увеличения угла рассеивания применяют специализированные линзы. Надо понимать, что наличие дополнительных элементов в оптическом тракте несколько снижает эффективность.

Цветовая температура

Этот параметр указывают на упаковке и в сопроводительной документации

Он характеризует самые мощные составляющие в спектре излучения. Каждый человек по-своему воспринимает волны разной длины, поэтому точные универсальные рекомендации не уместны.

Для корректной оценки надо учитывать коэффициент цветопередачи (обозначение – «CRI»). При значении параметра более 80 можно говорить о хорошем качестве. В ртутных газоразрядных лампах, например, CRI от 40 до 60. Не сложно убедиться на практике в том, как сильно искажаются соответствующими уличными фонарями естественные оттенки.

Размер чипов, кристаллов, дополнительные критерии качества

Для тщательного сравнения продукции разных брендов надо проверять одновременно несколько важных параметров. Допустим, что надо купить мощные светодиоды для фонариков. Характеристики в рекламном объявлении подходят, а цены разумные. Не делайте поспешные выводы.

Убедитесь, что правильно приведены размеры кристалла. Иногда указывают «mil». Но это не привычные миллиметры, а обозначение тысячной одного дюйма. Для перевода используйте коэффициент 0,0254:

35mil×0,0254=0,889 мм.

Современный штангенциркуль с цифровой индикацией выполняет измерения с точностью до 0,01 мм

Один кристалл на мощных светодиодах потребляет до 300 мА в нормальном (долговременном) режиме использования. По количеству этих элементов можно определить суммарные показатели светодиода.

Матрица на 100 Вт

Ответственные производители применяют стандартные равные размеры сторон 30-45 mil. Сомнения возникают при обнаружении меньших габаритов. Такие прямоугольники из полупроводников отличаются меньшими токами потребления (мощностью) на 50% и более того.

Без внимательного изучения подделку сложно отличить от оригинала

Совпадают посадочные размеры, похож внешний вид. Только после включения выясняется, что сила света меньше, либо спектр излучения не тот.

Эти данные помогут сделать правильный вывод:

  • Эффективный отвод тепла обеспечивает медь. Основания из алюминия дешевле. Они выполняют свои функции недостаточно качественно, что затрудняет поддержание оптимального температурного диапазона.
  • В изделиях известных торговых марок питание к кристаллу подводят двумя и большим количеством проводников из тончайших золотых нитей. Дешевая альтернатива – один медный проводник.
  • Современные качественные светодиоды способны выполнять свои функции на протяжении 60 тыс. часов и даже более при температуре +100°C. Недорогие подделки сомнительного качества менее долговечны. Они выходят из строя при нагреве от +60°C до +95°C.
Равномерное свечение кристаллов – признак хорошего качества

SMD светодиоды, характеристики, отличия популярных серий

Конструкция прибора

Эти светодиоды в базовом оснащении защищены от перегрева. Стандартные размеры, форма и расположение выводов упрощают монтаж с применением средств автоматизации. Такой подход позволяет применять современные производственные технологии, снижать издержки.

2835 SMD LED: параметры, особенности применения

В маркировке светодиодов зашифрованы размеры. 2835 SMD – это 2,8 мм глубина и 3,5 мм ширина по максимальным габаритам корпуса

Этот прибор создан с применением полимерных материалов, которые отличаются стойкостью к высокотемпературным воздействиям. Они без повреждений выдержат +240°С. Но такие экстремальные режимы следует исключить, чтобы не повредить полупроводниковый кристалл. Типовая деградация в качественных изделиях этой серии не превышает 5% за 3 тыс. часов. Особенность. Этой серии являются увеличенные габариты контактных элементов для ускорения отвода тепла.

Технические характеристики SMD 2835 приведены в таблице:

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Высота корпусамм0,8
Ток потреблениямА25; 60; 150; 300
Мощность кристалловВт0,09; 0,2; 0,5; 1
Падение напряженияВ3,2
Бытовые лампы

Хорошие технические характеристики светодиода 2835 дополнены демократичной стоимостью. Эти приборы применяют для изготовления недорогих светильников, светодиодных лент.

Характеристики светодиодов 5050

Конструкция и особенности подключения выводов

Изделия этой серии отличаются хорошими показателями при компактных размерах. Именно на их основе в свое время были созданы первые специализированные лампы для автомобильной техники, светодиодные ленты. Разработчикам удалось разместить в небольшом корпусе три кристалла, которые при потреблении 1 Вт способны обеспечить световой поток до 80 лм.

Из этих компонентов были созданы первые «кукурузы», которые полноценно заменяли традиционные лампы накаливания мощностью 80-100 Вт

Уровень деградации за 3 тыс. рабочих часов в этих изделиях был снижен на 20% по сравнению с предыдущим примером (серия 2835). В отдельных модификациях стали применять диоды разных цветов комбинации R-G-B. Применив соответствующие контроллеры, можно организовать раздельное управление работы кристаллами.

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Индекс CRI (цветопередача)Ra80-90
Ток потреблениямА20*3=60
Мощность кристалловмВт210
Падение напряженияВ3,3
Угол свеченияградусы125
Световой потоклм18

Светодиоды SMD 5730: характеристики, важные нюансы

Эти приборы – развитие популярной серии 5050. В таблице приведены средние данные по изделиям известных брендов с применением цветовой температуры кристаллов на уровне 6 тыс. Кельвинов.

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Световой потоклм55
Ток потреблениямА150
Мощность кристалловмВт210
Падение напряженияВ3,4
Угол рассеиванияградусов120

Заметно увеличен световой поток, мощность. Улучшен теплоотвод. Деградация при контрольном времени 3 тыс. часов не превышает 1%. Эти приборы можно применять в схемах с питанием импульсным током (до 170 мА).

К сведению! Несмотря на повышение рабочей температуры, специалисты советуют строго соблюдать границы рекомендованного диапазона. В предельных режимах быстро вырабатывается ресурс.

Размеры светодиодов разных серий

Мощные светодиоды Cree

Если понадобились сверхяркие  светодиоды 3 Вольта надо обратить внимание на продукцию этого производителя из США.

Под брендом Cree выпускают мощные источники света для автомобилей, проекторной техники, стационарных и переносных прожекторов

Характеристики светодиодов Cree серии XM-L:

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Световой потоклм165-300 (максимум- выше 1000 лм)
Ток потребления (номинальный)мА700
МощностьВт2
Индекс CRI (цветопередача)Ra80-90
Падение напряжения при токеВ/мА2,9/700; 3,1/1500; 3,35/3000
Угол свеченияградусов125
Рабочая температура°CОт -40 до +85
Улучшенные характеристики светодиодов XHP35 подходят для изготовления мощных фонарей

Эти приборы рассчитаны на максимальный ток потребления до 1050 мА, мощность – до 13 Вт. Падение напряжения составляет 11,3В при 350 мА. Коэффициент CRI более 90 обеспечивает отсутствие искажений в цветопередаче.

Для получения таких характеристик сверхяркие светодиоды данной серии были созданы по специальной технологии. Мощное излучение с равномерным распределением в спектре обеспечивают 4 области в одном кристалле. Такое решение позволило уменьшить размеры, увеличило прочность конструкции, устойчивость к механическим воздействиям.

Проверка светодиода с применением мультиметра

Для тестирования этих приборов подойдут те же методики, что и для обычных полупроводниковых диодов. Следует только учитывать большее падение напряжения (от 1,8 В в индикаторных до 11 В – в световых модификациях). При работе надо применять стандартные средства снятия электростатических зарядов, чтобы не повредить p-n переход.

Тестер включают в режим проверки диодов

Соблюдая полярность, касаются щупами выводов. Исправный прибор светится. Расположение анода и катода можно найти в техническом описании конкретного изделия.

Работоспособность светодиода уточнить проще, если в мультитестере есть режим проверки pnp переходов

Для более точной проверки понадобится стабилизированный источник питания.  Мультитестером замеряют ток и напряжение по стандартным схемам (последовательное и параллельное подключение). Далее выясняют соответствие полученных данных с номинальными вольтамперными характеристиками.

Маркировка светодиодов по цвету, правила расшифровки кода маркировки светодиодной ленты

С учетом этого параметра единой системы стандартов не существует. Маркировка светодиодов по цвету непосредственно на корпусе затруднена по причине миниатюрности изделий. Обозначения делают на лентах. Ниже приведена информация о продукции CREE.

Типовое название составлено следующим образом: АААВВВ-СК-0000-ZZZZZ. Первые три буквы («ААА») – это серия. Для рассмотренной выше модификации XM-L будут указано «XML». Следующие три позиции («BBB») – цвет:

  • GRN, BLU, RED и другие обозначения понятны в переводе с английского (зеленый, синий, красный соответственно).
  • WHT – белый цвет.
  • Однако BWT – тоже белый, но в этом варианте речь идет о приборах второго поколения.
  • HEW – еще одна модификация белого. Здесь отмечена особой аббревиатурой улучшенные энергетические характеристики прибора.

Далее на позициях «СК»указывают качество цветопередачи:

  • Для светильников наружного освещения этот параметр не является определяющим. Такие светодиоды маркируют «01».
  • Аббревиатурой L1 обозначают типовые изделия, характеристики которых определяются в технических паспортах.
  • При значениях коэффициента цветопередачи CRI от 70; 80; 85; 90 и выше применяют сочетания B1; h2; P1; U1 соответственно.

Что можно сделать из светодиодов своими руками?

Далее приведены проекты, которые можно реализовать с применением этих полупроводниковых приборов. Для индивидуальных коррекций следует изучить актуальный ассортимент производителей.

Стабилизатор тока для светодиодов

Для подключения мощных приборов рекомендуется применять импульсные источники питания

Такая схема пригодится для оснащения автомобиля. При хорошем КПД выделяется немного тепла. Доступно изменение напряжения на входе в широком диапазоне при сохранении функциональности.

ДХО из светодиодов

Такую линейку можно собрать из светодиодов 3Вт. Характеристики современных приборов подойдут для создания надежных и эффективных дневных ходовых огней транспортного средства

В данном случае пригодится длительное сохранение работоспособности устройства в условиях сложной эксплуатации.

Мигающие светодиоды

Все необходимое для успешного создания действующего устройства изображено на этом рисунке

Светомузыка на светодиодах

Эту простую схему можно применить для оснащения мобильной техники. Для питания можно применить аккумулятор на 9В

Индикатор напряжения на светодиодах

Схема точного индикатора напряжения для автомобиля. Здесь предусмотрена компенсация измерений при повышении/уменьшении температуры

Электрические схемы подключения светодиодов

В этой части статьи рассмотрены способы подключения полупроводниковых источников света к сетям питания. Применение следующих правил и рекомендаций предотвратит повреждение и продлит срок службы светодиодов.

Подключение к сети 220 В

Вместо драйвера можно применить такой вариант подключения

Резистор R1 ограничивает силу тока. Конденсатор C1 – гасит колебания. Для расчета характеристик резистора используйте рассмотренный выше алгоритм.

Подключение светодиодов к сети питания 12 В

Эта схема подойдет для подключения светодиодов общей мощностью до 1 Вт

Она обеспечивает ток потребления до 245 мА, напряжение от 12 до 24 В. Исходя из приведенных параметров выбирают подходящие светодиоды.

Если понадобилась дополнительная информация – пишите вопросы в комментариях к статье. Там же оставляйте свои предложения, приводите примеры удачных проектов.

Видео с пояснениями монтажа мощных светодиодов:

Предыдущая

ОсвещениеСхема подключения проходного выключателя с 2х мест: порядок выполнения монтажных работ

Следующая

ОсвещениеКак сэкономить на качестве: розетки и выключатели, лучшие бренды производителей

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

5 видов светодиодов - какие самые яркие.

Таблицы характеристик, цена и сравнение.

Условно все светодиоды можно разделить на две большие группы:

  • осветительные

Осветительные это те, которые могут обеспечить световой поток не меньше, чем у традиционных источников света. Некоторые модели даже их превосходят.

К ним можно отнести 4 популярных вида:
  • SMD
  • COB
  • Filament
  • PCB STAR

К индикаторным относится dip светодиоды. Рассмотрим сперва их.

Сокращение DIP расшифровывается как Direct In-line Package. Именно их в первую очередь начали массово выпускать в недалеком прошлом.

Трудно представить, но первые неказистые экземпляры для рядовых пользователей стоили от 200$ за штуку.

На сегодняшний день они уже не так распространены, но все же применяются:

  • в устройствах индикации
  • в панелях электронных приборов
  • световых табло
  • или елочных украшениях

По форме корпуса они могут быть круглыми, овальными или прямоугольными. Самые популярные типоразмеры с выпуклыми линзами – 3,5,8,10мм.

Напряжение питания 2,5-5В, при токе до 25мА.

Бывают разноцветными и многоцветными (RGB). Это когда в одном корпусе спрятано 3 перехода, а внизу есть 4 вывода.

В электрических схемах все светодиоды обозначаются как обычный диод с двумя стрелочками.

Несмотря на малые размеры и свою “древность”, отдельные модели из-за специфической формы корпуса, могут выдать в 1,5-2 раза больше яркости, чем некоторые SMD.

К тому же потребление энергии у DIP меньше чем SMD, да и стоят они дешевле. Однако SMD технология не стоит на месте и с каждым годом их параметры стремительно сближаются.

Вот таблицы с основными техническими характеристиками (сила света, рабочее напряжение, сила тока, угол свечения, цена) для индикаторных светодиодов DIP разных типоразмеров. А также расшифровка маркировки их названий и обозначений (для просмотра нажмите на соответствующую вкладку):

Круглые 3ммКруглые 5ммКруглые 8ммКруглые 10ммПрямоугольныеКвадратныеОвальныеЦилиндрические

Данный вид на сегодня является самым популярным. SMD расшифровывается с английского = Surface-Mount-Device.

В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку. Снизу расположены контакты для подключения.

Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности. Поэтому то их и называют ”изделиями поверхностного монтажа”.

Несмотря на одинаковое название “СМД”, в продаже можно встретить модели обладающие абсолютно разными:

  • типоразмерами
  • напряжением питания

О популярности данного типа могут говорить следующие цифры. Общее количество производимых светодиодов SMD, только в одном корпусе 2835, за год составляет несколько миллиардов штук.

Почему они так популярны? Конечно из-за своих достоинств:

  • малая стоимость
  • высокая надежность
  • продолжительный срок службы
  • ну а самое главное – высокая светоотдача
Именно SMD вид используется в большинстве светодиодных лампочек и светильников.

Таблицы всех технических характеристик наиболее популярных марок светодиодов марки SMD 2835, 3528, 5050, 5730:

SMD 2835SMD 3528SMD 5050SMD 5730

COB – Chip On Board. У этого вида большое количество маленьких кристаллов размещено на единой подложке и все это собрано в одном корпусе.

Схема соединения этих кристаллов – последовательно параллельная. Сверху они заливаются люминофором.

По-другому их называют светодиодными матрицами. Их достоинства:

  • легкость монтажа
  • хороший световой поток
  • разнообразная форма сборки светодиодов

Все эти преимущества очень кстати подошли для изготовления ярких и компактных прожекторов. Также КОБы активно применяют там, где нужна акцентированная и декоративная подсветка.

Однако из-за близости расположения кристаллов друг к другу, происходит сильный нагрев корпуса, даже если вы и обеспечите нормальное охлаждение. Поэтому если вам нужна качественная фокусировка, придется использовать силиконовую оптику.

Она стойка не только к высоким температурам, но самое главное выдерживает без последствий огромное количество циклов нагрев-остывание.

На абы какую поверхность COM матрицы ставить нельзя. Ее необходимо предварительно подготовить.

В противном случае, от перепадов температур, подложка деформируется, что еще больше повысит температуру светодиода и приведет к его повреждению.

Кстати, это основная причина выхода из строя светодиодных прожекторов. 

Приблизительно на один светодиодный ватт в режиме 100Лм/Вт нужно 20см2 площади радиатора.

По норме от 6 до 10Вт может пассивно принять воздух, в то время как теплопроводность алюминия 200-300 Вт/(м*К).

Есть у COB светодиодов и другие недостатки:

  • светоотдача и срок службы меньше чем у SMD видов

Поэтому на сегодня, для решения именно энергоэффективных задач в освещении, КОБ модели не совсем подходят. Это будет экономически не целесообразным.

Таблицы технических характеристик COB светодиодов:

COB 3ВтCOB 5ВтCOB 7ВтCOB 9ВтCOB 10ВтCOB 15ВтCOB 20ВтCOB 30Вт

И матриц:

Матрица 50ВтМатрица 150ВтМатрица 10Вт

Filament светодиоды

Филаментные модели представляют из себя стеклянную полоску с наклеенными поверх нее светодиодами. С двух концов полоски металлизируются.

Через них подается питание. Если здесь применить различные кристаллы, то можно добиться достаточно высокого CRI.

Люминофор наносится сверху. При этом вся конструкция помещена в стеклянную колбу, как в обычной лампочке.

Однако для всей этой конструкции, как и в любом ярком светодиоде требуется охлаждение.

Для этого здесь применяют газ - гелий. Именно благодаря ему, происходит отвод тепла на внешние стенки колбы филаментной лампочки.

По простому можно сказать, что филаментная лампочка – это КОБ светодиод, который поместили в газовую среду. Достоинства филаментных моделей:

  • можно легко изготавливать привычные нам всем модели лампочек классического вида (груша, свеча, шарик). При этом начинка у них будет модернизированная.
  • одинаковое светораспределение как и у ламп накаливания

Именно поэтому их применяют как альтернативная замена обычным лампочкам в светильниках и люстрах.

Однако свечение такой лампы все же сопровождается высоким нагревом. Вследствие чего, наблюдается постепенная деградация диодов, и как итог – их непродолжительный срок службы.

Таблица сравнения филаментных моделей и других видов ламп и источников света:

PCB Star светодиоды

Если исходить из занимаемой площади, то эти светодиоды занимают первое место по величине светового потока.

Данный светодиод состоит из одного единственного кристалла, имеющего большую площадь (относительно моделей SMD).

Однако по большому счету, это тот же самый SMD вид. Он напаивается к подложке из алюминия, напоминающую по форме звезду.

Если у вас очень мощный источник света, а не множество кристаллов, то и фокусировка его упрощается. Поэтому из таких типов светодиодов PCB Star и начали массово делать яркие мощные прожекторы и не менее яркие ручные фонарики.

Таблицы всех технических характеристик светодиодов “звезда”:

Star 1ВтStar 1Вт без платыОтдельно платыStar 3ВтStar 3Вт без платыStar 5ВтStar 5Вт без платы

Из всех представленных видов на сегодняшний день, SMD модели являются самыми универсальными. Из них делают множество световой продукции:

При этом производители добиваются вполне оптимальных решений по цене и светоотдаче.

Какие бывают светодиоды: обзор основных типов и характеристик

Светодиодные осветительные приборы набирают популярность с каждым годом и уже почти полностью вытеснили с рынка лампы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы. Спрос, как известно, рождает предложение: производители неустанно работают над расширением возможностей светодиодов и LED-технологий, стремясь обогнать конкурентов и представить потребителю уникальный, невиданный ранее продукт. Однако, для того, чтобы оценить их старания по-достоинству, обывателю стоит немного углубиться в эту тему: узнать, какие бывают светодиоды и разобраться в их базовых характеристиках. Мы рекомендуем каждому не пренебрегать этими знаниями, ведь грамотно подобранная и организованная иллюминация способна вывести освещение и световой декор на совершенно новый уровень. Кроме того, светодиоды используются для индикации в электроприборах, автомобильных фарах и т.д.

Специально для вас в этой статьем мы собрали информацию об основных типах светодиодов, используемых в продуктах LED-освещения и индикации и их применении на практике. После прочтения, вы сможете не только выбрать нужную лампочку или люстру, но и даже собрать светодиодный светильник своими руками.

 

Применение светодиодов

Любой светодиод - это полупроводниковый диод, “упакованный” в оптическую оболочку (линзу), который излучает свет при контакте с электротоком. В зависимости от типа полупроводника и линзы световые диоды излучают свет разной мощности, направленности и в широком цветовом спектре.

В зависимости от общих характеристик и способа применения наиболее широкая классификация светодиодов включает два вида:

  • индикаторные;
  • осветительные.

Первые используются, преимущественно, для световой индикации работы технического оборудования, подсветки приборных панелей, дисплеев, рекламных вывесок, производства новогодних гирлянд, световых табло. Этот тип светодиодов характеризуется относительно небольшими мощностью и яркостью.

Вторые обладают высокой интенсивностью светового излучения и, соответственно названию, используются для производства осветительных приборов, инструментов интерьерной подсветки, автомобильных фар, фонарей и фонариков и т.п.

Помимо прочего, стоит сказать, что излучение светодиодов не ограничивается видимой областью спектра. Так, существуют ультрафиолетовые светодиоды, которые получили широкое распространение в самых различных устройствах: от ультрафиолетовых принтеров до медицинского и криминалистического оборудования.

Кроме того, световые диоды используются в сельском хозяйстве в качестве искусственного света для эффективного круглогодичного выращивания растений.

 

Разбираемся в маркировке светодиодов

Ассортимент LED-кристаллов включает определенные виды светодиодов, обозначенные определенной маркировкой:

  • DIP;
  • Super Flux “Piranha”;
  • SMD;
  • COB;
  • Filament LED.

Давайте рассмотрим каждый подробнее.

1. DIP

Распространенное название - индикаторные световые диоды для выводного монтажа. Представляют собой светоизлучающие кристаллы “упакованы” в выпуклый корпус-линзу. Обладают малой силой свечения и используются в качестве индикаторов. Для освещения малоэффективны. Считаются устаревшим.

2. SMD

Яркие светодиоды, являющиеся противоположностью DIP. Именно такие элементы используют для производства большинства видов светодиодной продукции для освещения и подсветки. Например, светодиодных лент.

Они не просто представлены в широком цветовом спектре, но могут сочетать в себе несколько оттенков. По этому признаку разделяют:

  • Монохромные SMD-кристаллы с одним цветом свечения;
  • Многоцветные (RGB) модели. Оснащены тремя три кристаллами (R – красный, G – зеленый, B – синий), для многоцветного освещения. Продукция с такими диодами может регулироваться с помощью пульта управления.

3. Super Flux “Piranha” или “Пиранья”.

Представляют собой сверхъяркие диоды в прямоугольном корпусе с четырьмя выводами для надежного крепления на плате. Необычный корпус обеспечивает улучшенные рассеивающие свойства. Подходит для рекламной и автомобильной подсветки.

4. COB

Данная маркировка светодиода расшифровуется как Chip On Board или чип на плате. Представляет собой ряд кристаллов SMD, размещенных на широкой плате и покрытых люминофором. Особенность данного типа - широкий угол рассеивания светового потока - не менее 180 градусов. Используется, в основном, для общего потолочного освещения.

5. Straw Hat.

    Необычный декоративный вид диода, в народе именуемый как “светодиодная лампа накаливания”. Вместо нити накаливания, на электродах закреплены трубчатые платы со светодиодами, напоминающие эти самые нити.

     

    Характеристики светодиодов

    Надеемся, что смогли помочь определиться с тем, какие виды светодиодов (типы светодиодов) вам необходимы. Однако, это еще не все. Для того, чтобы правильно выбрать световой элемент, необходимо разобраться в его характеристиках. В их число входит:

    • величина тока потребления;
    • напряжение и цвет;
    • рассеиваемая мощность.
    • угол свечения;
    • температура свечения;
    • размер диода;
    • срок деградации.

    Ниже мы рассмотрим каждую характеристику светодиодов подробнее.

    1. Величина тока потребления светодиода

    Величина тока одного светодиода, в подавляющем большинстве случаев, равна 20мА. Ток потребления светодиодного прибора определяется количеством светодиодов в нем. Для нормальной и долговечной работы диода необходимо обеспечивать стабильность величины поступающего тока. Для этого в конструкции приборов предполагаются стабилизаторы и резисторы.

    2. Номинальное напряжение и цвет.

    Должно соответствовать величине тока, иначе диод будет излучать слабое свечение или вовсе перегорит. Интересно то, что напряжение напрямую зависит от материала, из которого изготовлен полупроводник, а значит - его цвета. Таким образом, по размеру напряжения можно определить цветовой спектр светодиода, а по цвету - размер напряжения.

    При выборе, опирайтесь на данную таблицу:

    • ИК - 1,1-1,6 V
    • Красный - 1,5-2,6 V
    • Оранжевый - 1,7-2,8 V
    • Желтый - 1,7-2,5 V
    • Зеленый - 1,7-4,0 V
    • Голубой - 3,2 - 4,5 V
    • Белый - 2,7 - 4,3 V

    Такими показателями руководствуется любая марка светодиодов на рынке.

    3. Рассеиваемая мощность.

    Важная характеристика, по которой можно определить, например, какой блок питания нужно выбрать для определенного количества элементов. Измеряется в мВт. Для того, чтобы рассчитать нужную мощность диодной лампочки для замены лампы накаливания, нужно разделить величину мощности лампы накаливания на 8.

    4. Угол свечения.

    Зависит от вида леддиода: у осветительных светодиодов угол свечения больше, у индикаторных - меньше. Чем меньше угол, тем более направленный свет излучает прибор.

    5. Температура свечения.

    Характеристика, в которой должен разбираться каждый. Например, для выбора лампочки.

    • Теплые оттенки - 2700-3000К,
    • Нейтральные оттенки - 3500-4000К,
    • Холодные оттенки (лампы дневного света) - 5700-7000К.

    Эти цифры, как правило, указаны прямо на упаковке осветительного прибора.

    6. Размер диода.

    Здесь все и так понятно. Для каждого устройства размеры светодиода подбираются индивидуально.

    7. Срок деградации.

    “Жизненный” период светодиодов, который может не соответствовать заявленному в силу нестабильной работы неправильной эксплуатации.

     

    Как работают светодиоды и их виды, полярность и расчет резистора

    Светодиоды – одни из самых популярных электронных компонентов, использующиеся практически в любой схеме. Словосочетание “помигать светодиодами” часто используется для обозначений первой задачи при проверке жизнеспособности схемы. В этой статье мы узнаем, как работают светодиода, сделаем краткий обзор их видов, а также разберемся с такими практическими вопросами как определение полярности и расчет резистора.

    Устройство светодиода

    Светодиоды — полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

    Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

     

    Светодиод состоит из нескольких частей: 

    • анод, по которому подается положительная полуволна на кристалл; 
    • катод, по которому подается отрицательная полуволна на кристалл; 
    • отражатель; 
    • кристалл полупроводника; 
    • рассеиватель.  

    Эти элементы есть в любом светодиоде, вне зависимости от его модели.  

    Светодиод является низковольтным прибором. Для индикаторных видов напряжение питания должно составлять 2-4 В при токе до 50 мА. Диоды для освещения потребляют такое же напряжение, но их ток выше – достигает 1 Ампер. В модуле суммарное напряжение диодов оказывается равным 12 или 24 В.  

    Подключать светодиод нужно с соблюдением полярности, иначе он выйдет из строя.  

    Цвета светодиодов

    Светодиоды бывают разных цветов. Получить нужный оттенок можно несколькими способами.  

    Первый – покрытие линзы люминофором. Таким способом можно получить практически любой цвет, но чаще всего эта технология используется для создания белых светодиодов.  

    RGB технология. Оттенок получается за счет применения в одном кристалле трех светодиодов красного, зеленого и синего цветов. Меняется интенсивность каждого из них, и получается нужное свечение.  

    Применение примесей и различных полупроводников. Подбираются материалы с нужной шириной запрещенной зоны, и из них делается кристалл светодиода.   

    Принцип работы светодиодов

    Любой светодиод имеет p-n-переход. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении двух полупроводников разного типа электропроводности. Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.  

    При подаче напряжения электроны и дырки в p-n-переходе начинают перемещаться и занимать места. Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны. 

    Не всякий p-n переход может излучать свет. Для пропускания света нужно соблюсти два условия: 

    • ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света; 
    • полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.  

    Реализовать подобное в структуре с одним p-n-переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.  

    Для создания светодиодов используются прямозонные проводники с разрешенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее распространенные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).  

    Цвет светоизлучающего диода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок. Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно добиться свечения в широком оптическом диапазоне – от ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения.  

    Светодиоды инфракрасного, красного и желтого цветов изготавливаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.  

    Виды светодиодов, классификация

    По предназначению выделяют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые используются для стилизации, декоративной подсветки – например, украшение зданий, рекламные баннеры, гирлянды.  Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в помещении.  

    По типу исполнения выделяют: 

    • Dip светодиоды. Они представляют собой кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Относятся к индикаторным светодиодам. Существуют монохромные и многоцветные устройства. Используются редко из-за своих недостатков: большой размер, малый угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при долгом функционировании на 70%, слабый поток света. Dip светодиоды

       

    • Spider led. Такие светодиоды похожи на предыдущие, но имеют 4 выхода. В таких диодах оптимизирован теплоотвод, повышается надежность компонентов. Активно используются в автомобильной технике.  
    • Smd – светодиоды для поверхностного монтажа. Могут относиться как к индикаторным, так и к осветительным светодиодам. Smd

       

    • Cob (Chip-On-Board) – кристалл установлен непосредственно на плате. К преимуществам такого решения относятся защита от окисления, малые габариты, эффективный отвод тепла и равномерное освещение по всей площади. Светодиоды такой марки являются самыми инновационными. Используются для освещения. На одной подложке может быть установлено более 9 светодиодов. Сверху светодиодная матрица покрывается люминофором. Активно используются в автомобильной индустрии для создания фар и поворотников, при разработке телевизоров и экранов компьютеров.   Cob
    • Волоконные – разработка 2015 года. Могут использоваться в производстве одежды.  Волоконные
    • Filament также является инновационным продуктом. Отличаются высокой энергоэффективностью. Используются для создания осветительных ламп. Важное преимущество – возможность осуществления монтажа напрямую на подложку из стекла. Благодаря такому нанесению есть возможность распространения света на 360 градусов. Конструкция состоит из сапфирового стекла с диаметром до 1,5 мм и специально выращенных кристаллов, которые соединены последовательно. Число кристаллов обычно ограничивается 28 штуками. Светодиоды помещаются в колбу, которая покрыта люминофором. Иногда филаментные светодиоды могут относить к классу COB изделий. Filament

       

    • Oled. Органические тонкопленочные светодиоды. Используются для построения органических дисплеев. Состоят из анода, подложки из фольги или стекла, катода, полимерной прослойки, токопроводящего слоя из органических материалов. К преимуществам относятся малые габариты, равномерное освещение по всей площади, широкий угол свечения, низкая стоимость, длительный срок службы, низкое потребление электроэнергии.  Oled
    • В отдельную группу выделяются светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводами, так и в виде smd исполнения. Используются в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.  

    Светодиоды могут быть:

    • мигающими – используются для привлечения внимания;
    • многоцветными мигающими;
    • трехцветными – в одном корпусе есть несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
    • RGB;
    • монохромными.

    Светодиоды классифицируются по цветовой гамме. Для максимально точной идентификации цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения.  

    Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они бывают теплых оттенков (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К). 

    По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Напрямую от мощности зависит сила света.  

    Полярность светодиодов

    Полярность светодиодов

    При неправильном включении светодиод может сломаться. Поэтому важно уметь определять полярность источника света.  Полярность – это способность пропускать электрический ток в одном направлении.  

    Полярность моно определить несколькими способами: 

    • Визуально. Это самый простой способ. Для нахождения плюса и минуса у цилиндрического диода со стеклянной колбой нужно посмотреть внутрь. Площадь катода будет больше, чем площадь анода. Если посмотреть внутрь не получится, полярность определяется по контактам – длинная ножка соответствует положительному электроду. Светодиоды типа  SMD имеют метки, указывающие на полярность. Они называются скосом или ключом, который направлен на отрицательный электрод. На маленькие smd наносятся пиктограммы в виде треугольника, буквы Т или П. Угол или выступ указывают на направление тока – значит, этот вывод является минусом. Также некоторые светодиоды могут иметь метку, которая указывает на полярность. Это может быть точка, кольцевая полоска.  
    • При помощи подключения питания. Путем подачи малого напряжения можно проверить полярность светодиода. Для этого нужен источник тока (батарейка, аккумулятор), к контактом которого прикладывается светодиод, и токоограничивающий резистор, через который происходит подключение. Напряжение нужно повышать, и светодиод должен загореться при правильном включении.  
    • При помощи тестеров. Мультиметр позволяет проверить полярность тремя способами. Первый – в положении проверка сопротивления. Когда красный щуп касается анода, а черный катода, на дисплее должно загореться число , отличное от 1. В ином случае на экране будет светиться цифра 1. Второй способ – в положении прозвонка. Когда красный щуп коснется анода, светодиод загорится. В ином случае он не отреагирует. Третий способ – путем установки светодиода в гнездо для транзистора. Если в отверстие С (коллектор) будет помещен катод – светодиод загорится.  
    • По технической документации. Каждый светодиод имеет свою маркировку, по которой можно найти информацию о компоненте. Там же будет указана полярность электродов.  

    Выбор способа определения полярности зависит от ситуации и наличия у пользователя нужного инструмента.  

    Расчет сопротивления для светодиода

    Диод имеет малое внутреннее сопротивление. При подключении его напрямую к блоку питания, элемент перегорит. Чтобы этого не случилось, светодиод подключается к цепи через токоограничивающий резистор. Расчет производится по закону Ома: R=(U-Uled)/I, где R – сопротивление токоограничивающего резистора, U – питание источника; Uled – паспортное значение напряжения для светодиода, I – сила тока. По полученному значению и подбирается мощность резистора.  

    Важно правильно рассчитать напряжение. Оно зависит от схемы подключения элементов.  

    Можно не производить расчет сопротивления, если использовать в цепи мощный переменный или подстроечный резистор. Токоограничивающие резисторы существуют разного класса точности. Есть изделия на 10%, 5% и 1 % – это значит, что погрешность варьируется в указанном диапазоне.  

    Выбирая токоограничивающий резистор, нужно обратить внимание и на его мощность. почти всегда, если при малом рассеивании тепла устройство будет перегреваться и выйдет из строя. Это приведет к разрыву электрической цепи.  

    Когда нужно использовать токоограничивающий резистор: 

    • когда вопрос эффективности схемы не является основным – например, индикация; 
    • лабораторные исследования. 

    В остальных случаях лучше подключать светодиоды через стабилизатор – драйвер, что особенно это актуально в светодиодных лампах. 

    Онлайн – сервисы и калькуляторы для расчета резистора:

    УФ-светодиоды: Общий обзор

    20.08.2015

    УФ-светодиоды: Общий обзор

    Флексо Плюс №2, 2014

    Для полимеризации красок и покрытий уже много лет используется УФ-излучение. Наиболее часто применяемые для этой цели источники — это УФ-лампы среднего давления. Спектр ламп подбирается к характеристикам используемых фотоинициаторов красок и покрытий.

    Однако во время работы создается гораздо больше ИК-излучения, чем хотелось бы. Для того, чтобы отфильтровать часть ИК-лучей, используются интерференционные зеркала или стекла с дихроичным покрытием.

    Проводимые в течение нескольких лет исследования альтернативных источников излучения были нацелены на выработку «холодного УФ-света», позволяющего быстро включаться и выключаться, при этом быстро разогреваться и охлаждаться.

    Ограничения, связанные с относительно низкой общей мощностью и недостатком коротковолнового УФ-излучения, привели к тому, что светодиоды стали использоваться в небольших узкоспециализированных сегментах рынка. Среди них — полимеризация отдельных небольших участков, отверждение клеящих веществ, полимеризация герметизирующих или уплотняющих материалов, применение в стоматологии, флуоресцентные исследования (например, в судебной медицине).

    Для того, чтобы найти правильное УФ-светодиодное решение, необходимо выполнить несколько условий. Химический состав должен соответствовать длине волны, а УФ-интенсивность должна быть достаточной для этого применения. В связи с этим между поставщиком светодиодных систем, клиентами и их поставщиками должно быть тесное взаимодействие (см. рис. 3).

    Эффективность УФ-светодиодов

    Некоторые публикации хвалят высокую эффективность УФ-светодиодов. Это может быть связано с тем, что они все больше используются для освещения, а их эффективность в сравнении с газоразрядными лампами неоспорима. Однако для УФ-полимеризации УФ-светодиоды показывают относительно низкую эффективность, которая в настоящий момент немного ниже, чем у ламп среднего давления.

    Аргумент, который часто приводят в пользу УФ-светодиодов, — это холодное УФ-излучение. Действительно, в сторону материала, который необходимо полимеризовать, ИК-излучение не выделяется, но теплый воздух, выделяемый с обратной стороны светодиодов, должен удаляться, чтобы не повредить структуру полупроводников.

     

    Рис. 1. Энергетический спектр стандартной ртутной УФ-лампы среднего давления

    Если измерить излучение УФ-светодиодов высокой мощности точным спектрометром, то можно обнаружить, что интенсивность излучения на специфической длине волны, например 395 нм, может быть выше, чем у УФ-ламп среднего давления на той же длине волны.

    Пример этого продемонстрирован на рис. 4. Сплошная зеленая линия показывает, что пик 395 нм значительно выше, чем пик 365 нм у ртутной лампы. Однако светодиоды с более короткой длиной волны показывают низкую интенсивность.

     

     

     

    Рис. 2. Разные модели светодиодных систем

     

    Рис. 3. Чтобы найти наилучшее решение для клиента, необходимо объединить усилия производителей светодиодных систем, красок и оборудования

    Хотя УФ-светодиоды имеют более высокий пик на специфической длине волны, их спектральный диапазон гораздо уже. По этой причине специально разработанные и активизированные под длинноволновое излучение краски и покрытия обычно используются с высоким содержанием фотоинициатора (УФ-светодиодные краски). Различные фотоинициаторы имеют специфическую кривую чувствительности в соответствии с длиной волны, поэтому используемые фотоинициаторы должны точно соответствовать источнику излучения.

    Требуемая интенсивность излучения

    Интенсивность, необходимая для полимеризации, — это излучение, достигающее поверхности материала. Интенсивность излучения обычно измеряется в мВт/ см2 или в Вт/ см2. Пользователю оборудования относительно сложно установить, насколько мощным является УФ-светодиодный модуль, так как в данном случае важно расстояние от него до материала. Спецификации производителей главным образом ссылаются на расчетные значения относительно поверхности светодиода.

    Требуемая доза УФ-излучения обычно определяется эмпирическим путем, экспериментальным способом — точно так же, как и с УФ-лампами среднего давления. Целью является размещение УФ-светодиодного модуля максимально близко к запечатанному полотну, с которым будут работать.

    Для измерения интенсивности излучения УФ-светодиодного модуля требуется соответствующее измерительное оборудование. Радиометр, специально адаптированный для измерения излучения УФ-светодиодов, является подходящим прибором для большинства практических применений.

     

    Рис. 4. Сравнение спектра УФ-светодиодных ламп и ртутных УФ-ламп среднего давления

     

    Рис. 5. Три различные длины волн и их пропорциональная мощность излучения. Кривые чувствительности фотоинициаторов № 1 и 2 не имеют хорошего сочетания с длиной волны. Однако фотоинициатор № 3 совместим с длиной волны 385 нм УФ-светодиодов

     

    Преимущества Недостатки
    Спектр УФ-излучения
    • Излучение только на одной специфической длине волны. Тепло выделяется только в результате поглощения УФ-энергии материалом или возникает от химической реакции полимеризации • Смена длины волны означает замену всей светодиодной УФ-камеры. С обычными УФ-системами среднего давления для этого требуется только замена УФ-лампы (относительно низкие затраты)
    • Некоторые из светодиодных УФ-систем могут быть оборудованы диодами, которые излучают различные смешанные длины волн • УФ-светодиоды излучают более короткие волны, например UVC не будут доступны в ближайшем будущем
    Применение и эксплуатация
    • На запуск системы не затрачивается время по сравнению с обычными системами среднего давления, поэтому створки не являются необходимостью. • Относительно высокие первоначальные инвестиции
    • Короткое время включения/выключения (<100 нс)  
    • Возможен компактный дизайн УФ-модулей • Необходимы специально «отрегулированные» покрытия (поэтому зачастую дорогие)
    • Отсутствует направленное на материал ИК-излучение (ощутимо для термочувствительных материалов) • Процесс полимеризации происходит только под воздействием светодиодов. ИК-излучение не попадает на материал, хотя в некоторых случаях определенное количество тепла полезно для полимеризации.
    • Ширина засветки может быть различной (отдельные секции светодиодов можно выключать и включать) • Относительно низкая эффективность. Немного меньше, чем лампы среднего давления.
    • Эффективность ниже при длине волны < 365 нм
    • Так как светодиоды работают в длинноволновом диапазоне, озон не выделяется • Расстояние между УФ-светодиодами и подложкой более критично по сравнению с обычными системами. Светодиодная УФ-система должна быть максимально приближена к запечатываемому материалу. Это вызывает затруднения при работе с большими или 3D-объектами.
    • Краски, разработанные для УФ-светодиодов, часто реагируют на дневной свет
    • Уменьшение яркости УФ-светодиодов не ограниченно (уменьшение яркости УФ-лампы среднего давления возможно приблизительно на 20% от полной мощности) • УФ-светодиоды вырабатывают рассеивающийся УФ-свет. Фокусировки УФ-света можно достичь только при использовании линз
    Обслуживание и охлаждение
    • Длительный срок службы (даже при многократном включении/ выключении или работе в пульсирующем режиме) • Замена единичного поврежденного светодиода возможна только в некоторых модулях со специальным дизайном
    • Охлаждение обычно достигается путем использования системы водного охлаждения (чиллера). Нет необходимости в трубах для отвода воздуха. Если вода для охлаждения уже подведена к машине, перейти на УФ-светодиоды гораздо проще • Активная система водного охлаждения (чиллер) требуется при использовании УФ-светодиодных систем высокой мощности. Для работы ламповых УФ-систем чаще требуется только низкозатратное воздушное охлаждение
    • Устойчивость к вибрации • При работе с водноохлаждаемыми светодиодными УФ-системами необходимо обращать внимание на возможное образование конденсата внутри камеры и появление микроорганизмов (водорослей) в системе охлаждения
    • Не содержит ртути

     

    Рис. 6. Ручной прибор для измерения излучения HI 1 с УФ-сенсором для работы со светодиодными системами

    Заключение

    Для многих сфер применения и отраслей промышленности светодиодные УФ-системы имеют значительные преимущества, например в размерах, скорости включения и в низком выделении тепла. Однако недостаток энергии и эффективности в коротковолновом диапазоне, а также требования использования специализированных покрытий, сопряженные с затратами на покупку, без сомнения, ограничивают кратко- и среднесрочный потенциал окупаемости. Но все-таки можно отметить, что в большом числе случаев УФ-светодиодные системы создают новые возможности, а не замещают уже имеющиеся.

    Как и со всеми другими технологиями, лидирующие производители УФ-ламп и систем стараются развивать новые направления, исследуют новые уровни мощности, чтобы соответствовать требованиям растущего УФ-рынка.


    Виды, характеристики, маркировка smd-светодиодов - обзор и сравнение

    Светодиодная лента — источник света, собранный на основе светодиодов. Представляет собой гибкую печатную (монтажную) плату, на которой равноудалённо друг от друга расположены светодиоды.

    Светодиодные ленты популярны, поскольку простота и удобство работы с ними позволяют реализовать множество идей. Причем сделать это можно не только быстро, но и относительно дёшево и без особых знаний.

    Ленты легко гнутся и повторяют очертания интерьера или предметов. Они могут использоваться в качестве подсветки и для основного освещения. В этой статье мы рассмотрим какие бывают светодиодные ленты.

    Устройство

    Светодиодная лента – это линейный источник света. Конструктивно она представляет собой гибкую печатную плату на клейком основании. На ней расположены светодиоды. Она нарезается кратными отрезками по линии отреза, она наносится между контактными площадками.

    Важно:

    Не заламывайте ленту и не изгибайте её в одном месте – все повороты должны происходить плавно, а повороты под прямым углом делайте с помощью специальных коннекторов. Минимальный радиус изгиба от 2 до 5 сантиметров (в зависимости от модели).

    В зависимости от количества светодиодов на 1 метр отличается кратность нарезки по длине. Например, для 12В светодиодной ленты кратность нарезки зависит от количества светодиодов на метр – обычно это 3 штуки в секции. На рисунке ниже выделена 1 секция, там же видна и линия разреза – на ней изображена полоса и ножницы.

    Если лента с большим количеством светодиодов, например, 120 штук на 1 метр, то их располагают в два ряда. Ниже вы видите 24В LED-ленту. У неё в одной секции 6 светодиодов, а в изображенной модели 2 ряда по 6 на одном отрезке.

    Изделия, рассчитанные на 220 вольт тоже можно разрезать, но там секции гораздо длиннее, а именно кратность реза равна 1 метру или 60 светодиодам, а модели где 120 светодиодов на 1 метр можно резать через каждые 50 см. Часто встречается комплект поставки из 2 метров 220В ленты и адаптера для питания (это обычный диодный мост – выпрямитель напряжения).

    Светодиодные ленты, рассчитанные на 5 вольт, имеют кратность нарезки 1 светодиод. Их можно запутывать от USB или адаптеров для зарядки мобильных телефонов.

    Но количество светодиодов в одной секции может отличаться, это зависит от схемы их соединения.

    Классификация и маркировка

    Разновидностей LED-лент достаточно много и у каждой есть свои особенности. Они отличаются по типу светодиодов и их количества, от этого зависит и световой поток, и потребляемая мощность изделия. Также есть различия по напряжению питания, влагозащите и прочим параметрам.

    • По напряжению питания ленты можно разделить на такие виды:
    • — 220В;
    • — 24В;
    • — 12В;
    • — 5В.
    • Наиболее распространены 220 и 12-вольтовые типы led-ленты. Например, 12-вольтовые бывают на:
    • — 30;
    • — 60;
    • — 120 штук на 1 метр.
    • На рисунке ниже вы видите длину отрезка для разной плотности светодиодов.

    1. Количество светодиодов в одном метре зависит как от питающего напряжения, так и от конструкции конкретного изделия.
    2. Но количество светодиодов на 1 метр не является основным в вопросе влияния на излучаемый световой поток и потребляемую мощность. На это влияет и тип светодиодов, они бывают таких типоразмеров:
    3. — 3528;
    4. — 2835;
    5. — 5050;
    6. — 5630;
    7. — 5730.

    На самом деле видов используемых светодиодов много, и в продаже можно найти ленты с любым их типом. Их характеристики мы рассматривали в статье Виды, характеристики и маркировка SMD-светодиодов.

    Последним отличием присущим всем видам лент является класс пылевлагозащиты IPxx. Где вместо xx – цифры и чем они больше, тем большая защита от влаги обеспечена изделию. Типовые варианты:

    — IP20-23 – фактически защита отсутствует, такую ленту можно использовать в сухих и не пыльных местах.

    — IP65 – наиболее распространена, допускается попадание капель и струй воды, а значит и эксплуатация на улице и в сырых местах.

    — IP67 – напоминает по конструкции шнур дюралайт, на концах ленты устанавливаются заглушки для её герметичности. Может использоваться в воде. Может обозначаться как Waterproof, WP или W65.

    — IP68 – самый защищенный вариант, также может использоваться в воде, допускает освещать бассейны и водоёмы, располагая изделие на дне. Может обозначаться как ExtraWaterproof, EWP или W68.

    Маркировка выглядит и расшифровывается следующим образом.

    RGB-ленты

    Многоцветные светодиодные ленты или RGB чаще всего выполняются на светодиодах типа 5050. Они отличаются от остальных видов тем, что в их корпусе расположено три кристалла типа тех, что используются для 3528. На рисунке ниже вы видите сравнение белых светодиодов 3528 и 5050.

    Благодаря этому получается использовать три основных цвета для формирования множества оттенков: красный, зелёный и синий. На рисунке ниже изображен внешний вид RGB 5050.

    Соответственно ленты с RGB-светодиодами подключаются 4-мя проводами. Общий плюс и минус от каждого из цветов. Для их работы нужно использовать специальный RGB-контроллер.

    Кроме лент с трёхцветными светодиодами бывают RGB-ленты с одноцветными светодиодами, в таком случае принцип их работы подобен, отличие лишь в том, что могут использоваться светодиоды отличные типоразмером от 5050, а значит и выдавать иные показатели светового потока (более яркие или наоборот тусклые) в них светодиоды чередуются по цветам.

    Но в последнее время появилось больше моделей, к ним можно отнести RGBW и RGBWW, они также бывают в разных исполнениях.

    Вариант первый – четырёхконтактные светодиоды 5050 пример такого решения вы можете видеть ниже, но помните в этом случае они уже используют 5 проводов для подключения — общий плюс и минуса от красного, зелёного, синего и белого каналов.

    Нужен также и RGBW контроллер. Такое решение позволяет добиться большего варианта оттенков подсветки и её яркости в частности в белом цвете.

    • Другой вариант – когда используются трёх контактные 5050, поочередно чередующиеся многоцветные RGB-чипы и обычные белые холодного или тёплого свечения (это видно на фото – цвет люминофора отличается).

    RGBWW можно расшифровать как Red, Green, Blue, Warm white + white, тогда один светодиод излучает нейтральный или холодный белый, а другой тёплый. Также требует следующего вида контроллеров – пятиканальных, в данном случае для подключения используется 6 проводов.

    Адресная светодиодная лента

    Отдельный тип ленты, который позволяет делать не просто подсветку, а целые светодиодные мониторы – это адресная светодиодная лента. Её отличие заключается в том, что вы можете управлять цветом свечения каждого светодиода по отдельности. Её часто называют «умная светодиодная лента» или «smart led strip».

    1. Их производят в лентах или модулях на основе микросхем WS2811, что изображено на рисунке ниже.
    2. Или же на базе чипов WS2812B – это светодиод с упомянутой выше микросхемой, но в одном корпусе типоразмера 5050.
    3. Также есть модель WS2812S с шестью выводами для раздельного питания светодиода и микросхемы.
    4. В продаже можно найти и интересные модули разных форм, как например кольцевой изображенный ниже.
    5. Ленты также возможно отрезать по линии с отметкой.
    6. Так они выглядят «в бою»:
    7. Интересно:
    8. Есть выводные 5мм светодиоды совместимые по протоколу с предыдущими, их маркировка PL9823.
    9. Чтобы представить, как такое устройство может работать посмотрите видео:

    Особенность устройства заключается в том, что вы передаёте на вход DIN пачку из 24 бит, по 8 бит на значение для ШИМ-управления каждым из цветов – после чего подаётся сигнал они передаются на DO (DOUT), который соединяется со следующим светодиодом. Получается нечто подобное сдвиговому регистру и последовательному вводу данных. При этом ШИМ работает на частоте 400 Гц, что незаметно глазу, но всё же заметно при съемке видео.

    Стоит отметить, что здесь передача данных происходит по одному проводу, поэтому нельзя организовать классические пачки из единиц и нулей. Поэтому длинна импульса определяет, что примет чип – ноль или единицу.

    • Подробнее это рассмотрено в видео:
    • Нюанс: Цвета идут в порядке «зелёный-красный-синий», а не как обычно «красный-зелёный-синий».
    • Недостатком является то, что если один из светодиодов сгорит – то перестанут светиться и те что расположены в цепи после него, так как данные дальше передаваться не будут.
    • Поэтому (а может и по другим причинам) была разработана следующая модификация – это чипы WS2813, они также с шестью выводами.

    Внимательные могли заметить, что появился «BIN». Он соединяется с DIN предыдущего светодиода, таким образом при появлении сгоревшего пиксела (светодиода в ленте или матрице) данные в любом случае передаются, подробнее этот вопрос рассмотрен на этом видео.

    Есть и контроллеры для подобных лент. С их помощью можно управлять свечением светодиодов со смартфона.

    Не менее интересна и модель контроллера на плате ESP8266, о которой мы говорили в этой статье — Способы дистанционного управления микроконтроллером.

    Ранее ЭлектроВести писали о видах светодиодов и их характеристиках.

    По материалам electrik.info.

    Отличия дешевой и дорогой светодиодной ленты. Технические характеристики SMD 3528, 5050

    Светодиодная лента это одна из разновидностей светодиодного светильника, выполненного в виде гибкой пластиковой основы с клеящим слоем на обратной стороне и расположенными на ней светодиодами. Она используется для декоративной подсветки интерьера, а также как альтернатива основному источнику освещения. Поставляется в пластиковых катушках.

    Длина в катушке — 5 метров. Лента представляет из себя единую медную плату, на которой расположены резисторы и светодиоды. Эти пять метров состоят из отдельных сегментов по 5 см каждый.

    Например у ленты SMD3528 на таком сегменте располагается 1 резистор и 3 светодиода. У ленты SMD5050 для каждого светодиода установлен свой резистор. По краям сегмента расположены линии разреза и места под пайку. Таким образом при необходимости ленту можно укоротить только на длину кратную длине сегмента.

    Медное основание светодиодной ленты — это фактически те же самые провода, только в плоском исполнении. По сечению они рассчитаны на ток, способный запитать участок не более 5м. Самостоятельное удлинение ленты может привести к ее выходу из строя.

    Светодиодные ленты бывают нескольких типов:

    • одноцветные или монохромные
    • цветные или RGB=Red-Green-Blue (красный-синий-зеленый)

    Отличить одноцветную от RGB можно по количеству припаянных проводков. На монохромной их всего два, а на цветной четыре.

    При этом для подключения одноцветной нужен только блок питания, а для RGB ленты еще обязателен контролер.

    • открытые
    • защищенные от влаги

    Также они делятся по размеру светодиодов и способу их применения. Самые распространенные это:

    Менее популярны:

    Что такое SMD и как оно расшифровывается? SMD от английского Surface Mounted Device — устройство поверхностного монтажа. То есть светодиод припаянный на подложку сверху.

    Цифры после SMD обозначают размер светодиода в миллиметрах — его длина и ширина.

    Данный вид имеет светодиоды небольшого размера 3,5мм * 2,8мм. Яркость такого диода всего 4-6 люмен. Ширина ленты 8мм. Такой тип используется исключительно для декоративной подсветки.

    Она не слепит глаза и по причине маломощности позволяет сэкономить на покупке мощных блоков питания.

    SMD3528 выпускается монохромных цветов и не способна менять свою расцветку при работе.

    SMD5050 имеет светодиоды размером 5мм на 5мм. Такие светодиоды уже могут заменить основное освещение, так как мощность всего одного элемента здесь 11-25 люмен.

    Это будет давать световой поток равный 60 ваттной лампочке накаливания. Собственно потребление SMD5050 всего 15 Вт. Ширина ленты — 10мм.

    Она примерно в 3 раза ярче чем SMD3528. Одно из главных ее преимуществ — способность менять цвета под управлением RGB контроллера.

    SMD2835 выдает около 50 люмен на один чип. Отличается высокой ценой. Ширина — 8мм.

    Высокая светоотдача имеет и обратную негативную сторону — нагрев поверхности. Без хорошего теплоотвода применять такую ленту запрещено.

    В качестве него используйте алюминиевый профиль, желательно с матовым экраном. Он будет рассеивать свет, сглаживая слепящий эффект.

    Светодиоды 2835 и 3528 очень похожи друг на друга, как их быстро различить? Дешевый чип 3528 имеет большую высоту, а дорогой и яркий SMD 2835 — имеет низкий профиль для лучшего охлаждения и отдачи тепла.

    Самый мощный чип 5630 (5730). У него светоотдача — 60 люмен.

    Он еще больше требователен к охлаждению. Применяется в основном для подсветки дорогих интерьеров и в витринах не дешевых магазинов и бутиках.

    Сравнение технических характеристик светодиодных лент SMD3528, 5050, 5630, 5730 сведенные в одну таблицу:

    Одно из отличий светодиодных лент между собой — это количество светодиодов. Когда вам в магазине говорят SMD 5050 на 60 диодов это означает, что в 1 метре ленты расположено 60 диодов. Бывают изделия на 30-60-72-90-120-180-240 диодов.

    Тут все просто, чем больше смонтировано на ленте светодиодов и чем они больше по размеру, тем больше ее мощность. Самая маломощная — это SMD 3528 на 60 диодов. Ее мощность всего 4,8Вт.

    Яркость светодиодной ленты пропорциональная ее мощности. Чем она мощнее, тем ярче будет светить. Только не путайте здесь зависимость от количества, и всегда обращайте внимание на размеры самих светодиодов.

    Лента с 30-ью элементами может светить гораздо ярче, чем с 60-ью.

    Степень защиты ленты обозначается двумя латинскими буквами — «IP» и двумя цифрами после них.

    Она не защищена от влаги, брызг и очень слабо защищена от механических воздействий. Открыты места пайки, контакты и т.д. Некоторые производители прописывают в документах IP33, но это также можно отнести к изделиям без защиты.

    При попадании влаги на такую ленту может произойти замыкание и она перегорит.

    • ленты с защитой IP65 или IP54

    На нее с верхней стороны нанесен защитный состав. Среди специалистов ее называют — лента в силиконе. На самом деле это не силикон, а эпоксидное покрытие. 

    Эта светодиодная лента боится морозов, потому что ее защита при отрицательных температурах просто дубеет и становится жесткой и хрупкой.

    Это уже вполне герметичное изделие. Такую ленту можно монтировать даже на улице. Она помещена в силиконовый чехол и не боится влаги и дождя.

    • максимальная защита IP68

    Такая лента укладывается в П-образный силиконовый профиль и сверху заливается эпоксидным составом. Она способна выдержать даже помещение в воду. Часто применяется для подсветки в фонтанах или в ванной.

    Ознакомившись со всеми характеристиками при следующем походе в магазин на вопрос продавца: «Какую вам светодиодную ленту нужно?» вы должны смело и со знанием дела ответить:

    «Мне нужна светодиодная лента SMD 5050 на 60 диодов, со степенью защиты IP65 и чтобы ее световой поток был хотя бы на 1200 люмен».

    • Что обозначают сокращения и аббревиатуры из цифр и букв в полном названии марок светодиодных лент:

    Самая «размытая» характеристика, но самая важная для вас — это класс качества ленты. Почему одни и те же экземпляры с одинаковым количеством светодиодов, мощностью, одной степени влагозащиты стоят совершенно разных денег?

    Как отличить хорошую ленту от не качественной и в чем разница? Чтобы это понять нужно знать из чего состоит светодиодная лента.

    Три ее главных компонента:

    • подложка или гибкая печатная плата

    Несмотря на похожесть, у лент стандартного класса и у премиум лент отличается все, начиная от подложки. В премиум варианте в ее состав входит гораздо больше меди. Такая лента попросту толще.

    Ее токопроводящая способность за счет этого гораздо выше, плюс она быстрее отводит тепло. К сожалению руками этого не ощутить, зато электронный штангенциркуль или микрометр помогут определить разницу толщины дешевой и дорогой ленты.

    Сам светодиод состоит из корпуса, в который помещены излучающие кристаллы-чипы. Все это сверху залито компаундом. Чипы в дешевых и дорогих лентах разные.

    В чем отличия?

    В недорогих лентах они меньшего размера и соответственно выдают меньший световой поток.

    • материал токопроводящих нитей

    У качественных лент они золотые. В стандартных вариантах сделаны из сплавов. Со временем под воздействие люминофора или компаунда, нити из сплавов разрушаются. Поэтому и срок службы самого светодиода меньше

    • качество заливки люминофора

    У элит класса он меньше воздействует на сами чипы и их контакт не сказывается на сроках службы светодиода.

    Так называемая биновка. Это когда соседние светодиоды из-за разных кристаллов могут светить разным потоком и оттенками.

    Как все это увидеть наглядно в магазине? К сожалению без подачи напряжения визуально этого не сделать. Но включив ленты параллельно одна возле другой можно увидеть разницу.

    Будет казаться что премиум светодиод чуть-чуть большего размера. На самом деле это не так. И там и там могут быть SMD3528, но в качественном варианте просто чип большего размера. Из-за этого создается такое впечатление.

    Но лучше всего смотреть не на сами светодиоды, а на освещенную ими поверхность. Светодиоды разных фирм могут иметь отличающиеся углы рассеивания (по стандарту должно быть — 120 градусов). Чип с меньшим углом (90-100 градусов) визуально вам покажется гораздо ярче, хотя по факту это будет не так.

    У всех лент сзади подложки есть клейкое основание. У премиум это Scotch 3М. Причем там должна быть не только одна надпись 3М, но еще и маркировка в виде отдельных цифр.

    Однако каким бы он качественным не был, но со временем и этот скотч отклеивается. А представьте если у вас все это дело спрятано за подвесным потолком?

    Поэтому профессионалы советуют использовать для клейки светодиодных лент теплопроводящий клей или дополнительно поддерживать ее в нескольких точках маленькими хомутами-стяжками.

    Также отличается и влагозащищенное покрытие. Например эпоксидная защита у дешевых экземпляров со временем желтеет. Соответственно тускнеет световой поток.

    Кроме того, в таких изделиях происходит окисление контактов.

    В конечном итоге на что это отражается?

    • лента премиум классов на 30% или даже на 50% ярче. Это все из-за размеров чипов.
    • на стандарт лентах срок службы в разы меньше

    Светодиоды на недорогой ленте будут исправно служить примерно 1 год или полтора. Это если соблюдать все условия ее подключения.

    Ленты элит класса работают без перебоев от 5 лет и выше. Главное создать ей хорошие условия для теплоотдачи.

    Что такое SMD светодиоды: виды, характеристики, различия Магазин

    Содержжание:

    Светодиодное освещение стало неотъемлемой частью жизни современного человека. Led лента, модули, прожекторы, разнообразные лампы и светильники работают на основе светодиодов. Часто рядом со словом «светодиод» мы видим аббревиатуру SMD и 4 цифры.

    Что же такое SMD светодиоды и в чем их различия между собой?

    SMD является сокращением от английского Surface-Mount-Device Light-Emitting Diode, что переводится как «поверхностный монтаж лед чипов на печатную плату». Именно таким путем производится Led лента – один из наиболее популярных и универсальных источников освещения.

    Число, стоящее рядом с буквенным обозначением SMD представляет собой размер светодиодного чипа в миллиметрах, например smd 2835 имеет размеры 2.8*3.5 мм. 

    Рынок LED продукции не стоит на месте, а постоянно совершенствуется. На сегодняшний день существует большое количество видов SMD диодов. Вот основные размеры:

    При всем многообразии существует 3 типоразмера SMD светодиодов, которые получили наибольшую популярность при производстве LED ленты. Это диоды 2835, 5050 и 5630.

    При этом следует отметить, что по факту – это тот же самый светодиод, но состоящий из разного количества кристаллов и в различных вариациях типах корпуса. Главное их отличие заключается в том, сколько они потребляют и сколько выдают яркости. Так, чем больше размер диода, тем больше он потребляет и, соответственно, ярче светит.

    Как выбрать среди самых популярных светодиодов подходящий вариант?
    • В первую очередь вам следует определиться с местом установки ленты и понять, будет это подсветка, дополнительный или основной источник света.
    • Рассмотрим основные варианты:
    • SMD 2835 

    Размер SMD светодиода 2835 — 3,5 х 2,8мм.

    1 такой светодиод имеет мощность 0,06W при излучении светового потока примерно в 6 Lm.

    Не спутали ли мы его с диодом 3528? — Нет. По сути, 2835 это аналог диода 3528, но имеющий более высокие показатели эффективности за счет улучшенной структуры диоды, увеличенной площади светоизлучения и уменьшенной теплоотдачи.

    Старый вариант диода. Имеет меньший ресурс и ниже световой поток. Попросту светит хуже и меньше по времени. Новый вариант светодиода этого размера. Светит ярче за счет размера кристала. Лучше отводит тепло и это продлевает срок службы.

    Диоды этого размера размещают на 1 метре ленты в количестве  60 или 120. Соответственно, мощность 1 м такой ленты — 4,8 или 9,6 W/м.

    Данная лента универсальна и пользуется широким спросом за счет небольшой потребляемой мощности, хорошей светоотдачи и большого разнообразия цветов: от стандартных холодного и  теплого до цветных вариантов.

    Светодиоды могут быть закрыты герметичным или негерметичным корпусом, что так же расширяет сферу ее применения внутри и снаружи помещений.

    SMD 5050

    Размер 5050 соответствует 5,0 мм х 5,0 мм. Чаще этот вид ленты производят 60 диодов на 1 м ленты, реже можно встретить варианты размещения 120 диодов. Мощность ленты 5050-60 составляет 14,4Вт/м.

    Если лента 2835 обычно применяется как подсветка различных ниш, полок, гипсокартонных конструкций и натяжных потолков, то лента SMD 5050 может служить довольно мощным дополнительным освещением рабочей зоны кухни или кабинета.

    Как правило, лента с такими диодами производится в 3-х цветовых вариантах: теплом, холодном и RGB с защитой от влаги и без.

    SMD 5630

    С этим видом светодиодов следует быть особенно внимательным. За счет большого размера диода и светового потока в 50 Lm они нагреваются сильнее по сравнению с другими видами.

    Для избежания перегрева и быстрого выхода их из строя следует их монтировать на алюминий, который служит хорошим теплоотводом.

    Поэтому такая лента имеет более узкий спектр применения и не производится во влагозащищенном корпусе.

    Определившись с подходящим для вас видом лед ленты возникает следующий вопрос:

    Где купить качественную светодиодную ленту?

    Интернет-магазин светодиодного освещения Led-One предлагает широкий ассортимент Led ленты. Размер светодиода можно увидеть в наименовании ленты (напр. Светодиодная лента Led-One 2835-120 IP20 6000K обладает диодами 2835).

     Так же имеются сопутствующие товары: блоки питания, алюминиевые профили, рассеиватели, заглушки, коннекторы, контроллеры с официальной гарантией от производителя.

    Специалисты нашей компании помогут подобрать LED ленту в соответствии с вашим индивидуальным запросом, а так же рассчитают мощность блока питания в соответствии и длиной ленты и учетом перепада напряжения в сети. Покупай осветительную продукцию и будь уверен в ее высоком качестве!

    Виды SMD светодиодов. Расшифровка маркировки

    Теоретически все светодиоды можно классифицировать по видам и типам, а вот практически…..Быстрое развитие «светодиодного» рынка выбросило в продажу большое кол-во типов, видов и подвидов светодиодов, да и производители зачастую  ведут собственную классификацию, поэтому однозначно классифицировать светодиоды получается слегка проблематично.

     А если не существует научно обоснованной системы классификации LED, то мы постараемся в нашей статье рассказать про типы и виды светодиодов, опираясь на собственный опыт работы с LED продукцией, а также на опыт и знания наших коллег по рынку.

    • Индикаторные светодиоды
    • Осветительные светодиоды

    Осветительные светодиоды — это те, которые могут обеспечить световой поток, как у традиционных источников света или даже превзойти его. К ним можно отнести 4 популярных вида: SMD, COB, Filament и PCB STAR.

    Но мы подробно остановимся на самых-самых популярных  осветительных светодиодах — SMD

    SMD переводится с английского = Surface-Mount-Device (устройство для поверхностного монтажа). В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку.

    Снизу расположены контакты для подключения. Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности.

    Поэтому их и называют «изделиями поверхностного монтажа».

    Их популярность – это следствие малой стоимости, высокой надежности, продолжительного срока службы, ну а самое главное – высокой светоотдачи. Именно SMD вид используется в большинстве светодиодных лампочек и светильников.

    Как расшифровать маркировку SMD?

     Цифрами обозначены горизонтальные размеры корпуса smd светодиодов – длина и ширина в сотых миллиметра. Например, светодиод smd 5050 имеет размеры 5.0х5.0 мм, а 3528 – 3.5х2.8 мм. Технические же характеристики можно узнать только из сопроводительной документации или у продавца-консультанта.  

    Рассмотрим подробно все типы SMD светодиодов
    Тип   Размер корпуса,  мм    Кол-во  кристаллов    Мощность, Вт Световой поток,  ЛМ  Рабочий ток,  мА   Температура  эксплуатации  Угол  свечения   Цвет свечения 
    3528     3.5х2.8  1 или 3 0.06 или 0.2  0.6 — 5.0   20  -40…+85  120 — 140   белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB 
    5050     5.5х1.6  3 или 4  0.2 или 0.26  2 — 14  60 или 80 -20…+60   120 — 140    белый, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB,  WRGB
    5630     5.6х3.0  0.5  57  150  -25…+85  120  холодный, нейтральный, теплый
    5730     5.7х3.0   1 или 2 0.5 или 1   50 или 158  150 или 300  -40…+65  120  холодный, белый, нейтральный, теплый    
    3014    3.0х1.4   1 0.12  9 — 11   30 -40…+85   120  холодный, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, оранжевый
    2835     2.8х3.5  1 0.2 или 0.5 или 1  20 или 50 или 100   60 или 150 или 300  -40…+65 120   холодный, нейтральный, теплый

    SMD 3528

    SMD 3528 может быть однокристальным (белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный) или трехкристальным (RGB). Кристаллы для защиты от окружающей среды заливаются прозрачным компаундом или компаундом с добавлением люминофора, выравнивающего цветовую характеристику диода.  

    Этот тип светодиода имеет относительно малый световой поток. Но благодаря небольшим габаритам, умеренной стоимости и способности светить разными цветами, включая RGB, он все же нашел широкое применение в недорогих осветительных приборах и приборах декоративной подсветки. Очень часто светодиоды 3528 входят в состав светодиодных лент.

    

    SMD 5050

    SMD 5050 имеет исключительно трехкристальное или четырехкристальное (RGBW) исполнение. Если прибор одноцветный, то все три кристалла имеют одинаковый или близкий (для выравнивания цветовой характеристики) цвет светового излучения. Это значит, что диод 5050 имеет втрое большую яркость, чем однокристальный smd 3528. Кристаллы также защищены компаундом с люминофором или без него.

    SMD 5050 наиболее популярен и используется для декоративной подсветки и освещения.

    Он имеет оптимальное отношение стоимость/мощность и может обеспечить любой цвет подсветки (в случае использования rgb5050), включая белый повышенной яркости (четырехкристальный вариант), за счет простого изменения мощности на каждом из кристаллов.

    Чаще всего такие светодиоды встраивают в такие светодиодные декоративные ленты, как: одноканальная, где три кристалла соединены параллельно и питаются одним напряжением; RGB и RGBW, имеющие три и четыре канала соответственно.

    Благодаря достаточно высокой мощности диодов уже при их плотности 60 шт. на 1 метр светодиодной ленты она может успешно использоваться не только для декоративной подсветки, но и для освещения интерьера. При этом цветовую температуру и даже цвет освещения пользователь может изменять самостоятельно, для этого достаточно установить соответствующий контроллер. 

    Примеры товаров с SMD5050

    Светодиодная лента 14.4Вт 60LED 840Lm 12V IP33 6500K (холодный белый) Oreol

    SMD 5630 и 5730

    SMD 5630 представляет собой однокристальный мощный прибор, способный создать световой поток до 57 люмен.

    Благодаря встроенной защите, собранной на двух стабисторах, прибор в состоянии выдерживать импульсный ток до 400 мА и переполюсовку. Светодиод имеет 4 вывода, но в работе кристалла участвуют только два.

    Оставшиеся два и металлическая подложка используются для лучшего теплоотвода. Цвет свечения светодиода — белый разной цветовой температуры. 

    Приборы 5730 могут быть как одно, так и двухкристальными. Первые имеют сходные с 5630 характеристики, вторые вдвое мощнее (1 Вт) и в состоянии создавать световой поток до 158 лм.

    Оба типа приборов излучают белый свет различной цветовой температуры и могут использоваться для изготовления мощных светодиодных лент, ламп, прожекторов. 

    Примеры товаров с SMD5630 и SMD5730 Светодиодная линейка 25Вт SMD5630-72LED 2500Lm 12V IP33 6000K (холодный белый) OREOL Комплект Alluminium Sanan 5730 520*12/0.5W*16chips 32W-3500Lm 5000K PF:0.75 AC:160-265V DC:105V 280mA

    SMD 3014

    Однокристальный компактный прибор умеренной (0.12 Вт) мощности и световым потоком до 11 лм. В зависимости от исполнения может излучать белый свет разной цветовой температуры, а также синий, желтый, зеленый, красный и оранжевый. Для защиты от окружающей среды и коррекции цветовой температуры кристалл покрывается компаундом с люминофором.

    1. Основная область применения SMD 3014 — светодиодные ленты и модули для декоративной подсветки, точечные светильники и лампы к ним. Нередко используются для изготовления автомобильных ламп
    2. SMD 2835

    Однокристальный светодиод повышенной мощности. Выпускается в трех исполнениях: 0.2, 0.5 и 1 Вт. Излучает белый свет различной цветовой температуры, по размерам корпуса совпадает с прибором 3528, но отличается от последнего прямоугольной линзой (у 3528 она круглая). 

    Из-за высокой популярности приборов выпускается очень много подделок, в которые устанавливаются кристаллы меньшей мощности. Так, хотя китайский SMD 2835 и выпускается официально, но оснащается он кристаллом всего 0.09 Вт.

    Внешне отличить его от одноваттного бывает невозможно из-за добавленного в компаунд люминофора, поскольку он непрозрачен, соответственно, оценить размеры кристалла на глаз не получится.

     Прибор используется в мощных осветительных лампах, бытовых и уличных светильниках, прожекторах, светодиодных лентах.

    Примеры товаров с SMD2835 

    Светодиодная лента 9.6Вт SMD2835-120LED 820Lm 12V IP33 6500K (холодный белый) OREOL

    СД лента 19Вт SMD2835-240LED 1900Lm 12V IP33 4000K (нейтральный белый) OREOL Светодиодная лента 9.6Вт SMD2835-120LED 800Lm 12V IP33 СИНИЙ OREOL 

    *

    Вообще проще перечислить те сферы нашей жизни, где smd-светодиодов нет, чем те, где они используются.

    Белые диоды можно встретить: в тактических и карманных фонариках; в автомобильных лампах; в бытовых лампочках различной мощности; в декоративной внутренней и наружной подсветке.

    Разноцветные RGB и RGBW применяются не менее широко: в вывесках, дорожных знаках, светофорах, указателях, рекламе; в лампах освещения, с изменяемой цветовой температурой; в ландшафтном дизайне; в декоративной внутренней и наружной подсветке; в приборах индикации.

    Для справки: общая светодиодная технология существует не так уж и давно. Первый светоизлучающий диод видимого спектра был изобретен в 1962 году в General Electric.

    Первые светодиоды стоили более 200 долларов за диод и до 70-х годов единственным цветом, который мог создавать светодиод, был красный. Использование светодиодов в лампочках является довольно.

     Первые массовые установки светодиодного освещения произошли всего за последние несколько лет, и технология постоянно совершенствуется

    Светодиоды SMD 5730

    SMD (чип) светодиоды типоразмера 5730 – мощные полупроводниковые источники света с прямым напряжением до и силой прямого тока до 150мА. Сила светового потока при этом варьируется от 40лм до 50лм.

    В качестве материалов светоизлучающего кристалла используются Индий (In), Галлий (Ga) и Нитроген (N). Применение легирующих добавок и разнообразных технологий производства позволяют получить различные оттенки белого свечения: чистый белый и теплый белый.

    Корпус светодиодов SMD 5730 изготавливается из термоустойчивого пластика, линза рассеивания прозрачная, залитая эпоксидной смолой. Отличительной особенностью представленных светодиодов является большая теплоотводящая подложка, обеспечивающая дополнительный отвод тепла, накапливаемого в процессе свечения.

    Типоразмер 5730 указывает на габаритные размеры светодиода – 5,7×3,0 мм. Монтируются светодиоды на поверхность по SMD-технологии (Surface Mounted Device) с помощью групповой пайки или с использованием термовоздушной паяльной станции. Процесс оплавления рекомендуется проводить в атмосфере азота при соблюдении временно-температурных условий пайки.

    Катодный вывод чип-светодиодов 5730 визуально определяется небольшим срезом угла корпуса. При подключении питания следует учитывать полярность светодиодов.

    Также запрещено подключать светодиоды напрямую (без ограничителей тока) к источнику питания. В качестве ограничительного стабилизатора тока необходимо использовать драйверы питания или резисторы.

    При этом на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов подключается отдельный резистор.

    Повышенная рабочая температура среды составляет не более +85°С, пониженная рабочая температура – не ниже -40°С. Потери мощности не превышают 612 мВт. Угол свечения широкий – 120°. Срок службы не менее 10 000 ч.

    • Применяются светодиоды поверхностного монтажа SMD 5730 в качестве светоизлучающих источников в различных устройствах освещения и декоративно-красочной подсветки, а также для полноценного основного освещения: светодиодные лампы, автолампы, светильники и прожектора общего освещения, индикаторы приборной панели, наружная реклама, автодорожные знаки, интерьерное оформление зданий и многое другое.
    • Более подробные характеристики, расшифровка маркировки, габаритные размеры, цоколёвка полярности, а также рекомендации по подключению и пайке светодиодов SMD 5730 указаны ниже.
    • Гарантийный срок работы поставляемых нашей компанией LED-светодиодов SMD 5730 составляет 2 года, что подкрепляется соответствующими документами по качеству.

    Окончательная цена на светодиоды SMD 5730 зависит от количества, сроков поставки, производителя, страны происхождения и формы оплаты.

    Отличие матриц COB от SMD

    Огромное количество пользователей постоянно задаются вопросом на каких светодиодах выбирать ту, или иную осветительную технику. И в разгар наиболее страстных споров, которые уже выходят на уровень глобального противостояния мы решили подробно и крайне простым языком сравнить эти две технологии лоб в лоб и расставить все точки над “ё”.

    Появление COB на рынке

    Данная технология относительно нова. Получила она свое широкое распространение лишь 5 лет назад. COB (chip-on-board) представляет собой новую ступень эволюции светодиодной техники.

    В то время, как производители устаревших форматов LED источников боролись за яркость светового потока, новая технология позволила отступить от яркости в пользу количества располагаемых элементов свечения на одной плате (о чем говорит название технологии).

    Основные преимущества COB над SMD

    Поскольку система размещения диодов на одной плате является значительно более свежей, чем устаревшие LED аналоги, то и преимущественных факторов у нового решения куда больше.

    Среди наиболее примечательных отдельного упоминания стоят: отсутствие воздействия воздуха на светодиоды; низкая стоимость; увеличенный срок службы; равномерный поток света.

    Давайте подробнее остановимся на каждом из вышеперечисленных пунктах! Герметичность конструкции Вся прелесть и удобство COB конструкции заключается в том, что несколько светодиодных элементов располагаются непосредственно на плате и заливаются однородным люминофором.

    В качестве подложки чаще используется теплоотводящие материалы — керамика или алюминий. Благодаря герметичной заливке компонент не подвергается внешним факторам, в результате чего соединительные элементы не окисляются.

    Низкая стоимость

    Данный пункт прямо исходит из предыдущего. Поскольку при организации осветительной цепи не используется многомодульная схема, то стоимость COB источников значительно дешевле, чем SMD варианты. Со временем цена на соответствующую продукцию значительным образом снижается, но уже сейчас LED источники обеих технологий доступны каждому.

    Увеличенный срок службы

    Современные варианты COB элементов отличаются длительным рабочим ресурсом. Среднестатистический светильник или прожектор, работающий на новых технологиях свободно проработает до 50 000 часов, по заверению различных производителей.

    • Равномерный поток света
    • Данная отличительная черта элементов COB выгодно отличает их в случаях, когда вам требуется не направленный пучок света, а равномерно распределенный по всему помещению (или при наружном использовании).
    • Когда стоит выбирать SMD?

    Несмотря на многочисленные преимущества COB, у него есть и ярко выраженные недостатки. Наиболее приметным среди них является сложная ремонтопригодность. Если в системах поверхностной установки (SMD) устранить неработающий элемент в цепи достаточно просто, то в случае с COB — аналогичное мероприятие окажется достаточно проблематичным.

    Кроме прочего, COB модели легко выходят из строя при деформации твердой платы, что вынуждает пользователя ограничиваться некоторыми правилами эксплуатации.

    Что лучше — COB или SMD?

    Вот мы и подошли к сакральному вопросу, который мучает такое большое количество пользователей. Правда заключается в том, что нет правильного ответа. Обе технологии примечательны в различных ситуациях.

    Если вам нужен направленный пучок света, то выбирайте SMD, а если вам требуется равномерный и красивый световой поток, то обратите ваше внимание на COB.

    В любом случае, приемник устоявшихся LED технологий активно вытесняет SMD с рынка и в ближайшее десятилетия займет доминирующую позицию в мире. А пока — выбирайте исходя из локальных требований и визуальных предпочтений!

    SMD светодиоды купить в интернет-магазине

    Освещение при помощи светодиодов основывается на том механизме, заключающемся в преобразовании полупроводниками электротока в световой поток. В зависимости от назначения устройства бывают разных видов. Первый вид-это индикация.

    Характеристика – достаточно низкая мощность, применяется в целях индикации приборов. Второй вид – это освещение. Применяется для приборов освещения. SMD светодиоды используются сравнительно часто.

    Светодиоды SMD представляют собой полупроводниковые устройства, которые созданы согласно технике поверхностного монтажа.

    Отличительные особенности SMD-светодиодов

    Что касается устройства, то электронный чип проходит реализацию сборки на печатной плате. Печатная плата состоит из таких материалов, как Cu или Al. Сам чип представляет собой кристалл. Сама по себе техника поверхностного монтажа значительно облегчает процесс создания SMD светодиодов и на порядок уменьшает цену на светодиоды.

    Электронные элементы светодиодов SMD имеют отличительные характеристики. Они заключаются в том, что элементы приближают полупроводник к подложке на максимально возможный уровень. Подложка выполняет функцию отведения тепла.

    Чтобы при включении светодиода появлялся белый цвет, кристалл должны покрыть люминофором. Главные характеристики данного устройства:

    • достаточно мощная яркость;
    • кристалл может излучать в одной цветовой гамме;
    • может состоять и одного и более кристаллов;
    • есть возможность создания освещения, которое будет иметь определенный угол рассеивания;
    • что касается функционирования, то SMD светодиоды производят свою деятельность только при подаче постоянного тока.

    Описание производственной маркировки

    Что касается маркировки, то ее наносят на устройства все производители. Маркировка содержит информацию о характеристиках устройства. Цифры на маркировке обозначают длину, ширину чипа. Иногда содержится информация об иных характеристиках, например, о цвете или мощности.

    Описание параметров

    Функциональные характеристики определяют возможность эксплуатирования для различных целей. Главные функциональные характеристики:

    • показатели мощности;
    • световой поток;
    • показатели угла свечения;
    • вольтаж.

    Показатели, характеризующие величину тока потребления. Сила тока равна 0,02 А на кристалле (среднее значение). Если чип имеет более одного кристалла, то значение повышается кратно количеству кристаллов.

    При частом изменении величины тока потребления могут возникать неполадки, которые в дальнейшем могут снижать срок эксплуатации и качество освещения. При увеличении тока повышается цветовая температура чипа, изменяется цветовой оттенок свечения.

    Чтобы добиться стабильности в показателях, используют резисторы, ограничивающие сверхсильное влияние тока. Информация о светоотдаче, угле свечения и мощности приборов.

    Сам по себе поток света, исходящий от LED-матрицы, во многом отличается от света, который исходит от обычной лампы накаливания. Из LED-матрицы исходит свет яркий, насыщенный. Угол рассеивания в среднем имеет значение в диапазоне от 100 до 120 градусов.

    Чтобы изменить эту характеристику, используют линзы. Классифицируют устройства по мощности, выделяют три группы:

    1. устройства с малой мощности;
    2. устройства со средней мощностью;
    3. устройства с большой мощностью;

    Информация о цветовой температуре

    Показатель цветовой температуры очень важен, он играет особую роль и несет ответственность за комфортное восприятие освещения человеком. Выделяют также разновидности белого цвета:

    • диапазон 2700-3500 — является теплым светом;
    • диапазон 3500-5000 — является нейтральным (дневным) светом;
    • показатель выше 5000 — является холодным светом.

    Влияние габаритов на характеристики LED-источников. Существует прямая зависимость габаритов и яркости элементов. Чем больше будут габариты, тем насыщеннее свет.

    Диапазон цвета

    Цветовой диапазон напрямую зависит от материала, из которого сделан полупроводник.

    Где применяются LED-устройства?

    Могут использоваться в быту, также подходит коммерческое и уличное освещение. Led-устройства применяются в прожекторах, фонарях, светофорах и прочих приборах.

    Положительные и отрицательные качества.

    Плюсы:

    1. подходит для многих сфер применения;
    2. большой срок эксплуатации;
    3. вибрационная устойчивость;
    4. экономичность;
    5. может работать при низких значениях температуры.

    Минусы:

    1. высокая чувствительность к нагреванию;
    2. сравнительно высокая цена.

    SMD светодиоды имеют широкое распространение, декоративное разнообразие позволяет подобрать более подходящий для конкретных целей.

    Обзор новых мощных и сверхъярких светодиодов Lumileds

    Введение

    В настоящее время светотехнические устройства на основе светодиодов уже перестали вызывать удивление, поскольку практически во всех областях светотехники появились такие устройства. Развитие физики и технологии соединений AIIIBV — нитридов алюминия, индия и галлия (AlInGaN) [1, 2, 3, 4, 5, 6] показало, как научные исследования и технологические разработки новых материалов, а также реализация приборов на их основе приводят к экономически эффективному внедрению полученных результатов в промышленность. Наглядным примером здесь может служить применение в освещении светодиодов (СД) белого цвета свечения на основе гетероструктур GaN и его твердых растворов [1, 5, 10, 11], которые за последние десять лет прошли путь от пробных проектов до широкого использования.

    В последнее десятилетие наблюдается также значительный прогресс в создании СД в коротковолновой части спектра — ультрафиолетовых и фиолетовых [12]. Исследования были направлены на продвижение этих светодиодов в более коротковолновую область, а также на увеличение мощности их излучения. Развитие в данных направлениях было обусловлено как стремлением заменить традиционные для ультрафиолетового диапазона газоразрядные лампы, так и возможностью применения ультрафиолетовых СД в новых областях, таких как системы безопасности и связь с непрямой видимостью.

    Компания Lumileds, относительно недавно выпустившая на рынок новый для себя тип светодиодной продукции — сверхъяркие светодиоды [13, 14], продолжает развивать линейку изделий, добавляя новые серии светодиодов и совершенствуя уже имеющиеся серии. Ниже представлен обзор новинок компании Lumileds, появившихся в обоих сегментах — сверхъярких и мощных светодиодов, разработанных в последнее время ее специалистами.

     

    Обновление линейки светодиодов серии Luxeon 3535L

    Сначала несколько слов о новинках линейки белых светодиодов Luxeon 3535L [13, 14], созданных специалистами компании Limileds. В ней появились несколько новых серий светодиодов, в частности Luxeon 3535LS [15]. Световой поток у светодиодов данной серии несколько ниже, чем у входящих в серию Luxeon 3535L, но у них также ниже себестоимость и цена, так что данную серию можно считать бюджетной. Также были выпущены две серии с более высоким световым потоком — Luxeon 3535L HE и Luxeon 3535L HE Plus [15].

    Светодиоды новых серий изготовляются в стандартном корпусе размерами 3,5×3,5 мм (рис. 1), топология которого полностью соответствует аналогичной продукции других производителей. Данные светодиоды имеют все оттенки белого света (теплый, естественный и холодный), перекрывая диапазон цветовой температуры 2200-6500 K. Их номинальный ток составляет 100 мА, типичное значение напряжения при данном токе — 3 В. Угол кривой светораспределения равен 115°, тепловое сопротивление — примерно 20 °C/Вт [15].

    Рис. 1. Белый светодиод серии Luxeon 3535L компании Lumileds

    Непременно нужно отметить и появление серии цветных светодиодов Luxeon 3535L Color (рис. 2), дополнившей существующие серии белых светодиодов Luxeon 3535 [13, 14, 15]. Они также заключены в стандартный корпус размерами 3,5×3,5 мм, полностью соответствующий по топологии аналогам других производителей.

    Рис. 2. Цветные светодиоды серии Luxeon 3535L Color компании Lumileds

    Данные светодиоды перекрывают практически весь видимый диапазон оптического спектра — 440-630 нм. В линейке представлены модели традиционных цветов — синие, голубые, зеленые, оранжевые, красные. Кроме того, стоит отметить, что в данной серии есть также цветные светодиоды на основе люминофора в желтой (PC Amber) и желто-зеленой (Lime) области, что обеспечивает более равномерное перекрытие данными светодиодами видимого спектра.

    Номинальный ток цветных светодиодов Luxeon 3535L Color составляет 100 мА, типичное значение напряжения при данном токе у синих, голубых и зеленых светодиодов — около 3-3,2 В, у желто-зеленых и желтых на основе люминофора — около 3,05 В, у оранжевых и красных — примерно 2,10 В. Угол кривой светораспределения равен 115°, а тепловое сопротивление составляет 20-40 °C/Вт в зависимости от цвета светодиода.

    Минимальная оптическая мощность синих (440-455 нм) светодиодов Luxeon 3535L в номинальном режиме (ток 100 мА) равна 130 мВт. Минимальный световой поток голубых (469-480 нм) светодиодов данной серии в номинальном режиме — 8,2 лм. В аналогичном режиме минимальный световой поток в номинальном режиме зеленых (520-540 нм) светодиодов данной серии составляет 21 лм, а оранжевых (610-620 нм) и красных (620-630 нм) — 13 и 10 лм соответственно. Минимальный световой поток светодиодов с люминофором — желтых и желто-зеленых — в номинальном режиме составляет 24 и 44 лм соответственно. Данные (желтые и желто-зеленые) светодиоды, изготовленные, как уже было замечено, на основе люминофора, специфицируются по координатам цветности, а их приблизительные значения длины волны, полученные путем расчета, составляют 588 и 566 нм соответственно.

    Теперь об основных областях применения светодиодов серии Luxeon 3535L. Белые светодиоды предназначены в основном для использования в светильниках и светодиодных устройствах, предназначенных для внутреннего освещения. В частности, перспективным выглядит их применение во встраиваемых светильниках, светодиодных лампах, светильниках типа Down Light и т. д. Также целесообразно устанавливать их в светотехнических приборах и системах для наружного освещения.

    Развитие линейки светодиодов, сопровождающееся ростом светотехнических характеристик и снижением их себестоимости, ведет к расширению типов и номенклатуры светодиодных осветительных приборов. Световая отдача светодиодов уже сравнима с обеспечиваемой самыми эффективными разрядными лампами. Благодаря этому, а также растущей потребности в экономии потребляемой электроэнергии, расширяется применение их в освещении. Например, с помощью светодиодных изделий освещают коридоры и подъезды в домах, технические зоны и рабочие места на предприятиях, склады и хранилища, а также витрины и прилавки магазинов [11]. Кроме того, использование светодиодов для освещения сэкономит средства в результате снижения потребления электроэнергии и сокращения затрат на эксплуатацию.

    Цветные светодиоды серии Luxeon 3535L Color предназначены в основном для использования в светосигнальной аппаратуре и автомобильной светотехнике. Кроме того, их можно применять в светильниках для архитектурного и художественного освещения, ландшафтного освещения, а также в светодиодных лампах. Широкий диапазон длин волн у светодиодов данной серии позволяет разрабатывать на их основе перестраиваемые светильники, т. е. осветительные приборы с перестраиваемым спектром, путем изменения интенсивности свечения светодиодов разного цвета, используемых в составе устройства. Такие светильники можно применять в различных областях, за исключением упомянутого выше архитектурного, художественного и ландшафтного освещения. Отдельно стоит выделить их использование для освещения растений [16, 17, 18, 19]. Как уже отмечалось [16, 17, 18, 19], оптимальное соотношение энергий излучения по спектру для освещения растений составляет примерно 30% в синей области (380-490 нм), 20% — в зеленой (490-590 нм) и 50% — в красной (600-700 нм) [16, 17, 18, 19]. Составляя комбинации из светодиодов разных цветов, можно получить источник света с практически любым спектральным составом в видимом диапазоне.

    Поскольку цветные светодиоды серии Luxeon 3535L Color имеют такие же корпуса, как у светодиодов Luxeon 3535 других серий, разработчики могут проектировать новые светильники с использованием цветных светодиодов без существенного изменения печатных плат и оптики, что позволит сэкономить время и сократить затраты на разработку нового изделия.

     

    Светодиоды Luxeon 2835

    Следующей новинкой является серия сверхъярких светодиодов Luxeon 2835 (рис. 3), предназначенная для широкого применения.

    Рис. 3. Сверхъяркий светодиод серии Luxeon 2835 компании Lumileds

    Светодиоды Luxeon 2835, имеющие корпус размерами 2,8×3,5 мм, по топологии подобны аналогам других производителей. Они выпускаются в диапазоне цветовых температур 2700-6500 K, т. е. перекрывают практически всю область белого цвета и имеют достаточно высокие характеристики. К примеру, световая отдача моделей с цветовой температурой 4000 K и индексом цветопередачи CRI, равным 80, достигает значения 153 лм/Вт, а световой поток доходит до 113 лм (при токе 120 мА и температуре p-n-перехода Tj = 25 °C) [15].

    Серия Luxeon 2835 включает два семейства светодиодов — Luxeon 2835C и Luxeon 2835E, номинальные значения тока у которых составляют 60 и 120 мА соответственно. Номинальные значения напряжений при указанном токе у светодиодов семейства Luxeon 2835C равны 9 и 6 В, у светодиодов семейства Luxeon 2835E — 6 и 3 В. Тепловое сопротивление светодиодов семейства Luxeon 2835C, в зависимости от указанного напряжения, равно 15 и 20 °C/Bт у светодиодов семейства Luxeon 2835E — 11 и 21 °C/Вт. Угол кривой светораспределения светодиодов серии Luxeon 2835 составляет 120° [15].

    Светодиоды серии Luxeon 2835 предназначены в основном для ламп-ретрофитов, т. е. светодиодных аналогов традиционным лампам накаливания и люминесцентным, они имеют высокие значения светового потока и световой отдачи. Использовать такие лампы предполагается в готовых светильниках, заменяя ими традиционные лампы. Это обеспечит повышение эффективности освещения и, следовательно, снижение энергопотребления и расходов на электроэнергию.

     

    Новинки серии светодиодов Luxeon Z

    Светодиоды серии Luxeon Z Color (рис. 4) расширили существующую серию светодиодов Luxeon Z, в которой ранее были представлены только модели белого цвета свечения [10, 20, 21, 22]. Они выполнены в корпусе размерами 1,7×1,3 мм, типичном для светодиодов Luxeon Z.

    Рис. 4. Мощные цветные светодиоды серии Luxeon Z Color компании Lumileds

    Длины волн светодиодов Luxeon Z Color перекрывают диапазон 440-670 нм, включая темно-красный (Deep Red), сине-зеленый (Cyan), желто-зеленый (Lime) и желтый с люминофором (PC Amber) [15]. Таким образом, в данной линейке представлены все цвета видимого спектра. Номинальный ток данных светодиодов составляет 500 мА. Максимальное значение тока для синих, голубых, сине-зеленых и зеленых светодиодов равно 1000 мА, для темно-красных, красных, оранжевых, желтых и желто-зеленых — 700 мА. Для светодиодов данной серии характерно низкое значение теплового сопротивления, которое для синих, голубых, сине-зеленых, зеленых и желтых с люминофором составляет 5 °C/Вт, а для темно-красных, красных, оранжевых, желтых и желто-зеленых — 8 °C/Вт [15].

    Значения угла кривой светораспределения для синих, голубых, сине-зеленых, зеленых, желто-зеленых и желтых с люминофором равны 125°, для темно-красных, красных, оранжевых и желтых светодиодов — 145° [15].

    Светодиоды серии Luxeon Z Color предназначены для использования в светильниках для архитектурного и художественного освещения, а также для ландшафтного освещения. Представленный широкий диапазон длин волн у светодиодов данной серии, как и у светодиодов серии Luxeon 3535L Color, позволяет разрабатывать на их основе светильники с перестраиваемым спектром излучения, которые могут применяться не только в упомянутом выше архитектурном, художественном и ландшафтном освещении, но и для освещения растений.

     

    Светодиоды Luxeon C

    Светодиоды серии Luxeon C (рис. 5) — новые в линейке компании Lumileds. Они заключены в корпус размерами 2×2 мм [15]. В линейке представлены как цветные светодиоды, перекрывающие диапазон длин волн 440-720 нм, включая темно-красный (Far Red), сине-зеленый (Cyan), желто-зеленый (Lime) и желтый с люминофором (PC Amber), так и белые, значения цветовой температуры которых перекрывают диапазон 2700-5700 K. Следовательно, они представляют все оттенки белого света — теплый, естественный и холодный [15]. Номинальный ток данных светодиодов составляет 350 мА. Значение их максимального тока для белых и желто-зеленых светодиодов равно 1225 мА, для темно-красных — 700 мА, для всех остальных цветов — 1050 мА. Тепловое сопротивление желтых с люминофором светодиодов данной серии составляет 3,5 °С/Вт, голубых, сине-зеленых и зеленых светодиодов — 3 °C/Вт, светодиодов остальных цветов — 2,8 °C/Вт [15].

    Рис. 5. Мощные светодиоды серии Luxeon C компании Lumileds

    Угол кривой светораспределения синих светодиодов равен 165°, голубых, сине-зеленых, зеленых — 170°, желтых, оранжевых, красных и темно-красных — 162°, желто-зеленых и желтых с люминофором — 150°. Значение угла кривой светораспределения белых светодиодов составляет 150° [15].

    Поскольку светодиоды серии Luxeon С имеют в линейке все возможные цвета, включая белый, их можно применять в различных областях, начиная от общего освещения, и заканчивая архитектурным, художественным и ландшафтным. Представленный широкий спектр цветов светодиодов данной серии, как и у светодиодов серий Luxeon 3535 L и Luxeon Z, также позволит разрабатывать на их основе источники света и светильники с перестраиваемым спектром излучения, которые можно применять, помимо разных видов общего, архитектурного, художественного и ландшафтного освещения, для освещения растений [16, 17, 18].

     

    Светодиоды Luxeon MZ

    Последней в данном обзоре будет представлена серия светодиодов Luxeon MZ (рис. 6), в определенной степени являющаяся доработкой серии Luxeon M [20]. Светодиоды этой серии выпускают в корпусе размерами 4,2×4 мм, где расположены четыре кристалла.

    Рис. 6. Мощный светодиод серии Luxeon MZ компании Lumileds

    В отличие от серии Luxeon M [20], светодиоды которой предназначены для работы от источника напряжения на 12 В, в серию Luxeon MZ входят также модели для работы от источника напряжения на 6 и 3 В [15]. Номинальные токи при этом составляют 700, 1400 и 2800 мА соответственно.

    Светодиоды серии Luxeon MZ перекрывают диапазон цветовой температуры 2700-6500 K, тем самым представляя все оттенки белого цвета — холодный, естественный и теплый. Типичные значения светового потока светодиодов данной серии составляют, в зависимости от оттенка, 840-980 лм, а световая отдача изменяется от 100 лм/Вт для теплого белого цвета до 115 лм/Вт для холодного белого цвета. Также стоит отметить, что данные светодиоды имеют достаточно низкое значение теплового сопротивления, составляющее 1,25 °C/Вт. Значение угла кривой светораспределения светодиодов Luxeon MZ равно 120° [15].

    Также в серии светодиодов Luxeon MZ представлены синие светодиоды. Диапазон длин их волн составляет 445-460 нм. В линейке данных светодиодов также есть модели, предназначенные для работы от источника напряжения 12, 6 и 3 В.

    Белые светодиоды серии Luxeon MZ отличаются стабильностью цветовой температуры, вследствие чего для них не требуется разбиновка по цветовой температуре. Производитель приводит их характеристики при температуре p-n-перехода 85 °С [15]. Синие светодиоды Luxeon MZ отличаются стабильностью длины волны в зависимости от температуры.

    Светодиоды серии Luxeon MZ, как и светодиоды серии Luxeon M [20], можно применять для создания на их основе эффективных источников света — светодиодных ламп — для систем низковольтного питания. Также данные светодиоды можно использовать в светильниках для общего как наружного, так и внутреннего освещения, особенно там, где требуется высокая яркость источника света, например в светильниках типа Down Light. Применение синих светодиодов данной серии позволит разрабатывать указанные светильники на основе технологии удаленного люминофора [23].

     

    Светодиоды Luxeon Flip Chip White

    Следующей новинкой, на которую стоит обратить внимание, стали светодиоды Luxeon Flip Chip White (рис. 7). Ими разработчики компании расширили уже существующую серию Luxeon Flip Chip, в которой были представлены только синие светодиоды [20, 21]. Данные светодиоды, как и синие этой же серии, изготовляются в корпусе CSP [20, 21], размеры которого практически такие же, как размеры кристаллов. Белые светодиоды делаются двух моделей, размеры их корпусов — 1,1×1,1 и 1,4×1,4 мм. Значения цветовой температуры светодиодов с корпусом меньшего размера — Luxeon Flip Chip White 05 — составляют 2700, 3000 и 4000 K, т. е. перекрывают теплый и естественный диапазон белого цвета. У светодиодов Luxeon Flip Chip White с корпусом большего размера — Luxeon Flip Chip White 10 — значения цветовой температуры перекрывают диапазон 2700-5700 K, т. е. они представляют все оттенки белого света, добавляя к перечисленным выше и холодный белый цвет. Номинальный ток светодиодов Luxeon Flip Chip White 05 составляет 175 мА, светодиодов Luxeon Flip Chip White 10 — 350 мА. Значение максимального тока данных светодиодов равно 350 и 700 мА соответственно. Тепловое сопротивление моделей Luxeon Flip Chip White 05 составляет 4 °C/Вт, а Luxeon Flip Chip White 10 — 2 °C/Вт.

    Рис. 7. Мощные светодиоды серии Luxeon Flip Chip White компании Lumileds

    Угол кривой светораспределения у данных светодиодов равен 148°. Значение типичного светового потока в номинальном режиме у светодиодов Luxeon Flip Chip White 05 в теплом белом диапазоне составляет 49-53 лм, а в естественном белом — около 60 лм. Это соответствует световой отдаче 100-110 лм/Вт в теплом диапазоне и 125 лм/Вт — в естественном белом диапазоне. Типичный световой поток светодиодов Luxeon Flip Chip White 10 в номинальном режиме составляет от 108 лм в теплом белом диапазоне и до 137 лм в естественном и холодном белом, что соответствует световой отдаче 110-140 лм/Вт.

    Белые светодиоды серии Luxeon Flip Chip White можно применять в светильниках и светодиодных устройствах для внутреннего и наружного освещения. Вследствие малых размеров данных светодиодов выглядит перспективным их использование во встраиваемых светильниках, светодиодных лампах, а также светильниках типа Down Light и т. д.

     

    Ультрафиолетовые и фиолетовые светодиоды Lumileds

    Как уже было отмечено, создание полупроводниковых источников излучения с короткими длинами волн в ультрафиолетовой (УФ) области целесообразно применять в таких областях, как фотолитография, разработка датчиков обнаружения токсичных веществ, создание устройств с высокой плотностью хранения данных в оптическом диапазоне, биомедицинские исследования, очистка и стерилизация воды и воздуха. Миниатюризация устройств, обеспечение их максимальной эффективности и безопасности для здоровья человека и окружающей среды требуют разработки принципиально новых источников излучения взамен традиционно используемых для УФ-диапазона газоразрядных ламп.

    Можно рискнуть, предположив, что указанные факты побудили компанию Lumileds расширить линейку светодиодов на УФ-область оптического спектра. В настоящее время представлены светодиоды данного диапазона серий Luxeon Z и Luxeon Flip Chip.

    Светодиоды серии Luxeon Z UV (рис. 8) имеют корпус размерами 1,3×1,7 мм. По значениям длины волны они перекрывают диапазон 380-400 нм в УФ-области и 400-430 нм в фиолетовой области видимого спектра. Номинальный ток данных светодиодов составляет 500 мА, максимальное значение рабочего тока соответствует 1 А. Тепловое сопротивление данных светодиодов для УФ-диапазона равно примерно 6 °C/Вт, для фиолетового диапазона — 4 °C/Вт. Видимый угол — 125°.

    Рис. 8. Мощный светодиод серии Luxeon Z UV компании Lumileds

    Мощность излучения УФ светодиодов при номинальном токе в диапазоне длин волн 380-390 нм составляет 175-375 мВт, в диапазоне длин волн 390-400 нм — 330-525 мВт. Мощность фиолетовых светодиодов при номинальном токе — 435-675 мВт.

    Светодиоды серии Luxeon Flip Chip UV (рис. 9) перекрывают диапазон длин волн 380-410 нм. Они, как и синие светодиоды данной серии, выпускаются в корпусе CSP размерами 1×1 мм, которые практически совпадают с размерами кристалла. Номинальный ток данных светодиодов равен 500 мА, максимальное значение рабочего тока составляет 1 А. Тепловое сопротивление данных светодиодов — 2 °C/Вт. Видимый угол равен примерно 150°.

    Рис. 9. Мощный светодиод серии Luxeon Flip Chip UV компании Lumileds

    Мощность излучения светодиодов Luxeon Flip Chip UV при номинальном токе в диапазоне длин волн 380-390 нм составляет 250-450 мВт, в диапазоне длин волн 390-400 нм — 450-650 мВт, в диапазоне длин волн 400-410 нм — 550-750 мВт.

    Можно сделать вывод, что коротковолновые светодиоды обеих серий имеют достаточно высокий внешний квантовый выход для данной области длин волн, что делает их эффективными для разработки изделий на их основе.

     

    Заключение

    Подводя итог приведенному выше обзору новинок в линейке мощных и сверхъярких светодиодов компании Lumileds, можно сказать, что специалисты компании расширяют диапазон своих разработок, основываясь как на собственном опыте, так и на актуальных трендах, наблюдающихся на рынке. Они совершенствуют линейку светодиодной продукции, выпуская новые интересные модели, а также осваивают новые диапазоны длин волн в уже существующих сериях светодиодов. Полагаю, можно утверждать, что это позволяет компании Lumileds оставаться в лидерах светодиодного рынка, а наблюдающаяся сегментация светодиодной линейки под определенные направления применения, ставшая уже ее визитной карточкой, делает компанию весьма привлекательной для разработчиков светодиодных изделий.

    Литература
    1. Юнович А. Э. Светодиоды на основе гетероструктур из нитрида галлия и его твердых растворов // Светотехника. 1996. Вып. 5/6.
    2. Юнович А. Э. Ключ к синему лучу, или О светодиодах и лазерах, голубых и зеленых // Химия и жизнь. 1999. № 5-6.
    3. Туркин А. Н. Нитрид галлия как один из перспективных материалов в современной оптоэлектронике // Компоненты и технологии. 2011. № 5.
    4. Туркин А. Н. Полупроводниковые светодиоды: история, факты, перспективы // Полупроводниковая светотехника. 2011. № 5.
    5. Туркин А. Н. Обзор развития технологии полупроводниковых гетероструктур на основе нитрида галлия (GaN) // Полупроводниковая светотехника. 2011. № 6.
    6. Туркин А. Н., Юнович А. Э. Лауреаты Нобелевской премии 2014 года: по физике — И. Акасаки, Х. Амано, С. Накамура // Природа. 2015. № 1.
    7. Тринчук Б. Ф. Светосигнальная аппаратура на светодиодах // Светотехника. 1997. № 5.
    8. Светодиоды и их применение для освещения / Под общ. редакцией академика АЭН РФ Ю. Б. Айзенберга // Московский Дом света. М.: Знак, 2012.
    9. Туркин А. Н. Светодиоды Lumileds: прошлое, настоящее, будущее //Полупроводниковая светотехника // 2012. № 2.
    10. Матешев И., Муленкова А., Туркин А., Шамков К. Мощные светодиоды Philips Lumileds — от истоков до новинок рынка // Современная электроника. 2013. № 6.
    11. Маркова С., Туркин А. Актуальные направления применения мощных светодиодов // Полупроводниковая светотехника. 2016. № 3.
    12. Коган Л. М., Колесников А. А., Туркин А. Н. Новые мощные ультрафиолетовые и фиолетовые излучающие диоды // Светотехника. 2016. № 2.
    13. Туркин А. Новые продукты в линейке компании Philips Lumileds: сверхъяркие светодиоды // Современная электроника. 2015. № 6.
    14. Туркин А. Новинки светодиодной продукции Lumileds // Полупроводниковая светотехника. 2015. № 4.
    15. Туркин А. Новинки светодиодной продукции Lumileds — расширение линейки сверхъярких и мощных светодиодов // Современная электроника. 2016. № 6.
    16. И. Бахарев, А. Прокофьев, А. Туркин, А. Яковлев. Применение светодиодных светильников для освещения теплиц: реальность и перспективы // СТА. 2010. № 2.
    17. Прокофьев А. Ю., Туркин А. Н., Яковлев А. А. Перспективы применения светодиодов в растениеводстве // Полупроводниковая светотехника. 2010. № 5.
    18. Сарычев Г., Гаврилкина Г., Туркин А., Репин Ю. Светодиоды и интенсивная светокультура растений // Полупроводниковая светотехника. 2014. № 1.
    19. Туркин А. Мощные светодиоды и изделия на их основе в свете актуальных областей их применения // Современная электроника. 2016. № 3.
    20. Матешев И., Муленкова А., Туркин А., Шамков К. Обзор новых светодиодных продуктов компании Philips Lumileds // Полупроводниковая светотехника. 2013. № 5.
    21. Матешев И., Муленкова А., Туркин А., Шамков К. Новинки светодиодной продукции компании Philips Lumileds // Современная электроника. 2014. № 6.
    22. Туркин А. Новые продукты в светодиодной линейке компании Philips Lumileds // Полупроводниковая светотехника. 2014. № 5.
    23. Туркин А. Н. Светодиодные источники света на основе технологии удаленного люминофора: теория и реальность // СТА. 2012. № 4.

    Узнайте о светодиодном освещении | ENERGY STAR

    Основы светодиодного освещения

    Что такое светодиоды и как они работают?

    LED означает светодиод . Светодиодные осветительные приборы производят свет на 90% эффективнее, чем лампы накаливания. Как они работают? Электрический ток проходит через микрочип, который освещает крошечные источники света, которые мы называем светодиодами, и в результате получается видимый свет. Чтобы предотвратить проблемы с производительностью, тепло, выделяемое светодиодами, поглощается радиатором.

    Срок службы светодиодных осветительных приборов

    Срок службы светодиодных осветительных приборов определяется иначе, чем у других источников света, таких как лампы накаливания или компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Светодиоды обычно не «перегорают» и не выходят из строя. Вместо этого они испытывают «уменьшение светового потока», когда яркость светодиода со временем медленно тускнеет. В отличие от ламп накаливания, «срок службы» светодиодов рассчитывается исходя из того, когда световой поток снизится на 30 процентов.

    Как используются светодиоды в освещении

    Светодиоды используются в лампах и светильниках общего освещения. Небольшие по размеру светодиоды предоставляют уникальные возможности для дизайна. Некоторые решения светодиодных ламп могут физически напоминать знакомые лампочки и лучше соответствовать внешнему виду традиционных лампочек. Некоторые светодиодные светильники могут иметь встроенные светодиоды в качестве постоянного источника света. Существуют также гибридные подходы, в которых используется нетрадиционный формат «лампочки» или сменного источника света, специально разработанный для уникального светильника.Светодиоды предоставляют огромные возможности для инноваций в форм-факторах освещения и подходят для более широкого круга приложений, чем традиционные технологии освещения.

    Светодиоды и Нагрев

    В светодиодах

    используются радиаторы, которые поглощают тепло, выделяемое светодиодами, и отводят его в окружающую среду. Это предохраняет светодиоды от перегрева и перегорания. Управление температурой , как правило, является самым важным фактором успешной работы светодиода на протяжении всего срока его службы. Чем выше температура, при которой работают светодиоды, тем быстрее ухудшается качество света и тем короче будет срок службы.

    В светодиодных продуктах

    используются различные уникальные конструкции и конфигурации радиаторов для управления теплом. Сегодня достижения в области материалов позволили производителям разрабатывать светодиодные лампы, которые соответствуют формам и размерам традиционных ламп накаливания. Независимо от конструкции радиатора, все светодиодные продукты, получившие оценку ENERGY STAR, были протестированы, чтобы гарантировать, что они должным образом отводят тепло, чтобы светоотдача сохранялась должным образом в течение всего срока службы.

    Чем светодиодное освещение отличается от других источников света, таких как лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)?

    Светодиодное освещение

    отличается от ламп накаливания и люминесцентных по нескольким параметрам.При правильном проектировании светодиодное освещение более эффективное, универсальное и служит дольше.

    Светодиоды

    являются «направленными» источниками света, что означает, что они излучают свет в определенном направлении, в отличие от ламп накаливания и КЛЛ, которые излучают свет и тепло во всех направлениях. Это означает, что светодиоды могут более эффективно использовать свет и энергию во множестве приложений. Однако это также означает, что для производства светодиодной лампы, которая светит во всех направлениях, требуется сложная инженерия.

    Общие цвета светодиодов: желтый, красный, зеленый и синий.Для получения белого света светодиоды разных цветов комбинируются или покрываются люминофором, который преобразует цвет света в знакомый «белый» свет, используемый в домах. Люминофор - это материал желтоватого цвета, которым покрываются некоторые светодиоды. Цветные светодиоды широко используются в качестве сигнальных ламп и индикаторов, таких как кнопка питания на компьютере.

    В КЛЛ электрический ток течет между электродами на каждом конце трубки, содержащей газы. Эта реакция дает ультрафиолетовый (УФ) свет и тепло.Ультрафиолетовый свет превращается в видимый свет, когда он попадает на люминофорное покрытие внутри лампы. Узнайте больше о КЛЛ.

    Лампы накаливания излучают свет, используя электричество для нагрева металлической нити до тех пор, пока она не станет «белой» или не станет раскаленной. В результате лампы накаливания выделяют 90% своей энергии в виде тепла.

    Почему мне следует выбирать светодиодные осветительные приборы, сертифицированные ENERGY STAR?

    Сегодня доступно больше вариантов освещения, чем когда-либо прежде.Несмотря на это, ENERGY STAR по-прежнему остается простым выбором для экономии на счетах за коммунальные услуги.

    К светодиодным лампам

    , получившим оценку ENERGY STAR, предъявляются особые требования, призванные воспроизвести привычный опыт использования стандартной лампы, поэтому их можно использовать в самых разных областях. Как показано на рисунке справа, светодиодная лампа общего назначения, которая не соответствует требованиям ENERGY STAR, может не распределять свет повсюду и может вызвать разочарование при использовании в настольной лампе.

    ENERGY STAR означает высокое качество и производительность, особенно в следующих областях:

    • Качество цвета
      • 5 различных требований к цвету для обеспечения качества с самого начала и с течением времени
    • Световой поток
      • Минимальная светоотдача для обеспечения достаточного освещения
      • Требования к распределению света для обеспечения того, чтобы свет попадал туда, где он вам нужен
      • Руководство по утверждениям об эквивалентности, чтобы не догадываться о замене
    • Душевное спокойствие
      • Подтверждено соответствие более чем 20 требованиям к характеристикам и маркировке
      • Долгосрочное тестирование для подтверждения заявлений на весь срок службы
      • Тестирование продуктов в операционных средах, аналогичных тому, как вы будете использовать продукт у себя дома
      • Минимальная трехлетняя гарантия

    Как и все продукты ENERGY STAR, сертифицированные светодиодные лампы ежегодно проходят выборочную проверку, чтобы убедиться, что они продолжают соответствовать требованиям ENERGY STAR.

    Для получения дополнительной информации о том, как выбрать лампу с сертификатом ENERGY STAR для каждого применения в вашем доме, просмотрите Руководство по приобретению лампочек ENERGY STAR (PDF, 1,49 МБ) или воспользуйтесь интерактивным онлайн-инструментом «Выбор света».

    Light-Emitting Diodes - обзор

    10.16 Внутренняя эффективность светодиода

    Эффективность светодиода определяется как с точки зрения электрического КПД, так и с точки зрения эффективности потока фотонов. Выходная излучаемая мощность, деленная на входную электрическую мощность, является показателем электрического КПД, тогда как микромоли выходных фотонов, деленные на Джоули входящей энергии, являются показателем эффективности фотонов.Оба определения используются специалистами светодиодной индустрии как показатель эффективности светодиода. С другой стороны, эффективность использования энергии можно определить как выход биомассы свежих продуктов на единицу потребляемой энергии (г / кВт · ч), а эффективность использования света - как биомассу свежих продуктов на квант потребляемой энергии (г / моль). Эти определения в основном используются исследователями фотобиологии растений. Такие термины эффективности стали центром внимания, и были проведены исследования для сравнения различных типов светодиодов в этих терминах.Масса и др. (2006) сообщили, что красные светодиоды имеют электрический КПД 21,5%, синие - 11%, холодно-белые флуоресцентные лампы - 22%, а галогениды натрия и металла под высоким давлением - 35% и 29% соответственно. Два года спустя Бурже (2008) сообщил, что эффективность красных светодиодов выросла до 25%, за ними следует синий - до 20%, в то время как белые светодиоды отстают до 10% эффективности. Красный стал более эффективным, чем галогенид металла и HPS, но не был таким эффективным, как LPS (27%). Белые светодиоды в то время были менее эффективны, чем узкополосные светодиоды из-за низкой эффективности люминофорного покрытия синих светодиодов.Cocetta et al. (2017) предположили, что эффективность светодиодов увеличивается каждое десятилетие в 10 раз, а производительность - в 20 раз на основе закона Хейтца. Шесть лет спустя эффективность синих светодиодов выросла до пика (49%), за ними последовали холодно-белые - 33%, а затем красные - 32% (Nelson and Bugbee, 2014). Эффективность потока фотонов составляла 1,87 мкмоль J -1 для синих светодиодов с максимальной длиной волны 455 нм, 1,72 для красных 655 нм и 1,52 для холодных белых с индексом цветопередачи 5650. Эффективность фотонов в настоящее время считается наиболее полезной единицей для реакции растений на свет, включая фотосинтез.Взаимосвязь между электрическим КПД и фотонной эффективностью зависит от длины волны, основанной на уравнении Планка, E = hc / λ.

    Три года спустя Cocetta et al. (2017) дополнительно охарактеризовали свойства различных светодиодных диапазонов волн на основе повышения их электрического КПД и эффективности потока фотонов. HPS при 1,76 мкмоль J –1 и 38% использовался в качестве эталона освещения для эпохи до появления светодиодов.

    С точки зрения электрического КПД синие светодиоды в последнее время продолжают лидировать со средним показателем 54.85%, а затем идут красные светодиоды со средним показателем 47,62%. На третьем месте белые светодиоды с эффективностью 42,5%. Коротковолновые зеленые светодиоды (525–530 нм) имеют эффективность только 16,7%, тогда как более длинноволновые зеленые светодиоды (575,5 нм) имеют эффективность 30,5%.

    Cocetta et al. (2017) сообщили, что красные светодиоды имеют самую высокую эффективность потока фотонов при 2,42 мкмоль J -1 , за которыми следуют синий и белый при 2,17 мкмоль J -1 и 1,94 мкмоль J -1 , соответственно. Зеленые светодиоды имеют самые низкие значения PFE - 0.73 мкмоль J -1 и 1,46 мкмоль J -1 для более коротких и более длинных волн соответственно.

    Красный и синий являются наиболее эффективными светодиодами в результате превосходного легирования диодов нитридом индия-галлия (InGaN) для синего и фосфидом индия-галлия-алюминия (InGaIP) для красного. Еще одно существенное изменение заключается в том, что белые спектры, полученные из смешанных лучей монохроматических светодиодов G + R + B, более электрически эффективны, чем белые светодиоды с преобразованием люминофора.

    На основе новейших (2019 г.) опто-полупроводниковых светодиодов Osram в технических паспортах для садоводства, лучшие синие светодиоды являются наиболее эффективными с точки зрения электричества - 71%, за ними следуют красный и дальний красный с эффективностью по 59% каждый.Светодиоды дальнего красного цвета имеют эффективность потока фотонов 3,50 мкмоль Дж -1 , за которыми следуют красные светодиоды с эффективностью 3,14 мкмоль Дж -1 . Тепло-белые светодиоды имеют эффективность потока фотонов 2,76, за которой следуют синий и белый с низким индексом цветопередачи (CRI) с эффективностью 2,42 мкмоль J -1 и 2,02 мкмоль J -1 , соответственно.

    Что такое светодиод? | LEDs Magazine

    Проще говоря, светоизлучающий диод (LED) - это полупроводниковое устройство, которое излучает свет, когда через него проходит электрический ток.Свет образуется, когда частицы, переносящие ток (известные как электроны и дырки), объединяются в полупроводниковом материале.

    Поскольку свет генерируется внутри твердого полупроводникового материала, светодиоды описываются как твердотельные устройства. Термин твердотельное освещение, которое также включает в себя органические светодиоды (OLED), отличает эту технологию освещения от других источников, в которых используются нагретые нити накала (лампы накаливания и вольфрамовые галогенные лампы) или газовый разряд (люминесцентные лампы).

    Разные цвета
    Внутри полупроводникового материала светодиода электроны и дырки находятся внутри энергетических зон.Разделение полос (то есть запрещенная зона) определяет энергию фотонов (световых частиц), излучаемых светодиодом.

    Энергия фотона определяет длину волны излучаемого света и, следовательно, его цвет. Различные полупроводниковые материалы с разной шириной запрещенной зоны производят свет разных цветов. Точную длину волны (цвет) можно настроить, изменив состав светоизлучающей или активной области.

    Светодиоды состоят из сложных полупроводниковых материалов, которые состоят из элементов из группы III и группы V периодической таблицы (они известны как материалы III-V).Примерами материалов III-V, обычно используемых для изготовления светодиодов, являются арсенид галлия (GaAs) и фосфид галлия (GaP).

    До середины 90-х годов светодиоды имели ограниченный диапазон цветов, и, в частности, не существовало коммерческих синих и белых светодиодов. Разработка светодиодов на основе системы материалов из нитрида галлия (GaN) дополнила палитру цветов и открыла множество новых приложений.

    Основные материалы светодиодов
    Основными полупроводниковыми материалами, используемыми для производства светодиодов, являются:

    • Нитрид индия-галлия (InGaN): Синие, зеленые и ультрафиолетовые светодиоды высокой яркости
    • Фосфид алюминия, галлия, индия (AlGaInP): желтых, оранжевых и красных светодиода высокой яркости
    • Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs): красных и инфракрасных светодиода
    • фосфид галлия (GaP): желтых и зеленых светодиода

    Светодиодная технология: обзор - коммерческие светодиоды Поставщик и установщик освещения

    Хотя развитие светодиодной технологии началось в 1907 году, первые светодиодные лампы для коммерческого использования начали распространяться в 1994 году.До этого момента их производство было слишком дорогим для обычных потребителей.

    Даже тогда светодиоды были очень дорогими, около 200 долларов за штуку. Сегодня они намного доступнее и регулярно используются в коммерческих, промышленных и жилых помещениях.

    Какие бывают типы светодиодного освещения?

    • Цвет - светодиодные лампы излучают свет теплого белого, холодного белого и дневного цветов, который является абсолютно белым с оттенком синего.Каждый цвет используется для разных приложений; теплый белый для дома, холодный белый для магазинов и офисов, а также дневной свет для наружных работ и настоящих цветов.
    • Dimmable - светодиодами можно управлять с помощью диммерных переключателей, так что свет можно настроить по своему вкусу.
    Светодиодные лампы

    потребляют намного меньше энергии, чем лампы накаливания и люминесцентные лампы (КЛЛ). Как упоминалось ранее, они преобразуют 100% энергии, используемой для их питания, в свет, устраняя огромные потери энергии традиционных лампочек.

    Поскольку светодиоды потребляют меньше энергии, результатом является значительное сокращение выбросов парниковых газов электростанциями. Фактически, по оценкам, одна светодиодная лампа минимизирует выбросы почти на полтонны.

    Поскольку светодиодные лампы служат намного дольше, их нужно менять намного реже. Это означает меньше производственных отходов и меньше физических отходов! В зависимости от технических характеристик светодиодная лампа будет работать от 25 000 до 50 000 часов. Это по сравнению с лампами накаливания на 1200 и CFL на 8000.

    Ниже приведены некоторые другие экологические преимущества перехода на светодиодное освещение.

    • Поскольку светодиоды служат очень долго и не требуют частой замены, сокращается загрязнение на производстве, например при транспортировке, утилизации, продаже и производственных отходах.
    • Светодиоды
    • не сжигают ископаемое топливо, что снижает загрязнение воздуха.
    • Светодиоды
    • не содержат токсичных веществ, таких как ртуть, которые могут представлять серьезную опасность для заводских рабочих и других лиц, работающих с лампами.
    • В то время как традиционные лампы излучают ультрафиолетовое излучение, эта потребность полностью устраняется при использовании светодиодов. Известно, что УФ-излучение повреждает клетки кожи и может увеличить риск рака. Он также может подавлять рост растений.
    • Светодиоды
    • излучают очень мало углерода. Если вы хотите уменьшить свой углеродный след, переход на светодиодное освещение окажет серьезное влияние.
    Светодиоды

    уже не самый дорогой вариант освещения. С помощью поставщика светодиодного освещения любой может оборудовать светодиодами свое пространство, будь то жилое, коммерческое или промышленное.Эти лампы обеспечивают большую четкость и несравненное качество освещения. Это делает их отличным выбором для открытых и подземных помещений, где особенно важно чувствовать себя в безопасности и осознавать свое окружение.

    Некоторые распространенные применения светодиодных ламп включают:

    • Парковочные места
    • Лифты
    • Бары / ночные клубы
    • Шкатулки
    • Рестораны
    • Освещение лестничной клетки
    • Витрины
    • Автомобильные фары и салон
    • Галереи (без вредных УФ-лучей, которые могут повредить работы!)
    • Освещение заднего двора / террасы / террасы
    • Шкафы под / над шкафами
    • Праздничное освещение
    Светодиоды

    - лучший выбор для помещений, в которых приоритетным является хорошее четкое освещение.Некоторым зданиям требуется иное освещение, чем другим. Настроенное освещение с регулируемой яркостью может быть правильным выбором. Это также может быть четкое и яркое освещение для предотвращения травм и повышения безопасности. Все помещения индивидуальны - лучше проконсультироваться с компанией по светодиодному освещению, чтобы обсудить ваши конкретные потребности.

    Переход на светодиодное освещение для жилых, коммерческих или промышленных помещений - отличный способ сэкономить. Хотя на начальном этапе это может быть довольно затратно, экономия обязательно будет отражена в вашем ежемесячном счете за электроэнергию.

    Светодиодные лампы

    нужно менять гораздо реже, чем КЛЛ и лампы накаливания. Это означает меньшее количество покупок новых лампочек и меньшее обслуживание, посвященное замене этих лампочек! Поскольку они потребляют значительно меньше энергии, чем традиционные осветительные приборы, это означает снижение потребления энергии и меньшие затраты на них. Представьте, сколько вы можете сэкономить на здании, которое нужно освещать круглосуточно, без выходных или значительную часть дня.

    Если вы заинтересованы в переходе на светодиодное освещение или просто хотите узнать больше, не стесняйтесь обращаться в Bay Lighting.Как дистрибьютор коммерческого освещения в Вашингтоне, Мэриленде и Вирджинии, мы уделяем первоочередное внимание обучению и консультированию наших клиентов в выборе наилучшего освещения для своего объекта. Свяжитесь с нами по телефону 301-858-9494, чтобы поговорить с консультантом по освещению сегодня.

    Введение в светодиоды (светоизлучающие диоды)


    Привет, друзья! Надеюсь у тебя все хорошо. Мне всегда приятно держать вас в курсе информации, связанной с разработкой и технологиями. Сегодня я открою подробное описание Introduction to LED .Светодиод расшифровывается как «светоизлучающий диод» - как следует из названия - это диод с pn-переходом, который в основном используется в качестве источника света. Это не новое устройство, оно давно используется в области телекоммуникаций, электротехники и в труднодоступных местах, где обычный свет не доставляет. Светодиод имеет преимущество перед обычными ортодоксальными лампами накаливания с точки зрения эффективности и низкого потребления. мощность, компактный размер, больший радиус действия и способность сохранять качество в течение более длительного периода времени. Он имеет широкий спектр применений, начиная от автомобильных фар, вспышек для фотоаппаратов, авиационного освещения, сигналов светофора, медицинских устройств и заканчивая встроенными системами и системами управления. для индикации правильности работы соответствующих проектов.В этом посте я постараюсь охватить все, что связано со светодиодами, поэтому вам не нужно ломать голову, просматривая весь Интернет и находя всю информацию в одном месте. Давайте погрузимся в детали этого небольшого электрического компонента.

    Введение в светодиоды (светоизлучающие диоды)

    Светодиод - это диод с pn-переходом, который в основном используется для замены ламп накаливания. Он основан на эффекте электролюминесценции - процессе, при котором диод преобразует электрический ток в свет, когда электроны меняют свое состояние внутри полупроводникового светодиода.Pn-переход представляет собой не что иное, как комбинацию полупроводниковых материалов как N-типа, так и P-типа. Материал, из которого изготовлен переходной диод, не идентичен другим основным диодам, так как он поставляется в прозрачном корпусе, позволяющем инфракрасному и видимому свету проходить через переход.
    • Светодиод содержит две клеммы, известные как анод и катод. Первый содержит положительный заряд и имеет более длинный вывод по сравнению с другим, а позже содержит отрицательный заряд.
    Светодиод будет работать при одном условии: клемма анода должна иметь более высокий потенциал, чем клемма катода, поскольку ток течет от анода к катоду (от положительного к отрицательному). Светодиод не будет вести себя, если соответствующие клеммы подключены в обратном порядке.
    • Светодиоды, также известные как инфракрасные светодиоды, очень полезны в широком спектре приложений. У специалистов всегда была потребность в создании альтернативы обычным лампочкам, которые оказались бы более дорогими и менее эффективными.Первый эксперимент по электролюминесценции был проведен в 1907 году, после чего последовал ряд экспериментов, которые привели к появлению видимого света.
    Яркость каждого светодиода зависит от потребляемого им тока - чем больше потребляемый ток, тем выше будет яркость. Существует порог, установленный для тока, который может выдержать каждый светодиод, увеличение его от номинального значения приведет к сгоранию светодиода. Изначально светодиоды поставлялись с инфракрасным светом низкой интенсивности, который широко использовался в приложениях дистанционного управления, в основном предназначенных для бытовой электроники.В то время красный свет в основном использовался в светодиодах, однако в 2002 году специалистам удалось добавить белый свет в светодиодный полупроводник.
    • Светодиоды прошли ряд испытаний и экспериментов и развивались на протяжении многих лет, однако последние светодиоды выпускаются с разными длинами волн, от ультрафиолетового, видимого до инфракрасного, производя свет с высокой яркостью.
    Эффективность, с которой светодиод преобразует электричество в свет, замечательна, что делает его идеальным выбором в технологии компьютерных микросхем, добавляя дополнительный уровень эффективности и надежности. Примечание: Светодиод не является симметричным по своей природе, позволяя току течь только в одном направлении.

    Рабочий светодиод

    в основном состоит из четырех частей, известных как матрица, подложка, люминофор и линза. Кристалл представляет собой полупроводниковый материал, содержащий нитрид галлия (GaN), который излучает синий свет, когда через него проходит электрический ток. Чтобы обеспечить легкую интеграцию светодиода, в сочетании с подложкой используются одна или две матрицы, генерирующих достаточно энергии для зажигания светодиода.
    • Белый свет в основном предпочтительнее синего в системах общего освещения, где желаемый цвет создается с помощью люминофора.
    Синий свет, излучаемый кристаллом, будет генерировать белый свет при попадании на частицы люминофора.
    • Важно отметить, что люминофор можно наносить на материал кристалла обоими способами: напрямую или наслоением материала линзы, который либо отводит, либо направляет свет и в основном состоит из силикона или стекла.
    Светодиод чаще всего излучает монохроматический свет от красного до синего и фиолетового.
    • Традиционные светодиоды формируются с использованием неорганических полупроводниковых материалов, включая алюминий, галлий, кремний, индий и цинк, которые дают другой цвет в зависимости от типа используемого материала: фосфид алюминия-галлия дает зеленый цвет, а нитрид алюминия-галлия и арсенид алюминия-галлия. производят ультрафиолетовый и красный свет соответственно.
    Светодиоды также рассчитаны на напряжение, необходимое для их включения, где красные светодиоды имеют максимальное номинальное напряжение около 2,2 В, а синие светодиоды и белые светодиоды имеют номинальное напряжение 3,4 В и 3,6 В соответственно.

    Температурные ограничения

    Светодиод никогда не перестает удовлетворять потребности обычного пользователя в энергопотреблении, однако использование этого крошечного компонента в условиях высокой температуры и давления может сделать его очень уязвимым. Принимая это во внимание, некоторые светодиоды имеют радиатор на интерфейсе, который предотвращает их перегрев и делает их подходящим выбором в условиях, когда высокая температура является серьезной проблемой.
    • Очень высокая температура может остановить работу радиатора и полностью заглохнуть светодиод. Прежде чем вы планируете использовать светодиоды для вашего соответствующего проекта, убедитесь, что номинальные температуры совпадают и резонируют с используемым светодиодом.

    Типы светодиодов

    Светодиоды доступны в различных типах. Некоторые из них предпочтительнее других в зависимости от характера приложений. Ниже приведены некоторые основные типы светодиодов.

    светодиода высокой мощности

    светодиодов называются светодиодами высокой мощности, если их номинальная мощность больше или равна 1 Вт.В основном они используются для создания максимальной яркости. Потребляемая мощность этих светодиодов очень высока, что делает их склонными к рассеиванию тепла. Радиаторы необходимы для охлаждения этих светодиодов и предотвращения их возгорания. Фонари, прожекторы и автомобильные фары являются одними из основных применений светодиодов высокой мощности.

    RGB-светодиоды

    Он широко используется во многих компьютерных приложениях и обладает способностью генерировать три источника света, как следует из названия, красный, синий и зеленый. Цвет этих огней регулируется с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции).И рабочий цикл ШИМ, и частота, используемая для генерации сигнала в секунду, удобны для управления всеми тремя цветами.

    SMD LED

    SMD LED обозначает светодиоды для устройств поверхностного монтажа. Поставляется в специальной упаковке с возможностью установки на поверхность печатной платы. Его можно легко разделить на категории по физическим размерам. Работает в обоих направлениях: отдельно или в сочетании с совместимым устройством.

    Светодиод со сквозным отверстием

    Светодиод со сквозным отверстием поставляется с двумя выводами, которые вставлены в отверстия на печатной плате.Они доступны во множестве различных упаковок и форм. Чаще всего они бывают белого, красного, синего и зеленого цветов.

    Почему светодиод?

    Это, пожалуй, правильно, светодиод потребляет на 75% меньше энергии, чем обычная лампа накаливания, не теряя при этом яркости с равной интенсивностью. Да, покупка его может существенно сократить ваш бюджет вначале, поскольку он имеет большую стоимость по сравнению с обычным галогенным светом, но в долгосрочной перспективе он оказывается экономичным благодаря высокому качеству, большему сроку службы и меньшему энергопотреблению.

    Светодиодные приложения

    Компактный размер светодиода позволяет устанавливать его в труднодоступных местах, включая потолочное освещение, освещение бухты, поднос и освещение шкафа.
    • Благодаря прочной конструкции светодиодов - без них ландшафтное освещение никогда не было бы таким простым и безупречным, как сейчас. Светодиоды играют жизненно важную роль в создании и оптимизации угла светового луча на желаемом расстоянии, а их способность маскировать любую форму в соответствии с природой окружающей среды, в которую они включены, помогают им служить реальной цели, добавляя тщательно подобранный свет, многослойный с красотой используя один источник.
    Некоторые цифровые часы разработаны с использованием светодиодного интерфейса. А 7-сегментный светодиодный дисплей - это широко используемый студенческий проект, который включает в себя упорядоченный массив светодиодов.
    • Они широко используются в автомобильной промышленности, ЖК-панелях, оптоволоконной передаче данных и устройствах дистанционного управления. Указывая на очевидные преимущества светодиодов, мы не можем сбрасывать со счетов их ценность в рекламе. В основном они используются для увлечения посетителей - размещение в рекламном баннере и елка, украшенная множеством инфракрасных лучей, поможет мгновенно привлечь внимание клиентов.
    Это все на сегодня. Я дал вам все, что вам нужно знать о светодиодах. Если вы не уверены или у вас есть какие-либо вопросы, вы можете задать мне их в разделе комментариев ниже. Я хотел бы помочь вам как можно лучше. Приглашаем вас поделиться своими ценными отзывами и предложениями, они помогут нам предоставить вам качественную работу в соответствии с вашими потребностями и требованиями, чтобы вы продолжали возвращаться к тому, что мы можем предложить. Спасибо, что прочитали статью.

    Знакомство с светодиодами | Bridgelux, Inc. Светодиодное освещение

    Светодиодное освещение предлагает множество преимуществ по сравнению с традиционными источниками света, открывая новые способы использования света, которые раньше были невозможны.Поскольку технология продолжает революционизировать индустрию освещения, важно понимать, как работает светодиодный источник света.

    Как работает светодиод?

    LED расшифровывается как Light Emitting Diode, и этот источник света не следует путать с осветительной арматурой или светильником. Светодиод - это составная часть всего прибора. Светодиодное освещение также может называться твердотельным освещением (SSL), потому что светодиод представляет собой твердотельную технологию, аналогичную памяти в вашем компьютере.

    светодиодов состоит из четырех основных частей: кристалла, подложки, люминофора и линзы.Светодиодный кристалл представляет собой полупроводниковый прибор из нитрида галлия (GaN). Когда электрический ток проходит через кристалл, он излучает синий свет. Затем один или несколько штампов устанавливаются на подложку, обычно изготовленную из алюминия или керамики. Это упрощает интеграцию светодиода в приспособление и обеспечивает эффективный способ подачи питания на светодиод.

    Для общего освещения обычно желателен белый свет, а не синий. Для достижения желаемого цвета используется люминофор. Когда синий свет попадает на частицы люминофора, они светятся и излучают белый свет.Люминофор можно наносить непосредственно на кристалл или смешивать с материалом линзы, который обычно состоит из кремния или стекла. Линза извлекает и направляет свет, излучаемый матрицей.

    История двух кристаллов: конфигурации светодиодов

    Есть две стандартные конфигурации светодиода - излучатели и COB.

    Эмиттер - это одиночный кристалл, установленный на подложке. Эмиттер монтируется на печатной плате, которая затем устанавливается на радиатор.Эта печатная плата обеспечивает излучатель электроэнергией, а также отводит тепло.

    Чтобы снизить стоимость и повысить однородность света, исследователи обнаружили, что подложку светодиода можно снять, а кристалл можно установить непосредственно на печатную плату. Эта конфигурация известна как массив микросхем на плате или COB.

    Четырехчастная гармония светильника

    Конфигурация светодиода - важная часть конструкции светильника. Типичная светодиодная система состоит из четырех компонентов: светодиодного источника света, оптики, радиатора и источника питания.

    Оптика размещается над светодиодом или вокруг него, помогая извлекать свет из кристалла и формировать рассеянное световое излучение заданной формы. Светодиод установлен на радиаторе, который отводит и рассеивает тепло для охлаждения светодиода.

    Для большинства светодиодных систем требуется источник питания постоянного тока. В здании обычно используется переменный ток (переменный ток), поэтому для преобразования переменного тока в постоянный используется источник питания.

    Крутой светодиод - это счастливый светодиод

    Важнейшим фактором при проектировании светодиодов является теплопередача.Когда вы подключаете к светодиоду электричество, часть этой энергии превращается в свет, а остальная - в тепло. По мере нагрева модуля его эффективность падает.

    Радиатор отводит тепло из массива в окружающий воздух, поэтому его конструкция важна. Если радиатор слишком мал для корпуса светодиода, он не будет рассеивать достаточно тепла, что снижает эффективность и яркость светодиода. Светильник должен быть спроектирован с учетом тепловых требований светодиода, сохраняя светодиод холодным.

    О компании Bridgelux

    В Bridgelux мы специализируемся на высокопроизводительных массивах COB с простыми вариантами интеграции.Узнайте больше о том, как мы можем помочь вам решить ваши потребности в освещении с помощью наших услуг по дизайну.

    Светодиодное освещение | Министерство энергетики

    Светодиоды

    потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, и декоративные светодиодные гирлянды, такие как огни рождественской елки, ничем не отличаются. Светодиодные праздничные светильники не только потребляют меньше электроэнергии, но и обладают следующими преимуществами:

    • Безопаснее: светодиоды намного холоднее, чем лампы накаливания, что снижает риск возгорания или ожога пальцев.
    • Более прочный: светодиоды изготавливаются с линзами из эпоксидной смолы, а не из стекла, и гораздо более устойчивы к поломке.
    • Более длительный срок службы: та же светодиодная гирлянда может по-прежнему использоваться 40 праздничных сезонов.
    • Простота установки: до 25 цепочек светодиодов можно соединить встык, не перегружая розетку.

    Ориентировочная стоимость электроэнергии для освещения шестифутового дерева в течение 12 часов в день в течение 40 дней

    покупка
    Тип света Стоимость
    Лампы накаливания C-9 10 долларов США.00
    Светодиодные фонари C-9 0,27 $
    Мини-лампы накаливания 2,74 $
    Светодиодные мини-фонари 0,82 $

    и ориентировочная стоимость 10 праздничных сезонов

    Тип света Стоимость
    Лампы накаливания C-9 $ 122,19
    Светодиодные лампы C-9 $ 17.99
    Мини-лампы накаливания 55,62 $
    Светодиодные мини-лампы 33,29 $

    * Предполагается, что 50 ламп C-9 и 200 мини-лампочек на дерево, с электричеством по 0,119 доллара за киловатт- час (кВтч) (AEO 2012 г. в среднем для жилых домов). Цены на светильники основаны на котировках цен для небольших объемов закупок у крупных розничных продавцов товаров для дома. Все расходы дисконтированы по ставке 5,6% годовых. Предполагается, что срок службы не-светодиодных огней составляет три сезона (1500 часов).

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *