Характеристики и параметры LED светодиодов I LEDOKS светодиодное освещение

        Светодиод (LED)- полупроводниковый элемент, при подаче напряжения постоянного тока на электроды светодиода создается свечение.  В современном мире светодиоды используются практически во всех осветительных приборах в качестве основного источника освещения либо в качестве подсветки.

        Светодиодное свечение впервые упомянуто в 1907году.  Генри Раунд английский ученый обратил внимания, что при прохождении электричества через соединения разных металлов вызывают разное свечение. В дальнейшем такое явление получило название  электролюминесценция.

        Через некоторое время в 1923 году ученый Олег Лосев обнаружил свечения на месте контакта барбета кремния и стальной проволоки. Олег Лосев установил и объяснил закономерность. Электролюминесценция наблюдается на границе соприкосновения разнородных материалов.

        В 1961 году американские ученые Байрад Д.Р. и Питтман Г. Изобрели технологию выпуска светодиодов из арсенида калия. В 1962 году начался промышленный выпуск. Красный светодиод был открыт в 1962году. В 1971 году изобрели синий цвет свечения. В 1972 году появился желтый светодиод.

        Ученые физики совершенствовали технологии источника Led освещения, в результате проделанной работы появились SMD-диоды и многокристальные COB-диоды.

        DIP- цилиндрические элементы, слабо мощные световые показатели. Имеет пару кристаллов зафиксированных на катоде. От кристалла отходит проволока, служит соединением полупроводника с анодом. Поверх led-элемент закрыт водонепроницаемой линзой. Корпус имеет форму цилиндра выпускают из эпоксидной смолы. Сборка осуществляется с помощью пайки. Пиранья-устойчив на своем месте, практически не греется, четырех контактный DIP.

        SMD 3528 – один из первых светодиодов, вышедший в середине 2000-х годов, сперва предназначался для подсветки ЖК- матриц. По примеру SMD 3528 были скопированные методы из подсветки ЖК- матриц в иллюминации.

        Светодиода SMD 3528 содержит только один кристалл, стабильное свечение белого светодиода находится в пределах от 2. 8 до 3.5В. На корпусе находится 2 вывода. Недостаток заключается в том, что он греется из особенности строения светодиода. Достоинством типоразмера 3528 приемлемая цена, это связано с тем что производственные линии давно окупили свои затраты. Светодиод на сегодняшний день немного устарел по сравнению с другими SMD, светоотдача составляет порядка 70 лм/Вт. SMD 3528 на сегодняшний день широко используют для производства светодиодной ленты. Для мощных осветительных приборах такой тип светодиода не подойдет.

        SMD5050 – Габариты 5×5 мм, установлено 3 кристалла. На корпусе установлено шесть выводов, у каждого светодиода своя пара выводов. Производят белые или монохромные светодиоды, RGB. Белые и монохромные подключаются последовательно, стабильное свечение светодиодов возможно при напряжении от 8.4В до 11.5В. Данные светодиоды при напряжении 12В имеют рез каждый светодиод, по сравнению SMD 3528 кратность реза каждые 3 светодиода. Теплоотдача происходит за счет обтекаемой формы корпуса и на плату которая выступает в роли радиатора, отводящее тепло.

        SMD2835 – Параметры светодиода 2,8х3,5х0,8 мм. Сплошь и рядом эксплуатируются для изготовления светодиодных лент и ретрофитов, светильников. Возник такой светодиод в 2011 году.  Корпус имеет контактные площадки большего размера, тем самым позволяет эффективно отводить тепло на алюминиевый радиатор платы. Пределы мощности составляют от 0.2 вт до 1вт.  SMD 2835 имеет один кристалл, также для мощных светодиодных лент производят с тремя кристаллами, соединены последовательно, при этом напряжение должно быть 9-10 В.

        SMD5630 – Параметры 5,6х3,0х0,77 мм. Светодиод средней мощности, имеют два одинаковых кристалла, мощность варьируется от 0.3вт до 1Вт выдает 158Люмен. Оснащен четырьмя выводами. Люминофор наносится почти на всю внешнюю поверхность, тем самым достигается мягкий ровный свет. Присутствие специальной дополнительной площадки для теплоотвода.

        Применяется один чип, а контактных площадок четыре.  SMD 5630 широко используются в лампах-ретрофитах и типа «кукуруза», где светодиоды устанавливаются на поверхности корпуса лампы.

        SMD5730 – является практически полным аналогом предыдущей модели. Встречаются модификации 5730-05 и 5730-1. Светоотдача 100-130 Люмен /Вт.

        SMD3014 – Создается с 2013 года, разработан для смены люминесцентных ламп Т5 на светодиодные ретрофиты.  Обладает светоотдачей 100-140 лм/Вт. В дальнейшем производство SMD3014 было признано экономически нецелесообразным.  Светодиод включает один или два кристалла, соединены последовательно. Рабочее напряжение 3 или 6 В зависимости от количества кристаллов. На плате металлические площадки по которым проводится питание светодиода, занимают значительную часть основания. SMD 3014 самый маленький размер светодиода, мощность не превышает 0.1Вт. Данный SMD возможно устанавливать с малым шагом.

        СОВ – плоский SMD. Современное создание. На алюминиевой основе большое количество кристаллов приклеенное не токопроводящим клеем. Кристаллы подключённые друг с другом по последовательно-параллельной схеме. В верхней части все покрывается люминофором. Тип led не имеет сложности в монтаже. Излучает ровный, яркий без искажений свет. Подключаются светодиоды несколькими способами.  Самым не сложным способом подключения светодиодов в сеть совместно с резисторами, если это необходимо.  При подключении соблюдайте полярность.  Существуют разные варианты соединения: последовательное и параллельное.

        Последовательное подключение светодиодов происходит один за другим, при этом суммируется общее число светодиодов, для получения необходимого количества для работы при определенном напряжении. Например, для работы в сети 12в постоянного тока необходимо 4 светодиода по 3Вт каждый. При этом нужно учитывать мощность каждого светодиода, суммировать эту мощность и рассчитывать блок питания для этой цепи с 20% запасом мощности.

        При параллельном подключении каждый светодиод подключается к блоку питания не зависимо друг от друга. При этом так же нужно суммировать мощность каждого светодиода при выборе блока питания. Преимуществом параллельного подключения является то, что при выходе из строя одного светодиода все остальные продолжают работать. Чего невозможно достичь при последовательном подключении.

        Параллельно-последовательное соединение рассмотрим на примере подключения светодиодных модулях в сборке по 20шт. Сама сборка подключена последовательно (20 шт.). А несколько сборок подключается к блоку питания параллельно.

Характеристики светодиодов

Для того чтобы произвести оценку всего многообразия существующих типов твердотельных источников света попробуем сравнить характеристики светодиодов различного назначения.

Общие характеристики, которые можно применить при оценке параметров любых светоизлучающих диодов – это спектр излучения, показатели световой мощности (сила света либо световой поток), вольтамперная характеристика, электрическая мощность светодиода.

Вольтамперная характеристика всех диодов в той или иной мере идентична по своей форме, отличия состоят только в конкретных величинах токов и напряжений, поэтому на ней заострять внимание не будем.

Стандартные индикаторные светодиоды в круглых и овальных корпусах имеют мощности порядка 20-50 мВт и различный спектр излучения, определяющийся типом используемого полупроводника для его изготовления. Типовым представителем таких светодиодов может служить круглый 5 мм  АЛ307 отечественного производства.

Его технические параметры приведены в таблице ниже.

Тип	Спектр излучения	Длина волны, нм	Сила света, мкд	Номинальный ток, мА	Прямое падение напряжения, В
АЛ307 В	зеленый	567	0.4 1.5 6	20	2.8
АЛ307 Г
АЛ307 Н
АЛ307 Б	красный	655	0.9 2.0 6	10	2. 0
АЛ307 К
АЛ307 Л
АЛ307 Д	желтый	590	0.4 1.5 6	10	2.5
АЛ307 Е
АЛ307 Ж
АЛ307 О	оранжевый	610	0.4 1.5 6	10	2.5
АЛ307 Р
АЛ307 М

Поскольку светодиоды индикаторного типа имеют узкий угол свечения, то для оценки используется такой параметр излучения как сила света, измеряющийся в милликанделах [мкд]. АЛ307 имеет по три градации яркости для каждого цвета. Спектр представлен четырьмя цветами.

Светодиоды в корпусах типа «пиранья» позволяют получать большие мощности за счет сниженного теплового сопротивления и отвода тепла на плату сразу через четыре вывода. Корпус «пиранья» также обрел популярность благодаря повышенной механической устойчивости – светодиоды «пиранья» с успехом применяются для изготовления автомобильного света. Практически все крупные производители имеют в своей номенклатуре семейство светодиодов в корпусе «пиранья».

Такие светодиоды обычно называются ультраяркими или сверхяркими. Основные технические параметры светодиодов «пиранья» производства американской компании CREE  приведены в таблице.

Тип	Спектр излучения	Длина волны, нм	Световой поток, лм	Номинальный ток, мА	Прямое падение напряжения, В
CP41B-R	красный	628	7-8	70	2,5
CP41B-А	оранжевый	591	6,5-8	70	2,5
CP41B-B	синий	470	2,5	30	3,6
CP41B-G	зеленый	527	6,5	30	3,6

Угол свечения может быть 40˚, 70˚ или 100˚ в зависимости от модификации, определить которую поможет data sheet производителя.

Корпус «пиранья» позволяет отводить до 200 мВт мощности.

Длина волны, которая приведена в таблице для каждого цвета свечения является доминантной для данного типа светодиода. В действительности же спектр излучения, например, красного светодиода может находиться в диапазоне от 620 до 637 нм.

«Пиранья» может быть и белого свечения. Белые светодиоды изготавливаются путем нанесения желтого люминофора на синий кристалл.

Следующую группу – SMD 5050 – можно отнести уже к категории мощных светодиодов. Как видно из названия это светодиоды поверхностного монтажа с размерами 5×5 мм.

Наименование SMD 5050 – условное, поскольку различные производители дают свое обозначение данному классу светодиодов в соответствии со сложившейся системой. Максимальная мощность достигает одного ватта. На дне корпуса такого светодиода обычно располагается специальная площадка для отведения тепла, хотя в менее мощных модификациях она может и отсутствовать.

Светодиоды SMD 5050 обычно белого цвета свечения, т. к. предназначены для изготовления светильников. Они могут монтироваться как на стеклотекстолитовую, так и на алюминиевую печатную плату. Последняя используется для лучшего отвода тепла при больших мощностях.

Белый спектр излучения подобных светодиодов имеет различные цветовые оттенки. Для них вводится такая характеристика как «коррелированная цветовая температура», которая измеряется в Кельвинах [K].

Угол свечения у них составляет 115˚.

Ниже приведены основные характеристики светоизлучающих диодов CLN6A, как одного из лучших видов в этом классе (полный список возможных исполнений достаточно велик, поэтому приведены два типовых представителя).

Тип	Спектр излучения	Свет-й поток, лм		Номинальный ток, мА	Прямое падение напряжения, В
		Мин.	Макс.
CLN6A-WKW-CJ0L0153	Холодный белый 5500 К	60	101,8	300	3,8
CLN6A-MKW-CH0K0133	Теплый белый 3200 К	51	85,6

Как видно из таблицы спектр излучения влияет на величину светового потока – это правило для всех светодиодов белого свечения.

Для того чтобы точно определить характеристики белого светодиода необходимо знать его полное обозначение, поскольку в нем с помощью так называемых бинов зашифрованы все отличающиеся параметры. Например, светодиод XPEWHT может иметь бин по световому потоку Q5 (107 лм при токе 350 мА), а может R2 (114 лм) и R3 (122 лм). Ошибка или неполная маркировка при заказе может привести к «недостаче» люменов на 14% (если вместо R3 получим Q5). То же можно сказать про спектр излучения. Внимательно изучайте документацию производителя!

Какие существуют типы светодиодов?

Введение:

Светодиод

(светоизлучающий диод) представляет собой полупроводниковый источник света, излучающий свет при протекании через него тока. Их различные типы светодиодов изготовлены из полупроводников и классифицируются по разным категориям. Его используют из-за его эффективности в плане меньшего энергопотребления, большего срока службы, лучшей освещенности.

Светодиоды

очень широко используются в современном электронном оборудовании, и они являются одной из основных технологий отображения, используемых сегодня. Существуют различные типы светодиодов, которые обсуждаются в пунктах ниже.

Классификация светодиодов по размерам:

• Миниатюрный
  1. Слаботочный
  2. Стандарт
  3. Сверхвысокая мощность

Классификация светодиодов по мощности:

• Высокая мощность

Классификация светодиодов в зависимости от их применения:

• Вспышка
• Двухцветный и трехцветный
• Светодиоды RGB
• Буквенно-цифровой
• Светодиоды освещения

Различные типы светодиодов (светоизлучающих диодов)

Миниатюрные светодиоды

• Сейчас они в основном используются. Они доступны в единственной форме и цвете и доступны в небольших размерах. Он может быть непосредственно помещен в печатную плату без использования нагревательного или охлаждающего устройства.
• Они классифицируются на слаботочные , стандартные и сверхмощные в зависимости от различных факторов, таких как напряжение, общая мощность, ток и тип производителя.
Миниатюрные светодиоды
• используются в небольших устройствах, таких как пульты дистанционного управления, калькуляторы и сотовые телефоны.

Мощные светодиоды

• Такое использование светодиодов обеспечивает большую мощность по сравнению с обычными светодиодами. Излучаемый свет измеряется в люменах. Они снова классифицируются на основе силы света, длины волны и напряжения.
• Существует опасность перегрева, поэтому для охлаждения используется теплопоглощающий материал.
Светодиоды
• High-Power используются в мощных лампах, автомобильных фарах, в различном промышленном и механическом оборудовании.

Светодиодная вспышка

Как и обычный светодиод, он содержит интегральную схему, которая мигает светом с определенной частотой. Они напрямую подключаются к источнику питания без помощи последовательных резисторов. Используется в вывесках, транспортных средствах и т. д.

Двухцветный и трехцветный

• Двухцветные светодиодные светильники состоят из двух светоизлучающих кристаллов в одном корпусе. Проводка обратно параллельна, что означает, что один находится в прямом направлении, а другой — в обратном, что заставляет один кубик зажигаться одновременно. Поток тока чередуется между двумя штампами, что приводит к изменению цвета.
• Трехцветный светодиодный светильник Конструкция позволяет двум кристаллам светиться по отдельности или вместе, создавая третий цвет.

Красный Зеленый Синий Светодиод

Они излучают красный, зеленый и синий свет, а также позволяют комбинировать эти три основных цвета и получать новый цвет. Они используются в акцентном освещении, световых шоу и индикаторах состояния.

Буквенно-цифровой светодиод

• Состоит из сегментов, обеспечивающих большую гибкость и меньшее энергопотребление. В нем есть различные типы светодиодов, такие как:
• 14- и 16-сегментные — охватывают полные 26 символов латинского алфавита в верхнем регистре и с цифрами 0-9
• 7 сегментов — охватывает все цифры и ограниченный набор букв
• Матричный сегмент — охватывает полные алфавиты (верхний и нижний), все числа и все разнообразие символов.

Светодиод освещения

В этих светодиодах используется алюминиево-керамический корпус, обеспечивающий рассеивание тепла. Одним из примеров является конструкция лампочки Эдисона.

Свет ведет себя как волна?

Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы

Q1

Что такое диод?

Диод — это электрическое устройство, позволяющее току течь только в одном направлении. На схеме диод обозначается треугольником с прямой линией, проходящей через одну вершину.

Q2

Какова полная форма светодиода?

Светодиод означает светоизлучающий диод.

3 квартал

Объясните характеристики светодиода.

Светодиод представляет собой полупроводниковый источник света, излучающий свет при протекании электрического тока через диод. Эти диоды широко используются из-за их эффективности с точки зрения низкого энергопотребления, более длительного срока хранения и лучшего освещения. Существуют различные типы светодиодов, которые классифицируются по разным категориям.

4 квартал

Каковы основные типы светодиодов в зависимости от выходного тока?

Слаботочные светодиоды, стандартные светодиоды и сверхмощные светодиоды являются основными типами светодиодов в зависимости от выходного тока.

Q5

Для чего используются миниатюрные светодиоды?

Миниатюрные светодиоды обычно используются в небольших электронных устройствах, таких как калькуляторы, сотовые телефоны и пульты дистанционного управления.

Q6

Что такое двухцветный светодиод?

Двухцветные светодиодные светильники состоят из двух светодиодов в одном корпусе. Проводка обратно параллельна, где один направлен вперед, а другой назад, что приводит к одновременному включению одного диода. Ток чередуется между двумя диодами, что приводит к изменению цвета.

Светодиодный диод — характеристика важнейших параметров

Что такое светодиодный диод?

Светоизлучающий диод (LED) — это тип полупроводника, который излучает свет, когда через него проходит электрический ток. Обычно они излучают различные цвета видимого света, но это также может быть инфракрасный или ультрафиолетовый свет. Светодиоды доступны во многих различных формах — от широко используемых элементов цилиндрической формы, устанавливаемых в сквозные отверстия, через микроскопические компоненты для поверхностного монтажа и вплоть до больших массивов микросхем на плате (COB). Какие особенности отличают их от других типов полупроводников? Ответ вы найдете в этой статье.

Каково применение светодиодов?

Светодиодная технология сопровождает нас в повседневной жизни – в качестве световых индикаторов в различных типах электронных устройств, а также в качестве подсветки ЖК-дисплеев и мониторов. Это также стандарт для большинства современных осветительных приборов. Весьма вероятно, что в ближайшем будущем, благодаря стремительному развитию технологий, светодиоды могут полностью заменить традиционные световые решения. Поэтому стоит узнать о свойствах этого универсального источника света.

Каковы наиболее важные параметры светодиодов?

Ниже мы представляем краткий обзор наиболее важных параметров и характеристик светодиодов:

Корпус и способ крепления

Светодиоды бывают разных форм и типов – существует множество форм и размеров, способов крепления, форм и цвета линзы и даже положение излучателя в корпусе. Существуют также диоды, содержащие много отдельных эмиттеров в одном корпусе. Это приводит к очень широкому спектру возможных применений — светодиоды можно найти как в уличных фонарях, так и в компактных портативных устройствах. Способ монтажа также является важным аспектом, который следует учитывать при выборе диода. Например, компоненты SMD (поверхностного монтажа) допускают машинную сборку и занимают меньше места, но их нельзя монтировать непосредственно в корпус или на переднюю панель устройства.

Максимальный прямой ток

Этот параметр меняется в зависимости от типа и назначения диода – обычно определяется производителем. Например, красный диффузионный светодиод диаметром 5 мм, используемый, например. в предупреждающих знаках с подсветкой имеет максимальный ток 50 мА. Превышение этого значения может привести к перегоранию светодиода, а меньший ток позволяет продлить срок его службы. Ток, протекающий через диод, зависит от напряжения — чем выше напряжение, тем выше ток. Интенсивность излучаемого света также зависит от силы тока.

Прямое напряжение

Прямое напряжение связано с цветом излучаемого света, который, в свою очередь, связан с энергией фотона. Для данного цвета диода диапазон прямых напряжений, как правило, постоянен с допустимыми пределами около 1,2–5 В. Например, для типичного красного диода напряжение колеблется от 1,6В до 2,4В, для синего диода – от 2,8В до 3,6В.

Цвет света (длина волны)

Светодиоды обычно излучают свет только одного определенного цвета в очень узком диапазоне длин волн. Цвет зависит главным образом от типа используемого полупроводникового материала, а точнее — от размера запрещенной зоны данного полупроводника. Чем шире зазор, тем короче излучаемая длина волны. Белые светодиоды, используемые в освещении, содержат слой люминофора или покрытие для достижения более широкого спектра света. Существуют также различные типы многоцветных светодиодов, которые используются во многих конкретных приложениях. Примером такого диода является RGB-рассеянный светодиод диаметром 5 мм, предлагаемый нашей компанией.

Световой поток (яркость)

Это физическая величина, используемая в визуальной фотометрии для измерения общей мощности света, излучаемого данным источником. Единицей светового потока является люмен (лм). Световой поток учитывает чувствительность человеческого глаза к разным длинам волн, которая определяется функцией светимости. Например, зеленый светодиод дает гораздо большую световую мощность, чем синий светодиод той же мощности, потому что человеческий глаз воспринимает зеленый свет намного лучше, чем синий.

Световая отдача

Это значение определяет световой поток, который данный источник света способен производить на единицу отдаваемой мощности. Он выражается в люменах на ватт (лм/Вт). В случае светодиодов световая отдача обычно находится в пределах 70-120 лм/Вт, в то время как у высокопроизводительных излучателей она может превышать 200 лм/Вт. Для сравнения, традиционные лампы накаливания имеют светоотдачу около 12 лм/Вт, а галогенные — около 20 лм/Вт. Эта значительная разница в эффективности особенно важна для осветительных приборов, поскольку позволяет значительно снизить потребление энергии.

Индекс цветопередачи (CRI или Ra)

Этот параметр относится в основном к белым светодиодам, используемым в светотехнической продукции.