Site Loader

Содержание

Маломощные Светодиоды

Светодиоды маломощные активно используются в самых разнообразных формах: начиная от индикаторов, заканчивая военной техникой.
Сначала маломощные светодиоды были недостаточно яркими, поэтому и использовались только как индикаторы. Со временем технологии создали сверх яркие светодиоды, которые по прежнему требовали совсем мало энергии для работы. Это и послужило масштабному расширению сферы их применения. Они маленьких размеров, с низким потреблением и высокой светоотдачей, стали просто незаменимой частью техники.

Содержание статьи

Плюсы маломощных светодиодов

• Небольшие размеры
• Экономность
• Прочность
• Маленький нагрев
• Многообразие оптики
• Устойчивость к воде
• Устойчивость к вибрации

Чаще всего маломощные светодиоды применяются в светильниках, рекламе, автомобилях, бытовой технике, мобильных гаждетах и даже светофорах.

Характеристики маломощных светодиодов

Светодиоды представляют собой полупроводник на основе кристалла с дырочно-электронным переходом. Свет излучается в результате того как ток проходит через кристалл. Спектр света, который излучает светодиод, зависит от полупроводников, их химического состава. Светодиоды отличаются по следующим характеристикам: допустимая мощность, ток, угол излучения, сила света, срок службы.

Эффективность светодиода маломощного

Данная характеристика показывает соотношение необходимой мощности и выдаваемого света (Вт\Лм). Этот показатель – основной для производства, ведь он показывает эффективность использования светодиодов в производстве.
По этой характеристике светодиоды во многом превосходят возможные аналоги. В частности, показатели лампы накаливания -10 Лм/Вт, люминесцентной лампы – 30 Лм/Вт, светодиодов – 120 Лм/Вт.

Мощность

Маломощными называют светодиоды, которые работают в диапазоне 0,5 Вт, или 20-60 миллиампер.

Температура цвета

Светодиоды могут давать цвет, разный по температуре: от 2500 до 9500 кельвинов.
Белый теплый цвет светодиода значит температуру в районе 2500 кельвинов. Белый нейтральный – 4500 кельвинов, холодный белый – 6500-9500 кельвинов.

Срок работы или ресурс светодиодов

Учитывая достаточно высокую стоимость светодиодов, ресурс работы — важный показатель. Приобретая дорогостоящий источник света, люди ждут, что работать он будет долго. Срок службы светодиодов заявлен в районе 10 лет. Но иногда они могут работать меньше. Что может повлиять на срок службы светодиода? Во-первых, это уровень тока. Если он выше, чем нужен для работы, диод начинает рассыпаться. Во-вторых, температура. Светодиод, хоть и не сильно нагревается, но все же нуждается в отводе тепла. Если это не обустроено, то со временем светодиод тускнеет.

Маломощные индикаторы

Один из наиболее распространенных видов маломощных светодиодов. Они моментально вытеснили лампочки накаливания, которые до этого использовались в качестве индикаторов.
Они бывают по размерам от 3 до 10 миллиметров и обладают массой преимуществ. Их используют в бытовой технике, фонариках, светофорах… Высокая яркость дает возможность использовать их практически везде.
Ток, необходимый для работы, совсем небольшой – от 20 до 40 мА, а излучаемый свет – от 3 до 5 Лм.
Угол света может быть небольшим (15-45 градусов), а может быть широким (110-140 градусов).
Цвет излучаемого света: от теплого белого, до холодного. К тому же используются двухцветные комплекты.

Светодиоды SMD

Маломощные светодиоды часто используются для поверхностного монтажа. В этой технологии светодиоды располагают на печатных платах, для последующего использования ( среди прочего для выпуска светодиодных лент). Наиболее распространенные: 3528 и 5050.

Светодиоды SMD 3528

Используются для создания ламп, панелей, автолампочек, светодиодных лент. Рабочий ток таких светодиодов равен 20 мА, напряжение – 3 Вт, а мощность – 0, 07Вт.
Яркость света – от 3 до 7 Лм, а цвет радует многообразием. Они бывают белыми, желтыми, красными, синими, зелеными. Это в результате позволяет получать просто огромный спектр цвета.

Светодиоды SMD 5050

Они отличаются от 3528 расположением светодиодов. Они монтируются в группах по трое (синий, зеленый и красный). Такие ленты называют RBG,так дают разноцветный цвет.
Их характеристики несколько выше, чем у 3528.
Рабочий ток равен в диапазоне от 60 до 70 мА, напряжение – 3 Вт, а мощность – 0, 21Вт.
Яркость света – от 10 до 21 Лм.

Выбираем светодиоды по характеристикам LEDs

В силу своей «безбашенной» увлеченности, у меня часто интересуются, как правильно выбирать светодиоды? На какие характеристики  обращать внимание? Дабы снять эти вопросы пришлось сесть и написать одну, но обстоятельную статью, в которой придется совместить две, так как они не разделимы. Приготовьтесь напрячь свои глаза и разобраться в вопросах: как выбрать светодиоды и на какие характеристики ледов обращать пристальное внимание.

Для тех, кому лень читать, в самом начале статьи даю Вам небольшой вывод. За более конкретными рекомендациями по выбору светодиодов исходя из его характеристик, все-таки стоит прочитать до конца…

1Цветовая температура: три оттенка белого – теплый, нейтральный и холодный. Выбирайте нейтральный. И света больше и глазу приятнее. Это сугубо личное мнение.

2Мощность светодиода – чем больше, тем лучше. Но для больших мощностей необходим большой радиатор. Для аналога 100 Вт лампы нужно от 12 до 14 Вт диодного света. Запитывать диоды только от драйверов. Не увеличивать без большой надобности ток на диоды. Максимальная эффективность будет только от рабочего значения.

3Световой поток. Выбирайте по этому параметру с поправкой на нагрев кристалла и недостоверную информацию производителя.

4Угол рассеивания. По этому параметру можно определить как будет падать свет на освещаемую поверхность.

5И самое главное, не покупайте дешевые диоды. Просто возьмите за правило! Меньше будет разочарований от малого количества света, плохой освещенности и быстрой деградации.

Перед покупкой чипов стоит четко представлять на что Вы рассчитываете. Какой результат хотите получить. Если у Вас появилось непреодолимое желание поменять освещение в жилых комнатах, то стоит обратить внимание на сверхяркие светодиоды. При «хотелках» осветить аквариум или коридор – достаточно приобрести маломощные диоды. Все зависит от количества LED, которые будут использоваться. )))))) прочитал про «осветить аквариум или коридор»))) странное придумал сочетание)))) Ну да ладно, повеселился хоть.

В таблице я свел данные по видам, с желаемым местом применения

Индикаторные, ПираньяSMD, COB, мощные 1,3, 5 ВтFilament
ПрименениеИндикация, эл.табло, автомобилиМестное и общее освещениеМестное и общее освещение

Filament светодиоды и индикаторные нет смысла рассматривать, т.к. я еще не видел отдельно в продаже филаментных отрезков, а индикаторные типа 3 мм и т.п. для меня вообще не представляют никакого интереса и куда их можно использовать я уже не представляю. Мир светодиодов настолько обширен, что от них я отказался.

Перед походом в магазин проштудируйте литературу, datasheet по различным видам. Основные характеристики, на которые следует обращать внимание – цвет, мощность, рабочий ток и световые данные.

Цветовая температура светодиодов


Все диоды подразделяются по длине волны излучаемого света. Длина волны ( а следовательно и цвет ) зависит от материалов, используемых во время производства светодиодов. На 2015 год можно твердо утверждать о том, что мы можем получить абсолютное большинство цветов, не считая инфракрасного излучения и ультрафиолетового. Но нас все-таки интересуют диоды с белым свечением. Мы же собираемся делать устройства для освещения чего-либо? Более подробное описание о цветовых температурах и получении цветных диодов напишу позже.

Сильно не вдаваясь в дебри опишу, каким образом получают белый цвет. Так скажем, для «чайников»). Ни в коем случае не хотел никого обидеть).

Первый способ — белый цвет получают нанесением желтого люминофора на синие светодиоды (иногда ультрафиолетовые). За счет люминофора происходит «чудесное преобразование» синего цвета в белый. В этом случае начальная мощность чипов уменьшается.

Второй – получение белого за счет смешения красного, зеленого и синего цветов. В нашем случае при использовании RGB метода для белого используют излучения красного, синего и зеленого светодиодов.

Белые диоды разделяют на оттенки: теплые, нейтральные и холодные. Каждый из них имеет свою цветовую температуру: теплые — 2600-3700 К, нейтральные 3700-5000 К, 5000-10000 К. Ниже я приведу графическую картинку, в которой наглядно показано, какой цвет соответствует той или иной температуре.

Опираясь на эту характеристику при выборе светодиодов мы можем получить первое представление того, КАК будет светить наш диод. На фото можно воочию увидеть какой цвет излучает каждый из оттенков.

Хочется сразу предупредить тех, кто любит (привык) к цвету ламп накаливания. Используя теплые оттенки белого (вспомнился фильм про 50 оттенков серого))) стоит быть готовым к тому, что эффективность диода будет пропорционально снижаться с увеличением теплоты. По-русски, чем желтее цвет, тем меньше эффективность при одинаковых мощностях светодиодов. Т.е. если Вы возьмете 3 светодиода одинаковой мощности но трех оттенков, то наибольшее количество света будет от холодного, и далее по убыванию – нейтральный и теплый белый.

Такое утверждение справедливое. Я провел не один эксперимент, собрал не один источник света. И при одинаковых характеристиках светодиодов чипы с более холодными оттенками на много эффективнее. И не смотря на то, что в помещениях негласно принято устанавливать лампы с теплым светом, а на улицах более холодного цвета я весь свой дом «утыкал чисто белыми» источниками света. Эффективность больше и никакого дискомфорта. Поэтому, опережая вопрос: какого свечения лампы вы посоветуете в квартиру? Отвечу. Мое, сугубо личное мнение – только нейтрально белые.

Мощность – одна из главных характеристик светодиода


На сегодняшний день мощность светодиодов просто ошеломляюща. От нескольких милливатт до сотен ватт. В нашем случае для общего освещения будут самыми оптимальными диоды мощностью 1, 3, 5 Вт. В некоторых случаях не плохо применять 10 Вт матрицы. В гараже я сделал освещение именно на 10 Вт. Их и потребовалось не много и света достаточно для ремонта.

Мы остановимся на 1, 3 Вт диодах, т.к. именно эти типы наиболее распространены в лампах и светильниках. Да и в домашних условиях их легко монтировать. Не смотря на то, что много производителей используют SMD диоды 5050, 3528 и т.п. их паять достаточно сложно и «неприятно», поэтому опущу рассказ о них. Но принцип остается один – ВЫБИРАЕМ диоды по мощности. Чем больше мощность, тем ярче мы получим свет.

Но все не так гладко. Большая мощность дает большой нагрев. И в этом случае стоит четко представлять о том, что для долгой жизни диода необходим хороший теплоотвод, радиатор. 5 Вт светодиод в единичном экземпляре не требует большого охлаждения. Но если Вы решитесь собрать светильник на 5-10 штуках, то радиатор будет весомый. И об эстетике даже не стоит говорить.

Но вернемся к нашим «баранам»… 1Вт светодиоды выпускают на номинальный ток 350 мА, а 3 Вт на 700 мА. Под них уже выпускают готовые драйверы. Запитывать светодиоды необходимо только от драйверов. Они постоянно держут заданное значение тока. А так как диоды очень чутко относятся именно к амперам, то важно питать их постоянным током, чего мы можем добиться именно драйверами, а не блоками питания от мобильников, компьютеров и т.п.

Количество диодов стоит выбирать из расчета, что аналог 100 Вт лампы накаливания – от 12 до 14 Вт диодного света. В этом случае нам понадобится 12 одноваттников и драйвер под эти диоды на 350 мА. Я не хочу вдаваться в расчеты как подбирать драйверы. Кому интересно, задайте вопрос, я посчитаю. Ну или когда-нибудь напишу отдельный опус).

Скажу еще одно: деление по ваттам условное. Во всех характеристиках светодиодов есть две величины – рабочий и максимальный ток. Допустим в одноваттниках он составляет 350 и 700 мА. Казалось бы, «сейчас как дам этому диоду на полную и он как засветит!». Но нет. Согласно зависимости освещенности от тока все светодиоды показывают одну диаграмму – чем больше ток от рабочего, тем больше падает сила света. Поэтому я никогда «не разгоняю» свои кристаллы. А питаю их только тем, на что они рассчитаны.

Световой поток – еще одна немаловажная характеристика светодиодов


Эта характеристика измеряется в люменах. Обращая внимание на нее мы можем получить более-менее правдивое понимание того, сколько света мы получим от источника. Это достаточно «размытая» характеристика, т.к. световой поток зависит от многих факторов. И если в описании к светодиоду будет указано, что он выдает 100 люмен, то это не факт. Правильное определение истинного значения состоит не в производственных данных, а в экспериментальных. Посмотрим одну из методик.

Возьмем три светодиода одинаковой мощности и светового потока ( по datasheet ) при 350 мА – 120 люмен. При питании диодов от драйвера 350 мА в течении 1 мин., не превышая температуру кристалла получили следующие данные. Причем светодиод №3 выдает 120 люмен при токе всего в 300 мА. Т.е. делаем вывод, что данные по паспорту не всегда правильные. Выбирайте диоды с условием того, что истинное значение люменов будет на 10-15 процентов меньше. Тогда в конечном итоге не разочаруетесь, а в случае как с 3 диодом еще и порадуетесь.

Еще одна неприятная новость. С увеличением температуры кристалла падает световой поток. Эта характеристика ВСЕГДА указывается в данных, в виде графика. Не ленитесь и смотрите. Как правило, при рабочей температуре кристалла в 85 градусов у большинства LEDs световой поток уменьшается на 12 процентов.

123
По datasheet120120120
Температура кристалла252525
Время свеченияминминМин
Истинное знач120115148

Угол рассеивания


Ну последнее, на что стоит обратить внимание – угол рассеивания. Большинство диодов выпускается с углом рассеивания в 120 градусов. Но это не конечная цифра. Разброс углов начинается от 15 и заканчивается 360 градусами ( к примеру филаментные ). Здесь Вам стоит определиться опять же, что хотите получить. Узконаправленный свет или рассеянный по всей комнате. Для комнаты подойдет и 120 градусов, но лучше применить линзы, чтобы увеличить угол. Для узконаправленного луча с лихвой хватит диодов с рассеивание в 40 градусов.

Есть еще несколько характеристик светодиодов. Но они более интересны для промышленного производства. А нам, простым обывателям, с лихвой хватает этих.

Я могу понять, что для кого-то эту информацию тяжело понять, но это только первое время. Если Вы один раз разберетесь, то в дальнейшем никаких трудностей правильно выбрать светодиод под свои нужды не составит труда. Во всяком случае я уже не «болею» муками подбора.

smd светодиоды, маломощные и сверхъяркие светодиоды

Светодиоды сверхъяркие маломощные

   В разделе представлены суперяркие маломощные светодиоды 3мм, 5мм, 8мм, светодиоды «пиранья» и SMD LED.    Светодиоды высокого качества, все заявленные характеристики 100% соответствуют реальности. Приглашаем к сотрудничеству рекламные агентства. Под заказ доступны светодиоды с более низкой светоотдачей. Для уто…

   В разделе представлены суперяркие маломощные светодиоды 3мм, 5мм, 8мм, светодиоды «пиранья» и SMD LED.    Светодиоды высокого качества, все заявленные характеристики 100% соответствуют реальности. Приглашаем к сотрудничеству рекламные агентства. Под заказ доступны светодиоды с более низкой светоотдачей. Для уточнений оптовых цен пишите на е-mail.

Больше

           Уже несколько десятилетий маломощные светодиоды активно применяются в военной и бытовой технике. Из-за низкой яркости первых маломощных светодиодов и высокого энергопотребления они  применялись только в качестве индикаторов. С появлением сверхъярких светодиодов область их применения значительно расширилась. Высокая светоотдача и низкое энергопотребление делает светодиоды сверхъяркие маломощные практически не заменимыми там, где нужна высокая яркость, компактные размеры и высокая надежность. Ресурс работы современных маломощных светодиодов доходит до 100 000 часов беспрерывной работы. 

   Высокая прочность корпуса, разнообразие оптики и  низкий тепловой нагрев позволяют использовать светодиоды маломощные для изготовления декоративных осветительных приборов, дежурных ламп и основного освещения. Высокая вибростойкость делает светодиоды сверхъяркие маломощные пригодными для использования в внутреннем и наружном освещении автомобилей.

   Пожалуй в своем сегменте сверхъяркие светодиоды и smd светодиоды нашли самое широкое применение. Например на основе smd светодиодов реализована подсветка экранов мобильных телефонов, некоторых телевизоров и мониторов. Они же применяются в светодиодной ленте и светодиодных модулях, автомобильных лампах и фонарях. На базе сверхъярких светодиодов  RGB 3мм и 5мм изготавливаются большие телевизионные экраны для трансляций концертов и рекламы. Современные светофоры выполненные на сверхъярких светодиодах обладает высокой надежность, большим ресурсом работы и яркостью выше чем у классических светофоров.  

   Отдельно следует отметить, что все большее количество рекламы, всевозможных вывесок и табличек выполняются с применение сверхъярких светодиодов различного диаметра 3мм, 5мм, 10мм, 20мм. Такая светодиодная реклама хорошо привлекает внимание, потребляет мало электроэнергии, обладает большим ресурсом работы и не требует обслуживания.

   Сверхъяркие светодиоды повсеместно вошли в жизнь человека, почти в любом электрическом устройстве есть светодиоды выполняющие роль не только индикации но и подсветки или освещения, как например светодиодный фонарик или вспышка в мобильном телефоне.   

   Сверхъяркий светодиод купить можно в нашем интернет-магазине светодиодов specled.com.ua . Мы предлагаем купить светодиоды сверхъяркие маломощные разного диаметра (3мм, 5мм, 10мм, 12мм), различные  smd светодиоды, RGB светодиоды, мигающие светодиоды, светодиоды «пиранья».  Асортимент постоянно увеличивается, нашей приоритетной задачей является предоставить такой выбор светодиодов, который будет подходить под требования любого покупателя.

Источник Alexander SpecLED

характеристики, типоразмеры, марки, таблица светодиодов

Светодиодные осветительные приборы известны своей производительностью, мощностью, экономичностью и долговечностью. В последние годы популярность стали завоевывать SMD светодиоды. Благодаря лучшему теплоотводу элементы можно монтировать на любую поверхность.

SMD светодиоды – что это такое

LED SMD – светодиодные лампы поверхностного монтажа. Главное их отличие от обычных диодов – способ установки, что обуславливает конструкционные особенности. В стандартном выводном варианте имеются длинные выводы для установки лампы через отверстия в плате. В SMD устройстве есть только контактные площадки – планерные выводы, поэтому изделие закрепляют прямо на плату. Этот способ и называют поверхностным монтажом. Установка диодов очень проста и может выполняться неспециалистом.

Такое решение имеет еще один существенный плюс. Характеристики SMD светодиодов включают большую световую мощность при низком потреблении электричества. Однако реализация такого достоинства требует очень хорошего теплоотведения. Массивные короткие выводы более эффективны и лучше отводят тепло. Кроме того, диод практически сидит на плате и передает тепло и ей.

SMD светодиоды более устойчивы к вибрациям и механическим повреждениям за счет более плотной «посадки».

Расшифровка маркировки SMD светодиодов

Марки светодиодов обозначают для того, чтобы сделать их применение более удобным. Используются для этого только 4 цифры, так что «разгадать» обозначение несложно.

Устройства классифицируют по размерам, и маркировка, по сути, указывает на величину изделия. Цифры обозначают длину и ширину в миллиметрах. Например, модель 3528 имеет размеры 3,5*2,8 мм. Остальные сведения о приборе можно получить из инструкции.

Важно! Изучать инструкцию полезно, поскольку многие китайские производители устанавливают в типичный корпус чипы меньшей мощности. При этом легко приобрести светодиод мощностью в 0,1 Вт вместо 1 Вт.

Размеры SMD светодиодов

Типоразмеры SMD светодиодов, в какой-то мере определяют параметры изделия. Видов их существует множество, но к наиболее популярным относят следующие 6.

Тип

Размеры, мм

Количество кристаллов

Мощность, Вт

Световой поток, Лм

Ток, мА

Температура эксплуатации, С

3528

3,5*2,8

1, 3

0,06, 0,2

0,6–5,0

20

-40 – +85

5050

5,0*1,6

3, 4

0,2 или 0,26

2–14

60 или 80

-20 – +60

5630

5,6*3,0

1

0,5

57

150

-25 – +85

5730

5,7*3,0

1, 2

0,5 или 1

50 или 158

150 или 300

-40 – +65

3014

3,0*1,4

1

0,12

9–11

30

-40 – +85

2835

2,8*3,5

1

0,2, 0,5, 1

20, 50, 100

60, 150, 300

-40 – +85

Таблица включает лишь основные параметры, но позволяет сравнить световой поток и мощность прибора.

Важно! Мощность светового потока зависит от цвета светодиода.

Помимо перечисленных, выпускают еще и множество светодиодов в 3 и 6 вольт, использующихся для подсветки LED-телевизоров, компьютерных мониторов, планшетов, смартфонов.

Характеристики СМД светодиодов

Каждый вид SMD светодиода характеризуется не только величиной излучения и количеством потребляемого тока, но и другими параметрами. Тип изделия определяет применение прибора и особенности монтажа.

Характеристики светодиода 3528

Как видно из таблицы, светодиод SMD 3528 бывает однокристальным и трехкристальным. В первом случае он может генерировать белый нейтральный и теплый свет, а также желтый, синий, зеленый и красный. Во втором подает сразу несколько цветов. Однокристальный вариант оборудован 2 выводами для подсоединения, а трехкристальный – 4 (1 катод и 3 анода). Чтобы предупредить влияние окружающей среды, кристаллы заливаются прозрачным компаундом. Материал может включать люминофор: так выравнивают цветовые показатели прибора.

Световой поток, который излучает прибор, невелик. Зато SMD 3528 обладает миниатюрными размерами и регенерирует разные цвета. Благодаря этому светодиоды используют в лентах подсветки и недорогих декоративных светильниках.

Характеристики светодиода 5050

Светодиод SMD 5050 может включать 3 или 4 кристалла. Для одноцветного светильника выбирают одинаковые или близкие по оттенку кристаллы. 5050 отличается более высокой яркостью – в 3 раза больше, чем 3528. В диодах предусмотрена такая же защита: прозрачный компаунд или люминофор.

Прибор отличается лучшим соотношением мощности и цены и обеспечивает любой цвет светового потока. Как правило, 5050 устанавливают на декоративные осветительные ленты – одноканальные, RGB, RGBW. Если увеличить плотность крепления – до 60 штук на 1 м, светодиодную ленту можно использовать не только как украшение, но и для освещения интерьерных элементов. Ленты оснащены контроллерами, что позволяет регулировать оттенок и интенсивность света.

Характеристики светодиода 5630

Элемент 5630 имеет только однокристальное исполнение, но отличается высокой мощностью: генерирует световой поток в 57 люменов. Цвет белый, с разной температурой: холодный, дневной, теплый. Прибор защищен 2 старисторами и может выдерживать импульс тока до 400 мА.

У светодиода 4 вывода, но работу элемента обеспечивает только 2. 2 других вместе с подложкой требуются для отвода тепла. Применяют диод при изготовлении мощных ламп и прожекторов.

Важно! Яркость диода зависит от температуры воздуха. При +85 градусов показатель падает на 25%.

Характеристики светодиода 5730

Однокристальный вариант обладает такой же мощностью, что и 5630, а вот трехкристальный SMD светодиод 5730 втрое мощнее: изучает свет яркостью до 158 люменов. Также предназначен для получения светового потока белого цвета, но с разной цветовой температурой.

Модификация отличается очень низким тепловым сопротивлением, что позволяет обойтись без двух дополнительных выводов, как в 5630. При этом она выдерживает также импульсный ток.

Элемент отличается высокой производительностью и используется также как и 5630 – при производстве мощных светодиодных светильников.

Характеристики светодиода 3014

Однокристальный элемент умеренной мощности – до 11 люменов, и очень небольших размеров. В качестве защиты используется компаунд. Светодиод генерирует белый свет – теплый, холодный, основные цвета, а также оранжевый. Эту относительно недавно появившуюся модификацию относят к категории слаботочных.

При монтаже изделия нужно учитывать его особенность: выводы у него нетипично длинные и достигают нижней части корпуса. Таким образом, улучшается теплоотвод.

Главное назначение 3014 – модули и ленты декоративной подсветки. Нередко диоды применяют при производстве автомобильных ламп и настольных приборов.

Характеристики светодиода 2835

Из всех типов SMD светодиодов модель является самой мощной: излучает примерно на 20% больше света, чем 5730. Так можно уменьшить энергопотребление. Однокристальный прибор производят в трех версиях разной мощности. Он излучает белый свет разной температуры. По размерам близок к элементу 3528, но имеет круглую линзу.

Этот вариант наиболее популярен, так как применяют его при изготовлении буквально любых осветительных приборов: ламп на улице, прожекторов, бытовых светодиодных светильников. А это означает большое количество подделок, где вместо одноваттного диода устанавливают элемент меньшей мощности.

Применение SMD светодиодов

Используют светодиодные лампы настолько широко, что перечислить все сферы применения невозможно.

Чаще всего приборы такого рода встречаются в следующих изделиях:

  • карманные и тактические фонарики – здесь ставят светодиодные лампы в 6 вольт;
  • лампы и поворотники на автомобилях;
  • бытовые осветительные изделия разных видов;
  • декоративная подсветка, монтируемая как внутри здания, так и снаружи, применяют кристаллы, генерирующие разный цвет;
  • вывески, указатели, светофоры, рекламные щиты;
  • необыкновенно популярны SMD светодиоды в ландшафтном дизайне, элементы не боятся вибрации и низкой температуры, что позволяет организовать самые интересные варианты подсветки;
  • слаботочные модификации активно используют для индикации.

В каждом случае подбирают диоды необходимой мощности. При этом учитывают цвет светового потока.

Требования к подключению

Устанавливать диоды можно на любой поверхности: на бетонном потолке, оклеенном обоями, на пластиковой панели, рядом с натяжными пленками. Благодаря хорошему теплоотводу исключается возможность повредить материал. Но хотя монтаж приборов весьма прост по сравнению с выводными, установка требует выполнения нескольких рекомендаций:

  • чтобы подключить изделие к источнику питания, нужно использовать драйвер, в противном случае светодиод может выйти из строя или работать в некорректном режиме;
  • если используют только 1 резистор, элементы следует соединять последовательно, чтобы избежать разброса параметров;
  • запрещается соединять последовательно диоды с разными показателями по рабочему току, в этом случае часть элементов будет светить тускло;
  • при слишком высоком токе светодиод перегревается и перегорает, соответственно, допускается установка резистора только с достаточным сопротивлением.

Если предполагается монтаж садовой подсветки, следует выбирать изделия, защищенные от действия влаги и пыли.

Заключение

SMD светодиоды отличаются очень хорошим теплоотводом, что, с одной стороны, обеспечивает их работу при довольно высоких температурах, а с другой – позволяет монтировать на любую поверхность. Видов элементов очень много, так что для любого случая – от прожектора до индикации, можно подобрать соответствующую модификацию.

Отправить комментарий

SMD светодиоды: характеристики и параметры

Светодиоды становятся все более популярными в современных системах освещения. Они активно используются при оформлении дизайна, декорировании, для автомобильных подсветок и в других областях. Светодиодные источники излучают чистый свет, являются экономичными и безопасными. В настоящее время все чаще используются SMD светодиоды, известные как surface mounted device, что означает устройство с креплением на поверхность. Их мощность и световой поток постоянно повышаются так же как и у традиционных лампочек с длинными ножками и круглой пластиковой линзой.

Общее устройство и принцип работы SMD светодиодов

Главным преимуществом таких светодиодов является их максимально близкое расположение кристалла относительно теплоотвода. Этот фактор имеет важное значение при излучении мощного светового потока с выделением большого количества тепла. Мощность одного SMD светодиода находится в диапазоне 0,01-0,2 Вт, а на отдельную керамическую подложку может быть установлено от 1 до 3 кристаллов.

Благодаря своей конструкции, контактные площадки подложки светодиодов непосредственно соединяются с монтажной платой. Широкий угол освещения и другие параметры позволяют изготавливать светодиодные лампы со стандартным цоколем. Данные светодиоды широко применяются в различных дисплеях и табло за счет небольших размеров корпуса. Они легко монтируются на платы, объединяются в ленты и линейки, удобные для последующего разделения и монтажа. Широкий ассортимент типоразмеров корпусов существенно расширяет сферу использования SMD светодиодов.

Для выращивания кристаллов применяется стандартная технология, представляющая собой металлоорганическую эпитаксию. Толщина каждого выращенного слоя постоянно измеряется и строго контролируется. В отдельные слои добавляются специальные примеси – акцепторы или доноры, обеспечивающие получение р-п-перехода, когда электроны концентрируются в п-области, а дырки – в р-области.

На определенном этапе протравливаются пленки, создаются контакты к слоям переходов, контактные выводы покрываются металлической пленкой. Такая пленка выращивается на общей подложке, после чего она разрезается на множество чипов, площадью 0,06-1,0 мм. В дальнейшем эти чипы используются для изготовления светодиодов.

Готовые кристаллы устанавливаются в специальные корпуса. Затем к ним подводятся контакты, а в конце на кристалл монтируется оптическое покрытие для отражения излучения или, наоборот, для просветления поверхности. Например, при изготовлении белого светодиода выполняется равномерное нанесение люминофора. На следующем этапе от корпуса с кристаллом отводится тепло, а затем он покрывается пластиковым куполом для фокусирования света под нужным углом. Изготовление светодиодов таким способом предполагает использование новых технологий, составляющих около половины стоимости всего источника света.

Существует специальная технология размещения SMD светодиодов на единую подложку. Сокращенно она называется СОВ, что означает chip-on-board или чип на плате. При использовании данной технологии на плате размещается сразу несколько кристаллов, у которых отсутствуют керамические подложки и корпуса. Установленные кристаллы в дальнейшем покрывает общий слой люминофора, что позволяет значительно улучшить характеристики и снизить общую стоимость всей матрицы.

Независимо от технологии изготовления, все SMD светодиоды монтируются на общей металлической подложке, нередко выполняющей охлаждающую функцию. Если же светодиодная сборка обладает повышенной мощностью, устраивается дополнительное охлаждение с использованием радиатора и вентилятора.

Таким образом, маломощные SMD светодиоды, установленные в большом количестве в светильник, позволяют получить качественный рассеянный свет не применяя для этого какие-либо специальные оптические системы. В этом случае устанавливается лишь защитное стекло, поглощающее только 8% светового потока.

Плюсы и минусы светодиодов SMD

Несмотря на более низкую мощность по сравнению с люминесцентными лампами, светодиоды данного типа относятся к одним из наиболее перспективных. За счет белого излучения обеспечивается высокая точность передачи цветов и оттенков. SMD светодиоды за счет отличной световой отдачи, достигающей 146 люменов на Вт, позволяют экономить электрическую энергию в системах освещения.

Конструкции этих светодиодных источников света отличаются повышенной устойчивостью к вибрациям и механическому воздействию. Поэтому они активно используются в промышленном и уличном освещении. Срок службы таких светодиодов составляет около 30 тыс. часов, при ежедневной работе не менее чем 8 часов. Все типы устройств, в том числе SMD 3528, SMD 5050 и другие способны выдерживать любое количество циклов включений и выключений.

Светильники SMD отличаются широким спектром цветовой гаммы, куда входит не только интенсивность излучения, но и оттенки. В связи с этим отпадает надобность в использовании светофильтров. Многие светодиоды, например, SMD 5630 и SMD 5730 обладают низкой инерционностью, то есть они сразу начинают работать на полную мощность. Не нужно ждать нагрева и последующего свечения, как это бывает у обычных светильников.

Светодиоды SMD 3014, SMD 2835 и прочие аналогичные элементы отличаются разными углами излучения. Во время работы происходит генерация направленного светового потока, освещающего конкретную площадь, а не все окружающее пространство. Несомненным достоинством таких светильников является их абсолютная нечувствительность к холодам.

В качестве недостатков можно отметить непереносимость высоких температур, требующая проведения дополнительных мероприятий по вентиляции и отводу тепла. Следует отметить и высокую стоимость этих устройств, которая полностью окупается в процессе дальнейшей эксплуатации.

Характеристики SMD элементов

Светодиоды этого типа отличаются от других изделий собственными специфическими характеристиками. Прежде всего, вся их конструкция предназначена для поверхностного монтажа, в результате отпадает необходимость в пайке, креплениях и сборке. Большинство SMD светодиодов обладают низким тепловым сопротивлением, то есть они не нагреваются и могут располагаться на любых поверхностях – потолках, пластиковых панелях, возле натяжных полотен и т.д.

В зависимости от марки, размеры smd светодиодов могут быть самыми разными, в связи с чем они успешно используются в любых местах. В процессе работы мощность излучения этих элементов остается неизменной.

Многие светодиоды имеют силиконовое покрытие, способствующее герметизации и улучшенному отводу тепла. Для того чтобы правильно подобрать нужное изделие, применяется специальная маркировка smd светодиодов, в которой отображаются все основные параметры.

Более наглядно технические характеристики отображены в таблице:

Параметры

3528

5050

5630

5730

2835

Световой поток (Лм)

5

15

40

100

50

Мощность (Вт)

0,06

0,2

0,5

1,0

0,2

Температура (С)

65

65

80

80

65

Сила тока (А)

0,02

0,06

0,15

0,3

0,18

Напряжение (В)

3,3

3,3

3,3

3,4

3,3

Размеры (мм)

3,3х2,8

5,0 х 5,0

5,6х3,0

5,7х3,0

2,8х3,5

маркировка и характеристики. Плюсы и минусы светодиодов SMD

Сверхъяркие светодиоды, изобретенные относительно недавно, уже прочно вошли в нашу жизнь. Компактные и экономичные, они с успехом используются как в переносных осветительных приборах, так и в стационарных системах освещения и подсветки. Особой популярностью в последнее время стали пользоваться мощные и компактные smd светодиоды, о которых мы сегодня и поговорим. Прочитав эту статью, ты узнаешь, почему они так называются, чем отличаются друг от друга и где могут встречаться.

Особенности SMD-светодиодов

Основное визуально заметное отличие smd светодиодов от обычных состоит в конструкции их корпуса:

Обычные с аксиальными выводами (слева) и SMD светодиоды

Если обычный диод имеет достаточно длинные выводы для монтажа через отверстия в плате, то их smd аналоги имеют лишь небольшие контактные площадки (планарные выводы) и монтируются прямо на плату.


Монтаж светодиода обычным способом (слева) и методом поверхностного монтажа

Такой метод сборки называется поверхностным монтажом, отсюда и название светодиодов: smd (англ. Surface Mount Device – прибор для поверхностного монтажа). Такой монтаж наиболее прост, и его можно поручить роботам.


Сборку устройств на smd компонентах можно поручить роботу

Кроме того, стал возможен эффективный отвод тепла от кристалла благодаря очень коротким, но относительно массивным выводам и тому, что прибор практически лежит на плате. Ведь несмотря на свою экономичность, сверхъяркие диоды в процессе работы нагреваются. Эта особенность конструкции позволила изготавливать очень миниатюрные, но мощные smd светодиоды, требующие хорошего отвода тепла.

Сегодня мировая промышленность выпускает множество типов smd светодиодов, отличающихся друг от друга как габаритами, так и электрическими параметрами.

Как расшифровать маркировку

Сверхъяркие smd светодиоды принято маркировать четырьмя цифрами, а линейка выпускаемых сегодня приборов выглядит примерно так:


Типоразмеры и внешний вид наиболее популярных smd светодиодов

Типов приборов, конечно, намного больше, но для разбора маркировки нам хватит и этих. Как же разобраться в этой маркировке и что обозначают цифры? Оказывается, ничего сложного тут нет: цифрами обозначены горизонтальные размеры корпуса smd светодиодов – длина и ширина в сотых миллиметра. К примеру, прибор 5050 имеет размеры 5.0х5.0 мм, а 3528 – 3.5х2.8 мм. Больше никакой информации маркировка не несет. Технические характеристики ты можешь узнать только из сопроводительной документации или же поверить на слово продавцу.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Покупая светодиоды, обязательно ознакомься с сопроводительной документацией – наши “друзья” из Китая имеют привычку встраивать в стандартный корпус кристаллы самой различной мощности (обычно меньшей). Если продавец об этом умолчит, то ты запросто можешь получить светодиод мощностью, к примеру, 0.09 Вт вместо одноваттного, но маркировка и внешний вид у него будут тот же!

Краткие технические характеристики

Хотя никакой информации о характеристиках smd светодиодов их цифровая маркировка не несет, все же некоторая связь между типоразмерами и параметрами приборов есть. Рассмотрим параметры самых распространенных видов светоизлучающих smd полупроводников:

Основные технические характеристики светодиодов smd

Содержание:

Светодиоды становятся все более популярными в современных системах освещения. Они активно используются при оформлении дизайна, декорировании, для и в других областях. Светодиодные источники излучают чистый свет, являются экономичными и безопасными. В настоящее время все чаще используются SMD светодиоды, известные как surface mounted device, что означает устройство с креплением на поверхность. Их мощность и световой поток постоянно повышаются так же как и у традиционных лампочек с длинными ножками и круглой пластиковой линзой.

Общее устройство и принцип работы SMD светодиодов

Главным преимуществом таких светодиодов является их максимально близкое расположение кристалла относительно теплоотвода. Этот фактор имеет важное значение при излучении мощного светового потока с выделением большого количества тепла. Мощность одного SMD светодиода находится в диапазоне 0,01-0,2 Вт, а на отдельную керамическую подложку может быть установлено от 1 до 3 кристаллов.

Благодаря своей конструкции, контактные площадки подложки светодиодов непосредственно соединяются с монтажной платой. Широкий угол освещения и другие параметры позволяют со стандартным цоколем. Данные светодиоды широко применяются в различных дисплеях и табло за счет небольших размеров корпуса. Они легко монтируются на платы, объединяются в ленты и линейки, удобные для последующего разделения и монтажа. Широкий ассортимент типоразмеров корпусов существенно расширяет сферу использования SMD светодиодов.

Для выращивания кристаллов применяется стандартная технология, представляющая собой металлоорганическую эпитаксию. Толщина каждого выращенного слоя постоянно измеряется и строго контролируется. В отдельные слои добавляются специальные примеси — акцепторы или доноры, обеспечивающие получение р-п-перехода, когда электроны концентрируются в п-области, а дырки — в р-области.

На определенном этапе протравливаются пленки, создаются контакты к слоям переходов, контактные выводы покрываются металлической пленкой. Такая пленка выращивается на общей подложке, после чего она разрезается на множество чипов, площадью 0,06-1,0 мм. В дальнейшем эти чипы используются для изготовления светодиодов.

Готовые кристаллы устанавливаются в специальные корпуса. Затем к ним подводятся контакты, а в конце на кристалл монтируется оптическое покрытие для отражения излучения или, наоборот, для просветления поверхности. Например, при изготовлении белого светодиода выполняется равномерное нанесение люминофора. На следующем этапе от корпуса с кристаллом отводится тепло, а затем он покрывается пластиковым куполом для фокусирования света под нужным углом. Изготовление светодиодов таким способом предполагает использование новых технологий, составляющих около половины стоимости всего источника света.

Существует специальная технология размещения SMD светодиодов на единую подложку. Сокращенно она называется СОВ, что означает chip-on-board или чип на плате. При использовании данной технологии на плате размещается сразу несколько кристаллов, у которых отсутствуют керамические подложки и корпуса. Установленные кристаллы в дальнейшем покрывает общий слой люминофора, что позволяет значительно улучшить характеристики и снизить общую стоимость всей матрицы.

Независимо от технологии изготовления, все SMD светодиоды монтируются на общей металлической подложке, нередко выполняющей охлаждающую функцию. Если же светодиодная сборка обладает повышенной мощностью, устраивается дополнительное охлаждение с использованием радиатора и вентилятора.

Таким образом, маломощные SMD светодиоды, установленные в большом количестве в светильник, позволяют получить качественный рассеянный свет не применяя для этого какие-либо специальные оптические системы. В этом случае устанавливается лишь защитное стекло, поглощающее только 8% светового потока.

Плюсы и минусы светодиодов SMD

Несмотря на более низкую мощность по сравнению с люминесцентными лампами, светодиоды данного типа относятся к одним из наиболее перспективных. За счет белого излучения обеспечивается высокая точность передачи цветов и оттенков. SMD светодиоды за счет отличной световой отдачи, достигающей 146 люменов на Вт, позволяют в системах освещения.

Конструкции этих светодиодных источников света отличаются повышенной устойчивостью к вибрациям и механическому воздействию. Поэтому они активно используются в промышленном и уличном освещении. Срок службы таких светодиодов составляет около 30 тыс. часов, при ежедневной работе не менее чем 8 часов. Все типы устройств, в том числе SMD 3528, SMD 5050 и другие способны выдерживать любое количество циклов включений и выключений.

Светильники SMD отличаются широким спектром цветовой гаммы, куда входит не только интенсивность излучения, но и оттенки. В связи с этим отпадает надобность в использовании светофильтров. Многие светодиоды, например, SMD 5630 и SMD 5730 обладают низкой инерционностью, то есть они сразу начинают работать на полную мощность. Не нужно ждать нагрева и последующего свечения, как это бывает у обычных светильников.

Светодиоды SMD 3014, SMD 2835 и прочие аналогичные элементы отличаются разными углами излучения. Во время работы происходит генерация направленного светового потока, освещающего конкретную площадь, а не все окружающее пространство. Несомненным достоинством таких светильников является их абсолютная нечувствительность к холодам.

В качестве недостатков можно отметить непереносимость высоких температур, требующая проведения дополнительных мероприятий по вентиляции и отводу тепла. Следует отметить и высокую стоимость этих устройств, которая полностью окупается в процессе дальнейшей эксплуатации.

Характеристики SMD элементов

Светодиоды этого типа отличаются от других изделий собственными специфическими характеристиками. Прежде всего, вся их конструкция предназначена для поверхностного монтажа, в результате отпадает необходимость в пайке, креплениях и сборке. Большинство SMD светодиодов обладают низким тепловым сопротивлением, то есть они не нагреваются и могут располагаться на любых поверхностях — потолках, пластиковых панелях, возле натяжных полотен и т.д.

В зависимости от марки, размеры smd светодиодов могут быть самыми разными, в связи с чем они успешно используются в любых местах. В процессе работы мощность излучения этих элементов остается неизменной.

Многие светодиоды имеют силиконовое покрытие, способствующее герметизации и улучшенному отводу тепла. Для того чтобы правильно подобрать нужное изделие, применяется специальная маркировка smd светодиодов, в которой отображаются все основные параметры.

Более наглядно технические характеристики отображены в таблице:

Параметры

3528

5050

5630

5730

2835

Световой поток (Лм)

100

Мощность (Вт)

0,06

0,2

0,5

1,0

0,2

Температура (0 С)

Сила тока (А)

0,02

0,06

0,15

0,3

0,18

Напряжение (В)

3,3

3,3

3,3

3,4

3,3

Размеры (мм)

3,3х2,8

5,0 х 5,0

5,6х3,0

5,7х3,0

2,8х3,5

Тип прибора

Размеры корпуса, мм

Количество кристаллов

Мощность, Вт

Световой* поток, лм

Рабочий ток, мА

Температура эксплуатации, °С

Телесный угол, °

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, RGBW
5630 5.6х3.0 1 0.5 57 150 -25 … +85 120
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

* – зависит от цвета свечения кристалла

А теперь рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

smd 3528

smd светодиод этого типа может быть однокристальным (белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный) или трехкристальным (RGB). В первом случае прибор имеет два вывода для подключения, во втором – четыре: один общий (катоды) и три анода. Кристаллы для защиты от окружающей среды заливаются прозрачным компаундом или компаундом с добавлением люминофора, выравнивающего цветовую характеристику диода.


Внешний вид одно- и трехкристального светодиода 3528

Как видно из таблички, 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 lcd лент подсветки. Такая лента с smd-светодиодами используется чаще всего в декоративных целях.


Автомобильные лампы и светодиодная лента, собранные на 3528

smd 5050

В отличие от 3528, 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 его однокристальный собрат smd 3528. Как и в первом случае, кристаллы защищены компаундом с люминофором или без него.


Трехкристальный светодиод 5050

Это, пожалуй, наиболее популярный прибор, используемый 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.


Светодиодные ленты 5050 одноцветная (слева), RGB и RGBW

smd 5630 и 5730

smd 5630 представляет собой однокристальный мощный прибор (см. таблицу выше), 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.


Внешний вид и внутренняя схема светодиода 5630

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.


Внешний вид светодиода 5730

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


Автомобильная лампа на 5630 и стоваттный прожектор на 5730

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.


Светодиод smd 3014

Основная область применения smd 3014: светодиодные ленты и модули для декоративной подсветки, точечные светильники и лампы к ним. Нередко используются для изготовления автомобильных ламп.


Автомобильная лампа, настольный и встраиваемый светильники, лента на основе диодов smd 3014

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).


smd 2835 (слева) и smd 3528

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.

Освещение — важное условия для работы и комфорта человека. Долгое время применялись в качестве источников света лампы накаливания, потом люминесцентные лампы, для мощных прожекторов и фонарей использовали галогеновые лампы, ДРЛ и ДНаТ.

В XXI веке произошла смена поколений осветительных приборов, и рынок более чем на половину занимают светодиодные светильники, их часто называют на зарубежный манер LED-светильниками или лампами. В зависимости от конструкции и мощности они представляют собой либо светодиодные COB-матрицы, либо сборки .

Разновидности светодиодов

Первые LED-светильники и лампы строились на базе . Они не отличались высокой энергоэффективностью, ценой и надежностью, но это была первая ступень в развитии нового источника света. Долгое время такие светодиоды применялись в качестве индикаторов бытовой и промышленной технике и в качестве излучателей для носимых фонариков.

Позже их заменили светодиоды выполненные в безвыводных корпусах, так называемые SMD (surface mounted device, рус. приборы для поверхностного монтажа).

Если 5 мм светодиоды монтировались в плату через отверстия, то SMD запаиваются прямо на поверхность платы, что ускоряет их сборку и снижает стоимость светильника. У них вместо ножек расположены контактные металлические площадки, от 2 и более штук, в зависимости от количества цветов и кристаллов в одном корпусе.

В общем случае выделяют три типа светодиодов:

1. Выводные (3, 5, 10 мм — диаметр колбы и прочие).

2. SMD (их разнообразие мы рассмотрим в этой статье).

3. COB светодиоды — это матрицы из кристаллов расположенных на плате под единым слоем люминофора. Расшифровывается, как Chip-On-Board, рус. чипы на плате. Их внешний вид на рисунке выше.

СМД светодиоды используют , прожекторах, светодиодных лентах, настольных LED-лампах и прочих осветительных приборах.

Характеристики SMD светодиодов

Изначально наибольшую популярность получили модели светодиодов 3528 и 5050, сейчас они встречаются в основном , в светильниках их практически не применяют, отдавая предпочтение 5630 светодиодам и другим современным моделям.

SMD-светодиоды в своей маркировке содержат свои габаритные размеры — длину и ширину, при этом в оригинальных светодиодах в каждом из видов корпусов, независимо от того 3528 это или 5730 устанавливается свой тип светодиодного кристалла с особыми характеристиками.

К сожалению, китайские производители под видом современных 5730 не брезгуют продажей кристаллов 3528 в новом корпусе. В обзоре напряжение питания я указывать не буду, т.к. для всех белых светодиодов оно обычно лежит в пределах 2.8 — 3.4В.

SMD3528 технические характеристики

Светодиоды 3528 представляют собой что-то вроде аналога стандартного 5-мм светодиода, но в SMD корпусе. Имеют характеристики:

    ток — 20 мА;

    мощность — 0.06 Вт;

    световой поток — 5-7 лм;

    габариты — 3.5х2.8х1.4 мм;

    температура до 80 °C;

    на лицевой части корпуса есть срез — с этой стороны катод (минус).

В светодиодных лентах устанавливаются в количестве 30, 60, 120 шт/м, используются в основном для подсветки, реже для освещения, т.к. довольно слабые. Лента 120 шт/м из 3528 потребляет 9.6 Вт/м.

SMD5050 технические характеристики

Светодиод 5050 содержит в своем корпусе три таких же кристаллах, как и в 3528, значит он в три раза мощнее.

Конструктивное исполнение весьма интересно: на его «пузе» вы увидите 6 выводов, это и есть аноды и катоды по одной паре с каждого кристалла.

    ток — 3х0.02 А = 0.06 А общий ток при параллельном соединении кристаллов;

    мощность — 3х0.06 Вт суммарная до 0.02 Вт;

    световой поток — до 20 Лм

    катоды со стороны среза на углу корпуса.

На ленте обычно устанавливают 30 и 60 диодов на метр. Лента с 60 светодиодами типа 5050 потребляет 14.4 Вт/м, может успешно использоваться для освещения. Часто встречается в RGB и в RGBW исполнениях.

SMD 5630 технические характеристики

Светодиоды 5630 современнее и технологичнее, используются в прожекторах, светильниках, устанавливаются на светодиодных лентах. На корпусе 4 вывода.

Распиновку вы видите на рисунке выше, катод со стороны срезанного угла.

Характеристики:

    Ток — 0.15-0.2 А;

    Мощность — 0.5 Вт;

    Максимальная температура кристалла — 130 °C;

    Световой поток 40 Лм.

    Габариты 5.6х3х0.75 мм

В лентах чаще всего поставляется 60 шт/м, а также металлических линейках с количеством диодов 72шт, питанием 12В. Такая лента потребляет до 18 Вт/м, можно использовать для основного освещения комнаты, или декоративной подсветки, например . Бывают в RGB исполнении.

SMD 5730 — технические характеристики

Очень похожи на предыдущие, выпускаются в версиях 5730-05 и 5730-1, на 0.5 и 1 Вт соответственно. Обладают немного большим световым потоком. В отличие от 5630 у 5730 два вывода, а длина их немного больше.

Характеристики:

    ток — 0.15/0.3 А;

    мощность — 0.5/1 Вт;

    световой поток — 55/110 Лм;

    габариты с учетом длины выводов — 5.7х3х0.75 мм.

Вы могли заметить, что у этого и предыдущего светодиода кроме выводов для подключения, на нижней части есть металлическая площадка, она нужна для отвода тепла. Такое конструктивное решение позволило успешно использовать чипы высокой мощности. Кстати это также поможет определить цоколевку светодиода, теплоотвод на них смещен к АНОДУ.

SMD 2835 — технические характеристики

Это не опечатка, маркировку 2835 часто путают с 3528, но это совершенно разные поколения светодиодов. LED 2835 современнее и ярче. Первое отличие, которое бросается в глаза — это площадь покрытая люминофором у 3528 круглая, а у 2835 ближе к прямоугольнику. Световой поток у первых до 40 Лм/Вт, а у 2835 больше 110 Лм/Вт, что в 2-3 раза ярче, при той же потребляемой мощности.

Увеличение мощности вызвало необходимость улучшить теплоотдачу, поэтому корпус 2835 сделали тоньше, а контактные площадки больше. Промышленностью выпускаются на 0.2, 0.5 и 1Вт. Однако не стоит забывать, что чем больше мощность, тем больше выделяется тепла и при таких маленьких размерах это очень важно.

Характеристики:

    Ток — 0.06 А;

    Мощность — 0.2 Вт;

    Световой поток — 25 Лм;

    Рабочая температура — 65 °C;

    Габариты — 2.8х3.5х0.95 мм.

На светодиодных лентах монтируются также в количестве 30, 60, 120 штук на метр. Например, лента с плотностью светодиодов 60 шт/м потребляет мощность 4.8 Вт/м, благодаря своим характеристикам гораздо более эффективны в плане энергосбережения и освещения, чем 3528, можно использовать в качестве источника света и декоративной подсветки.

Сводная таблица характеристик SMD 3014, 7020, 3020

Светодиоды которые реже встречаются я решил рассмотреть все вместе в сводной таблице.

Светодиоды 3014 очень компактны, лучше подходят для декоративной подсветки, их внешний вид изображен ниже.

Лично я скептически отношусь к классическим гибким лентам с 7020-ми из-за высокой мощности светодиодов, однако в продаже имеются такие 60 шт/м.

Заключение

К сожалению, качество большей части led-продукции оставляет желать лучшего. Производители либо пренебрегают схемами включения диодов, либо источниками питания, либо вообще закупают низкосортные подделки для своих приборов. Поэтому я и не стал указывать такой параметр, как . Он сильно зависит от качества люминофора.

Тем более в сети встречается информация о том, что и систему определения CRI индекса цветопередачи научились обманывать, люминофор состоит из таких компонентов, которые формируют световой поток с пиками в спектре на нужных длинах волн для успешного прохождения теста.

Получается, что при высоком индексе реальное различие цветов глазом страдает. Срок службы указывать бессмысленно, у светодиодов он обычно от 30 до 50 тысяч часов, однако сильно зависит от источника питания (вернее качества питания), теплового режима и режима эксплуатации в целом.

Также я не указывал и угол свечения, так как на всех SMD светодиодах он лежит в пределах 105-135°, а самый распространенный — 120°.

В результате напрашивается вывод о том, что такой популярный товар как светодиод на деле оказывает сложно найти надлежащего качества. Если вы хотите получить достойный свет лучше обратить внимание на продукцию проверенных производителей, например OSRAM, Philips, CREE.

Алексей Бартош

Светодиоды используются в различных областях светотехники.

Самые распространенные SMD светодиоды – кристаллы, установленные на поверхность платы.

Такое исполнение позволяет получить максимальную мощность при минимальных размерах.

У этой технологии имеются как достоинства, так недостатки, над устранением которых ведущие производители работают непрерывно.

Этот вид светодиодов – плата, на поверхности которой закреплен кристалл, выращенный при помощи технологии металлоорганической эпитаксии. Самый важный этап производства – создание контактов и их покрытие пленками из металла.

Каждый диод монтируется в корпус, оснащается выводами, покрывается составом, отводящим или излучающим свет. Белые светодиоды покрываются люминофором. На кристалл устанавливается купол, фокусирующий свет. Тепло отводится через подложку, если диод мощный, устанавливается радиатор. Электрический ток превращается в свет в p-n- переходе (так же, как в любом другом диоде).

Основное преимущество СМД конструкции – максимальное приближение кристалла к подложке, отводящей тепло. На одну плату монтируется один или несколько светодиодов. Если в одном осветительном приборе их большое количество, свет достаточно мощный без установки дополнительных оптических систем. Достаточно обыкновенного стекла, потери из-за которого не превышают 8%.

Корпуса SMD отличаются по форме и размерам, они напрямую соединяются с монтажной платой при помощи контактной площадки.

Внимание! Благодаря простоте установку может выполнить неспециалист.

Как расшифровать маркировку

Маркировка обозначает тип светодиода (устанавливаемый на поверхности – от английского «surface mounted device»), и указывает типоразмеры корпуса диода в миллиметрах. Например, длина и ширина платы SMD 5050 5х5 мм. В производстве приборов для освещения используется технология поверхностного монтажа (Surface-mount technology).

Краткие технические характеристики

При изготовлении осветительных приборов производители руководствуются несколькими характеристиками:

  • габаритами платы;
  • количеством кристаллов;
  • вольтажом и током;
  • светопотоком;
  • температурой среды эксплуатации.

Таблица самых распространенных SMD светодиодов:

Тип SMD Количество кристаллов Габариты (мм) Мощность (Вт) Ток (мА) Светопоток (лм) Температура среды
3528 1 3,5х2,8х1,4 0,02 или 0,06 20 5-7 -40 – +85
5050 3 или 4 5х5х1,6 0,02 60 или 80 18-20 -40 – +60
5630 1 5,6х3х0,75 0,2-0,4 150 58 -25 – +65
5730 1 или 2 5,7х3х0,75 0,5 или 1 150 или 300 50 или 158 -40 – +65
3014 1 3х1,4х0,75 0,1-0,12 30 9-13 -40 – +85
2835 1 2,8х3,5х0,8 0,2, 0,5 или 1 60, 150 или 300 20, 50 или 100 -40 – +85

Эти лампочки могут быть одно-, двух- и многоцветные. Из них можно создавать жесткие и гибкие модули любой формы (круглые, прямоугольные, линейные, с цоколем). Круглый радиатор используется в прожекторах.

Справка! Количество диодов в модуле постепенно уменьшается благодаря появлению высоковольтных SMD (на 15 и даже 45 В).

Led SMD 3528 прямоугольные, благодаря им прогрессирует Surface-mount technology. На коротких сторонах расположено по 2 контакта, минус обозначен срезом. Поверхность, покрытая люминофором, круглая, яркость излучения зависит от температуры – чем она выше, тем ниже яркость (при достижении +80 снижается четверть). Основная сфера применения – изготовление лент, состоящих из 30, 60 или 120 диодов на один метр.

Читайте также Формула и пример расчета ограничительного резистора для светодиода

В 5050 3 таких же светодиода, как в 3528, то есть, мощность повышена в 3 раза. На поверхности 6 анодов и 6 катодов на срезе (по 2 от каждого кристалла). Это более совершенный вариант 3528, позволяющий изготавливать цветные светодиоды (из красных, зеленых и синих кристаллов). Цветами возможно управлять раздельно. Напряжение 3,3 В, на метр ленты устанавливается 30 или 60 диодов.

SMD 5630 и 5730

SMD 5630 обозначили новую ступень развития технологии. На производствах используются другие материалы, позволяющие увеличить мощность и световой поток, доступны изделия RGB. В ленты на один метр монтируется 60 шт., в металлические линейки – 72 шт.

SMD 5730 конструктивно похожи на 5630, основные отличия – увеличенный поток света и всего 2 контакта. Модификация с током 300 мА может работать в импульсном режиме, температура кристалла может достигать +130оС. Для повышения мощности СМД 5630 и 5730 устанавливаются на металлическую плату, эффективно отводящую тепло.

SMD 3014

SMD 3014 относятся к группе сравнительно новых светодиодов, работающих от 3-3,6 В. Минимальная светоотдача у кристаллов в белом исполнении, максимальная – у цветных. Анод и 2 катода располагаются на нижней части корпуса. Компактные габариты облегчают установку. В лентах 30-120 элементов, реже – 240 на метр.

У Led 2835 прямоугольная площадка, покрытая люминофором, яркость в 2-3 раза превышает показатели 3528. Корпус тоньше (если сравнивать с 5050), площадки контактов больше. На метр ленты устанавливается 30, 60 или 120 таких диодов.

Справка! Led SMD 3528, 2835, 5050 и 5630 – это один светодиод, отличающийся по количеству кристаллов и форме корпуса. Именно эти параметры определяют яркость и мощность. У 5050 и 5630 (5730) для вывода светового потока более широкое окно, обеспечивающее повышенные показатели эффективности в расчете на лм/Вт.

Применение SMD светодиодов

В качестве элементов общего освещения светодиоды СМД стали использовать недавно (после достижения интенсивности излучения 120 лм/Вт). Это позволила производить светодиодные лампы, способные заменить люминесцентные и с нитью накала. Производители заботятся о том, чтобы потребителям при замене не нужно было менять или перестраивать систему освещения, покупать другие светильники и прожекторы. Из СМД Led просто собрать любые матрицы и встроить в стандартные корпуса люминесцентных и галогеновых ламп.

Светодиодное освещение основано на способности полупроводников преобразовывать электрический ток в световой поток. По назначению устройства делятся на две группы: индикация и освещение. Первый тип имеет низкую мощность и используется для индикации приборов. Второй вид устанавливается в осветительных приборах. СМД светодиоды являются наиболее распространенным вариантом осветительных элементов.

Что такое SMD светодиоды

SMD светодиоды

Полупроводниковые приборы, изготовленные по технологии поверхностного монтажа, называются smd светодиодами. От других устройств они отличаются конструктивными особенностями. Электронный чип собирается на печатной плате из меди или алюминия. В роли чипа используется кристалл. Метод поверхностного монтажа упрощает производство и снижает стоимость светодиодов.

СМД электронные компоненты характеризуются максимальным приближением полупроводника к подложке, отводящей тепло. Для создания белого света кристалл покрывается слоем люминофора. Основные особенности устройства:

  • высокая яркость;
  • монохромный кристалл излучает один цвет – белый, красный, синий, желтый;
  • состоит из одного или нескольких кристаллов;
  • модули способны создать освещение с углом рассеивания от 100 до 160°;
  • smd диоды работают на постоянном токе.

Для всех полупроводниковых приборов характерен высокий рабочий ресурс.

Маркировка производителей

Маркировка светодиодов

Стандартную маркировку светодиодов, расшифровка которой дает сведения о линейных размерах устройства, наносят все производители. Цифровое обозначение показывает длину и ширину LED-чипа в долях миллиметра. В некоторых случаях кроме типоразмера корпуса наносятся и другие параметры – цвет и мощность. Например: SMD 2835 UWC 5 – размер матрицы 2,8×3,5 мм, цвет – белый (Ultra White Color), мощность 0,5 Вт. Для электронных компонентов поверхностного монтажа существует специальный код smd 2l.

Характеристики светодиодов

Параметры устройств влияют на возможность использования их в различных сферах. К основным характеристикам изделий относятся: вольтаж, мощность, угол свечения, цветовая температура, световой поток.

Величина тока потребления

Средняя величина силы тока на кристалле составляет 0,02 А. Для чипов с несколькими кристаллами характеристика увеличивается кратно их количеству. Колебания параметра негативно сказываются на интенсивности свечения и сроке службы. Увеличение тока повышает цветовую температуру чипа, меняет оттенок свечения. Для обеспечения стабильности характеристик подключают токоограничивающие резисторы.

Светоотдача, угол свечения, мощность

Световой поток LED-матрицы отличается от света, создаваемого лампой накаливания. Он направленный, поэтому более яркий в центральной части. Обычно угол рассеивания находится в диапазоне 100-120°. Для изменения параметра применяют линзы. По мощности устройства делятся на 3 группы:

  • малой мощности – до 0,5 Вт;
  • средней – 0,5-3 Вт;
  • большой – от 3 Вт.

Характеристика необходима при расчете блока питания. Она вычисляется по формуле – сила тока умноженная на напряжение.

Номинальное напряжение диодов низкое, оно составляет 1,1-4 В. Величина меняется из-за разницы цветов и материалов электронных компонентов. Устройство белого цвета имеет самое высокое напряжение.

Цветовая температура

Типы освещенности в зависимости от цветовой температуры света

Интенсивность излучения или цветовая температура важна для комфортного восприятия освещения человеческим глазом. Существует несколько категорий белого света:

  • 2700-3500 – теплый;
  • 3500-5000 – нейтральный или дневной;
  • выше 5000 – холодный.

Цветовая температура указывается в Кельвинах (K), она обозначается в маркировке.

Габариты и их влияние на свойства LED-источников

Разница в освещенности и направленность угла освещения

В зависимости от типа меняется размер smd светодиодов. Яркость элементов возрастает вместе с габаритами. Площадь свечения может быть круглой или прямоугольной. Чем больше параметр, тем ярче освещение. Светопоток также зависит от количества кристаллов. В различных моделях их бывает от 1 до 4 штук. Мощность устройства зависит от размера кристалла. Характеристика указывается производителем в «mil», 1 mil=0,0254 мм. Например: чип размером 45×45 mil – мощность 1 W, 24×24 mil – 0,5 W.

Цветовой диапазон

Цвет светодиода зависит от материала полупроводника и легирующих примесей. Основные цвета: красный, синий, зеленый и желтый. Белый цвет получают путем нанесения слоя люминофора на кристалл синего свечения. Двухцветные устройства используют для индикации. Трехцветные применяют в дисплеях.

Описание основных smd светодиодов

Количество типоразмеров источников LED-освещения постоянно увеличивается. Наибольшее распространение получили несколько видов.

SMD 2835

Модель размером 2,8×3,5 мм демонстрирует высокую эффективность светоотдачи. Ее параметры:

  • ток – 60, 150, 300 мА;
  • мощность – 0,2, 0,5, 1 ВТ;
  • светопоток – 20-100 Лм.

Корпус изготовлен из термостойкого полимера, рассчитанного на нагрев до 240-260°. Излучающая площадка прямоугольной формы, покрыта люминофором.

SMD 5050

Светодиодная матрица состоит из трех кристаллов, помещенных в один корпус. Его габариты – 5,0×5,0 мм. Технические характеристики LED-компонентов аналогичны параметрам диода смд 3528:

  • суммарный ток составляет – 0,02×3= 0,06 А;
  • мощность – 3×0,7=0,21 Вт;
  • Световой поток – 18-20 Лм.

Чип способен излучать все оттенки белого, синий, красный, желтый, зеленый цвет или трехцветные RGB. Используется в гибких лентах, лампах. Возможна регулировка режим свечения.

SMD 5630

Новый класс приборов поверхностного монтажа, его габариты 5,6×3,0 мм. Модели смд 5630 отличаются улучшенными характеристиками яркости:

  • номинальный ток – 0,1-0,15 А;
  • световой поток – 32-57 Лм;
  • напряжение – 3-3,6 В.

Чтобы исключить перегрев кристалла, чип устанавливает на алюминиевую подложку. Прибор применяют в уличном и промышленном освещении.

SMD 5730

Геометрические параметры корпуса 5,7×3,0 мм. Крупное устройство относится к числу сверхъярких диодов. Полупроводник изготавливается из новых материалов, повышающих мощность. Характеристики:

  • номинальный ток – 0,15,0,18 А;
  • мощность – 0,5-1 Вт;
  • световой поток – 45 Лм.

Угол освещения составляет 120°. Прибор устойчив к вибрации, влаге, обладает продолжительным сроком службы.

SMD 3014

Диод в корпусе 3,0×1,4 мм один из новых вариантов. Модель средней мощности с хорошим отведением тепла. Параметры:

  • напряжение – 2,7-3.3 В;
  • ток – до 0,3 А;
  • свечение – 9-11 Лм.

Устройства дают все оттенки белого света.

SMD 3528

Один из наиболее популярных и недорогих чипов. Длина его сторон 3,5×2,8 мм. Рабочая площадка круглая, на нее нанесен слой люминофора. Характеристики:

  • рабочий ток – 0,2-0,25 А;
  • напряжение – 3-3,2 В;
  • световой поток – до 7 Лм.

Яркость модели зависит от температуры, повышение параметра приводит к ускоренной деградации кристалла. При 75-80° прибор светит слабее на 25%.

Применение и требования к подключению

Область применения LED-устройств включает бытовое, коммерческое и уличное освещение. В зависимости от размеров смд светодиоды размещаются в лампах или ленточной подсветке. Несколько чипов, помещенных на плату, заменяют стандартные лампы накаливания и энергосберегающие люминесцентные. Устройства с широким углом освещения используются в прожекторах. Светодиодные матрицы заменили лампы в карманных фонариках, фарах, указателях, светофорах и вывесках.

Характеристики светодиодов для фонариков. Подбор и замена диодов

Рассмотрим светодиодную продукцию, начиная от старых 5-мм, до сверхъярких мощных светодиодов мощность которых доходит до 10 Вт.

Чтобы выбрать «правильный» фонарик для своих нужд, нужно разобраться в том какие бывают светодиоды для фонариков и их характеристики.

Какие диоды используются в фонариках?

Мощные светодиодные фонари начались с устройств с матрицей 5-мм.

LED фонари в совершенно разных исполнениях, от карманных до кемпинговых, получили широчайшее распространение в середине 2000-х. Их цена заметно снизилась, а яркость и долгий срок службы от одного заряда батареек сыграли свою роль.

5-ти миллиметровые белые сверхъяркие светодиоды потребляют от 20 до 50 мА тока, при падении напряжения 3.2-3.4 вольта. Сила света – 800 мкд.

Очень хорошо показывают себя в миниатюрных фонариках-брелках. Маленький размер позволяет носить такой фонарик с собой. Питаются они либо от «мини-пальчиковых» батареек, либо от нескольких круглых «таблеток». Часто используются в зажигалках с фонариком.

Вот какие светодиоды в китайских фонариках устанавливаются уже много лет, но их век постепенно истекает.

В поисковых фонарях при большом размере отражателя есть возможность смонтировать десятки таких диодов, но такие решения постепенно отходят на второй план, а выбор покупателей падает в пользу на фонарей на мощных светодиодах типа Cree.

Поисковый фонарь на 5мм светодиодах

Такие фонари работают от батареек типа АА, ААА или аккумуляторов. Стоят недорого и проигрывают как в яркости, так и в качестве современным фонарям на более мощных кристаллах, но об этом ниже.

В дальнейшем развитии фонарей производители перебрали множество вариантов, но рынок качественной продукции занимают фонари с мощными матрицами или дискретными светодиодами.

Какие светодиоды используют в мощных фонариках?

Под мощными фонарями подразумеваются современные фонари различных типов начиная от тех, что размером с палец, заканчивая огромными поисковыми фонарями.

В такой продукции в 2017 году актуальна марка Cree. Это название американской компании. Её продукция считается одной из наиболее передовых в области светодиодной техники. Альтернативой являются LED от производителя Luminus.

Такие вещи значительно превосходят светодиоды с китайских фонариков.

Какие светодиоды Cree в фонариках устанавливаются наиболее часто?

Модели носят название состоящие из трёх четырёх символов, разделённых дефисом. Так диоды Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Модели XP-E2, G2 чаще всего используются для небольших фонариков, а XM-L и L2 – очень универсальные.

Их используют, начиная от т.н. EDC фонарей (для повседневного ношения) – это маленькие фонари размером меньше ладони, до серьёзных поисковых фонарей большого размера.

Давайте рассмотрим характеристики мощных светодиодов для фонариков.

Главная характеристика светодиодов для фонарей – это световой поток. От неё зависит яркость вашего фонаря и количество света, которое может дать источник. Разные светодиоды, потребляя одинаковое количество энергии, могут существенно отличаться по яркости.

Рассмотрим характеристики светодиодов в больших фонариках, прожекторного типа:

Продавцы часто указывают не полное название диода, его типа и характеристики, а сокращенную, несколько иную цифробуквенную маркировку:

  • Для XM-L: T5; T6; U2;
  • XP-G: R4; R5; S2;
  • XP-E: Q5; R2; R;
  • для XR-E: P4; Q3; Q5; R.

Фонарь может так и называться, «Фонарь EDC T6», информации в такой краткости более чем достаточно.

Ремонт фонариков

К сожалению цена таких фонариков довольно большая, как и самих диодов. И не всегда есть возможность приобрести новый фонарь, в случае поломки. Давайте разберемся как поменять светодиод в фонарике.

Для ремонта фонарика необходим минимальный набор инструментов:

  • Паяльник;
  • флюс;
  • припой;
  • отвёртка;
  • мультиметр.

Чтобы добраться до источника света нужно отвинтить головную часть фонаря, она обычно закреплена на резьбовом соединении.

В режиме проверки диодов или измерения сопротивления проверьте исправность светодиода. Для этого прикоснитесь щупами черным и красным к выводам светодиода, сначала в одном положении, а затем поменяйте местами красный и черный.

Если диод исправен – то в одном из положений будет низкое сопротивление, а в другом – высокое. Таким образом вы определяете, что диод исправен и проводит ток только в одном направлении. Во время проверки диод может излучать слабый свет.

В противном случае в обеих положениях будет короткое замыкание или высокое сопротивление (обрыв). Тогда нужна замена диода в фонаре.

Теперь нужно выпаять светодиод из фонаря и, соблюдая полярность, впаять новый. Будьте внимательны при выборе светодиода, учтите его потребление тока и напряжение, на которое тот рассчитан.

Если вы будете пренебрегать этими параметрами – в лучшем случае фонарик будет быстро садиться, в худшем – драйвер выйдет из строя.

Драйвер – это устройства для питания светодиода стабилизированным током от разных источников. Промышленно изготавливаются драйвера для питания от сети 220 вольт, от автомобильной электросети – 12-14.7 вольт, от Li-ion аккумуляторов, например, типоразмера 18650. Драйвером оборудовано большинство мощных фонарей.

Увеличиваем мощность фонаря

Если вас не устраивает яркость вашего фонаря или вы разобрались как заменить светодиод в фонарике и захотели его модернизировать, прежде чем покупать сверхмощные модели изучите основные принципы работы LED и ограничения в их эксплуатации.

Диодные матрицы не любят перегрева – это главный постулат! А замена светодиода в фонарике на более мощный может привести к такой ситуации. Обратите внимание на модели, в которые устанавливаются более мощные диоды и сравните со своей, если они подобны по размерам и конструктиву – меняйте.

Если ваш фонарь меньше — потребуется дополнительное охлаждение. Подробнее о изготовлении радиаторов своими руками мы писали здесь.

Если вы попытаетесь установить в миниатюрный фонарик-брелок такой гигант, как Сree MK-R, он у вас быстро выйдет из строя от перегрева и это будут зря потраченные средства. Незначительное повышение мощности (на пару ватт) допустимо без модернизации самого фонарика.

В остальном процесс замены марки светодиода в фонарике на более мощную – описан выше.

Фонари Police

Они зарекомендовали себя на протяжении многих лет и с каждой новой моделью этих фонарей спрос не утихает. Новинкой на отечественном рынке стала модель с электрошокером.

LED фонарик Police с шокером

Такие фонари ярко светят и могут выступать в роли средства самообороны. Однако и в них случаются проблемы со светодиодами.

Как заменить светодиод в фонарике Police

Широкий модельный ряд очень трудно охватить в рамках одной статьи, но можно дать общие рекомендации по ремонту.

  1. При ремонте фонаря с электрошокером будьте аккуратны, желательно используйте резиновые перчатки, чтобы избежать удара током.
  2. Фонари с пылевлагозащитой собраны на большом количестве винтов. Они отличаются по длине, поэтому делайте пометки откуда вы выкрутили тот или иной винт.
  3. Оптическая система фонарика Police позволяет регулировать диаметр светового пятна. При разборке на корпусе сделайте отметки в каком положении стояли детали перед снятием, иначе будет трудно поставить блок с линзой обратно.

Замена светодиода, блока преобразователя напряжения, драйвера, аккумулятора возможна с применением стандартного набора для пайки.

Какие светодиоды стоят в китайских фонариках?

Многие товары сейчас покупаются на aliexpress, где можно найти как оригинальную продукцию, так и китайские копии, которые не соответствуют заявленному описанию. Цена за такие приборы бывает сопоставимой с ценой на оригинал.

В фонарике, где заявлен светодиод Cree, его может на самом деле не быть, в лучшем случае будет стоять диод откровенно другого типа, в худшем такой, который внешне будет трудно отличим от оригинала.

Что это может за собой повлечь? Дешевые светодиоды выполняются в низкотехнологичных условиях и не выдают заявленной мощности. Имеют низкий КПД, от того у них усиленный нагрев корпуса и кристалла. Как уже было сказано, что перегрев – самый злой враг для Led приборов.

Так происходит потому, что при нагревании через полупроводник увеличивается ток, вследствие чего нагрев становится еще сильнее, мощности выделяется еще более, лавинообразно это приводит к пробою или обрыву светодиода.

Если постараться и потратить время на поиск информации, можно определить оригинальность продукции.

Сравните оригинал и подделку cree

LatticeBright – это китайский производитель светодиодов, который делает продукцию очень похожей на Cree, наверное это совпадение дизайнерской мысли (сарказм).

Сравнение китайской копии и оригинала Cree

На подложках эти клоны выглядят следующим образом. Можно заметить разнообразие форм подложек для светодиодов, производимое в китае.

Определение подделки по подложке для LED

Подделки изготавливаются довольно умело, многие продавцы не указывают об этом «бренде» в описании товара и о том, где произведены светодиоды для фонарей. Качество таких диодов не самое худшее среди китайского барахла, но и далеко от оригинала.

Установка светодиода вместо лампы накаливания

У многих в старых вещах пылятся коногонки или фонари на лампе накаливания и вы можете легко сделать его светодиодным. Для этого есть либо готовые решения, либо самодельные.

С помощью разбитой лампочки и светодиодов, если добавить немного смекалки и припоя, можно сделать отличную замену.

Железный бочонок в данном случае нужен для улучшения отвода тепла от LED. Далее нужно припаять все детали друг к другу и закрепить клеем.

При сборке будьте аккуратны – избегайте замыкания выводов, в этом поможет термоклей или термоусадочная трубка. Центральный контакт лампы нужно распаять – образуется отверстие. Продеть через него вывод резистора.

Дальше нужно припаять свободный вывод светодиода к цоколю, а резистора к центральному контакту. Для напряжения 12 вольт нужен резистор 500 Ом, а для напряжения в 5 В – 50-100 Ом, для питания от Li-ion 3.7В аккумулятора – 10-25Ом.

Как сделать из лампы накаливания светодиодную

Подобрать светодиод для фонарика гораздо сложнее чем его заменить. Нужно учитывать массу параметров: от яркости и угла рассеивания, до нагрева корпуса.

Кроме того, нельзя забывать об источнике питания для диодов. Если вы освоите все описанное выше – ваши приборы будут светить долго и качественно!

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Материалы по теме:

Понимание мощности светодиодного освещения в ваттах и ​​эффективности светодиодного освещения в люменах / ватт и коэффициента мощности

Мощность светодиода

Мощность (P) любого электрического устройства, включая светодиодный светильник, измеряется в ваттах (Вт), что равно потребляемому току или электричеству (I), измеренному в амперах, умноженному на напряжение (В).

P = V x I

Следовательно, мощность светодиодной лампы пропорциональна напряжению и / или току, так что устройство может иметь низкое напряжение, но все же может потреблять очень высокий ток и иметь высокое энергопотребление.Например, традиционный дихроичный галогенный светильник мощностью 50 Вт потребляет всего 12 В переменного тока, но потребляет 4,167 А.

Светодиодные лампы

по своей природе имеют низкое напряжение, но также относительно малый ток, что делает их менее мощными и более эффективными, чем традиционные лампы накаливания и галогенные потолочные светильники. Обычно мы говорим о диапазоне от 100 до 750 мА в зависимости от прямого напряжения, необходимого для включения светодиода. В этом отношении то, что светодиодный светильник использует более высокий ток, не означает, что он будет ярче.Скорее это зависит от мощности, которая пропорциональна увеличению напряжения и / или тока. Есть некоторое преимущество в наличии светодиодов с более высоким напряжением, когда между светодиодом и источником питания возникают большие расстояния, например, в полосовом светодиодном освещении. Однако для большинства приложений это не имеет особого значения.

Типичные диапазоны мощности для бытовых и коммерческих ламп общего назначения составляют от 3 до 15 Вт. Обычно чем выше мощность, тем больше ток и, следовательно, больше светоотдача.Однако это не всегда так и подводит нас к концепции эффективности и коэффициента мощности.

Эффективность светодиодного освещения

Эффективность светодиодной лампы измеряется в люменах на ватт (лм / Вт), что относится к общему количеству света, производимого светодиодной лампой на 1 Вт энергии.

КПД = общий световой поток / общая мощность

Старые светодиодные чипы, используемые в светодиодных лампах старого поколения с 2008 по 2010 год, производят меньше света на ватт, чем светодиодные чипы 2011-2012 годов, используемые в более современных светодиодных лампах.Например, лампа мощностью 7 Вт 2012 года с микросхемой CREE XT-E может производить больше света или светового потока, чем лампа мощностью 12 Вт с более старой микросхемой CREE XP-E. Более современные светодиодные лампы также имеют улучшенную конструкцию радиатора, которая обеспечивает более высокую светоотдачу.

Важное сообщение заключается в том, что более высокая мощность не всегда означает больше света, а «больше — не всегда лучше». В конечном итоге для потребителя важно провести исследование или «попробовать перед покупкой». Рассмотрите возможность обращения к нашему контрольному списку руководства по покупке светодиодов в разделе Срок службы светодиодов как способ отсеять потенциально неэффективные или ненадежные продукты.

Зависимость эффективности светодиода от эффективности лампы

Как обсуждалось в разделе «Уровни светового потока» статьи «Что такое светодиодное освещение», вы также должны быть осторожны, чтобы убедиться, что в информации продавца указывается КПД лампы, а не КПД светодиода. Из-за неизбежных потерь в лампе КПД лампы всегда будет меньше КПД светодиода в зависимости от конструкции. Это включает в себя тепловые эффекты, потери в драйвере и оптическую неэффективность, которые в совокупности снижают общую эффективность светодиодной лампы или светильника по сравнению с внутренним светодиодным корпусом или микросхемой.В совокупности эти потери могут снизить эффективность более чем на 30%. В таких случаях производитель может указать, что светодиодная лампа MR16 имеет 720 лм, но на самом деле для светодиодной лампы это только приблизительно 500 лм.

Светодиодное освещение и коэффициент мощности

Еще одна сложность — это коэффициент мощности (PF), значение которого меньше 1.0, которое измеряет эффективность драйвера светодиода или источника питания. По сути, электрическое устройство может быть рассчитано на мощность 100 Вт, но на самом деле потребляет более 100 Вт из-за фазовой задержки между мгновенным напряжением и мгновенным током.Помните, что питание от сети — это переменный или переменный ток, и он состоит из солнечно-периодических форм колебательного напряжения и колебательного тока. В идеале эти две формы волны являются синхронными (PF = 1), но из-за характера электроники или индуктивных нагрузок, таких как электродвигатели, возникает задержка между формой волны напряжения и формой волны тока, что приводит к потере электроэнергии или реактивной мощности, которая неспособен выполнять какую-либо работу. Следовательно, устройство может иметь номинальную реальную мощность 1000 Вт, но потреблять кажущуюся или активную мощность 1500 Вт из-за коэффициента мощности равного 0.67 и в конечном итоге тратят 500 Вт или 1/3 общей потребляемой мощности из-за того, что ток не совпадает по фазе. Отметим, что для электрического устройства, чтобы использовать ток, оно должно быть в фазе с напряжением, заданная мощность равна напряжению x ток или P = VI.

PF обычно представляет собой проблему только в промышленных приложениях в индуктивных устройствах, которые используют очень большую мощность, так что задержки между током и напряжением в сумме приводят к значительным потерям мощности. Другие компоненты, которые вызывают задержки между током и напряжением, включают трансформаторы, регуляторы напряжения и балласты в люминесцентном освещении.В жилых помещениях такие потери относительно минимальны, и электроэнергетические компании в любом случае будут взимать плату только за реальную мощность. Тем не менее, потери все еще есть, поэтому те, кто заботится о энергии или экологи, могут захотеть проверить коэффициент мощности своих источников питания для светодиодного освещения, чтобы убедиться, что коэффициент мощности превышает 0,8 для обеспечения минимальных потерь энергии. Фактически, программа Energy Star Министерства энергетики США требует минимально допустимого коэффициента мощности 0,7 и 0,9 соответственно для домашних и коммерческих светодиодных фонарей.

Большинство устройств питания в наши дни будут иметь ту или иную форму пассивной или активной коррекции коэффициента мощности, приводящей к коэффициенту мощности> 0,9, что позволяет достичь минимальных потерь мощности. Единственным исключением являются драйверы сверхвысокой яркости, которые снижают яркость до 1%. Из-за высоких емкостных нагрузок, необходимых для стабилизации тока при очень низких уровнях затемнения, чтобы избежать мерцания, коэффициент мощности плохой, обычно около 0,65, что означает, что светодиодная лампа мощностью 10 Вт будет потреблять примерно 15,4 Вт (или ВА, полная мощность) при почти полной нагрузке.Однако на практике это не является большой проблемой, поскольку эти драйверы обычно используются в приложениях, где лампы будут уменьшаться до низкого уровня в течение большей части их срока службы, так что реальная мощность составляет 2 или 3 Вт, а кажущаяся мощность остается очень низкой на до 4,6 Вт.

Если диммирование будет только случайным, мы рекомендуем компенсировать минимальный эффект диммирования драйвером с коэффициентом мощности> 0,9. Хотя, как уже отмечалось, это в основном проблема коммерческого освещения, когда лампы включены от 8 до 24 часов в сутки.Если вы проживаете в домашнем хозяйстве, это может не волновать вас. Тем не менее, пожалуйста, обратите внимание на рейтинги PF на вкладке характеристик наших продуктов, чтобы получить представление об эффективности.

Если вы являетесь коммерческим клиентом, в бизнесе которого особенно доминируют высокоиндуктивные нагрузки, такие как электродвигатели, или большой набор емкостных нагрузок с плохим коэффициентом мощности, то вам следует подумать о коррекции коэффициента мощности (PFC) и посетить наш раздел о государственных скидках. и схемы субсидирования таких проектов.Если вы потребляете очень много энергии, то PFC может привести к очень большой экономии на электричестве и счетах за электроэнергию.

Артикулы:

Энергоэффективность светодиодов. Программа строительных технологий. Информационный бюллетень по технологии твердотельного освещения. Министерство энергетики США. www.eere.energy.gov

Возобновляемые и эффективные электроэнергетические системы. 2004. Гилбер М. Мастерс

Анализ энергосистемы. 2007. ПП Део

Методы коррекции коэффициента мощности в светодиодном освещении.Август 2011 г., Новости электронных компонентов

люмен и этикетка с информацией об освещении

Когда вы покупаете лампочки, сравнивайте люмены, чтобы убедиться, что вы получаете желаемое количество света или уровень яркости. Ярлык «Факты об освещении» поможет. Эта этикетка позволяет легко сравнивать яркость, цвет, срок службы и расчетные эксплуатационные расходы лампочек за год.

Купить люмен, а не ватт

Раньше мы покупали лампочки в зависимости от того, сколько энергии или ватт они потребляют.Но теперь имеет смысл покупать светильники в зависимости от того, сколько света они дают.

Когда вы покупаете лампочки, подумайте о желаемой яркости, сравнивая люмены, а не ватты. Люмен — это мера яркости лампочки: чем больше количество люменов, тем ярче лампочка.

Что такое люмен?

люмен — это показатель того, сколько света вы получаете от лампочки. Больше люмен означает более яркий свет; меньше люменов означает, что это более тусклый свет.

люмен должны осветить то, что

  • Фунты к бананам
  • галлонов для молока

Люмен позволяет приобрести необходимое количество света. Итак, покупая лампочки, считайте люмен, а не ватт.

Яркость или уровень светового потока светильников в вашем доме может сильно различаться, поэтому вот практическое правило :

  • Чтобы заменить лампу накаливания мощностью 100 Вт (Вт), найдите лампу, которая дает около 1600 люмен.Если вы хотите что-то более тусклое, используйте меньшее количество люменов; Если вы предпочитаете более яркий свет, ищите больше люменов.
  • Замените лампу мощностью 75 Вт на энергосберегающую лампу, которая дает около 1100 люменов
  • Замените лампу мощностью 60 Вт на энергосберегающую лампу, которая дает около 800 люменов
  • Замените лампу мощностью 40 Вт на энергосберегающую лампу с яркостью около 450 люмен.
Что искать на упаковке? Этикетка с фактами об освещении

Чтобы помочь потребителям, Федеральная торговая комиссия требует, чтобы производители помещали на упаковку этикетку для лампочек.Это помогает людям покупать лампочки, которые им подходят.

Как и полезная этикетка о пищевой ценности на пищевых продуктах, этикетка «Факты освещения» помогает потребителям понять, что они на самом деле покупают. Этикетка содержит следующую информацию:

  • Яркость, в люменах
  • Расчетная годовая стоимость энергии (аналогична этикетке EnergyGuide)
  • Срок службы
  • Внешний вид света, измеренный с помощью коррелированной цветовой температуры (CCT) по шкале Кельвина (K), от теплого до холодного.

Светодиод сверхнизкого энергопотребления | Hackaday.io

Яркость светодиода составляет от 0,35 до 0,55 кд / м², измерено экспонометром Sekonic L-758CINE. Согласно Википедии, это примерно в 10 раз ярче, чем фосфоресцирующая маркировка на циферблате часов после 1 часа в темноте .

На картинках видно, насколько яркий светодиод. Нелегко сделать снимки, которые дают хорошее представление о яркости светодиода в ночное время.

Он достаточно яркий, чтобы найти ключи, если вы уронили их в кромешной темноте, или проверить ребенка, не разбудив его. Буквы высотой 1 см на газете читаются без особого труда. Однако света едва хватает, чтобы читать мелкий шрифт в газете.

Проект #TritiLED отлично справился с перестройкой тусклого света. Потребляемый ток находится в диапазоне одного микроампер, в зависимости от версии и текущих настроек.

Это вызов: «Можем ли мы создать свет, который потребляет еще меньше тока?»

Обновление: 10 июля 2020 г .: 1,36 мкА на блоке питания 3 В (1 светодиод, ширина импульса 3 мкс, частота повторения 64 Гц).

Конструкция состоит из источника питания, дополнительного переключателя окружающего освещения, дополнительного таймера, генератора какого-то типа, однократного таймера, драйвера светодиода и светодиода. Схема будет установлена ​​в корпусе.

Давайте подробнее обсудим эти блоки

  1. Источник питания
  2. Переключатель внешнего освещения
  3. Таймер малой мощности
  4. Осциллятор
  5. Таймер однократного действия
  6. Драйвер светодиода
  7. светодиод
  8. Корпус

Выключатель внешнего освещения не нашел своего места на схеме.Добавление этого сэкономило бы лишь незначительное количество тока.

Вы можете задаться вопросом, зачем нужен однократный таймер, если у вас уже есть осциллятор. Дело только в том, чтобы установить желаемый рабочий цикл, не так ли? Проблема в том, что генератор работает на частоте 64 Гц, а необходимая ширина выходного импульса составляет 3 мкс. Это рабочий цикл 0,0192%. Хотя сделать такой прецизионный осциллятор не невозможно (микроконтроллер может это легко сделать), сложно сделать в то же время генератор с низким энергопотреблением.Вот почему в этой конструкции генерация микросекундных импульсов оставлена ​​на усмотрение таймера однократного действия.

Классификация и характеристики LED Power Driver

Как классифицировать мощность привода светодиодов

Классифицировано по режиму вождения

Блоки питания светодиодов

можно разделить на две категории в зависимости от режима вождения:

Тип постоянного тока:

  1. Схема управления постоянным током идеальна для управления светодиодами, но ее недостатком является относительно высокая цена.
  2. Хотя цепь постоянного тока не боится короткого замыкания нагрузки, полностью отключать нагрузку категорически запрещено.
  3. Выходной ток схемы управления постоянным током постоянен, но выходное постоянное напряжение изменяется в определенном диапазоне в зависимости от величины сопротивления нагрузки.
  4. Ограничьте количество используемых светодиодов, поскольку они имеют максимальные значения выдерживаемого тока и напряжения.

Тип постоянного напряжения:

  1. После того, как схема регулятора напряжения определяет различные параметры, на выходе будет фиксированное напряжение, но выходной ток изменяется с увеличением или уменьшением нагрузки.
  2. Хотя схема регулятора напряжения не боится размыкания нагрузки, полностью закоротить нагрузку категорически запрещено.
  3. Изменение напряжения после выпрямления влияет на яркость светодиода.
  4. Чтобы каждая цепочка светодиодов, управляемых схемой регулятора напряжения, показывала равномерную яркость, необходимо добавить подходящее сопротивление.

Классификация по структуре цепей

Блоки питания для светодиодов

классифицируются по схемотехнике:

  1. Обычный понижающий трансформатор:

Преимуществом этого типа источника питания является его небольшой размер, но его недостатком является большой вес и очень низкий КПД источника питания, обычно от 45% до 60%.Из-за низкой надежности он обычно используется редко.

  1. Электронный понижающий трансформатор:

Недостатками этой структуры источника питания являются низкая эффективность преобразования, узкий диапазон напряжений, обычно 180 ~ 240 В, и большие пульсации помех.

  1. Конденсатор понижающий:

На этот тип источника питания светодиодов легко влияют колебания напряжения сети, поэтому эффективность источника питания низкая. Использование светодиода при мигании не подходит, потому что схема используется для снижения напряжения через конденсатор.Очень большой, чип легко повредить.

  1. Понижение сопротивления:

Этот вид блока питания имеет низкую энергоэффективность и низкую надежность системы. Поскольку схема понижена резисторами, на нее сильно влияют изменения напряжения сети, сделать регулируемый источник питания непросто, а сам понижающий резистор потребляет большую часть энергии.

  1. Блок питания понижающего импульсного типа RCC:

Преимущества этого типа источника питания для светодиодов заключаются в том, что диапазон регулирования напряжения относительно широк, а эффективность источника питания относительно высока, обычно от 70% до 80%, и он широко используется.Основные недостатки заключаются в том, что частоту коммутации нелегко контролировать, коэффициент пульсаций напряжения нагрузки велик, а адаптируемость нагрузки плохая в ненормальных условиях.

  1. Импульсный источник питания с ШИМ-управлением:

В настоящее время источник питания светодиодов, разработанный в режиме управления ШИМ, является идеальным, поскольку выходное напряжение или ток этого импульсного источника питания очень стабильны. Эффективность преобразования энергии чрезвычайно высока, как правило, от 80% до 90%, а выходное напряжение и ток очень стабильны.Особенно подходит для питания уличных светодиодных фонарей. Этот тип источника питания светодиодов в основном состоит из четырех частей: часть выпрямления и фильтрации на входе, часть выпрямления и фильтрации на выходе, часть управления стабилизацией напряжения PWM и часть преобразования энергии переключения. И такая схема имеет идеальные меры защиты, это надежный источник питания.

Характеристики источника питания для светодиодов

В соответствии с правилами энергоснабжения энергосистемы и характеристическими требованиями источника питания для светодиодов при выборе и проектировании источника питания для светодиодов необходимо учитывать следующие требования к рабочим характеристикам.

  1. Высокая эффективность, светодиод является энергосберегающим продуктом, эффективность привода должна быть высокой. Это особенно важно для конструкции, в которой в светильнике установлен блок питания. Поскольку световая отдача светодиода уменьшается с увеличением температуры светодиода, тепловыделение светодиода очень важно. Эффективность блока питания высокая, его потребляемая мощность небольшая, тепло в лампе мало, что снижает повышение температуры лампы.Это хорошо для задержки затухания света светодиода.
  2. Высокий коэффициент мощности, коэффициент мощности — это требования к нагрузке электросети. Как правило, для электроприборов мощностью менее 70 Вт обязательного индекса нет. Хотя коэффициент мощности одного электроприбора малой мощности немного ниже, он мало влияет на электросеть, но когда люди загораются ночью, такая же нагрузка слишком сконцентрирована, что приведет к серьезному загрязнению электросети. Энергосистема. Сообщается, что в ближайшем будущем могут появиться определенные требования к коэффициенту мощности источника питания для светодиодов 30 ~ 40 Вт.
  3. Существует два режима управления: один — источник постоянного напряжения для нескольких источников постоянного тока, и каждый источник постоянного тока подает питание на каждый светодиод отдельно. Таким образом, комбинация гибкая, отказ одного светодиода не влияет на работу других светодиодов, но стоимость будет немного выше. Другой — постоянный источник питания постоянного тока, последовательная или параллельная работа светодиодов. Его преимущество заключается в невысокой стоимости, но плохой гибкости. Это также должно решить проблему отказа одного светодиода, что не влияет на работу других светодиодов.Эти две формы сосуществуют какое-то время. Многоканальный режим выходного источника постоянного тока с точки зрения стоимости и производительности будет лучше. Может быть, в будущем это будет мейнстримное направление.
  4. Защита от перенапряжения, светодиодная защита от перенапряжения относительно плохая, особенно защита от обратного напряжения. Также важно усилить защиту в этой области. Некоторые светодиодные фонари устанавливаются на открытом воздухе, например, светодиодные уличные фонари. Из-за запуска и отключения нагрузки электросети и возникновения молнии в электросетевой системе будут возникать всевозможные скачки, а некоторые скачки приведут к повреждению светодиода.Следовательно, источник питания для привода светодиода должен обладать способностью сдерживать проникновение скачков напряжения и защищать светодиод от повреждения.
  5. Функция защиты: в дополнение к обычной функции защиты лучше добавить отрицательную обратную связь по температуре светодиода в постоянный выходной ток, чтобы предотвратить слишком высокую температуру светодиода.
  6. Лампы для наружной установки, силовая структура привода светодиодов обладают хорошей пыленепроницаемостью и водонепроницаемостью, а также устойчивы к солнечному излучению.Источник питания светодиодного привода также имеет длительный срок службы, который может достигать более 50000 часов, что может полностью гарантировать работу светодиодного источника света, а также соответствует требованиям правил безопасности и электромагнитной совместимости.

Проиллюстрируем его характеристики на принципе работы определенного блока питания привода. Схема драйвера светодиода использует 2 выделенные микросхемы, которые добавляют интегрированный модуль интеллектуального переключателя питания, который имеет схему управления ШИМ и 0.Полевая лампа 7A / 730V VDMOS. Модель IC2 — TSM1101, а внутри микросхемы — 2,5 В. Опорное напряжение и два компаратора, состоящие из операционных усилителей, используются для получения сигнала рабочего тока светодиода от R6 и ввода его в компаратор CC в IC2. После сравнения и усиления он возвращается на предыдущий этап. Получите сигнал рабочего напряжения светодиода от делителя напряжения R4 и R5 и введите его в компаратор CV в IC2. После сравнения и усиления он также возвращается на предыдущий этап.Сигналы обратной связи двух компараторов проходят через оптопару (модель SFH610A). ) Подключен к управляющему полюсу IC1.

IC1 генерирует высокочастотные сигналы, чтобы его лампа VDMOS постоянно работала между включением и выключением. При изменении напряжения источника питания напряжение на N3 изменяется, а при изменении тока и напряжения светодиода все эти сигналы возвращаются на IC1. Полюс управления изменяет рабочий цикл (или ширину импульса) высокочастотного сигнала, генерируемого IC1. , и изменяет соотношение времени включения / выключения своей собственной силовой трубки с полевым эффектом VDMOS, чтобы обеспечить выход напряжения и тока с помощью N2 для достижения цели постоянного выхода.

Трансформатор N1 — первичная обмотка, N2 — вторичная обмотка вывода мощности, N3 — обмотка смещения (рабочая) IC1, а N4 — обмотка смещения (рабочая) IC2. Из анализа схемы видно, что N2 подключен к изолированной обмотке выхода напряжения безопасности (28 В), N4 и N2 напрямую подключены к выходной цепи. Для обеспечения требований стандартов безопасности выходная цепь и цепь, напрямую подключенная к электросети, должны быть полностью изолированы, чтобы сигнал обратной связи в цепи проходил через высоковольтный фотоэлектрический элемент. , а структура между N2 и N4 и NI и N3 в трансформаторе должна соответствовать требованиям безопасного изолирующего трансформатора.

Таким образом, можно увидеть, что светодиоды должны иметь компоненты постоянного тока и стабилизации напряжения при работе, но такие компоненты должны иметь характеристики высокого напряжения деления, но низкое энергопотребление, иначе они будут иметь более высокий КПД. Из-за большого рабочего энергопотребления схемы управления эффективность всей системы значительно снижается за счет светодиода, что противоречит целям энергосбережения и высокого КПД. Следовательно, резисторы или схемы последовательного регулятора напряжения не должны использоваться в качестве основной цепи ограничения тока драйвера светодиода, насколько это возможно, но следует использовать высокоэффективные схемы, такие как конденсаторы, катушки индуктивности или активные схемы переключения, чтобы обеспечить высокий КПД. светодиодной системы.

Использование последовательной интегральной схемы с постоянной выходной мощностью может поддерживать светоотдачу светодиода постоянной в широком диапазоне источников питания, но в результате эффективность обычных ИС-схем снизится. Использование схемы активного переключателя может гарантировать достижение постоянной выходной мощности при резком изменении напряжения источника питания с более высокой эффективностью преобразования. На данном этапе световая отдача светодиодов далека от возможности заменить трехсекционные люминесцентные лампы, но, обладая уникальными преимуществами, они могут эффективно работать в безопасных и особых условиях напряжения (бассейны, подводные лампы в детских бассейнах, шахтерские лампы).

Кроме того, он также имеет уникальные преимущества в прямом использовании зеленой электроэнергии (солнечной, ветровой и т. Д.), А также аварийного освещения. В частности, с точки зрения диммирования светодиоды могут не только достигать диммирования от 0 до 100%, но также обеспечивать сохранение высокой световой отдачи на протяжении всего процесса диммирования без ущерба для срока службы светодиода, что затруднительно для газоразрядных ламп.

Характеристики светодиода, требующие внимания < зависят от температуры перехода > | Основы электроники

Изменение характеристик в зависимости от температуры (светимость, длина волны, прямое напряжение)

Некоторые характеристики светодиода будут варьироваться в зависимости от температуры кристалла (Tj: температура перехода светоизлучающего блока), которая включает температуру окружающей среды и тепловыделение светодиода во время работы.

Типичные изменения характеристик описаны ниже.

Светимость

Обычно, когда Tj увеличивается, интенсивность света уменьшается. Это связано с повышенной рекомбинацией электронов и дырок, которые не вносят вклад в излучение света.

Длина волны

Длина волны излучения изменяется в зависимости от изменений температуры так же, как изменяется светимость. В первую очередь, ширина запрещенной зоны полупроводника изменяется в зависимости от температуры, что приводит к изменению длины волны.

Величина изменения длины волны будет отличаться в зависимости от материала, но для светодиодов InGaAlP изменение будет происходить в сторону более длинных волн, при этом? D будет изменяться на 0,1 нм / ° C в зависимости от повышения температуры. В приложениях с ограниченными требованиями к температуре необходимо учитывать изменение длины волны в пределах гарантированного диапазона рабочих температур устройства.

прямое напряжение (VF)

За исключением особых случаев, изменения VF вызваны вариациями длины волны излучения и ширины запрещенной зоны полупроводника.При повышении температуры VF уменьшается на 2 мВ / ° C. Изменение VF — важное соображение при проектировании схем.

Когда светодиод работает при постоянном токе, изменение VF не должно вызывать серьезных проблем в качестве постоянной цепи. Однако при постоянном напряжении VF будет падать при повышении температуры, вызывая увеличение тока.

По мере увеличения тока Tj будет продолжать увеличиваться, что приведет к дальнейшему падению VF до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. Напротив, при низких температурах VF увеличивается, вызывая падение тока, что может затруднить получение требуемой яркости при работе с постоянным напряжением.

Колебания характеристик

Светодиоды

по своей природе обладают распределенными характеристиками и вариациями в процессе производства. По этой причине были установлены минимальные значения ранга светимости и даже электрических характеристик.

В результате необходимо учитывать эти изменения в оптических и схемотехнических конструкциях. Например, прежде чем возникнут какие-либо колебания V F из-за температуры, изменения присутствуют на основе конкретного распределения.

Следовательно, при недостаточном расчетном запасе, когда изменение V F велико, важно учитывать, можно ли получить желаемые характеристики с учетом колебаний температуры. В зависимости от схемы и заданных характеристик может потребоваться сузить диапазон вариаций характеристик. В этом случае важно определить, можно ли рассмотреть и поддержать введение специальных стандартов.

Энергосберегающие лампочки | Руководства и статьи Eartheasy

Терминология светодиодов

Индекс цветопередачи (CRI)

CRI представляет качество света и его точность для правильной передачи цветов, то есть для того, чтобы мы могли воспринимать цвета такими, какими мы их знаем.Идеальный индекс цветопередачи составляет 100, и некоторые лампы накаливания приближаются к этому уровню. В светодиодах и КЛЛ используются разные конструктивные элементы, пытаясь сравнять индекс цветопередачи ламп накаливания. Рейтинг CRI светодиодных ламп составляет от 70 до 95, а лучшие КЛЛ имеют рейтинг середины 80-х годов. Светодиодная лампа CREE CR6, например, имеет индекс цветопередачи теплого белого цвета 90, что делает ее одной из самых высоких в отрасли.

Коррелированная цветовая температура (CCT)

CCT — это мера, используемая для описания относительного внешнего вида цвета источника белого света.CCT указывает, выглядит ли источник света более желтым / золотым / оранжевым или более синим, с точки зрения диапазона доступных оттенков «белого». CCT указывается в кельвинах (единица абсолютной температуры). 2700K — «теплый», а 5000K — «холодный». Типичный цвет света, к которому мы привыкли при домашнем освещении, — «теплый», 2700–2800K.

При покупке лампочки выбирайте лампы, которые производят больше света, но потребляют меньше энергии.

Люмен

Стандартная единица измерения, которая используется для описания количества света, содержащегося в области, воспринимаемого человеческим глазом.Чем больше люмен, тем ярче свет. Вы можете использовать люмены для сравнения яркости любой лампы, независимо от используемой технологии и независимо от того, лампа ли она накаливания, КЛЛ или светодиод.

Световой поток

Световой поток в люменах. В случае лампочек он позволяет оценить видимое количество света, производимого лампочкой. В зависимости от области применения большая часть света лампы накаливания тратится впустую, потому что она излучается во всех направлениях. Светодиодные лампы, напротив, излучают направленный свет, направляя весь свет именно туда, где он нужен.

На практике, покупая лампочку, ищите лампы, которые производят больше света, но потребляют меньше энергии. Понимание люменов как меры яркости упрощает выбор наиболее эффективной лампы для вашего приложения.

Дешевый источник света со сверхнизким энергопотреблением, потребляющий всего 0,1 Вт

Исследователи из Университета Тохоку в Японии разработали новый недорогой источник света с плоской панелью, который может стать пионером нового поколения более ярких, дешевых и экологичных осветительных устройств, способных конкурировать со светодиодами. .В устройстве используются массивы углеродных нанотрубок с высокой проводимостью, обеспечивающие равномерно распределенное освещение с высокой эффективностью и потребляемой мощностью всего 0,1 Вт, что примерно в 100 раз меньше, чем у светодиодов.

Светодиодные лампы

известны своей высокой эффективностью, но тот факт, что только часть производимых ими фотонов в конечном итоге освещает окружающую среду, говорит о том, что есть еще много возможностей для улучшения. Один из альтернативных подходов, исследованный проф.Норихиро Шимои и его коллеги должны были построить структуру на основе углеродных нанотрубок, слоев углерода толщиной в один атом, свернутых в цилиндрическую форму.

Это современное устройство имеет диодную структуру, похожую на светодиоды, но, как ни странно, способ, которым оно излучает свет, на самом деле ближе к электронно-лучевым трубкам, используемым в телевизорах и компьютерных мониторах прошлого века. . Под воздействием сильного электрического поля каждая углеродная нанотрубка действует как крошечная электронно-лучевая трубка, которая выпускает из своего наконечника высокоскоростной пучок электронов.Затем эти электроны ударяются о фосфорный экран, находящийся в вакууме, и при этом выделяют небольшое количество энергии, которая заставляет фосфор светиться.

Создание устройства было довольно простым и недорогим процессом. Исследователи начали со смешивания высококристаллических одностенных углеродных нанотрубок с органическим растворителем и поверхностно-активным веществом. Затем они нанесли смесь на катод и поцарапали поверхность наждачной бумагой, что позволяет электронам легче отделяться от кончика нанотрубок.

Обзор трехмерной морфологии поцарапанной поверхности источника света (Изображение: Университет Тохоку)

Их испытательному устройству требуется высокое напряжение 5 кВ для создания сильного электрического поля, которое заставляет работать механизм электронной эмиссии, но исследователи говорят, что потребляемая мощность устройства на самом деле очень низкая — всего 0,1 Вт, что на два порядка. величины меньше, чем требуют светодиоды. Отчасти это связано с очень низким сопротивлением, создаваемым углеродными нанотрубками, а отчасти потому, что механизм электронной эмиссии генерирует пучки, которые примерно в 1000 раз плотнее, чем в лампе накаливания, а также являются гораздо более направленными и легкими в управлении.

«Многие исследователи пытались сконструировать источники света с углеродными нанотрубками в качестве полевого излучателя, — сказал Шимои, — но никто не разработал эквивалентное и более простое осветительное устройство».

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *