УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ СВЕТИЛЬНИКОВ 1 страница

Чтобы понять, что конкретно нарисовано на схеме или чертеже, необходимо знать расшифровку тех значков, которые на ней есть. Это распознавание еще называют чтением чертежей. А чтоб облегчить это занятие почти все элементы имеют свои условные значки. Почти, потому что стандарты давно не обновлялись и некоторые элементы рисуют каждый как может. Но, в большинстве своем, условные обозначения в электрических схемах есть в нормативны документах.

Условные обозначения в электрических схемах: лампы,трансформаторы, измерительные приборы, основная элементная база

Нормативная база

Разновидностей электрических схем насчитывается около десятка, количество различных элементов, которые могут там встречаться, исчисляется десятками если не сотнями. Чтобы облегчить распознавание этих элементов, введены единые условные обозначения в электрических схемах. Все правила прописаны в ГОСТах. Этих нормативов немало, но основная информация есть в следующих стандартах:

Нормативные документы, в которых прописаны графические обозначения элементной базы электрических схем

Изучение ГОСТов дело полезное, но требующее времени, которое не у всех есть в достаточном количестве. Потому в статье приведем условные обозначения в электрических схемах — основную элементную базу для создания чертежей и схем электропроводки, принципиальных схем устройств.

Актуальность использования чертежей

При планировании ремонта создания чертежа с обозначениями светильников по ГОСТу многим заказчикам кажется пустой тратой денежных средств и времени, так как строительные работы можно выполнять и без данного документа. Конечно, в прошлом все именно так и было, однако с течением времени ситуация постепенно изменяется.

Одной из основных проблем становится повышающаяся сложность инфраструктуры. Сегодня строители и мастера вынуждены прятать огромное количество проводов, кабелей и проводки в стены и полы, чтобы запитать всю используемую электронику. На чертежах по ГОСТу обозначается каждый провод и прочие элементы, чтобы в случае необходимости проведения дополнительных работ не повредить что-либо важное. Необходимо знать обозначение светильников, чтобы уметь читать подобные планы.

Более того, использование знаков обозначения лампы или люстры позволяет значительно ускорить проведения работ, так как прорабу не нужно принимать какое-либо решение о размещении осветительных приборов – все было решено заранее профильным специалистом. В таком случае шанс ошибки значительно снижается, что предупреждает ненужные финансовые потери.

Стоит понимать, что на территории каждой страны существует свой отдельный ГОСТ, даже у стран бывшего СССР и СНГ. По этой причине невозможно скачать из сети Интернет первый попавшийся перечень проектов с маркировками и использовать ее – строитель может попросту не понять ее. Тем не менее, зачастую используется единый перечень знаков и символов, но требования различаются правилами оформления и прочими подобными мелочами.

Обозначение электрических элементов на схемах

Некоторые специалисты внимательно посмотрев на схему, могут сказать что это и как оно работает. Некоторые даже могут сразу выдать возможные проблемы, которые могут возникнуть при эксплуатации. Все просто — они хороша знают схемотехнику и элементную базу, а также хорошо ориентируются в условных обозначениях элементов схем. Такой навык нарабатывается годами, а, для «чайников», важно запомнить для начала наиболее распространенные.

Обозначение светодиода, стабилитрона, транзистора (разного типа)

Электрические щиты, шкафы, коробки

На схемах электроснабжения дома или квартиры обязательно будет присутствовать обозначение электрического щитка или шкафа. В квартирах, в основном устанавливается там оконечное устройство, так как проводка дальше не идет. В домах могут запроектировать установку разветвительного электрошкафа — если из него будет идти трасса на освещение других построек, находящихся на некотором расстоянии от дома — бани, летней кухни, гостевого дома. Эти другие обозначения есть на следующей картинке.

Обозначение электрических элементов на схемах: шкафы, щитки, пульты

Если говорить об изображениях «начинки» электрических щитков, она тоже стандартизована. Есть условные обозначения УЗО, автоматических выключателей, кнопок, трансформаторов тока и напряжения и некоторых других элементов. Они приведены следующей таблице (в таблице две страницы, листайте нажав на слово «Следующая»)

Номер	Название	Изображение на схеме
1	Автоматический выключатель (автомат)
2	Рубильник (выключатель нагрузки)
3	Тепловое реле (защита от перегрева)
4	УЗО (устройство защитного отключения)
5	Дифференциальный автомат (дифавтомат)
6	Предохранитель
7	Выключатель (рубильник) с предохранителем
8	Автоматический выключатель со встроенным тепловым реле (для защиты двигателя)
9	Трансформатор тока
10	Трансформатор напряжения
11	Счетчик электроэнергии
12	Частотный преобразователь
13	Кнопка с автоматическим размыканием контактов после нажатия
14	Кнопка с размыканием контактов при повторном нажатии
15	Кнопка со специальным переключателем для отключения (стоп, например)

Элементная база для схем электропроводки

При составлении или чтении схемы пригодятся также обозначения проводов, клемм, заземления, нуля и т. д. Это то, что просто необходимо начинающему электрику или для того чтобы понять, что же изображено на чертеже и в какой последовательности соединены ее элементы.

Номер	Название	Обозначение электрических элементов на схемах
1	Фазный проводник
2	Нейтраль (нулевой рабочий) N
3	Защитный проводник («земля») PE
4	Объединенные защитный и нулевой проводники PEN
5	Линия электрической связи, шины
6	Шина (если ее необходимо выделить)
7	Отводы от шин (сделаны при помощи пайки)

Пример использования приведенных выше графических изображений есть на следующей схеме. Благодаря буквенным обозначениям все и без графики понятно, но дублирование информации в схемах никогда лишним не было.

Пример схемы электропитания и графическое изображение проводов на ней

Изображение розеток

На схеме электропроводки должны быть отмечены места установки розеток и выключателей. Типов розеток много — на 220 В, на 380 в, скрытого и открытого типа установки, с разным количеством «посадочных» мест, влагозащищенные и т.д. Приводить обозначение каждой — слишком длинно и ни к чему. Важно запомнить как изображаются основные группы, а количество групп контактов определяется по штрихам.

Обозначение розеток на чертежах

Розетки для однофазной сети 220 В обозначаются на схемах в виде полукруга с одним или несколькими торчащими вверх отрезками. Количество отрезков — количество розеток на одном корпусе (на фото ниже иллюстрация). Если в розетку можно включить только одну вилку — вверх рисуют один отрезок, если два — два, и т.д.

Условные обозначения розеток в электрических схемах

Если посмотрите на изображения внимательно, обратите внимание, что условное изображение, которое находится справа, не имеет горизонтальной черты, которая отделяет две части значка. Эта черта указывает на то, что розетка скрытого монтажа, то есть под нее необходимо в стене сделать отверстие, установить подрозетник и т. д. Вариант справа — для открытого монтажа. На стену крепится токонепроводящая подложка, на нее сама розетка.

Также обратите внимание, что нижняя часть левого схематического изображения перечеркнута вертикальной линией. Так обозначают наличие защитного контакта, к которому подводится заземление. Установка розеток с заземлением обязательна при включении сложной бытовой техники типа стиральной или посудомоечной машины, духовки и т.д.

Обозначение трехфазной розетки на чертежах

Ни с чем не перепутаешь условное обозначение трехфазной розетки (на 380 В). Количество торчащих вверх отрезков равно количеству проводников, которые к данному устройству подключаются — три фазы, ноль и земля. Итого пять.

Бывает, что нижняя часть изображения закрашена черным (темным). Это обозначает что розетка влагозащищенная. Такие ставят на улице, в помещениях с повышенной влажностью (бани, бассейны и т.д.).

Отображение выключателей

Схематическое обозначение выключателей выглядит как небольшого размера кружок с одним или несколькими Г- или Т- образными ответвлениями. Отводы в виде буквы «Г» обозначают выключатель открытого монтажа, с виде буквы «Т» — скрытого монтажа. Количество отводов отображает количество клавиш на этом устройстве.

Условные графические обозначения выключателей на электрических схемах

Кроме обычных могут стоять проходные выключатели — для возможности включения/выключения одного источника света из нескольких точек. К такой же небольшой окружности с противоположных сторон пририсовывают две буквы «Г». Так обозначается одноклавишный проходной переключатель.

Как выглядит схематичное изображение проходных выключателей

В отличие от обычных выключателей, в этих при использовании двухклавишных моделей добавляется еще одна планка, параллельная верхней.

Лампы и светильники

Свои обозначения имеют лампы. Причем отличаются лампы дневного света (люминесцентные) и лампы накаливания. На схемах отображается даже форма и размеры светильников. В данном случае надо только запомнить как выглядит на схеме каждый из типов ламп.

Изображение светильников на схемах и чертежах

Светодиод на плате

При сборке печатной платы радиомонтажники пользуются схемой и перечнем элементов спецификации. В соответствии с этим перечнем наносится специальная маркировка с указанием вида элемента и номера позиции его на схеме. Существуют международные стандарты обозначений на плате, которые повсеместно используются в импортной аппаратуре.

Обозначение светодиода на плате присутствует в виде графического изображения, буквенной кодировки и числа. Первое отображает в основном полярность полупроводника, буквы указывают на тип прибора, а число – на порядковый номер его в схеме и перечне.

Графическое обозначение светодиода на схеме платы идентично его изображению в чертеже, но может не содержать окружность вокруг значка диода. Буквенная кодировка выполнена заглавными латинскими буквами – LED (импортные схемы) и HL (отечественные). Число идет после букв либо внизу. Без числа невозможно определить параметры полупроводника, которые на плате не указывают за редким исключением.

Радиоэлементы

При прочтении принципиальных схем устройств, необходимо знать условные обозначения диодов, резисторов, и других подобных элементов.

Условные обозначения радиоэлементов в чертежах

Знание условных графических элементов поможет вам прочесть практически любую схему — какого-нибудь устройства или электропроводки. Номиналы требуемых деталей иногда проставляются рядом с изображением, но в больших многоэлементных схемах они прописываются в отдельной таблице. В ней стоят буквенные обозначения элементов схемы и номиналы.

Буквенные обозначения

Кроме того, что элементы на схемах имеют условные графические названия, они имеют буквенные обозначения, причем тоже стандартизованные (ГОСТ 7624-55).

Название элемента электрической схемы	Буквенное обозначение
1	Выключатель, контролер, переключатель	В
2	Электрогенератор	Г
3	Диод	Д
4	Выпрямитель	Вп
5	Звуковая сигнализация (звонок, сирена)	Зв
6	Кнопка	Кн
7	Лампа накаливания	Л
8	Электрический двигатель	М
9	Предохранитель	Пр
10	Контактор, магнитный пускатель	К
11	Реле	Р
12	Трансформатор (автотрансформатор)	Тр
13	Штепсельный разъем	Ш
14	Электромагнит	Эм
15	Резистор	R
16	Конденсатор	С
17	Катушка индуктивности	L
18	Кнопка управления	Ку
19	Конечный выключатель	Кв
20	Дроссель	Др
21	Телефон	Т
22	Микрофон	Мк
23	Громкоговоритель	Гр
24	Батарея (гальванический элемент)	Б
25	Главный двигатель	Дг
26	Двигатель насоса охлаждения	До

Обратите внимание, что в большинстве случаев используются русские буквы, но резистор, конденсатор и катушка индуктивности обозначаются латинскими буквами.

Есть одна тонкость в обозначении реле. Они бывают разного типа, соответственно маркируются:

• реле тока — РТ;
• мощности — РМ;
• напряжения — РН;
• времени — РВ;
• сопротивления — РС;
• указательное — РУ;
• промежуточное — РП;
• газовое — РГ;
• с выдержкой времени — РТВ.

В основном, это только наиболее условные обозначения в электрических схемах. Но большую часть чертежей и планов вы теперь сможете понять. Если потребуется знать изображения более редких элементов, изучайте ГОСТы.

Особенности обозначения полупроводника на чертежах

Технические нормы и правила регламентируют обозначение светодиода на схеме. ГОСТ 2.702-2011 предписывает:

• Изображать светодиод и другие элементы схемы при помощи чертежных принадлежностей либо в электронном виде. При этом последний вариант должен иметь разрешение не меньше 300dpi и содержать расширение файла tif или bmp.
• Светодиод имеет схематическое исполнение в виде обычного диода, заключенного в окружность. Над правой верхней частью окружности расположены две параллельные стрелки, идущие от основного элемента под углом вправо вверх.

• Возле светодиода указывают его полный буквенно-цифровой индекс.
• Как бы ни был расположен светодиод на схеме, с полярностью в ту или иную сторону либо под углом, направление стрелок остается неизменным.
• Вывод, идущий от треугольника, на схеме символизирует анод (+), а от вертикальной черты – катод (-).
• Светодиод на схеме должен иметь свой порядковый номер. Нумерация идет слева направо, сверху вниз.

Светодиод. Подключение светодиода.

Основы

Подключение светодиода.

Светодиод — это диод, который испускает свет, когда через него проходит электрический ток.

Обозначение светодиода на схемах

Внутри светодиода находится полупроводниковый кристалл, который благодаря электролюминесценции излучает свет при протекании через кристалл электрического тока. Цвет светодиода зависит от типа используемого полупроводника. Наиболее распространенными являются красные, зеленые и желтые светодиоды. Достаточно часто можно встретить светодиоды с оранжевым, синим и белым свечением. Существуют также многоцветные светодиоды, внутри которых располагается несколько кристаллов, испускающих свет.

Светодиоды

Особое место среди светодиодов занимают светодиоды с инфракрасным свечением (ИК-светодиоды). Инфракрасный свет, который они излучают, не видим человеческому глазу. ИК-светодиоды можно встретить в пультах управления телевизорами.

Светодиод, также как и обычный диод, имеет два электрода — анод и катод. При включении светодиода в электрическую цепь необходимо соблюдать правильную полярность. У большинства светодиодов выводы имеют разную длину — длинный у анода и короткий у катода.

При обратном включении светодиод «гореть» не будет, а при малых допустимых значениях обратного напряжения может даже выйти из строя.

Для каждого светодиода существуют допустимые значения напряжения питания Umin и Umax (соответственно для прямого и обратного включений). При подаче напряжений свыше этих значений наступает электрический пробой, в результате которого светодиод выходит из строя.

Существует и минимальное значение напряжения питания Umin, при котором наблюдается свечение светодиода.

Приблизительно посередине между Umin и Umax находится значение рабочего напряжения питания светодиода. Для многих распространенных светодиодов оно составляет около 2-х вольт, при токе потребления около 20 миллиампер.

Для подключения светодиода к электрической цепи с напряжением, значительно превышающем его рабочее напряжение, используют ограничительный резистор. Рассмотрим на примере то, как расчитать сопротивление этого ограничительного резистора.

Подключение светодиодов

Предположим, что мы хотим подключить светодиод с рабочим напряжением 2В (2 вольта) и потреблением тока 20mA (20 миллиампер) к электрической батарее с напряжением 6В (6 вольт). Нам необходимо расчитать сопротивление ограничительного резистора. Падение напряжения на резисторе должно составлять 6В — 2В = 4В. Так как сила тока на всех участках цепи одинаковая, значит на нашем резисторе будет столько же ампер, сколько и на светодиоде, а именно 20mA = 0,02A. Используя закон Ома вычислим сопротивление резистора.

R = U / I

4В/0,02А = 200Ом

Сопротивление ограничительного резистора лучше выбирать с небольшим запасом. В нашем случае оно может быть 220 Ом.

Подключение светодиода

Внимание! Никогда не подключайте светодиод непосредственно к источнику питания!

Светодиод выйдет из строя практически мгновенно. Светодиоды должны иметь ограничительный резистор. Не забывайте соблюдать полярность при подключении светодиодов.

---

При создании BEAM-роботов светодиоды служат не только средством индикации, но иногда используются даже в качестве фоторецепторов.

Шкала яркости светодиодных ламп и таблицы цветов

Как купить светодиодные лампы для дома

Освещение вашего дома или офиса составляет около 15% ваших общих счетов за электроэнергию. В среднем на освещение вашего дома тратится 200 долларов в год. Эти цифры могут показаться не такими уж большими, но подумайте вот о чем: вы можете сократить эти расходы вдвое с небольшими затратами и почти без усилий с вашей стороны. Просто заменив лампы накаливания на светодиоды, вы можете значительно снизить затраты на электроэнергию в вашем доме и уменьшить свой углеродный след 9.0003

 

Сравнение лампочек

Почему я больше не могу получить КЛЛ?

Когда-то компактные люминесцентные лампы были передовыми технологиями энергоэффективности. Так куда они пошли? Короткий ответ: светодиоды пришли и сделали их устаревшими. Светодиоды более эффективны, долговечны и безопасны, чем любые другие лампы на рынке.

 

Яркость (люмены) и температура (Кельвины) светодиодов

Мы обычно думаем о яркости лампочки в мощности. Однако мощность просто представляет собой количество энергии, необходимое для использования лампы. Шкала люменов указывает яркость лампы и должна использоваться при выборе нового светодиода. Чтобы максимально сэкономить на счетах за электричество, замените лампочки наименьшей мощностью для желаемого люмена (яркости). Мы облегчаем вам задачу, указывая сравнимую мощность ламп накаливания на странице каждой лампочки.

Готовы переключиться? EnergyEarth здесь, чтобы облегчить вам задачу. Приведенная ниже таблица люменов лампочки и мощности в ваттах поможет вам понять, какая светодиодная лампа сравнима с вашей текущей лампой накаливания. Просто возьмите текущую мощность лампы накаливания и выберите соответствующий эквивалент светодиодной лампы по шкале яркости в люменах. Обратите особое внимание на люмены, так как это число указывает на яркость или светоотдачу лампы. Для максимальной экономии энергии выбирайте лампочку с наименьшей мощностью, подходящей для ее использования.

.

Потребление электроэнергии в ваттах		Минимальная выработка света в Lumens
БИС	2 — 3	0 — 200
25	3 — 5	200 — 300
40	5 — 7	300 — 500
60	7 — 9	500 — 700
75	10 — 14	700 — 1250
100	14 — 18	1 250 — 2300

 

Шкала Кельвина

Цвет света или цветовая температура измеряется по шкале Кельвина. Светодиоды доступны в теплых тонах (низкий k), чтобы соответствовать желтоватому свету ламп накаливания, но вы также можете выбрать более холодные цвета (высокий k) с более белым или голубым светом. Вот таблица цветовой температуры для справки:

Светодиод какой формы выбрать?

Светодиоды бывают самых разных размеров и с разным типом крепления. Наиболее распространенными являются:

• А-образная форма : Сохраняет тот же внешний вид, что и лампы накаливания, и часто используется в светильниках, где лампа видна.
• Глобус : Такие же глобусы, которые у вас уже есть, но более эффективные. Для использования в туалетных столиках, подвесных светильниках и других местах, где лампочка видна.
• Semi Globe : Может использоваться в любом приспособлении, которое вы бы поместили в глобус. Они устраняют потери света, направляя свет вперед от светильника.
• Отражатель : Идеально подходит для потолочных вентиляторов, утопленных банок и следящего освещения, поскольку они обеспечивают направленное освещение области.
• Candelabra/Flame Tip : идеально подходит для настенных бра, некоторых потолочных вентиляторов и закрытых наружных светильников, где требуется свечное освещение.
• Наружная : Влагостойкие, что означает, что их можно использовать снаружи в открытых светильниках без повреждения лампы или светильника. Большинство из них имеют форму рефлектора, что делает их идеальными для наружных прожекторов.
• 3-ходовой : Точно так же, как лампы накаливания с 3-ходовыми лампами. Они могут переключаться между 3 уровнями освещенности, что делает их идеальными для многих настольных и напольных ламп. Используйте только светодиоды, специально предназначенные для использования в 3-контактных разъемах для оптимальной экономии. (Отличается от диммируемых ламп)
• Диммируемый : Сделано специально для использования в диммерных переключателях. Избегайте использования недиммируемых светодиодов с диммерным выключателем, так как срок их службы сократится.

 

Нажмите «Внутреннее освещение» или «Наружное освещение» и воспользуйтесь нашей таблицей, чтобы определить, какой тип лампы вам нужен.

Чтобы правильно выбрать лампочку для своего дома, необходимо учитывать конкретное применение и тип светильника.

А-образный  Рефлектор Декоративный

Отражатель Влагостойкий рейтинг Солнечная

Как еще я могу сэкономить деньги и энергию?

Помимо замены старой лампы накаливания на светодиоды, вы можете внести множество изменений, которые сэкономят вам деньги и энергию в долгосрочной перспективе.

• Установите диммеры, чтобы ваши новые лампочки служили еще дольше и увеличивали ваши сбережения.
• Добавьте таймеры, интеллектуальные светодиоды или интеллектуальные розетки к внутреннему и наружному освещению, чтобы гарантировать, что вы используете энергию и тратите деньги только тогда и там, где они вам нужны.
• Установите программируемый или интеллектуальный термостат, чтобы регулировать температуру нагрева и охлаждения в часы пиковой нагрузки.

 

Компания EnergyEarth создала это руководство по покупке лампочек, чтобы помочь вам принять взвешенное решение, когда дело доходит до замены лампочек в вашем доме. Не можете найти интересующую вас информацию? Свяжитесь с нами, если у вас возникнут вопросы о светодиодах или других энергоэффективных продуктах для вашего дома. Сравнение характеристик светодиодных чипов

SMD: размер, мощность, эффективность

Статья обновлена: 24 августа 2021

Какие светодиодные чипы SMD самые яркие и эффективные? 5050, 5630, 5730, 2835 или что-то другое?

⚠️ Не поддавайтесь искушению смотреть невооруженным глазом прямо на светодиоды высокой яркости!

Светодиодные чипы SMD Характеристики: размер, мощность, эффективность

Светодиодные чипы SMD значительно изменились за последние пару десятилетий. Поскольку стоимость люмена в геометрической прогрессии снижается, теперь они бывают самых разных форм и размеров, которые вы только можете себе представить.

СВЕТОДИОДНЫЕ ЧИПЫ SMD

Идеальный источник света: эффективность 100 %

Световая эффективность излучения спектра видимого света (LER) выражается в люменах на ватт (лм/Вт) единиц. Максимальная теоретическая эффективность идеального источника света равна 683 лм/Вт при длине волны 555 нм монохроматический зеленый цвет .

Почему 555 нанометров спросите вы? Потому что стандартизированная кривая V(λ), описывающая среднюю чувствительность человеческого глаза к видимому свету, достигает максимума именно при этом числе! Очевидно, за это мы должны благодарить природу! Другими словами, идеальный светодиодный источник света должен излучать «чистый зеленый цвет» и преобразовывать 100% потребляемой электроэнергии в свет, достигая максимального теоретического предела эффективности.

А как насчет других цветов? А как насчет красного, синего, желтого, оранжевого и белого? Что ж, всякий раз, когда мы сдвигаем, расширяем или растягиваем спектр излучаемого света, чтобы включить в вывод другие цвета, мы снижаем максимальную теоретическую эффективность. Почему? Потому что наши глаза не так чувствительны к другим цветам, особенно к крайним синим (700 нм) концам шкалы, и мы полностью слепы к ультрафиолетовому и инфракрасному (ИК) спектрам и выше.

 

 

Светодиоды белого света имеют максимальная теоретическая эффективность около ~ 350 лм/Вт , что означает, что мы еще не достигли этого, но уже очень близко! Согласно официальному пресс-релизу компании (2014 г.), Cree (которая продала свой светодиодный бизнес SMART Global Holdings, Inc. в 2020 г.) была первой компанией, преодолевшей барьер эффективности 300 лм/Вт . Итак, почему мы не видим их в наших таблицах, перечисленных ниже, и в интернет-магазинах, готовых к покупке? Поскольку это результаты испытаний лабораторных образцов НИОКР, они либо чрезвычайно редки, либо дороги в производстве (требуются высокая точность, дорогие и жесткие материалы и механические допуски для массового производства на нашем нынешнем технологическом уровне), и поэтому их доступность очень ограничена. Они и эксклюзивны, и дороги на данный момент.

Как производятся белые светодиоды?

В настоящее время доступны 3 метода, каждый из которых имеет определенное преимущество перед другим:

1. Использование светодиодов R-G-B (без люминофорных красителей, действующих как преобразователи длины волны). Мы можем создать иллюзию белого света, правильно смешав значения КРАСНОГО, ЗЕЛЕНОГО и СИНЕГО компонентов соответственно. Обратите внимание, что все 3 светодиода имеют разные электрические характеристики, которые необходимо учитывать (а именно, требования к рабочему напряжению и току), что делает логику контроллера более сложной и дорогой. Этот метод может быть очень простым и эффективным, но имеет тенденцию создавать пробелы в спектре, что приводит к более низкому индексу цветопередачи (80-85). Кроме того, из-за различных материалов (состава) уровни износа (старения) меняются со временем по-разному для каждого цвета, что влияет на стабильность и качество света.

   Где мы можем увидеть пример светодиодов RGB и белого света, который они производят? Что ж, если у вас есть OLED/AMOLED-дисплей на мониторе вашего мобильного телефона, ПК или ноутбука, возможно, вы уже смотрите на него, потому что в этих технологиях экрана используется активная светодиодная матрица RGB (или чередующаяся RGBW) для создания иллюзии много цветов, в том числе белый! Если у вас на цифровой или запасной телефонной камере есть режим макросъемки (в сочетании с оптическим или цифровым зумом — скорее всего поможет), вы можете сделать увеличенное изображение отдельных светодиодных субпикселей и убедиться в этом сами! Обратите внимание, что в более старой традиционной технологии экрана TFT LCD на самом деле не используются светодиоды спереди, а цветные стеклянные фильтры RGB пропускают или блокируют блок белого света (BLU) с задней подсветкой, что может обмануть вас, заставив думать, что это светодиоды, но это не так. !

2. Использование синего светодиода с красителями на основе люминофора сверху (под крышкой объектива). Эта желтая или оранжевая краска, которую вы видите поверх многих белых светодиодов SMD или светодиодных панелей COB, на самом деле называется преобразователем длины волны , специальным слоем красителя, использующим квантовый принцип преобразования длины волны в частоту. Синие светодиоды обычно работают с длиной волны 450-460 нм. Различные красители будут давать различный спектральный сдвиг и результирующий «белый цвет» (теплый, натуральный, холодный). Некоторые специализированные красители могут давать очень высокие значения CRI (95-98). Люминофорные красители характеризуются собственной внутренней квантовой эффективностью, которая также влияет на общую эффективность светодиодов.
3. Использование УФ-светодиода с красителями на основе люминофора в качестве преобразователей длины волны сверху (под крышкой объектива). УФ-светодиоды обычно работают с длиной волны 365-395 нм.

Светодиодные чипы SMD: основные свойства

• Radiant Flux ( люмен ) выход на один чип. Это зависит от номинальной мощности и КПД, размера, геометрии, класса / бункера, электрических характеристик и условий эксплуатации.
• Эффективность , выраженная в люменах на ватт. Соотношение (лм/Вт) связано с Radiant Flux и тем, как сильно светит светодиод по отношению к потребляемой электроэнергии. Несмотря на распространенное мнение, максимальная энергоэффективность светодиодного чипа достигается при гораздо более низком уровне мощности , чем его максимальная номинальная мощность ! Диаграмма Люмен на ватт в зависимости от прямого тока (А) имеет форму кривой экспоненциального затухания . Именно по этой причине многие энергоэффективные конструкции включают как минимум на 30-100 % больше светодиодных чипов, чем абсолютный минимум, чтобы избежать снижения эффективности, сохранить чипы более холодными и управлять ими в «наилучшей зоне». В типичной конструкции управляющий ток редко превышает номинальное значение светодиода, и, чтобы держать под контролем температурный режим, они часто занижаются на 30-50 %, что значительно ниже их номинальных и абсолютных максимальных значений. Есть, конечно, и другие случаи, когда энергоэффективность не является основной целью, а общая светоотдача, и в этих случаях светодиоды работают на максимум с большими радиаторами, прикрепленными сзади.
• Ширина луча излучаемых световых лучей (угол 2D или 3D) — определяется границей, где интенсивность света падает до 50%. Лампы накаливания светят примерно на 360 градусов, тогда как обычные светодиоды обычно рассматриваются как сфокусированные точечные источники с углом луча от 15 до 120 градусов. Обычно это определяется геометрией чипа и формой фокусирующей линзы, расположенной сверху, которую можно добавить позже, после процесса изготовления чипа. Объектив вносит падение светового потока на 5-10 % (потеря эффективности), в зависимости от его значение оптического пропускания , которое обычно составляет около 90-95 %.
• Спектральный отклик — еще одна важная характеристика. Полихроматические светодиоды являются производными синих светодиодов с различным соотношением длин волн синего, желтого, зеленого и красного цветов, образующих широкий диапазон цветовых температур от янтарного/теплого, естественного/нейтрального до холодного (голубоватого) белого. Качество «белого» определяется люминофорным покрытием поверх светодиодного чипа. Монохроматические светодиоды специализируются на относительно узком диапазоне спектра от ультрафиолетового (УФ), видимого (RGB и других цветов) до инфракрасного (ИК) света.

💡 Обратите внимание, что некоторые светодиодные чипы SMD (например, 5050) на самом деле состоят из нескольких отдельных светодиодов внутри! Если вы присмотритесь, то заметите 6 или 7 отдельных областей под крышкой линзы светодиода. Излишне говорить, что этот факт способствует их более высокой электрической мощности и светоотдаче, но вносятся некоторые потери из-за границ пространства между отдельными «островками» подложки вдоль предельной тепловой характеристики от нескольких диодов, использующих один и тот же корпус.

В случае многоцветных светодиодов RGB каждый сегмент светодиода внутри чипа имеет красный, зеленый и синий цвет соответственно. Иногда внутри одного чипа может присутствовать дополнительный 4-й выделенный светодиод теплого белого (WW) или холодного белого (CW) цвета, чтобы уменьшить дискретные артефакты смешивания цветов, улучшить реализм и CRI (индекс цветопередачи) — в таких случаях чипы и полоски (и соответствующие контроллеры) обычно обозначаются как RGBW , чтобы отличить их от дискретных или более распространенных типов R – G – B . Варьируя (смешивая) индивидуальную яркость каналов R-G-B, достигается иллюзия «бесконечной» цветовой палитры.

В случае одноцветных версий (холодный белый, натуральный белый, теплый белый, красный, зеленый, синий и т. д.) все отдельные светодиоды внутри одинаковы, но не подключены параллельно; они по-прежнему поставляются с отдельными клеммами для управления отдельными светодиодами (например, для улучшенного распределения тока (= яркости) с ограничительными резисторами).

Ленты RGB LED Flex выпускаются в нескольких вариантах:

1. 5- или 6-жильные гибриды RGBW/RGBWW/RGBCCT, содержащие как обычный чип 5050 RGB + выделенные чипы 2835 WW и/или CW рядом с ним
2. 3-проводные RGBCW/RGBWW/RGBNW передовые микросхемы 4-в-1, а некоторые даже содержат встроенные цифровые логические контроллеры для отдельных светодиодных сегментов с адресацией
3. 4-проводная классическая светодиодная гибкая лента R-G-B с дискретными диодами R, G и B, расположенными рядом друг с другом
4. Другие нестандартные / специальные / чередующиеся варианты

Светодиодные чипы SMD: типовые характеристики

Данные обобщены и сильно упрощены, чтобы получить представление, но на самом деле все зависит от партии производства, постпроизводственной классификации (марки / бункеры) и других характеристик, специфичных для каждого производителя.

• Типовой белый SMD-светодиод мощностью 0,2 Вт (например, 2835, 5050) работает при напряжении ~ 3,0 В (2,8 ~ 3,6), работает при номинальном токе возбуждения 60 мА и производит 20–35 люмен на один чип. При работе на меньших токах (20-40 мА) выходной поток снижается до 6-15 люмен на один чип.
• Типовой белый SMD-светодиод мощностью 0,5 Вт (например, 2835, 5630, 5730) работает при напряжении ~ 3,2 В (2,8 ~ 3,6), работает при номинальном токе возбуждения 100–150 мА и производит 30–90 (типичное значение 50–60) люмен на один светодиод. чип. При работе на меньших токах (45-60 мА) выходной поток снижается до 10-30 люмен на один чип.

Типичные значения для светодиодного чипа 5050 :

• 200 мВт (0,2 Вт) Максимальная номинальная мощность
• 120° градусов ширина луча
• 8~14 люмен на один светодиодный чип, но может достигать 24
• 5050 обычно ярче чипов 3528, но менее мощные, чем 5630 и 5730
• 5050 Гибкая светодиодная лента (лента) одинаковой длины, номинального напряжения и количества чипов будет производить больше света, а также потребует гораздо большего тока возбуждения (~ в 4 раза), чем эквивалентные 3528 и 2835 более дешевые варианты

Светодиодные чипы SMD: общее введение

Современные дискретные светодиодные чипы SMD: SMD5050 , SMD5054 , SMD5630 , SMD5730 , SMD2835 , SMD33014 , 1111111111111111111111128 и SMD385. 858 и SMD3858 и SMD385.858 и SMD3858 и SMD385.858.

Первые 2 цифры обозначают ширину ; вторые 2 цифры обозначают длину (все единицы указаны в 1/10 миллиметра или мм для краткости). К сожалению, само по себе обозначение размера абсолютно ничего не говорит нам об их электрических и светоизлучающих характеристиках!

💡 Отказ от ответственности: Ниже приводится только общая классификация наиболее популярных в настоящее время размеров, которую не следует воспринимать как абсолютную. Более полный список см. в таблице внизу. Остерегайтесь того факта, что некоторые однодиодные чипы в упаковке могут быть более мощными (обладать большей потребляемой мощностью) по сравнению с другими типами или комбинированными, но это не приводит автоматически к более высокой эффективности! Производители классифицируют по разным сортам / ящики светодиодов в процессе массового производства и соответственно их цена. Другими словами, вы можете обнаружить, что в целом более совершенный тип чипа «на бумаге» от менее известного (или неизвестного) производителя работает намного хуже, чем менее продвинутая модель от уважаемого производителя! Кроме того, вы должны учитывать различия в качестве и производительности между производственными партиями, которые, как правило, очень высоки у менее известных и респектабельных производителей. Мир светодиодов окрашен всеми оттенками серого (должна быть шутка).

Согласно различным паспортам, наиболее мощными и эффективными являются типы 3535 (до 1500 мА/5 Вт/180 Люмен), 2016 (60 мА/0,2 Вт/до 200 Люмен на один чип), и типа 2835 (150-300 мА/0,5-1,0 Ватт/до 180 Люмен на один чип), но будьте осторожны, гораздо чаще встречаются более дешевые варианты на 60 мА/0,2 Вт, встречающиеся в бюджетных светодиодных лентах и ​​лампы похуже ( слабее или менее ярко) чем 5050! За ними следуют 3030 (150 мА/1 Вт/до 165 люмен на один чип). В среднем классе находятся типы 5054 , 5630 и 5730 (до 150-300 мА/0,5-1,0 Вт/60-150 Люмен) — более мощные, чем типы 5050/5060 — опять же остерегайтесь дешевой маломощности Типы 0,10 ~ 0,15 Вт и 7 ~ 12 люмен обычно встречаются в недорогих светодиодных лентах и ​​лампах. Cree выпускает специальную высокоэффективную серию 5630 J, которая может достигать 209 лм/Вт! Наконец, типы 5050 / 5060 имеют меньшую потребляемую мощность (до 60 мА / 0,2 Вт / 24-32 люмен на один чип), но они очень эффективны, дешевы и доступны по цене, обеспечивают превосходный мощный световой поток. для типичных применений, что делает их очень хорошим бюджетным выбором! Есть и другие размеры и типы, но эти самые популярные на сегодняшний день.

Cree производит некоторые «экзотические» типы 5050 (5 Вт, работающие от 6 В до 36 В, излучающие до 455 люмен на один чип и достигающие эффективности до 201 лм/Вт), но они определенно не являются обычным видом. Обычно нахожу вокруг.

Кроме того, существует серия Cree XLamp XHP50 (Extreme High Power) (и более новая, более эффективная и улучшенная модель XHP50.2 следующего поколения), которые также представляют собой установленные SMD-чипы с квадратным размером 5,0 x 5,0 мм, но имеют гораздо большую переднюю линзу. и до 18 Вт максимальной мощности!

XHP XLamp XHP35/XHP35.2/XHP50/XHP50.2/XHP70/XHP70.2 не относятся к тому же классу, что и обычные SMD-светодиоды, которые мы рассматриваем в этой статье, они значительно мощнее (хотя, не обязательно более эффективным!) и поставляются с характерным звездообразным алюминиевым радиатором.

Как правило, чем мощнее чип (например, он выдерживает более высокое входное напряжение и ток), тем больше света он излучает (в сумме), но тем менее эффективен. Другими словами, управление мощными микросхемами на уровне 40-50 % от их номинальной мощности обычно обеспечивает пиковую эффективность [лм/Вт] или рейтинг LPW, в то время как дальнейшее приближение их к номинальным (максимальным непрерывным) номинальным характеристикам снизит это соотношение. . Самые эффективные чипы, как правило, менее 0,2 Вт, потому что они работают при более низкой температуре, их легче производить и получать «идеальные бины» в процессе производства.

Еще раз, имейте в виду, что данные разнятся в зависимости от производителя, класса (цены), области применения, а также меняются с каждым новым поколением светодиодов; следствие быстро развивающейся промышленности. Более дешевые (с низким энергопотреблением) обычно используются в таких продуктах, как USB светодиодные лампы или светодиодные ленты. Более дорогие зарезервированы для продуктов более высокого класса с соответствующей ценой. Но, более высокая мощность и светоотдача (люмены) выливается в более мощности батареи , необходимой для их питания (и, следовательно, генерируемых Heat ), что является чем-то вроде роскоши и конструктивного ограничения в миниатюрных портативных устройствах и приложениях.

Отдельно стоит упомянуть дешевые светодиодные «клоны», созданные так, чтобы «выглядеть» и «чувствоваться» как настоящие. Они распространены в бюджетных / недорогих светодиодных лентах, лампах, лампочках и т. Д. Что делает их такими некачественными и слабыми? По сути, они используют более тонкие и меньшие силиконовые подложки, провода, меньше меди (в полосках/лентах), меньшие радиаторы, плохие регуляторы мощности и так далее. Если вы измерите их вес, то обнаружите, что зачастую они в 2-3 раза легче своих «оригинальных» аналогов. Все это делает их склонными к большему нагреву, что в конечном итоге ограничивает их абсолютную максимальную мощность и срок службы.

Светодиодные чипы также имеют различную мощность и рабочее напряжение. Хотя это в основном достигается за счет дополнительных сетевых цепей контроллера и резистора или последовательного соединения микросхем, что приводит к работе при более высоком номинальном напряжении, чем номинальные значения кремниевого светодиода возбуждения .

Распространенный современный светодиод SMD белого или синего цвета работает от 2,7 ~ 3,6 Вольт (соответствует современным литиевым или 2 (или 3) батарейкам стандарта AA/AAA), но есть и другие варианты: на 5 Вольт ( Питание от шины USB), 12–24 В (питание от аккумулятора автомобиля/грузовика и в обычных бытовых осветительных приборах) и вплоть до сетевого питания 110–220 В переменного тока (использование в домашних условиях, офисе и промышленности). Усилители напряжения или понижающие преобразователи используются либо для повышения низкого напряжения (1-3 вольта) до более высокого (5-12 вольт), либо для выпрямления и уменьшения сетевого питания.

Некоторые светодиоды могут питаться от более высокого напряжения (например, 3,7 ~ 4,5 В для белых светодиодов), но это значительно сокращает срок их службы и даже приводит к их преждевременному сгоранию! Существуют также специальные высоковольтные типы (6-18 В и более) с высоким КПД. Светодиодные чипы

представляют собой нелинейные электронные компоненты (кривая V-I), очень похожие на их обычные неизлучающие родственники , а это означает, что их светоотдача сильно зависит от изменения входного напряжения. Это очень мало беспокоит в таких приложениях, как портативные светодиодные лампы с батарейным питанием, но в профессиональном и домашнем освещении это имеет большое значение. В режиме постоянного напряжения (CV) используются токоограничивающие резисторы, особенно со светодиодными лентами, USB-светодиодными лампами, «кукурузными» лампочками, потолочными светильниками и т. д., однако резисторы снижают общий КПД из-за чрезмерной мощности источника питания или аккумулятор уходит в тепло. Вот почему 9Следует использовать схемы драйвера постоянного тока 0101 (CC), поскольку яркость светодиода можно регулировать более линейно за счет величины электрического тока, проходящего через микросхему в активном режиме, без чрезмерных потерь энергии.

Светодиодные чипы SMD Характеристики: Размер/Мощность/КПД/Технические характеристики Таблица

Исходный источник данных таблицы (отредактировано, обновлено, исправлены ошибки, данные предоставляются как есть)

Светодиод SMD	Размеры [5] [мм x мм]	Мощность [6] [Вт]	Поток на чип [1] [люмен]	Эффективность [1] [Лм/Вт] (мин)	Эффективность [1] [Лм/Вт] (макс.)	CRI [4] [Ra]	Интенсивность [3] [Кд]	Угол луча [° градусов]	Радиатор Требуется [2]	диода на чип	Источник данных / Примечание
1808	1,8 х 0,8	0,1*	8-10	80	100	75-95		120	нет	1	Алибаба Алиэкспресс
2016	2,0 х 1,6	0,2	16-40	80	200	70-95		120	нет/да*	1	Кри
2216	2,2 х 1,6	0,1*	8–10	80	100	90-97		120	нет	1	Алибаба AliExpress Высокий индекс цветопередачи 3528
2835	2,8 х 3,5	0,2/0,5/1	14–180	70	180	75–95	4,4-57,3	120	нет/да*	1	Кри/БриджЛюкс
3014	3,0 х 1,4	0,1	9–12	90	120	75–85	2,8-3,8	120	нет*	1	Алибаба
3020	3,0 х 2,0	0,06	5,4	80	90		1,7	120	нет*	1	Алибаба
3030	3,0 х 3,0	0,2/0,5/1	30–36 / 110–200	120	200	70-90		120	нет/да*	1	Кри
3528	3,5 х 2,8	0,1/0,5	4–8 / 52	80	104	60–70		120	нет	1, 3 (RGB)	Национстар / APT
3535	3,5 х 3,5	0,5/1/2/3/5	35-1000	70	180-200	75–80		120	да	1	Philips/Кингбрайт/Другие
4014	4,0 х 1,4	0,2	22–34	110	170	80		117	нет*	1	Алибаба [Китай]
5050	5,0 х 5,0	0,2/5,0	12-24 / 800-1000	60-160	120-200	70-90		120	нет*	1 (WW/NW/CW), 2 (WW+CW), 3 (RGB), 4 (RGBW)	Кри / Юаньлэй (Страна грез) / Другие
5054	5,0 х 5,3	0,2/0,5/1	24-150	110	150	80		120	нет/да*	1, 4 (RGBW)	Разное
5060	5,0 х 5,5	0,2	18-26	90	130	80		120	нет*	3 (RGB)	Hi-Led/оптическая вспышка
5630	5,6 х 3,0	0,2/0,5	24-42 / 45-90	90-120	180-210	70-90		120	нет*	1	Кри
5730	5,7 х 3,0	0,2/0,4/0,5	12–26 / 30–65	60	130	70-90		120	нет*	1	OptoFlash / Tbelux / Octa Light
5733	5,7 х 3,3	0,5	35–50	70	100	80	9,5-15,9	120	нет*	1	Алибаба [Китай]
5736	5,7 х 3,6	0,5	40–55	80	110	80	12,7-17,5	120	нет*	1	Алибаба [Китай]
7014	7,0 х 1,4	0,5/1	55-60 / 110-120	110	120	70–80		120	нет/да*	1	Санан
7020	7,0 х 2,0	0,2/0,5/1	22-24 / 50-60 / 110-120	110	120	75–85		120	нет/да*	1	Тбелукс
7030	7,0 х 3,0	1	110-120	110	120	75–85		120	да	1	Санан
8520	8,5 х 2,0	0,5/1	55–60 / 110–120	110	120	80		120	нет/да*	1	Алибаба [Китай]

[1] Flux и Световая эффективность указывается для полихроматического спектра видимого света (например, теплого, естественного или холодного белого). У монохроматических типов она значительно ниже, за исключением, конечно, зеленого лазера на 555 нм. См. также [2] и [4] ниже.

Работоспособность часто указывается при температуре перехода (чипа) в 25°С, что нереально без большого радиатора и/или активного охлаждения. Эффективность при более распространенных 85°С примерно на 8-10% ниже. Это делает прямое сравнение эффективности между различными типами светодиодов, классами (бинами) и производителями еще более сложным.

Поток на кристалл указан для целей ориентации при максимальной продолжительной номинальной мощности и идеальной комнатной температуре перехода. Конечно, при более низких уровнях тока/напряжения или более высоких рабочих температурах оно будет ниже в соответствии с конструкцией и целями/требованиями проекта.

Значения эффективности потока и люмена округлены.

–

[2] Радиатор рекомендуется для длительной или непрерывной работы при высокой или близкой к максимальной номинальной мощности. В маломощных моделях (0,2 ~ 0,5 Вт) радиатор можно не устанавливать при более низких уровнях мощности (COB и переносные лампы используют алюминиевую подложку как часть конструкции печатной платы со встроенным радиатором). Flux и Угол луча , учитывая, что легко вычислить эквивалент Candela (Cd) выход по стандартной формуле:

Iv [кд] = Φv [лм] / (2π(1 – cos(θ/2)))

, где Iv светится (светит) интенсивность в канделах, Φv — световой поток в люменах, а θ — угол луча в градусах.

Далее, если мы заменим θ = 120° градусов (типично) в приведенном выше уравнении и упростим его, уравнение Люмен-Кандела станет:

Iv [кд] = Φv [лм] / π
Iv [кд] ≈ Φv [лм] / 3,14
Iv [кд] ≈ 0,32 * Φv [лм]

Другими словами, сила света, выраженная в канделах, примерно равна 1/3 для данного светового потока при угле луча светодиода, равном 120° градусов.

–

[4] Чипы с высоким CRI (индекс цветопередачи) [Ra] обычно имеют более низкую эффективность (лм/Вт) и яркость. Специализированные чипы могут иметь значение CRI Ra до 98 в зависимости от некоторых производителей. Освещение с высоким индексом цветопередачи подходит для профессиональной фото- и видеосъемки (вспомните Голливуд), а также для хорошо спроектированных домов, общественных и офисных помещений, хотя и с меньшей эффективностью.

–

[5] Чип только в упаковке. Не включает штифты для пайки на сторонах чипа.

–

[6] Высокая мощность Светодиоды обычно работают при напряжении 3,0–3,6 В и требуют 0,35–1,0 А на чип. Высоковольтные типы обычно работают при напряжении 6, 9, 12, 18 или 36 вольт и требуют 0,15–0,30 ампер на чип. Это достигается либо путем укладки нескольких чипов в один корпус (например, светодиодный модуль), либо с помощью специального производственного процесса. Примерами являются серия Cree SMD 2835 J с номинальной мощностью 1 Вт и эффективностью, достигающей почти 180 лм/Вт (класс P), и серия Cree SMD 5050 6 В J с номинальной мощностью 5 Вт и эффективностью, достигающей 175–201 лм/Вт (класс K). ).

Модули светодиодного освещения COB

COB (чип-на-плате) Светодиодное освещение — это новейшая и наибольшая тенденция в мире светодиодного освещения, позволяющая отказаться от традиционной дискретной упаковки и максимально плотно упаковать интегрированные микросхемы в произвольную фасонная область из изоляционного слоя и алюминиевой подложки (радиатора): круг, квадрат, прямоугольник, лунообразная, звездообразная… Фосфорный слой распространяется по всей форме COB, что способствует их уникальному внешнему виду. Обратите внимание, что базовая алюминиевая подложка обеспечивает краткосрочное охлаждение COB, а радиатор гораздо большего размера необходимо добавлять отдельно, если он работает на максимальной мощности.