Светодиоды: виды и характеристики

Светодиоды: виды и характеристики

Светодиодом (светоизлучающим диодом, СД, СИД) называют полупроводниковый прибор, который при пропускании через него электрического тока создает оптическое излучение. Простыми словами, это свет, который обычно лежит в узком диапазоне спектра. Он имеет определенный цвет, который определяет химический состав используемых полупроводников. Рассмотрим подробнее виды светодиодов, их характеристики и внешний вид.

Какие виды светодиодов существуют

По основной классификации выделяют следующие типы светодиодов:

• Индикаторные светодиоды: DIP-светодиоды, Super Flux Piranha («Пиранья») , Straw Hat, SMD-светодиоды. Это маломощные (около 0,2 В) кристаллы с невысокой яркостью. Их назначение – цветовая индикация, дополнительно их используют для подсветки приборных панелей, дисплеев и прочих приборов.
• Осветительные светодиоды: SMD-светодиоды , COB-светодиоды, Filament LED. Эти диоды используют непосредственно для освещения, внутреннего и наружного. Их можно встретить в фонарях, светодиодных лентах, автомобильных фарах и пр. Их отличие от индикаторных – более высокая мощность, достигающая десятков ватт.

Устройство и характеристики светодиодов

Сам светодиод представляет собой кристалл с простым устройством. В структуре элемента выделяют несколько составляющих:

• линза ;
• силиконовый слой;
• полупроводниковый кристалл;
• металлическая основа (из меди или алюминия);
• анод (+) и катод (-);
• защитный корпус.

В качестве полупроводника могут применяться разные неорганические материалы: арсенид галлия, селенид цинка, нитрид бора, карбид кремния и пр. Для каждого цвета используется определенный материал.

Для получения белого свечения необходимо сочетание 3 основных цветов (кристаллы должны гореть на полную мощность): красного, синего и зеленого, – или люминофор. Последним покрывают сам кристалл, в результате чего он дает белое свечение. Сочетанием трех цветов (красный – Red, зелёный – Green, синий – Blue) можно получить любой цвет – для этого меняют яркость свечения каждого кристалла в отдельности. По такому принципу работают RGB-светодиоды .

Основные характеристики светодиодов:

• Сила тока на кристалле. От нее зависит стабильность работы светодиодной ламы. При сильных скачках тока диод может перегореть. Чтобы это предотвратить, мощные светодиоды дополняют драйверами . Обычно каждый кристалл в диоде рассчитан на 0,02 А. Соответственно, светодиод с одним кристаллом работает с током 0,02 А, с 2 – 0,04 А и т. д.
• Напряжение. Важное значение имеет падение напряжения – его указывают на упаковке. Это значение соответствует величине напряжения на выходе после прохождения тока по LED-элементу. Напряжение зависит от типа диодов: у синих, фиолетовых, зеленых и белых – 2,2-4 В, у желтых, оранжевых и красных – 1,6-2,2 В, ультрафиолетовых – 3,1-4,4 В.
• Сопротивление. Меняется в зависимости от величины напряжения – чем оно выше, тем ниже сопротивление.
• Светоотдача и угол свечения. Величина светового потока определяется типом кристалла. Например, кристалл 5 мм имеет светоотдачу 5 Лм. Угол рассеивания светового потока составляет 20-120°.
• Цветовая температура. Определяет цвет свечения светодиодов, варьируется в пределах 1800-7500 К.
• Размер кристалла. Измеряется в Мил (mil), 1 mil = 0,0254 мм. Диоды, рассчитанные на 1-2 В, имеют размеры 30 или 45 Мил, более мощные (10-100 В) – 24х24, 24х44, 44х44 Мил.

Как определить полярность светодиодов

Полярность светодиода определяют по виду корпуса. Обычно катод и анод маркируются соответственно знаками «+» и «-».

Еще катод можно определить по специальному скосу на одном из углов корпуса.

У цилиндрических светодиодов внутри корпуса легко просматриваются электроды разной площади: катод (-) по размерам больше анода (+). Еще разница часто проявляется в длине выводов: анод (+) более длинный, чем катод (-).

В любом случае для определения полярности всегда можно воспользоваться мультиметром, переключив его в специальный режим «Тест диода». С его помощью также можно проверить светодиодную ленту на работоспособность .

Рассказать друзьям!

Связанные вопросы и ответы:

Что такое светодиод

Внутри устроен совсем по другому, чем диод, но имеет те же самые свойства. Только еще и светится при протекании тока в прямом направлении.Все отличие от диода в некоторых характеристиках. Самое важное – прямое падение напряжения. Оно гораздо больше, чем 0,65 В у обычного диода и зависит в основном от цвета светодиода. Начиная от красного, падение напряжения которого составляет в среднем 1,8 В, и заканчивая белым или синим светодиодом, падение у которых около 3,5 В. Впрочем, у невидимого спектра эти значения шире.По сути падение напряжения здесь – минимальное напряжение зажигания диода. При меньшем напряжении, у источника питания, тока не будет и диод просто не загорится. У мощных осветительных светодиодов падение напряжения может составлять десятки вольт, но это значит лишь, что внутри кристалла много последовательно-параллельных сборок диодов.Но сейчас поговорим об индикаторных светодиодах, как наиболее простых. Их выпускают в различных корпусах, наиболее часто в полуокруглых, диаметром 3, 5, 10 мм.

Любой диод светится в зависимости от протекающего тока. По сути это токовый прибор. Падение напряжения получается автоматически. Ток мы задаем сами. Современные индикаторные диоды более-менее начинают светиться при токе 1 мА, а при 10 мА уже выжигают глаза. Для мощных осветительных диодов надо смотреть документацию.

применение светодиода

имея лишь соответствующий резистор можно задать нужный ток через диод. конечно, понадобится еще и блок питания постоянного напряжения, например, батарейка 4,5 в или любой другой бп.например, зададим ток 1ма через красный светодиод с падением напряжения 1,8 в.на схеме показаны узловые потенциалы, т.е. напряжения относительно нуля. в каком направлении включать светодиод нам подскажет лучше всего мультиметр в режиме прозвонки, поскольку иногда попадаются напрочь китайские светодиоды с перепутанными ногами. при касании щупов мультиметра, в правильном направлении, светодиод должен слабо светиться.поскольку применен красный светодиод, то на резисторе упадет 4,5 — 1,8 = 2,7в. это известно по второму закону кирхгофа: сумма падений напряжения на последовательных участках схемы равно эдс батарейки, т.е. 2,7 + 1,8 = 4,5в. чтобы ограничить ток в 1ма, резистор по закону ома должен обладать сопротивлением r = u / i = 2,7 / 0,001 = 2700 ом, где u и i – напряжение на резисторе и необходимый нам ток. не забываем переводить величины в единицы си, в амперы и вольты. поскольку выпускаемые номиналы сопротивлений стандартизованы выберем ближайший стандартный номинал 3,3ком. конечно, при этом ток изменится и его можно пересчитать по закону ома i = u / r. но зачастую это не принципиально.в этом примере ток, отдаваемый батарейкой, мал, так что внутренним сопротивлением батареи можно пренебречь.с осветительными светодиодами все тоже самое, только токи и напряжения выше. но иногда им уже не требуется резистор, надо смотреть документацию.

что-то еще про светодиод

по сути, светить – это основное назначение светодиода. но есть и другое применение. например, светодиод может выступать в качестве источника опорного напряжения. они необходимы, например, для получения источников тока. в качестве источников опорного напряжения, как менее шумные, применяют красные светодиоды. их включают в схему так же, как и в предыдущем примере. поскольку напряжение батарейки относительно постоянное, ток через резистор и светодиод тоже постоянный, поэтому падение напряжения остается постоянным. от анода светодиода, где 1,8в, делается отвод и используется это опорное напряжение в других участках схемы.для более надежной стабилизации тока на светодиоде, при пульсирующем напряжении источника питания, вместо резистора в схему ставят источник тока. но источники тока и источники опорного напряжения – это тема еще одной статьи. возможно, когда-нибудь я ее напишу.

Источник: https://otoplen-dom.ru/novosti/svetodiody-osnovnye-vidy-i-ih-markirovka

Какие типы светодиодов существуют

В результате многолетних разработок налажено производство разных типов светодиодов по функциональному предназначению, размерам и конструктивному исполнению. При изготовлении применяют модели разных форм, яркости, способу монтажа.

Выводные светодиоды

Характеризуются как маломощные источники света, оснащены специальными «ножками», при помощи которых производится монтаж в отверстия печатной платы. Модели с небольшим углом свечения применяют в изготовлении вывесок, рекламных табло. Используют как индикаторные маячки и подсветку для электротехники, а также устанавливают в «лазерные» указки, бытовые фонари и светильники.

Предназначены для поверхностного монтажа, классифицируют модели в зависимости от их диаметра. Размер моделей и отличия светодиодов влияют на яркость, габаритность источника освещения. Типовые модификации корпусов:

• круглой формы от 3 до 10 мм;
• прямоугольные «Пиранья» с четырьмя ножками, что повышает устойчивость к вибрации. Модели часто используют в приборной панели автомобиля. Долговечны, благодаря надежной системе теплоотвода;
• цилиндрические диоды диаметром 3, 5 или 8 мм. Однонаправленные выводы проволочного типа.

Монтаж осуществляют с помощью паяльника и припоя. Используют металлические держатели для диодов с винтовым креплением.

SMD-светодиоды

Универсальные модели с крепким корпусом используют для ламп общего назначения, индикаторных панелей, аварийного освещения. Популярны ленты на SMD-диодах в виде линеек и модулей.

В основе диода светодиодный кристалл, который расположен в квадратном или прямоугольном корпусе. Оптическое покрытие готового чипа, как правило, из люминофора. Фокусирующая линза формирует диапазон направленности светового потока. Выводы в виде металлических полосок. На плату SMD-диодов устанавливают методом поверхностного монтажа.

Благодаря надежному теплоотводу мощные модели сохраняют стабильный режим работы на протяжении нескольких лет.

COB-светодиоды

В отличие от дискретных чипов в отдельных корпусах идея COB-матрицы помогает получить высокую плотность кристаллов с суммарным световым потоком высокой интенсивности и однородности. Используется керамическая или алюминиевая подложка, на которой диоды, соединенные в кластеры, герметично заливают люминофором.

LED характеристики компактной матрицы нормированы рабочим током в соответствии с видом используемых кристаллов, с требуемой на выходе мощностью/яркостью.

Какие характеристики определяют светодиоды

Первое, с чем стоит разобраться, – это маркировка SMD-светодиодов. В общем виде в обозначении присутствует аббревиатура SMD и 4 цифры, например, SMD 3528. Это один из самых распространенных типоразмеров SMD-светодиодов. В данной маркировке отражаются только размеры в миллиметрах: 3528 означает 3,5х2,8 мм. Соответственно, SMD 5050 имеет размеры 5,0х5,0 мм, а SMD 5730 – 5,7х3,0 мм.

Различия наблюдаются и в отношении ряда других параметров. Самые значимые характеристики SMD-светодиодов приведены в таблице.

2835	2,8х3,5 мм	60, 150, 300	1	20, 50, 100	0,2, 0,5 или 1	Однокристалльный светодиод малой мощности, выпускаемый в трех вариантах с разным световым потоком и мощностью. По размерам корпуса аналогичен SMD 3528, но имеет прямоугольную, а не круглую линзу.
3014	3,0х1,4 мм	30	1	9-11 в зависимости от цвета свечения кристалла	0,12	Компактный светодиод с умеренной мощностью и достаточным световым потоком. Может давать белый свет разной цветовой температуры, а также цветное свечение. Часто встречается в точечных светильниках, светодиодных лентах , автомобильных лампах.
3528	3,5х2,8 мм	20	1 или 3	0,6-5 в зависимости от цвета свечения кристалла	0,06 или 0,2	Может быть однокристалльным (одного цвета – белого, синего, желтого, красного, зеленого) или трехкристалльным ( RGB ). В связи с этим часто используется в LED-подсветке.
5050	5,0х5,0 мм	60, 80	3 или 4	2-14	0,2 или 0,26	Имеет только трех- или четырехкристалльное исполнение. Одноцветный светодиод имеет в 3 раза большую яркость, чем однокристалльный SMD 3528, поскольку все кристаллы светят одним цветом.
5630 5730	5,6х3,0 мм 5,7х3,0 мм	150 150, 300	1 1 или 2	50 50, 158	0,5 0,5 или 1	Светодиоды SMD 5630 и 5730 во многом схожи за исключением некоторых характеристик. Диоды SMD 5730 вдвое мощнее и могут давать больший световой поток, поскольку имеют исполнение с двумя кристаллами. Оба диода используются для создания мощных лент, прожекторов и ламп.

Как работает светодиод

Светодиоды, пришедшие в нашу жизнь несколько десятилетий назад, сегодня являются самыми популярными и перспективными осветительными приборами с точки зрения практичности, безопасности и удобства. Обусловлено это кардинальным отличием устройства и характеристик светодиодов в сравнении с лампами накаливания или люминесцентными лампами.

Устройство светодиода

Являясь полупроводниковым прибором, светодиод преобразует ток в световое излучение. Принцип работы светодиода основан на p-n переходе. Это явление в физике трактуется как «область соприкосновения двух полупроводниковых материалов с проводимостью разного типа»: n-тип (отрицательный, электронный) и p-тип (положительный, дырочный). Для процесса необходим постоянный ток, текущий в одном направлении.

В светодиоде при протекании электрического тока электроны «вылетают» с одной пластины и «выбивают» электроны с другой пластины, образуя «дырки». В процессе аннигиляции (или рекомбинации) пар электронов выделяется свет.

Элементы, из которых состоит светодиод:

• Полупроводниковый кристалл;
• Токонепроницаемая подложка;
• Корпус с выводами контактов;
• Силикон, который заполняет пространство между корпусом и кристаллом;
• Основа из меди или алюминия.

Размер прибора совсем мал – до ½ спички. Широкий цветовой спектр излучения достигается применением различных материалов и добавок в составе полупроводников.

При подключении обычного светодиода к сети переменного тока он будет пропускать ток лишь в одном полупериоде и не пропускать в другом. Прибор будет мигать почти незаметно для человеческого глаза (где-то 50 раз в секунду) и подвергаться повышенной нагрузке во время обратного полупериода. Необходимо принять меры для ограничения напряжения в обратном полупериоде. Существуют различные, в том числе не очень сложные варианты решения этой задачи.

Новое в этой области – AC-LED приборы. Это светодиоды (вернее, схемы), которые подключаются напрямую к сети переменного тока. Работа светодиода переменного тока упрощенно выглядит так: полупроводники соединены в цепь, в каждом полупериоде одна половина излучает свет, а другая – нет. Технологии выходят на рынок и завоевывают популярность.

Немного истории

Впервые подобное световое явление наблюдали физики-экспериментаторы более 100 лет назад, но объяснить его не могли. Многие ученые занимались исследованиями в этой области, в том числе и наш соотечественник Олег Лосев. Он проводил эксперименты еще в 30-х годах 20-го века, но не смог прийти к открытию, – умер во время блокады Ленинграда.

В послевоенные годы полупроводники стали объектом внимания всей мировой науки. Открытие p-n перехода положило начало «новой эры», которая принесла нам всю современную электронику. Теория p-n перехода помогла объяснить многие свойства полупроводников, в том числе и свечение, а в 1962 году Ник Холоньяк (США) создал первый светодиод, или LED (от англ. Light Emission Diode – светоизлучающий диод). Изобретение положило начало промышленному производству новых приборов. Правда, область применения их на первых порах была невелика. Светодиоды имели синий цвет и использовались в основном для индикации.

С тех пор технология светодиодных ламп шагнула далеко вперёд, что позволило увеличить яркость и расширить цветовую гамму излучения. Это положило начало широкому использованию светодиодов в качестве полноценных осветительных приборов.

Важные характеристики

Сегодня сложно найти сферу человеческой жизни, куда ещё не добрались светодиоды. Характеристики LED-приборов определяют самый широкий спектр их применения:

• Долговечность. Срок работы светодиода 20 и более лет.
• Взрывобезопасность и пожаробезопасность. Светодиоды выделяют гораздо меньше тепловой энергии, чем другие осветительные приборы. Помимо этого, через медную или алюминиевую пластину осуществляется дополнительное охлаждение. Срок службы прибора обратно пропорционален степени нагрева. Приборы не нагревают расположенные рядом предметы.
• Термостойкость и влагостойкость. Температура работы светодиодов находится в пределах от -50°С до +60°С. Они не нуждаются в дополнительной защите при работе в сложных условиях.
• Экономичность. Потребление электроэнергии почти на порядок ниже, чем у ламп накаливания.
• Экологичность. Элементы светодиода не содержат вредных и агрессивных компонентов.
• Светодиоды не боятся перепадов напряжения в сети (они более чувствительны к силе тока, которую пропускают через себя). Напряжение работы светодиодов варьируется в широком диапазоне и зависит от предназначения конкретного прибора. Так, инфракрасному светодиоду для свечения достаточно 1,2 В. В то же время бытовые светодиодные лампы могут работать при напряжении 220-230 В.

Современная промышленность предлагает светодиодные осветительные приборы различной формы, яркости, цвета и дизайна, что стремительно увеличивает их популярность.

Какие материалы используются для производства светодиодов

Анализируя различные варианты технологических процессов производства светодиодов, можно прийти к выводу, что определенные операции (монтаж кристаллов, разделение групповых заготовок, герметизация) выполняются при любых конструктивных особенностях продукта, что позволяет применять типовой укрупненный технологический маршрут сборки светодиодов (см. рис. 8).

Операция монтажа кристаллов является критичной для сборки светодиодов. Как правило, монтаж производится на тепло- и токопроводящий клей с последующим отверждением. Затем выполняется визуальный контроль и механический контроль кристаллов на сдвиг. Наиболее технологичным является монтаж перевернутых кристаллов (flip-chip), позволяющий избавиться от операции разварки проволочных выводов. При крупносерийном и массовом производстве кристаллы в виде разрезанных и скрайбированных пластин на липком носителе поступают в кассетах непосредственно на автомат монтажа (см. рис. 9), который получает карту годных кристаллов с участка входного контроля.

Разварка выводов производится при упаковке в корпус кристалла в планарном исполнении. Стандартным методом для разварки выводов светодиодов является метод «шарик-клин» с предварительной установкой шариков под вторую сварку.

Для производства светодиодных светильников используются светодиодные кристаллы высокой мощности, как правило, изготовленные на основе GaN-структур на сапфировых подложках. Свет, испускаемый такими кристаллами, находится в области синего участка спектра, поэтому для получения белого цвета на кристалл наносится слой люминофора. Люминофор может быть как пленочным, предварительно нанесенным на пластину, так и в виде компаунда, в котором основой является оптически прозрачный силиконовый компаунд, а люминофор добавляется в смесь в виде порошка. Люминофорный компаунд полимеризуется в печи, затем формируется линза, либо полость корпуса заливается силиконовым компаундом, аналогичным тому, из которого была приготовлена люминофорная смесь.

Готовые светодиоды отправляют на тестирование и сортируют, после чего они поступают на участок поверхностного монтажа, где светодиоды и элементы схемы управления и электропитания устанавливаются и паяются на плату. Собранная плата устанавливается в светильник, после чего светильники проходят финальные испытания и направляются на склад готовой продукции.

Какие преимущества имеют светодиоды по сравнению с другими источниками света

В данном материале мы постарались изложить подробную информацию относительно преимуществ светодиодных ламп по сравнению с люминесцентными, галогенными и традиционными лампами накаливания. Также, в подтверждение энергоэффективности и экономичности LED-ламп в статье приводятся расчеты окупаемости данных устройств. По прочтении Вы самостоятельно сможете сделать вывод о том, насколько выгодны и надежны в использовании светодиодные лампы . Изначально нужно разобраться в том, какие типы лампочек сейчас являются наиболее популярными и рассмотреть каждый из них в деталях.

Типы источников света

Лампы накаливания (в народе – «лампочки Ильича») по сей день остаются самыми распространенными в нашей стране. На рынке светотехники они представлены в многообразии размеров и мощностей. В конструкцию данного источника света входят: металлический цоколь с резьбой, колба из прозрачного стекла, вольфрамовая нить накаливания. Работа лампочки основана на прохождении тока через вольфрамовую спираль, которая в этот момент накаляется, излучая свет. Особенность ламп накаливания, при этом отрицательная, состоит в том, что основная доля используемой электроэнергии тратится на нагрев стеклянной колбы - около 80%. Лишь оставшиеся 20% отводятся на освещение, несмотря на то, что это главное и единственное предназначение источников света.

Сегодня лампы накаливания постепенно начали уходить на последний план, уступая место более современным, высокотехнологичным и эффективным устройствам. Даже самая низкая цена на рынке не дает возможности «лампочкам Ильича» оставаться на лидирующих позициях.

Галогенная лампа конструктивно и по принципу функционирования очень похожа на лампу накаливания. То есть, производителем света также является нить накаливания из вольфрама, только помещена она в стеклянную колбу, заполненную буферным газом. Такой принцип устройства способствует повышению светоотдачи и увеличению срока эксплуатации в пределах 2-3 тысяч часов. Данные показатели вдвое больше показателей классических ламп накаливания. Визуальная особенность конструкции галогенных ламп – небольшие габариты колбы, благодаря чему существует возможность выпуска изделий совсем маленьких размеров. Миниатюрные галогенные лампы используются в автомобильном освещении или во встраиваемых светильниках.

Люминесцентная (энергосберегающая) лампа по сравнению с лампами накаливания и галогенными лампами - более современный источник света. Отличительной положительной характеристикой является низкий уровень потребления электроэнергии, следовательно, из-за чего и произошло название. Приблизительно с 2010 года началось активное внедрение люминесцентных ламп в бытовое использовании на территории нашей страны. Но применение в освещении офисов и производственных помещений началось на десятки лет раньше.

Энергосберегающая люминесцентная лампа – это газоразрядное светотехническое устройство. Внутри него вследствие электрического разряда производится УФ-излучение, преобразующееся в дальнейшем в свет при помощи люминофора. Энергоэффективность данного источника света практически в 5 раз превышает показатели лампочек накаливания.

Светодиодная лампа (LED-лампа) – это бесспорно самый надежный, экономичный, экологичный, долгосрочный, качественный и эффективный источник света. Данный вывод подтверждается сравнительной таблицей, что располагается чуть ниже по тексту.

Исходя из наименования данных ламп очевидно, что источником света являются светодиоды. Устройство LED-ламп гораздо сложнее, чем у вышеперечисленных типов источников света. Именно поэтому светодиодные лампочки отличаются высокой стоимостью. Но мы приведем для Вас факты, доказывающие то, что внушительная цена полностью оправдана, а главное – окупаема в процессе эксплуатации.

Сравнительная таблица характеристик ламп различного типа. Комментарии к таблице

Самым удобным и наглядным способом отображения важных эксплуатационных характеристик является таблица:

Представленные в таблице показатели необходимо прокомментировать, чтобы представление о каждом источнике света стало более ясным.

Какие применения имеют светодиоды

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

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

Индикаторные:

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

Осветительные:

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

Индикаторные

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

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

Осветительные

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

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

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

Как выбрать подходящий светодиод для своей задачи

Посоветуйтесь с нами

Каждый, кто решил обзавестись современным светодиодным освещением, сталкивается с задачей выбрать хорошие LED-светильники и отличить качественные светодиоды от некачественных. Ведь помимо технических характеристик (световой поток, цветовая температура и т.д.) очень важен материал изготовления. Также эти показатели зависят от качества деталей светильника. Хорошо известная всем поговорка про «дешевую рыбку и поганую юшку» тут может не сработать. Неопытному пользователю, готовому выложить адекватную сумму за качественный светодиод, вполне могут продать некачественный по завышенным ценам. Итак, в чем отличия хорошего светодиода от нехорошего? Для начала, определимся с параметрами сравнения.

Параметры качества светодиода:

• размер кристалла светодиода;
• мощность светодиода;
• материал проводника;
• материал основания;
• разброс параметров.

Размер кристалла светодиода

Размер кристалла светодиода предопределяет световой поток и силу тока, с которой он может работать в нормальном режиме. Кристаллы очень маленькие. Их размеры измеряются в mil. Один mil равен тысячной дюйма или 0,0254 миллиметра. Чем больше кристалл, тем мощнее световой поток. Непорядочные производители устанавливают кристалл меньшего размера и дают ток побольше, чтобы световой поток визуально не выдал подлог. Но такой светодиод не проработает долго. Поэтому лучше брать LED-светильники у проверенных производителей, которые в описании указывают достоверные данные.



Мощность светодиода

Предыдущий параметр – размер кристалла – взаимосвязан с таким важнейшим показателем, как мощность. Если в двух словах, то чем больше размер, тем больше мощность.

Корреляция мощности и размера светодиода:

• 45 на 45 mil = 3W;
• 30 на 30 mil = 1W;
• 24 на 40 mil= 0,75W;
• 24 на 24 mil = 0,5W;
• менее 20 mil = 0,5W;
• менее 8 mil =0,08W.

Многие ошибочно полагают, что чем выше цифровое значение после SMD (допустим, в маркировке SMD2835, SMD5630, SMD7014 и т.д.), тем выше мощность. На самом деле, цифры обозначают лишь размер корпуса. В принципе, в корпус большего размера поместится более крупный и мощный кристалл. Однако недобросовестные производители (чаще всего безымянные китайские) давно приспособились монтировать в корпуса любого размера маломощные светодиоды и продавать их по привычной потребителю цене «за размер корпуса».

Материал проводника

Через проводники кристалл подключают к питанию. Качественные проводниковые элементы делают из золота и ставят по два проводника на каждый контакт (итого – четыре). В некачественных, в лучшем случае, экономят на количестве проводников, оставляя по одному на контакт, а в худшем – на качестве материала. Вместо золотых ставят медные – обычные или позолоченные. В случае с позолоченной медью вскрыть обман можно лишь измерив технические параметры, так как визуально позолоченную медь от золота почти не отличить. А вот сгорают медные проводники гораздо быстрее, чем золотые, особенно при скачках напряжения.

Материал основания

Наконец, очень важен материал основания, куда закрепляется кристалл. Основание отвечает за теплоотвод от LED-чипа. В качественных светодиодах установлено медное основание (не путать с медными проводниками!) и теплоотвод проходит эффективно. В дешевых монтируют алюминиевое или латунное основание. Во втором случае обман вскрыть крайне тяжело. Если разница в массе медного и алюминиевого основания заметна и легко измеряется взвешиванием, то разница между медью и латунью одинакового размера – минимальна и трудноизмерима. Для ориентировки приведем данные взаимосвязи мощности и веса светодиодов с качественным медным основанием.



Корреляция мощности и веса светодиода:

• 1,3,5 Вт – 0,6 г;
• 10 Вт – 5,1 г;
• 20, 30, 50, 100 Вт – 27-28 г.

Одинаковый вес светодиодов на 1, 3 и 5 ватт объясняется тем, что для этих светодиодов используются одинаковые стандартные пластины-основания. Та же ситуация со светодиодами на 20, 30, 50 и 100 ватт – у них также одинаковые основания.

Разброс параметров

В качественном LED-светильнике все светодиоды должны светиться равномерно и одинаково. Если при включении светильника на минимальную мощность визуально заметна разница в яркости свечения светодиодов – светильник некачественный, и еле горящие светодиоды выйдут из строя первыми. Если некоторые светодиоды на минимальной мощности не включились, от такой покупки лучше сразу отказаться.

Итак, теперь вам известны отличия качественных и некачественных светодиодов. Конечно, замеры с целью определения материалов изготовления – дело хлопотное. Однако последний показатель – равномерность свечения – вы вполне можете протестировать визуально, без дополнительных приспособлений. Хороших вам покупок!