Существует ряд смд-светодиодов типоразмеров 3030, 7020 и 8520, хотя они применяются значительно реже. На рынке периодически появляются новые модели светодиодов, отличающиеся своими параметрами и характеристиками. Задача о том, как определить параметры светодиода, решается аналогично другим его моделям.
Виды светодиодов, маркировка и параметры
В данной статье детально рассматриваются аспекты, касающиеся светодиодов, которые известны лишь узкому кругу специалистов. Вы узнаете, какие виды светодиодов производятся сегодня, и познакомитесь с основными технологиями их производства и характеристиками. Отдельное внимание уделено особенностям выделенного модельного ряда светодиодов, используемых в светодиодных лентах и светильниках.
Мы объясним, как распознать маркировку светоизлучающих диодов, как изучить их параметры и определить, где находятся анод и катод на основе едва заметных признаков. Вы увидите, что обычная линейка может стать отличным инструментом для определения типоразмера SMD-диода, после чего можно будет быстро найти необходимую информацию об этом элементе.
Всё о видах светодиодов
Изначально светодиоды использовались исключительно в качестве индикаторов на различном оборудовании и аппаратуре. Яркость индикаторных светоизлучающих диодов была довольно невысока, и их свечение было заметно только в темноте. Также они имели выводную конструкцию, где из круглого корпуса выходили две контактные ножки — анод и катод.
С развитием технологий и ростом потребности в альтернативных источниках света были созданы более мощные и яркие диоды. На протяжении многих лет разработок появились SMD-диоды и многокристальные COB-диоды. Они активно используются в современных светильниках, люстрах и прожекторах, благодаря чему значительно превосходят лампы накаливания и галогеновые источники по светоотдаче и яркости, которая может достигать нескольких тысяч люменов.
Всё о видах светодиодов
Светодиоды, или световые полупроводниковые устройства, именуются LED (light-emitting diode), что переводится как «светоизлучающий диод». Конструкция данного устройства состоит из корпуса с контактными выводами, оптической системы, включающей кристалл, рефлектор для отражения светового потока и рассеиватель, который помогает расширить угол свечения. Два полупроводниковых материала образуют p-n переход, что делает возможным движение электронов от донора к реципиенту за счёт наличия свободных электронов в одном элементе и отверстий в другом.
Поначалу светодиоды использовались только в качестве индикаторов на различном оборудовании. Их свечение из-за низкой яркости было заметно только в темноте. Внешний вид этих устройств отличался выводной конструкцией, где анод и катод выходили из круглого корпуса.
С развитием технологий появились более новые модели светодиодов, отличающиеся улучшенными характеристиками. Современные мощные и яркие диоды теперь активно применяются в светильниках и имеют значительно большую светоотдачу и яркость по сравнению с галогеновыми и лампами накаливания.
Светодиоды классифицируют следующим образом:
- Индикаторные — это диоды малой мощности с умеренной яркостью. Такие устройства, отличающиеся компактными размерами, часто применяются для цветовой индикации и подсветки приборных панелей;
- Осветительные — диоды различной мощности (до нескольких десятков Ватт), обеспечивающие высокую интенсивность свечения и яркость. Они используются в автомобильных фарах, прожекторах и различных осветительных приборах, а также в светодиодных лентах для общего освещения помещений.
Главные три типа светодиодов
В результате многолетних разработок налажено производство различных типов светодиодов, которые различаются по функциональному предназначению, размеру и конструктивному исполнению. При их производстве используются модели, имеющие разные формы, уровни яркости и способы монтажа.
Выводные светодиоды
Эти светодиоды характеризуются как маломощные источники света и оснащены специальными ножками, позволяющими осуществлять монтаж в отверстия печатной платы. Модели с небольшим углом свечения применяются в производстве вывесок и рекламы. Они также могут использоваться в качестве индикаторных маячков и подсветки для различной электротехники, а также устанавливаться в бытовые фонари и светильники.
Выводные светодиоды предназначены для поверхностного монтажа и классифицируются в зависимости от диаметра. Размеры этих моделей и различия между светодиодами оказывают влияние на яркость и габаритность источника света. Стандартные модификации корпусов включают:
- Круглые формы с диаметрами от 3 до 10 мм;
- Прямоугольные (например, Пиранья), имеющие четыре ножки, что обеспечивает большую устойчивость к вибрации. Данные модели часто находят применение в автомобилях на приборных панелях и отличаются долговечностью благодаря надежной системе теплоотведения;
- Цилиндрические диоды с диаметрами 3, 5 или 8 мм и однонаправленными проволочными типами выводов.
Монтаж данных светодиодов осуществляется с помощью паяльника и припоя, также используются металлические держатели для диодов с винтовым креплением.
SMD-светодиоды
Универсальные модели с крепким корпусом применяются для ламп общего назначения, индикаторных панелей и аварийного освещения. Ленты на основе SMD-диодов очень популярны, их могут выпускать в форме линеек и модулей.
С полупроводниковым кристаллом, который расположен в квадратном или прямоугольном корпусе, оптическое покрытие готового чипа часто состоит из люминофора. Оптическая линза создает направленность светового потока. Выводы представляют собой металлические полоски. Установка SMD-диодов на плату осуществляется методом поверхностного монтажа.
Благодаря качественному теплоотведению мощные модели могут сохранять стабильный режим работы на протяжении многих лет.
COB-светодиоды
В отличие от дискретных чипов, которые находятся в отдельных корпусах, концепция COB-матрицы позволяет достичь высокой плотности размещения кристаллов, что обеспечивает суммарный световой поток с высокой интенсивностью и однородностью. Для этого используется керамическая или алюминиевая подложка, на которую диоды, соединенные в кластеры, герметично заливаются люминофором.
Характеристики светодиодов COB нормируются в зависимости от рабочего тока, который соответствует типу используемых кристаллов, а также заданной мощности и яркости.
Основные характеристики светодиодов
LED — это аббревиатура от light-emitting diode, расшифровывающаяся как «светоизлучающий диод». Таким образом, светодиод — это полупроводниковое устройство, преобразующее электрический ток в свет. Он состоит из нескольких ключевых элементов:
- Два электрода (катод и анод), соединенные с отрицательным и положительным полюсом источника тока соответственно;
- Кристалл, состоящий из двух и более полупроводников, который создает свечение за счет превращения потока электронов в световую энергию. Кристалл подсоединяется к электрическому источнику через анод и катод.
- Высокая степень светоотдачи с увеличенной яркостью;
- Механическая прочность конструкции;
- Отсутствие эффекта перегрева во время работы;
- Срок эксплуатирования не зависит от количества циклов включения и выключения;
- Мгновенное излучение света при включении устройства;
- В составе отсутствуют опасные для человека газы и потенциально вредные материалы;
- Электробезопасность;
- Отсутствие чувствительности к воздействиям низкой температуры;
- Экономичность в потреблении электроэнергии.
Примечание: При выборе светодиодов стоит опираться на их назначение и технические характеристики.
Сила тока
Этот параметр указывает на величину тока, при котором световой диод может нормально функционировать без перегрева и разрушения. Изменения в силе тока могут существенно повлиять на оттенок свечения. Числовые значения зависят от количества кристаллов: у однокристальных диодов сила тока составляет около 200 мА, у многокристальных она может быть выше.
Позволить определить полярность (направленность тока) в светодиодах можно следующим образом:
- У выводных — по длине анода и катода. Положительный анод, как правило, длиннее;
- Для SMD — угловой срез на корпусе указывает на катодный вывод. Полярность также может быть обозначена треугольником или буквами П и Т, расположенными так, что выступ подводит к катоду. Анод размещается на противоположной стороне.
Напряжение
Питание электрической схемы осуществляется через драйверы (блоки управления электрическим током), которые корректируют напряжение. Для каждого цвета светодиодов соответственно установлено свое напряжение и мощность, которые можно найти в маркировке:
- Красный = 1,06-2,03 вольт;
- Оранжевый = 2,03-2,1 вольта;
- Желтый = 2,1-2,2 вольта;
- Зеленый = 2,2-3,5 вольта;
- Синий = 2,5-3,7 вольта;
- Фиолетовый = 2,8-4 вольта;
- Белый = 3-3,7 вольта.
В светодиодных лентах предусмотрено стабилизированное напряжение. При этом сила тока задается резисторами.
Мощность
- Малая — менее 0,5 Вт;
- Средняя — от 0,5 до 3 Вт;
- Большая — более 3 Вт.
Световой поток
Угол рассеивания свечения светодиодов варьируется от 100 до 120 градусов. В случае необходимости обеспечить фокусировку светового излучения, применяются фокусирующие линзы.
Цветовая температура
Этот параметр определяет оттенок света, который излучают светодиоды разных типов. Например, для работы и быта следует выбирать светильники с цветовой температурой около 5000 К — этот диапазон наиболее близок к дневному свету.
SMD светодиоды и их особенности
Этот тип светодиодов наиболее часто используется в самых различных сферах деятельности человека. Существует три модификации SMD-светодиодов, которые отличаются в зависимости от количества кристаллов:
- Однокристальные — это монохромные модели, которые отличаются уровнем яркости и, соответственно, потребляемой силой тока (от 20 мА до 1 А);
- Двухкристальные — состоящие из двух кристаллов;
- Трехкристальные — в их составе три кристалла. Все многокристальные световые диоды способны воспроизводить нужную палитру цвета с определённой яркостью.
Виды SMD светодиодов и их особенности
SMD-светодиоды могут варьироваться по особенностям исполнения. Существует несколько классификаций и наиболее популярных моделей, которые находят широкое применение в разнообразной светотехнической продукции.
Одно-, двух-, трехкристальные SMD светодиоды
Если говорить об однокристальных светодиодах, то они состоят лишь из одного монохромного кристалла и отличаются по степени мощности и яркости. Модели малой мощности характеризуются потреблением тока до 20 мА и выдачей светового потока величиной от 5 до 50 mCd и от 100 до 2000 mCd в зависимости от модификации. Кристалл покрывается линзой сферической или плоской формы. Более мощные светодиоды требуют тока от 50 мА до 1 А и нуждаются в конструкции, обеспечивающей эффективное теплоотведение.
Многокристальные светодиоды могут иметь различное количество кристаллов, что даёт возможность достигать необходимой яркости и цветовой палитры свечения. Рабочее напряжение для таких светодиодов может варьироваться и задается производителями.
Цвет свечения
Светодиоды, которые производятся, бывают двух категорий, различающихся методом цветообразования:
- Одноцветные — создаваемые на базе однокристальных чипов, которые обеспечивают свечение белого, желтого и других основных цветов;
- Мультицветные — имеющие трехкристальную структуру, основанную на чипах, способных светиться такими цветами, как зеленый, красный и синий. Это базовые цвета, которые смешиваются за счет оптической линзы, обеспечивая создание сотен оттенков, или без нее, благодаря пространственному сложению. Для регулировки яркости и цветовой палитры используют RGB-контроллер.
Типоразмер
Типоразмеры SMD-светодиодов обозначаются четырьмя цифрами, которые представляют собой их линейные размеры. Наиболее распространенные модели приведены ниже:
- SMD3528 — модель маломощного типа с низкой энергоэффективностью. Данная модель обладает экономичным ценовым диапазоном и подходит для светодиодных лент, требующих невысокой яркости. Корпус данной модели имеет прямоугольную форму размером 3.5х2.8х1.4 мм;
- SMD5050 — чип, состоящий из трех кристаллов 3528 с зеленым, красным и синим свечением. Общая яркость трижды увеличена. Корпус квадратной формы с шестью выводами, размеры составляют 5.0х5.0х1.6 мм;
- SMD2835 — однокристальный чип, обладающий относительно низким энергопотреблением, но при этом высокой мощностью. Увеличение площади контактов позволяет улучшить отвод тепла. Слой люминофорного покрытия увеличивает интенсивность светового потока. Размеры составляют 2.8х3.5х0.8 мм;
- SMD5630 — это вид мощного светоизлучающего прибора с высокой степенью яркости. Обладает четырьмя выводами. Размер составляет 5.6х3.0х0.77 мм;
- SMD5730 — почти идентичен SMD5630. Выпускаются модификации 5730-05 и 5730-1;
- SMD3014 — мощный источник светодиодного излучения, величина светового потока составляет 9-11 люменов. Выпускается на основе чипов с различным количеством кристаллов. Увеличенная площадь теплоотводящей подложки обеспечивает эффективный отвод тепловой энергии.
Существуют также SMD-светодиоды с типоразмерами 3030, 7020 и 8520, однако они встречаются гораздо реже. Производители время от времени представляют новинки светодиодов с иными типоразмерами, у которых параметры могут существенно отличаться.
Как правильно расшифровать маркировку?
Маркировка SMD-светодиодов играет важную роль и предоставляет пользователю полезную информацию о изделии. Например, светодиод с маркировкой SMD 2835 UWC 5 можно расшифровать следующим образом: типоразмер 2835 с размерами 2,8х3,5 мм, мощностью 0,5 Вт и белым оттенком свечения.
| Тип SMD | Габариты, мм | Количество кристаллов |
| 3528 | 3,5х2,8х1,4 | 1 |
| 5050 | 5х5х1,6 | 3 / 4 |
| 5630 | 5,6х3х0,75 | 1 |
| 5730 | 5,7х3х0,75 | 1 / 2 |
| 3014 | 3х1,4х0,75 | 1 |
| 2835 | 2,8х3,5х0,8 | 1 |
Как определить светодиод по внешнему виду?
Чтобы определить тип светодиода по его внешнему виду, необходимо измерить его размеры с помощью обычной линейки. После этого, сравнив размеры с таблицей, можно определить соответствующий тип изделия и получить описание его параметров.
Как определить полярность светодиода?
В прозрачном корпусе выводного светодиода можно распознать анод и катод по характерной форме. На корпусах SMD существуют угловые срезы, указывающие на расположение катода; на тыльной стороне также имеется площадка теплоотвода, смещенная в сторону анода.
Еще один способ, позволяющий определить полярность светодиода, заключается в использовании пиктограмм. Они могут быть представлены в виде треугольника, букв Т и П. Направление буквенных выступов и вершины треугольника указывает на катод.
Рекомендации
- Если вы привыкли к лампам накаливания и хотите перейти на светодиоды, лучше всего начать с моделей с температурой цвета 2700-3000K. По ощущениям эти варианты схожи, но светодиоды экономически выгоднее.
- В качестве основного источника можно использовать не только лампы, но и светодиодные ленты с мощными диодами.
- Обращайте внимание на полярность подключения, поскольку неправильное подключение может привести к неработоспособности устройства.
- Поверхность, на которой будет располагаться лента, необходимо предварительно обработать и очистить от загрязнений. В противном случае хорошее прилегание не будет обеспечено, и для повышения надежности стоит использовать двусторонний скотч для крепления.
- Непосредственно установка источника света должна производиться так, чтобы в случае его поломки обеспечить доступ для замены или ремонта.
- При освещении какой-либо области стоит убедиться, что световой поток не ослепляет, а направляется на объект. Например, подсветка кухонного фартука должна освещать столешницу, а не слепить глаза.
- Следует продумать место размещения блока питания, поскольку мощные модели могут работать достаточно шумно, что может препятствовать отдыху и учебе в домашних условиях.
- Контролируйте безопасность подключения и функционирования LED-источников. Мощные светодиоды требуют эффективного теплоотведения. Рекомендуется использовать алюминиевые профили для этих целей; в противном случае светодиодные элементы быстро деградируют — вместо 5-10 лет службы они могут прослужить всего полгода.
Кратко о главном
SMD-светодиоды имеют различные характеристики и варианты исполнения. LED-элементы входят в состав как ламп, так и светодиодных лент. Для правильного выбора подходящей модели для вашего дизайна следует обращать внимание на маркировку; это позволяет узнать важные параметры, такие как плотность, защита, мощность, напряжение, яркость и цветовая температура. Именно по этим критериям осуществляется сравнение светодиодов, а их внешний вид также служит показателем: чем больше элемент, тем ярче его свечение.
Важно во время монтажа тщательно подготовить поверхность: очистить её от грязи и сделать разметку. Чтобы светодиоды функционировали долго, рекомендуется использовать алюминиевые профили, которые предотвратят перегрев элементов.
