КПД светильника
При организации освещения, в том числе светодиодного, имеет значение КПД форм-фактора светильника. Это соотношение всего света, выходящего из светильника к световому потоку, излучаемому самой лампой.
Любая конструкция светильника, даже сделанная из зеркал или прозрачного стекла, поглощает свет. Идеальный вариант без потерь — это патрон с лампочкой, подвешенный на проводах.
Но это редкий случай, когда идеальный не значит лучший. Световой поток от лампочки на проводе направлен во все стороны, а не только в нужную. Конечно, свет, попавший на потолок или стены отражается от них, но далеко не весь, особенно под открытым небом или в комнате с тёмными обоями.
Эффективность светильников разной формы
Этим же недостатком обладает светодиодная лампа с разносторонним расположением элементов («кукуруза») или с матовым рассеиванием. В последнем случае рассеиватель дополнительно поглощает свет.
В отличие от таких светильников, led-лампа с односторонним расположением диодов направляет свет в одну сторону. КПД светильника с такой лампой близка к 100%. Освещённость, создаваемая ею выше, чем у другой, с таким же световым потоком, но направленным в разные стороны.
Направление светового потока светодиодов
Это связано с конструктивными особенностями светодиодов — в отличие от ламп накаливания и люминесцентных (энергосберегающих), имеющих круговую направленность излучения, они излучают свет в диапазоне 90-120 градусов. Теми же свойствами обладают светодиодные ленты и прожектора, излучающие свет только в одном направлении.
Таким образом, максимальный световой поток на ватт мощности излучают светодиоды в прожекторах со встроенным электронным драйвером.
СМД светодиоды — таблица параметров SMD светодиодов
СМД светодиоды, которые за последнее время приобрели особую популярность, благодаря своей эффективности и долгого срока службы. Если вы решили особо не тратить свои финансы на приобретение осветительных приборов, а изготовить их своими руками, тогда вам придется произвести некоторые подготовительные работы.
Что конкретно нужно сделать в первую очередь, прежде чем приступать к монтированию светодиодного блока или ленты? Во первых подготовить все необходимые светодиодные компоненты, резисторы и другие сопутствующие элементы. Затем нужно выполнить расчет суммарной мощности, которую чип-светодиоды потребляют, а также изучить их технические параметры. Вот здесь вам как раз пригодятся представленные ниже таблицы, с их помощью вы свободно разберетесь в характеристиках светодиодных приборов СМД.
| Справочная таблица основных технических характеристик наиболее популярных SMD светодиодов используемых для освещения | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Внешний вид светодиода | Тип светодиода | Цвет свечения | Размер, мм | Световой поток, лм | Ток, мА | Напряжение, В |
| LED-WW-SMD3528 | белый теплый | 3,5?2,8 | 4,5-5,0 | 20 | 2,8-3,2 | |
| LED-CW-SMD3528 | белый | 3,5?2,8 | 4,5-5,0 | 20 | 2,8-3,2 | |
| LED-B-SMD3528 | синий | 3,5?2,8 | 0,6-0,85 | 20 | 2,8-3,2 | |
| LED-G-SMD3528 | зеленый | 3,5?2,8 | 2,8-3,5 | 20 | 2,8-3,2 | |
| LED-Y-SMD3528 | желтый | 3,5?2,8 | 1,2-1,6 | 20 | 1,8-2,0 | |
| LED-R-SMD3528 | красный | 3,5?2,8 | 1,2-1,6 | 20 | 1,8-2,0 | |
| LED-RGB-SMD3528 | RGB | 3,5?2,8 | 0,6 | 20 | 2,0-2,8 | |
| 3,5?2,8 | 1,6 | 20 | 3,2-4,0 | |||
| 3,5?2,8 | 0,3 | 20 | 3,2-4,0 | |||
| LED-WW-SMD4530-1 | белый теплый | 4,5?3,0 | 70 | 600 | 2,9-3,8 | |
| LED-WW-SMD5050 | белый теплый | 5,0?5,0 | 10,0-12,0 | 3?20 | 3,2-3,4 | |
| LED-W-SMD5050 | белый | 5,0?5,0 | 11,0-14,0 | 3?20 | 3,2-3,4 | |
| LED-B-SMD5050 | синий | 5,0?5,0 | 2,0-2,5 | 3?20 | 3,1-3,6 | |
| LED-G-SMD5050 | зеленый | 5,0?5,0 | 8,0-8,5 | 3?20 | 3,1-3,5 | |
| LED-Y-SMD5050 | желтый | 5,0?5,0 | 4,5-5,0 | 3?20 | 1,9-2,2 | |
| LED-R-SMD5050 | красный | 5,0?5,0 | 4,5-5,0 | 3?20 | 1,8-2,2 | |
| LED-RGB-SMD5050 | RGB | 5,0?5,0 | 1,6 | 20 | 1,6-2,0 | |
| 5,0?5,0 | 2,5 | 20 | 2,8-3,2 | |||
| 5,0?5,0 | 0,6 | 20 | 2,8-3,2 | |||
| LED-SMD5730-05 | белый | 5,7?3,0 | 45 | 180 | 3,1-3,3 | |
| LED-SMD5730-1 | белый | 5,7?3,0 | 110 | 350 | 3,1-3,3 | |
| LED3500Am1W-A120 | белый теплый | 5,0?5,0 | 40-60 | 350 | 3,2-4,0 | |
| LED6000Am1W-A120 | белый | 5,5?5,5 | 75-85 | 350 | 3,0-4,0 | |
| LED470Am1W-A120 | синий | 5,5?5,5 | 15-20 | 350 | 3,2-4,0 | |
| LED515Am1W-A120 | зеленый | 5,5?5,5 | 40-50 | 350 | 3,2-4,0 | |
| LED625Am1W-A120 | красный | 5,5?5,5 | 30-40 | 350 | 2,0-2,8 |
Диодные ленты на SMD 5050 и 3528
Сборка интересного освещения на SMD светодиодах
Принцип работы или что светится в светодиоде
Подключая к p-n переходу постоянное напряжение определенной величины и полярности, вызывают в переходе электрический ток в виде встречного потока носителей электрического заряда – «дырок» – положительных «частиц» и электронов – отрицательных. При встрече этих потоков в p-n-переходе происходит их рекомбинация или слияние. В «дырку» попадает свободный электрон с повышенной энергией, и она исчезает.
Схема работы светодиода.
Справа n-полупроводниковая часть кристалла, «обогащенная» свободными электронами, слева – p-полупроводниковая часть с положительными «частицами» – «дырками».
Энергия высвобождается в виде квантов света. Они эмитируются, т.е. излучаются из торца кристалла. Поток квантов попадает на отражатель. Его полированная поверхность отражает свет в нужном направлении. Особой конфигурацией поверхности формируют требуемую диаграмму направленности светового потока.
Схема получения света в p-n-переходе.
Напряжение для питания перехода прикладывается «+» – к аноду диода, а «-» – к катоду.
Конструкция
Суперяркие LED приборы принципиально не отличаются от устройства обычных светодиодов. Единственными дополнениями для них стал теплоотвод, на который монтируется элемент, тогда как обычные устройства крепятся на простое основание. В остальном это такие же светоизлучающие диоды.
Устройство мощных сверхярких ламп типа XR представляет собой металлический корпус, который одновременно выполняет функции рефлектора. Кристаллы изготовлены из карбида кремния, из него же в связке с нитридом алюминия делается подложка. Такое сочетание позволяет решить проблему теплового расширения материалов. Линза изготовлена из кварцевого стекла.
Возможности сверхярких устройств напрямую зависят от типа и размера излучающих кристаллов, использованных в данной модели светильника. Первые образцы делались на базе сравнительно небольших образцов, однако, в настоящее время появились технологии выращивания более крупных кристаллов.
Последовательное соединение светодиодов
При последовательном соединении через токоограничивающий резистор в одну цепочку собираются несколько светодиодов, причем катод предыдущего припаивается к аноду последующего:
В схеме, по всем светодиодам будет проходить один ток (20мА), а уровень напряжения будет состоять из сумм падения напряжения на каждом. Это означает, используя данную схему подключения, нельзя включить в цепь любое количество светодиодов, т.к. оно ограничено падением напряжения.
Например, в схеме падение напряжения на одном светодиоде составит 3 Вольта. Всего в схеме 3 светодиода. Источник питания 12В. Считаем, 3 Вольта * 3 led = 9 В — падение напряжения.
После несложных расчетов, мы видим, что не сможем включить в схему последовательного подключения более 4 светодиодов (3*4=12В), запитывая их от обычного автомобильного аккумулятора (или другого источника с напряжением 12В).
Данная схема довольно часто встречалась в елочных гирляндах, однако из-за одного существенного недостатка в современных светодиодных гирляндах применяют смешанное подключение. Что за недостаток, разберем ниже.
- Недостатки последовательного подключения:
- При выходе из строя хотя бы одного элемента, не рабочей становится вся схема.
- Для питания большого количества led нужен источник с высоким напряжением.
Индикаторные светодиоды
Индикаторные светодиодные чипы наиболее распространены. Применяются для различной подсветки и индикации, от фонарей и светофоров до бытовой техники. Современные модификации обладают большой силой света, хотя это достаточно маломощные светодиоды.
Функцию отражателей, концентрирующих световой поток, выполняют стенки и опорная пластина. Приборы имеют прямоугольные торцы с диаметром 3-10 мм и выпуклые линзы. Для них требуется источник питания в 2,5-5 В (предел по току – 20-25 мА), а если используется интегрированный резистор – 12 В. Угол свечения бывает либо широким (110-140о), либо узким (15-45о). Светоотдача белых светодиодов находится на уровне 3-5 Лм.
Индикаторный диод обладает следующими преимуществами:
- небольшая стоимость;
- безопасные токи и напряжение светодиодов;
- высокий уровень защиты от внешних воздействий;
- небольшое потребление энергии с низкой теплоотдачей, позволяющей устройствам работать продолжительное время без охлаждающих радиаторов.
Среди индикаторных выделяют следующие типы светодиодов:
| Тип светодиода | Строение | Корпус | Цветовой диапазон | Угол рассеяния | Область применения |
| DIP | Самые маленькие, кристалл в выводном корпусе | Прямоугольный или цилиндрический, диаметр – от 3 до 10 мм. Имеет выпуклую линзу | Одно- и многоцветный (RGB), УФ и ИК | До 60о | Устройства индикации, световые табло, ёлочные украшения |
| Super Flux «Piranha» | Имеет четыре вывода для фиксации на плате | Прямоугольный, с линзой (5 или 3 мм) или без | Зелёный, красный, синий и белые с разной температурой | 40-120о | Подсветка дневных ходовых огней, автомобильных приборов и прочего |
| Straw Hat | Два вывода, кристалл расположен возле передней стенки | Цилиндрический, радиус линзы увеличен, высота уменьшена | Синий, зелёный, жёлтый, белый и красный светодиод | 100-140о | Используются, когда требуется равномерное освещение с небольшим энергопотреблением |
| SMD | Не имеют вывода, монтируются поверхностно | Типовой размерный ряд, часть с выпуклой линзой, другая – плоские светодиоды | Цветные и белые | 20-120о | Являются основой диодных лент |
Наиболее технологичной и популярной является группа SMD светодиодов.
Как узнать какой светодиод стоит в лампе
Самый простой вариант – если лампа полностью исправна. В этом случае надо просто измерить падение напряжения на любом из элементов. Если при подаче питания один или несколько элементов не светят (или все), надо идти другим путем.
Если лампа построена по схеме с драйвером, то на драйвере указано выходное напряжение в виде верхнего и нижнего пределов. Это связано с тем, что драйвер стабилизирует ток. Для этого ему надо изменять напряжение в определенных границах. Фактическое напряжение придется измерить мультиметром и убедиться, что оно в норме. Далее визуально (по дорожкам печатной платы) определить количество параллельных цепочек светодиодов в матрице и количество элементов в цепочке. Напряжение драйвера нужно разделить на число последовательно соединенных элементов. Если напряжение на драйвере не обозначено, то его можно лишь замерить по факту.
Драйвер на рабочий ток 300 мА и выходное напряжение 45-64 В.
Совет эксперта
Стариков Михаил
Старший инженер-электроник
Задать вопрос
Этот способ дает точный результат лишь с полностью исправной лампой. Если часть элементов (или все полностью) не горят, то для стабилизации тока драйвер будет уменьшать или увеличивать напряжение в пределах 10%. Для практических целей такой погрешности может быть достаточно, но об этом надо помнить.
Если светильник построен по схеме с балластным резистором и его сопротивление известно (или его можно измерить), то напряжение светодиода можно определить расчетным способом. Для этого надо знать рабочий ток. В этом случае надо рассчитать:
- падение напряжения на резисторе – Uрезистора=Iраб*Rрезистора;
- падение напряжения на цепочке LED – Uled=Uпитания – Uрезистора;
- разделить Uled на количество приборов в цепочке.
Если Iраб неизвестен, его можно принять равным 20-25 мА (схема с резистором применяется для маломощных фонарей). Точность будет приемлема для практических целей.
Светодиодные ленты SMD 3528 — характеристики и виды
Конструктивно любая светодиодная лента (СЛ) представляет собой гибкую пластиковую основу с токопроводящими дорожками, на которые установлены светодиоды того или иного типа с токоограничивающими резисторами.
На фото хорошо видно, что лента разделена на группы по 3 светодиода и по одному токоограничивающему резистору – общему для всей группы. Каждая группа рассчитана на питание 12 В, и все они соединены параллельно, образуя длинную ленту.
При необходимости укоротить ленту до нужной длины мы просто отрезаем нужное количество групп (место разреза отмечено пикрограммками ножниц) и подключаем отрезок все к тем же 12 В, соблюдая полярность
Поскольку лента на фото изображена монохромной (неважно, какого цвета), то она имеет всего два пятачка для подачи напряжения: подали – все светодиоды загорелись
Если у нас лента 3528 RGB, то пятачков будет 4: один общий, трое остальных отвечают за группу светодиодов своего цвета. Сами же диоды расположены поочередно: красный, синий, зеленый, красный, синий и т. д. Подавая на соответствующий пятачок напряжение, мы можем заставить светиться только светодиоды конкретного цвета.
В зависимости от необходимой удельной мощности плотность расположения диодов на одном метре может различаться. Наиболее популярная плотность для серии SMD 3528 – 240, 120 или 60 светодиодов на метр.
Расположение светодиодов на лентах SMD3528 240, 120 и 60 led
Вполне очевидно, что создаваемый одним метром ленты первого типа световой поток будет вдвое выше светового потока второй и вчетверо выше третьей. Это необходимо учитывать при выборе ленты, перед покупкой прочитав сопроводительную документацию. Ориентироваться в выборе можно как на создаваемый одним метром ленты световой поток, так и на потребляемую метром мощность.
Степень защиты
И последняя, очень важная характеристика любой светодиодной ленты – степень ее защиты от окружающей среды.
Наиболее распространенная и бюджетная будет иметь класс IP20 (защита от проникновения предметов размерами больше 12 мм). То есть она практически не защищена ни от пыли, ни от влаги. Припаяли детальки, да так все и оставили. Вполне очевидно, что эту ленту можно использовать только в закрытых сухих помещениях или встраивать в корпус с нужным классом защиты. Отличить ее от защищенных вариантов несложно даже визуально.
Если мы собираемся организовывать подсветку, скажем, в гараже или в ванной, то придется выбрать влагозащищенную ленту, покрытую силиконом с IP65 (полная защита от пыли и струй воды с любого направления.) Подойдет она и для ландшафтной подсветки, так как может работать под дождем.
Ну и, наконец, если лента у нас будет работать в воде, скажем, подсвечивать бассейн, то должна быть в силиконовом рукаве или полностью влита в силикон. Степень защиты таких лент – IP67 (кратковременное погружение в воду на глубину 1 м) или IP68 (постоянное погружение) в зависимости от материалов и исполнения.
Об отличиях нашей ленты от SMD 5050 и лент других типов говорить смысла нет – они те же, что и у светодиодов конкретного типа. А этот вопрос мы уже разобрали.
На этом беседу о светодиодах SMD 3528 и светодиодной ленте, собранной на базе этих полупроводников, можно закончить. Теперь мы знаем их характеристики и всегда сможем выбрать подходящие для наших целей.
0%
Для каких целей ты собираешь конструкцию?
Локальное освещение
Дежурный свет
Декоративная белая подсветка.
Декоративная цветная подсветка.
Общее освещение.
Какое питание будет у конструкции?
Батарейки
От сети 220В.
Бортовая сеть автомобиля
Аккумулятор достаточно большой емкости
Миниатюрные аккумуляторы
Характеристика сверхъярких светодиодов
Светодиоды высокой яркости (так более точно следует их называть) представляют собой результат развития технологий и научных изысканий. К этой группе светильников принято относить элементы мощностью от 1 Вт и силой тока от 300 мА. Поскольку четкой классификации LED приборов не вводилось, для обозначения этих устройств используются разные синонимы — суперяркие, ультраяркие или сверхяркие светодиоды.
Все эти термины являются следствием вольного перевода английского HB LED (High Brightness LED) — светодиоды высокой яркости. Никакого принципиального различия между ними нет, все эти названия относятся к единой группе светильников.
Более точную идентификацию можно произвести по анализу технологии изготовления. В производстве сверхярких светодиодов используются два типа полупроводников:
- AlInGaP. На базе этого материала создают красные, оранжевые, желтые и зеленые элементы;
- InGaN. Служит основой для изготовления синих, сине-зеленых, зеленых и белых светодиодов. Для производства последних дополнительно используется фосфор.
Особенности лент SMD5730
Применяя высокоэффективные светодиоды 5730, характеристики и свойства которых заключаются в высокой теплопроводности и низком сопротивлении, обеспечивают длительный срок службы устройства. Они устойчивы к вибрации, повышенной влажности окружающей среды и перепадам температуры. Достаточно малы, имеют широкий угол свечения и прекрасно подходят для любых поверхностей при монтаже. Их можно приобрести в катушках и лентах.
Многим нравится использовать светодиоды 5730, характеристики которых подходят для применения в различных устройствах, что является очень удобным как для обыкновенных пользователей, так и для дизайнеров
Они являются незаменимыми для освещения торговых и офисных помещений, где важной считается не только высокая энергоэффективность, но и комфортная светопередача
Для тех, кто использует светодиоды, маркировка, характеристика и свойства имеют немаловажное значение. У них есть ряд превосходств над своими предшественниками, а именно:. – люминофорные белые светодиоды номинальной мощностью в 0,5 Вт отличаются значительным сроком эксплуатации, стабильными показателями и качественным исполнением;- высокая устойчивость к перепадам температуры, вибрациям и повышенной влажности окружающей среды;- деградация светового потока – не больше чем 1% за 3000 часов работы;- корпус изготовлен из качественного термостойкого полимера, который выдерживает до +250 °С;- светодиоды полностью пригодны для пайки оплавлением
– люминофорные белые светодиоды номинальной мощностью в 0,5 Вт отличаются значительным сроком эксплуатации, стабильными показателями и качественным исполнением;- высокая устойчивость к перепадам температуры, вибрациям и повышенной влажности окружающей среды;- деградация светового потока – не больше чем 1% за 3000 часов работы;- корпус изготовлен из качественного термостойкого полимера, который выдерживает до +250 °С;- светодиоды полностью пригодны для пайки оплавлением.
Сверхяркие светодиоды – характеристики
Самой важной и определяющей характеристикой можно назвать рабочий ток. Из-за того, что диоды функционируют на постоянном получении ресурса, его превышение может привести к поломке всей конструкции
Средним значением сверхяркого изделия считается 15-20 мА. Ток одного из наиболее мощных диодов может достигать 1 А.
Сверхяркие светодиоды имеют различное напряжение. Оно, в зависимости от модели и назначения, может колебаться от 1.5 до 4 В. Как правило, именно этот показатель влияет на то, какой цвет излучения получается в результате. Например, низкое напряжение позволяет добиться инфракрасного цвета (1.5 В), тогда как наиболее высокое – белого (3.7 В).
Средняя мощность для довольно сильных диодов составляет 1 Вт, для стандартных изделий – 0.3 Вт.
Сверхяркие изделия продаются в различных цветовых решениях. В магазинах имеются янтарные, оранжевые, синие, зеленые, красные и белые модели. Последний вариант можно найти в трех различных оттенках: холодный, теплый и средний.
Смешанное подключение
Подобный способ подключения является самым оптимальным. По такому принципу собраны все светодиодные ленты. Он подразумевает комбинацию параллельного и последовательного подключения. Как он выполняется можно увидеть на фото:
Схема подразумевает включение параллельно не отдельных светодиодов, а последовательных цепочек из них. В результате этого даже при выходе из строя одной или нескольких цепочек, светодиодная гирлянда или лента будут по-прежнему одинаково светить.
Мы рассмотрели основные способы подключения простых светодиодов. Теперь разберем методы соединения мощных светодиодов, и с какими проблемами можно столкнуться при неправильном подключении.
Каковы основные характеристики светодиодов?
При выборе таких элементов для той или иной цели, каждый обращает внимание на их технические данные. Основное, на что следует обратить внимание, приобретая приборы на их основе:
- ток потребления;
- номинальное напряжение;
- потребляемая мощность;
- температура цвета;
- сила светового потока.
Это то, что мы можем увидеть на маркировке светодиодных ламп. На самом же деле, характеристик намного больше. О них сейчас и поговорим.
Ток потребления светодиода – что это такое
Ток потребления светодиода равен 0.02 А. Но это относится лишь к элементам с одним кристаллом. Существуют и более мощные световые диоды, в составе которых может быть 2, 3 и даже 4 кристалла. В этом случае ток потребления будет увеличиваться, кратно числу чипов. Именно этот параметр и диктует необходимость подбора резистора, который впаивается на вводе. В этом случае сопротивление светодиода не дает высокому току мгновенно сжечь LED элемент. Это может произойти по причине высокого тока сети.
RGB прожекторы с контроллером и пультом ДУ действительно хороши
Номинальное напряжение
Напряжение светодиода имеет прямую зависимость от его цвета. Это происходит по причине разности материалов для их изготовления. Рассмотрим эту зависимость.
| Цвет светодиода | Материал | Прямое напряжение при 20 мА | |
|---|---|---|---|
| Типовое значение (В) | Диапазон (В) | ||
| ИК | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| Красный | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Оранжевый | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Желтый | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Зеленый | GaP, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Голубой | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| Белый | Синий/УФ диод с люминофором | 3,6 | 2,7-4,3 |
Сопротивление световых диодов
Сам по себе один и тот же светодиод может иметь различное сопротивление. Меняется оно в зависимости от включения в цепь. В одну сторону – около 1 кОм, в другую – несколько МОм. Но здесь есть свой нюанс. Сопротивление светодиода нелинейно. Это значит, что оно может изменяться в зависимости от подаваемого на него напряжения. Чем выше напряжение, тем ниже будет сопротивление.
Точечный потолочный светильник на диодах очень экономичен
Светоотдача и угол свечения
Угол светового потока светодиодов может различаться, в зависимости от их формы и материала изготовления. Он не может превышать 120. По этой причине, если требуется большее рассеивание, применяют специальные отражатели и линзы. Это качество «направленного света» и способствует наибольшей силе светового потока, которая может достигать 300-350 Лм у одного светодиода на 3 Вт.
Мощность светодиодных ламп
Мощность светодиода – величина сугубо индивидуальная. Она может варьироваться в диапазоне от 0.5 до 3 Вт. Определить ее можно по закону Ома P = I×U, где I – сила тока, а U – напряжение светодиода.
Мощность – довольно важный показатель. Особенно когда необходимо рассчитать какой блок питания необходим для того или иного количества элементов.
Цветовая температура
Этот параметр схож с другими лампами. Наиболее приближены то температурному спектру к светодиодным люминесцентные лампы. Измеряется цветовая температура в К (Кельвин). Свечение может быть теплым (2700-3000К), нейтральным (3500-4000К) или холодным (5700-7000К). На самом деле оттенков много больше, здесь указаны основные.
На такой платформе могут быть сотни кристаллов
Размер чипа LED элемента
Этот параметр самостоятельно измерить при покупке не удастся и сейчас уважаемому читателю станет понятно почему. Самые распространенные размеры – это 45х45 mil и 30х30 mil (соответствуют 1 Вт), 24х40 mil (0.75 Вт) и 24х24 mil (0.5 Вт). Если перевести в более привычную систему измерений, то 30х30 mil будут равны 0.762х0.762мм.
Чипов (кристаллов) в одном светодиоде может быть много. Если элемент не имеет слоя люминофора (RGB – цветной), то количество кристаллов можно подсчитать.
Важно! Не стоит приобретать очень дешевые светодиоды китайского производства. Они могут оказаться не только низкого качества, но и характеристики их чаще всего завышены.
Подделку довольно тяжело отличить от оригинала при покупке
Принцип работы и устройство световых диодов
Светодиоды отличает от привычных осветительных приборов отсутствие в нем нити накала, хрупкой колбы и газа в ней. Это принципиально отличный от них элемент. Говоря научным языком, свечение создается за счет наличия в нем материалов р- и n-типа. Первые накапливают положительный заряд, а вторые – отрицательный. Материалы р-типа накапливают в себе электроны, в то время, как в n-типе образуются дырки (места, где электроны отсутствуют). В момент появления на контактах электрического заряда они устремляются к р-n-переходу, где каждый электрон инжектируется именно в р-тип. Со стороны обратного, отрицательного контакта n-типа в результате подобного движения и возникает свечение. Оно обусловлено выделением фотонов. При этом не все фотоны излучают видимый человеческим глазом свет. Сила, которая заставляет двигаться электроны, называется током светодиода.
Эта информация ни к чему обычному обывателю. Достаточно знать, что светодиод имеет прочный корпус и контакты, которых может быть от 2-х до 4-х, а также то, что каждый светодиод имеет свое номинальное напряжение, необходимое для свечения.
Устройство светового диода с пояснениями
Полезно знать! Подключение производится всегда в одинаковом порядке. Это значит, что если к контакту «-» на элементе подключить «+», то свечения не будет – материалы р-типа просто не смогут зарядиться, а значит не будет и движения к переходу.
Интересные факты.
Светодиодная лента.
Получение белого цвета. Есть три варианта. Первый – по технологии RGB. Включение всех трех цветов на 100% дает белый цвет. Во втором случае на линзу наносят три люминофора: голубой, красный и зеленый. Третий вариант заключается в нанесении красного и зеленого люминофора на оптическую систему голубого светодиода.
Работа при повышенных температурах. С ростом температуры в области p-n-перехода уменьшается яркость свечения. Причем у красных и желтых падение яркости больше, чем у синих и зеленых. Поэтому нужно использовать хороший теплоотвод и не допускать эксплуатации led при повышенных температурах.
Как готовят полупроводники? В основном по технологии металлоорганической эпитаксии в атмосфере особо чистых газов. Выращиваются пленки толщиной от ангстремов до микрон. Разные слои легируются примесями, которые дадут слою высокую концентрацию электронов или дырок, то есть сформируют n или p структуру полупроводника. Зачем пленки травят, создают контакты к n и p слоям и делят на чипы нужных размеров.
Чем хороша СОВ-технология? Тем, что кристаллы монтируются на металлическую подложку, которая одновременно выполняет функции радиатора. Таким образом получают отличный теплоотвод непосредственно от полупроводникового кристалла. Дополнительно можно получить разную форму светодиода, разную гибкость и и.п.
Что можно сделать из светодиодов своими руками?
Это вопрос очень интересный. И если отвечать на него развернуто, то на это уйдет очень много времени. Наиболее частое применение световых диодов – это подсветка подвесных и натяжных потолков, рабочей зоны на кухне или даже клавиатуры компьютера.
Мнение эксперта
Игорь Мармазов
Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО “АСП Северо-Запад”
“Для работы таких элементов необходим стабилизатор питания или контроллер. Его можно взять даже со старой китайской гирлянды. Многие «умельцы» пишут, что достаточно обычного понижающего трансформатора, но это не так. В этом случае диоды будут моргать.”
Стабилизатор для диодных ламп – подобный можно спаять самостоятельно
Стабилизатор тока – какую функцию он выполняет
Стабилизатор для светодиодов – это источник питания, который понижает напряжение и выравнивает ток. Другими словами, создает условия для нормальной работы элементов. При этом он защищает от повышения или падения напряжения на светодиодах. Существуют стабилизаторы, которые могут не только регулировать напряжение, обеспечивая плавное затухание световых элементов, но и управлять режимами цвета или мерцания. Они называются контроллерами. Подобные устройства можно увидеть на гирляндах. Так же они продаются в магазинах электротехники для коммутации с RGB-лентами. Такие контроллеры оснащаются пультами дистанционного управления.
Схема такого устройства не сложна, и при желании простейший стабилизатор можно изготовить и своими руками. Для этого понадобятся лишь небольшие знания в радиоэлектронике и умение держать в руках паяльник.
Схема подключения дневных ходовых огней на автомобиле
Дневные ходовые огни на автомобиль
Применение световых диодов в автомобильной промышленности довольно распространено. К примеру, ДХО изготавливаются исключительно с их помощью. Но если авто не оснащено ходовыми огнями, то их приобретение может ударить по карману. Многие автолюбители обходятся дешевой светодиодной лентой, но это не очень удачная мысль. Особенно, если сила ее светового потока невелика. Неплохим выходом может стать приобретение самоклеящейся ленты на диодах «Cree».
Вполне можно сделать ДХО и при помощи уже вышедших из строя, поместив внутрь старых корпусов новые, мощные диоды.
Важно! Дневные ходовые огни созданы именно для того, чтобы авто было заметно днем, а не ночью. Нет смысла проверять, как они будут светить, в темное время суток
ДХО должны быть заметны при свете солнца.
Такую рекламу легко можно сделать самостоятельно
Мигающие светодиоды – для чего это нужно?
Неплохим вариантом использования подобных элементов станет рекламное табло. Но если оно будет статично светиться, то это не привлечет должного внимания. Основной задачей является сборка и спайка щита – для этого нужны некоторые навыки, приобрести которые несложно. После сборки можно вмонтировать контроллер от той же гирлянды
В результате получается мигающая реклама, которая явно привлечет внимание
Цветомузыка на световых диодах – сложно ли ее сделать
Это работа уже не для новичков. Для того, чтобы собрать полноценную цветомузыку своими руками нужен не только точный расчет элементов, но и знания радиоэлектроники. Но все же простейший ее вариант вполне по силам каждому.
Простейшая цветомузыка – осталось подключить датчик звука
В магазинах радиоэлектроники всегда можно найти датчик звука, да и во многих современных выключателях он есть (свет по хлопку). Если у Вас есть светодиодная лента и стабилизатор, то пустив с блока питания «+» на полосу через подобную хлопушку можно добиться желаемого результата.
Индикатор напряжения: что делать, если он перегорел
Современные индикаторные отвертки состоят как раз из светового диода и сопротивлений с изолятором. Чаще всего это эбонитовая вставка. При перегорании элемента внутри его вполне можно заменить на новый. А цвет уже будет выбирать сам умелец.
Этот диод можно с легкостью заменить при желании
Еще один из вариантов – это изготовление прозвонки цепи. Для этого понадобится 2 пальчиковых батарейки, провода и световой диод. Соединив элементы питания последовательно, одну их ножек элемента припаиваем к плюсу батареи. Провода будут идти от другой ножки и от минуса батареи. В итоге при замыкании диод засветится (если полярность не перепутать).
Основные выводы
Мощные светодиоды выпускают многие производители, но наиболее популярными и зарекомендовавшими себя в качестве надежных являются следующие:
- Cree.
- Lumileds.
- Avago Technologies.
- OSRAM.
Среди наиболее важных характеристик мощных светодиодов выделяются: габариты матрицы, мощность, номинальный ток и напряжение, светимость, материал радиатора, количество и материал проводников для подключения полупроводникового кристалла, цветовая температура, производитель и цена. Наиболее ярким являются лед-элементы серии XHP линейки Cree. Светимость одного кристалла может достигать рекордных 1000 лм. Применение светильников с такими светотехническими характеристиками достаточно широко – от уличных фонарей и светосигнальных устройств до транспортных оптических систем.
Предыдущая СветодиодыПодробно о характеристиках светодиодных ламп Следующая СветодиодыСхемы драйвера для светодиода: принцип работы и как сделать своими руками
Основные выводы
Быстродействие и отличные технические характеристики светодиодных ламп сделали их самым популярным источником освещения. Правильно подобранные параметры прибора позволяют организовать эффективное освещение с наименьшими затратами электроэнергии
Выбирая лампочку, обязательно следует обратить внимание на ее мощность и светоотдачу. А чтобы прибор освещения идеально вписался в обстановку и исправно выполнял свои функции, нужно учесть цветовую температуру выбранных диодов
Предыдущая
СветодиодыКак подключить светодиод к 12 Вольтам
Следующая
СветодиодыЧто лучше ксенон или светодиодные лампы для авто
