Устройство и принцип действия светодиода

Содержание:

Принцип работы и характеристики

Новых принципов в основу работы COB-светодиодов не положено. Все тот же p-n переход из арсенид-галлия, фосфида индия или других материалов. Та же рекомбинация основных зарядов с излучением светового кванта при приложении прямого напряжения. Тот же монохроматический свет с узким спектром. Те же принципы получения недоступных цветов — при подаче питания излучение светодиодов (в оптическом диапазоне или УФ) инициирует свечение люминофора. Этот известный способ позволяет получить цвета, которых нельзя достичь при непосредственном свечении полупроводниковых переходов. Nакже никуда не делась проблема отведения тепла. Новизна элементов – только в технологии производства, позволяющей вывести светоизлучающие приборы на новый потребительский уровень.

Управление

Управление COB-светодиодом сводится к коммутации питающего напряжения, и в этом плане принципиальных отличий от обычных приборов нет. Включать и выключать такой элемент можно:

  • ручным выключателем на соответствующее напряжение;
  • электромагнитным реле или пускателем;
  • электронным ключом (транзистор, тиристор).

Надо только учитывать, что мощность такого светодиода может достигать 100 Вт, а рабочее напряжение – 220 В. Коммутационный элемент должен иметь соответствующие параметры.

Разновидности

Для изготовления светодиодные ленточных
полотен используются 2 технологии: SMD и DIP. По расположению источников света
они делятся на фронтальные (угол рассеивания света 120 градусов) и торцевые
(угол рассеивания света 90 градусов). Доступны модели с другими углами
рассеивания, предназначенные для фокусирования луча на отдельные предметы.

Некоторые производители выпускают полосы различных цветов и оттенков, в том числе нестандартных, совмещающие белые и RGB диоды, изделия типа бегущая волна (огонь), инфракрасные и ультрафиолетовые комплекты. Самая высокая популярность у изделий из SMD 3528 и 5050 SMD, отличающихся по цвету, яркости и количеству источников света на 1 метр.

Маркировка

Маркировка светодиодных лент достаточно сложная, важно уметь ее расшифровать

Например, в маркировке RT3-5000 12V White (3528, 300 LED,
W) указывается:

  • серия
    (первые буквы);
  • длина
    (4 цифры);
  • напряжение
    питания;
  • вид
    и количество диодов;
  • цвет
    основания.

Плотность
размещения светодиодов на ленте

У стандартных лент из светодиодов на одном метре может быть 30, 60, 90, 120, 240 чипов. Чтобы увеличить поток света, производятся ленточные изделия, на которых диоды расположены в 2 и 3 ряда (редко – в 4 ряда).

Величина светоотдачи

Светоотдачей называется отношение значения потока света к мощности. Этот параметр измеряется в люменах на ватт, поэтому зависит от того, из каких диодов изготовлена полоса и сколько их на одном метре. Например, один светодиод SMD 3014 потребляет 0,1 Вт. Если на метре их 120, световой поток будет 1200 лм, светоотдача – 1200/12 = 100 лм/Вт. Отдача света прямо пропорционально мощности, которая требуется для работы изделия определенной длины. 

Напряжение
питания и мощность

Степень защиты

Степень защиты в маркировке обозначается
буквами
IP и двумя цифрами.

Ленточные светодиодные изделия бывают:

  • без
    защиты (IP20);
  • защищенные
    от влаги нанесенным сверху эпоксидным покрытием (IP54 или IP65);
  • в
    трубке из силикона (IP67);
  • в
    трубке из силикона с заливкой эпоксидным составом (IP68).

Если указан уровень защиты IP33, то лента все равно не защищенная.

Цвет
свечения

На оттенок света рядовой потребитель
обращает особое внимание. Ему требуется или одноцветное, или многоцветное
освещение

К первому виду лед относятся изделия с белым, красным, зеленым, синим, желтым свечением. Реже встречаются полосы, лампочки которых излучают фиолетовый, бирюзовый, пурпурный, оранжевый или малиновый цвет. Белые светодиоды отличаются цветовой температурой (холодные, нейтральные, теплые). К нестандартным относятся полотна ультрафиолетового и инфракрасного цвета.

Многоцветные полосы производятся из RGB
и RGBW светодиодов. Они состоят из нескольких кристаллов разного цвета. Для
подключения кроме резистора требуется контроллер, распределяющий питание по
отдельным каналам.

Особенности использования и ремонта подобных приборов

Устройство и принцип действия светодиодных светильников подразумевают их эксплуатацию только с обычными выключателями. Не стоит использовать размыкатели, оборудованные неоновыми лампочками. Это может привести к слабому свечению при отключенной подаче электроэнергии. Само по себе это не страшно, к примеру, в санузле. Однако подобное свечение приводит к быстрой деградации LED-элементов.

Ремонт потолочных устройств и светодиодных светильников других типов производится только при полностью снятом напряжении. Не стоит надеяться, что разомкнутого выключателя достаточно. Несмотря на то что согласно ПУЭ через него должна проходить фаза, некоторые нерадивые электрики не утруждают себя проверками, разрывая нулевой провод. К тому же, даже если все сделано по правилам, поражение электрическим током вполне возможно. Так происходит при прохождении фазы через лампу накаливания к нулю. Если монтер в это время заземлен, то поражение электрическим током ему обеспечено.

Немного информации о ремонте таких приборов — в видеоролике, приведенном ниже.

Что такое светодиод и его принцип работы

Светодиод (СД, LED) представляет собой обычный полупроводниковый диод, изготовленный на основе кристаллов:

  • арсенида галлия, фосфида индия или селенида цинка – для излучателей оптического диапазона;
  • нитрида галлия – для приборов ультрафиолетового участка;
  • сульфида свинца – для элементов, излучающих в инфракрасном диапазоне.

Выбор данных материалов обусловлен тем, что p-n переход диодов, изготовленных из них, при приложении прямого напряжения излучает свет. У обычных диодов из кремния или германия такое свойство выражено очень слабо – свечение практически отсутствует.

Излучение светодиода не связано со степенью нагрева полупроводникового элемента, его вызывает переход электронов с одного энергетического уровня на другой при рекомбинации носителей зарядов (электронов и дырок). Свет, испускаемый в результате, является монохроматическим.

Особенностью такого излучения является очень узкий спектр, и выделить нужный цвет светофильтрами затруднительно. А некоторые цвета свечения (белый, синий) при таком принципе изготовления недостижимы. Поэтому в настоящее время распространена технология, при которой внешняя поверхность светодиода покрывается люминофором, а его свечение инициируется излучением p-n перехода (которое может быть видимым или лежать в УФ-диапазоне).

Электрические схемы подключения светодиодов

В этой части статьи рассмотрены способы подключения полупроводниковых источников света к сетям питания. Применение следующих правил и рекомендаций предотвратит повреждение и продлит срок службы светодиодов.

Подключение к сети 220 В

Вместо драйвера можно применить такой вариант подключения

Резистор R1 ограничивает силу тока. Конденсатор C1 – гасит колебания. Для расчета характеристик резистора используйте рассмотренный выше алгоритм.

Подключение светодиодов к сети питания 12 В

Эта схема подойдет для подключения светодиодов общей мощностью до 1 Вт

Она обеспечивает ток потребления до 245 мА, напряжение от 12 до 24 В. Исходя из приведенных параметров выбирают подходящие светодиоды.

Видео с пояснениями монтажа мощных светодиодов:

Watch this video on YouTube

Предыдущая ОсвещениеСхема подключения проходного выключателя с 2х мест: порядок выполнения монтажных работ
Следующая ОсвещениеКак сэкономить на качестве: розетки и выключатели, лучшие бренды производителей

Мощность

Мощность – не главный технический параметр при выборе лампочки LED, но его воспринимают как один из важнейших, поскольку от этого зависит потребление электроэнергии, экономичность. Если сравнивать с обыкновенными лампочками накаливания, они потребляют намного меньше энергии.

На корпусе, а также упаковке устройств LED есть маркировка мощности. Она находится в пределах от 3 до 25 Вт. В основном, параметр обозначается буквами «P» или «W». Люди, которые привыкли использовать лампы накаливания мощностью 100 Вт, могут приобрести светодиодную лампу мощностью 15 Вт, и она будет освещать комнату так же, но потреблять при этом меньше энергии.

Чипам требуется меньшее напряжение, но при этом они способны излучать большую яркость. Например, светодиодные изделия мощностью 10 Вт по яркости будут соответствовать классической лампочке накаливания мощностью 75 Вт. Чтобы узнать об остальных сравнительных характеристиках, изучите таблицу ниже.

Таблица соответствия яркости ламп накаливания и LED.

Приобретая LED-лампу, стоит помнить о том, что недорогие китайские изделия отличаются меньшей мощностью и не соответствуют указанной на упаковке маркировке. Разница между дорогой лампой и дешевой может колебаться в пределах 5 Вт. Такие осветительные устройства рекомендуется не покупать.

Применение светодиодов в моддинге

Светодиоды это одни из первых вещей, которые начали применять в моддинге, ведь еще в конце 1999 – начале 2000 года первые моддеры меняли в своих корпусах стоковые светодиоды наскучивших цветов на более яркие светодиоды интересных и необычных цветов. Кроме того, некоторые моддеры самостоятельно изготавливали вентиляторы со светодиодной подсветкой, светодиодные лампы подсветки для корпуса и прочие моддинг-аксессуары. С появлением оптических мышек, моддеры начали заменять в них стандартные светодиоды, а так же устанавливать дополнительные. Однако нельзя сказать что, с появлением серийных вентиляторов с подсветкой, применение светодиодов в моддинге ушло в историю, скорее оно перешло в разряд классики, как и раундинг проводов (который, как всем известно, вошел в метаболизм каждого моддера) и прорезка блоухолов. Действительно, в современных корпусах уже с завода стоят яркие светодиоды синего, белого и других цветов, но ведь мы же хотим сделать вещи уникальными и персонализированными, ведь для этого мы и занимаемся моддингом, а учитывая теперешнее распространение дешевых и мощных светодиодов, не использовать их в моддинге – грех =), посему их используют по полной программе: ими подсвечивают корпуса, клавиатуры, вентиляторы, гравировки, люминесцентные краски и так далее. Светодиоды отлично применимы там, где нужна локальная или компактная подсветка, яркая или наоборот тусклая, ими отлично подсвечивать систему водяного охлаждения и т.п.

Вентилятор со светодиодной подсветкой

гибкая LED лента

Гибкая светодиодная лампа

Светодиоды, в случае применения их в моддинге, обладают следующими преимуществами и недостатками.

Преимущества

  • Яркие и насыщенные цвета
  • Надежность (длительный срок службы)
  • Высокая эффективность
  • Практически не греются
  • Компактный размер

Недостатки

  • Легко перегорают при неправильном подключении
  • Далеко не plug-and-play, с точки зрения подключения

Принцип работы

При пропускании электрического тока через p-n-переход в прямом направлении носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).

Не все полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Лучшие излучатели относятся к прямозонным полупроводникам (то есть к таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), типа AIIIBV (например, GaAs или InP) и AIIBVI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).

Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. Советский жёлтый светодиод КЛ 101 на основе карбида кремния выпускался ещё в 70-х годах, однако имел очень низкую яркость. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.

Классификация: индикаторные и осветительные решения

Эксперты выделяют 2 основные категории светодиодов — индикаторные, а также осветительные. Первые предназначены главным образом для создания декоративного светового эффекта и используются как элемент украшения здания, комнаты, транспортного средства. Или же как инструмент стилизации текста — например, на рекламном баннере.

В свою очередь, есть осветительные светодиоды. Они предназначены для повышения яркости освещения в помещении или на определенном участке территории — например, если рассматривать светодиоды для авто. Соответствующего типа решения являются альтернативой применению обычных ламп и во многих случаях более выгодной с точки зрения энергоэффективности и экологичности.

Что делать с люминесцентными светильниками «Армстронг»?

Замена старых осветительных приборов на новые – это не всегда лишние затраты. Люминесцентные светильники не стоит сбрасывать со счетов. Так как устройство потолочных светодиодных светильников можно назвать довольно простым, старые приборы можно без труда модернизировать под новые трубки. В этом случае получится весьма существенная экономия. Алгоритм действий будет следующим.

Отключив питание, необходимо демонтировать люминесцентный светильник и вытащить лампы – они больше не понадобятся. Также необходимо удалить ЭПРУ (электронное пускорегулирующее устройство) и провода, оставив лишь посадочные места для цоколей. Снятые провода используются для коммутации по новой схеме. По ней должно получиться, что фаза подается на одну сторону трубки (контакт значения не имеет), а ноль на другую. Так получается из-за того, что на цоколе светодиодной трубки пары штырьков внутри замкнуты. А изготавливают трубки с двумя контактами только для того, чтобы они подходили к посадочным местам и были похожи на люминесцентные. Получается, что устройство светодиодных светильников «Армстронг» можно назвать даже не элементарным, а примитивным. Вся основная электроника находится внутри трубчатых ламп.

Угол излучения

Лампочки накаливания излучают свет во все стороны, так как имеют прозрачную колбу. В большинстве случаев это никому не мешает. Но если необходимо создать направленное освещение, такое излучение будет характеризоваться большими потерями. Светодиоды излучают свет пучком. Это означает, что подобных потерь не будет, так как свет направлен на определенные объекты.

Градус излучения в зависимости от вида лампочки.

Чтобы изделие могло осветить больше пространства, под колбой чипы устанавливают под разными углами. Если это ночник или точечная подсветка, не понадобится большой угол рассеивания. Для комнаты в квартире или доме приемлемым считается угол 180°. Если необходимо заполнить светом большое пространство, следует выбирать лампу с углом 270°.

Что такое светодиодное освещение

Светодиодное освещение – это одна из перспективных технологий искусственного освещения, базирующаяся на использовании светодиодных источников света.

Применение светодиодов в качестве источников света стало возможным после получения диодов, которые испускают белый спектр. Принцип действия led основывается на физике полупроводников. Диод представляет собой два соприкасающихся друг с другом полупроводниковых материалов, в одном из которых преобладают электроны, а в другом – положительный ионы. При прохождении через границу соприкосновения электрического тока происходит рекомбинация электронов и ионов. В результате электроны переходят на другой энергетический уровень, появляется избыток энергии. У светодиодов этот излишек выходит в виде светового излучения (в малой степени в виде тепла).

Схема появления излучения

В зависимости от используемых полупроводниковых веществ различается длина испускаемых световых волн. Самыми первыми (1962 год) были придуманы led-элементы, которые светили красным. Потом появились желтые и зеленые цвета. В 1971 году изобрели диод синего цвета, но лишь спустя 20 лет была придумана недорогая технология его изготовления.

Белый свет был придуман самым последним: в 1995 году. Но потребовалось еще несколько лет, чтобы создать лампочку, которая бы светила с яркостью, достаточной для бытового и промышленного применения.

С тех пор уже примерно 10-15 лет доля светодиодного освещения постоянно растет за счет многочисленных достоинств и постоянного снижения стоимости.

Качественная led-лампа состоит из нескольких элементов: цоколь, драйвер, радиатор, светодиод, рассеиватель (колба).

Конструкция LED лампы

Цоколь необходим для подключения к патрону светильника. Для удобства использования и взаимозаменяемости источников света цоколи у led выпускаются тех же видов, что и у других часто применяющихся ламп. Это винтовые е14, е27, штырьковые g4, g9, gu5,3 и другие.

Драйвер – самый важный элемент, который не видим глазу, он прячется в цоколе. Он стабилизирует поступающее напряжение, преобразует переменный ток в постоянный. За счет стабилизации электричества достигается долгий срок службы led-ламп и некоторые другие достоинства. Также драйвер питает светодиоды.

Драйвер состоит из микросхем, импульсного трансформатора, конденсаторов. Во многом высокая цена на светодиодные лампы объясняется ценой драйвера. Для снижения стоимости готовой лампочки производители заменяют этот элемент на простой блок питания. Блок питания не обеспечивает стабилизации тока и напряжения, что негативно сказывается на качестве источника света. Кроме того драйвер невозможно установить в миниатюрные лампочки: не хватает места.

Радиатор отводит от светодиода возникающее тепло

Чем он больше, тем лучше охлаждается источник света, что важно для мощных и больших ламп

Рассеиватель помогает распределить световой поток в пространстве, защищает корпус от пыли, влаги.

Светодиоды – основной рабочий элемент, за счет которого появляется свечение.

История светодиода

Первый светодиод был изготовлен в 1962 году, в Иллинойском университете, они излучали красный свет низкой интенсивности.

Отмечу, что полупроводниковый прибор диод, был известен ранее 60-х годов прошлого века. Обычный диод не излучает в видимом диапазоне. Видимое излучение начинается при определенной толщине p-n перехода диода и определенных материалах, из которых изготовлены слои p-n перехода.

светодиод

Цвет видимого излучения (длина волны) зависит от применяемого в диоде материала полупроводника. На фото видим красный светодиод.

До 90-х годов, светодиоды не находили применение в технологиях освещения, свет был тусклым и не годным для освещения. Только в 90-х годах, был изготовлен сверхяркий синий световой диод, годный для технологий освещения.

Примечательно, нет светодиодов излучающих белый свет. Чтобы добиться белого светодиодного излучения используется следующие технологии:

  1. В паре с цветным светодиодом используется линза, на которую наносят различное люминофорное покрытие. Нанося на линзу голубого светодиода, желтое люминофорное покрытие, получаем белый свет светодиода.
  2. Второй способ получить белый свет от светодиода, называется RGB. Смысл очень прост. На единой плате размещаются красные, зеленые, синие светодиоды. Именно по этому, эту технологию называют Red-Green-Blue (RGB). Смешивание этих излучений на линзе светодиода, дает монохромный белый свет. Недостаток RGB метода, слабая цветопередача (индекс CRI).
  3. На диод, излучающий невидимое ультрафиолетовое излучение, наносят цветное люминофорное покрытие, получают свет различного цвета.

Виды светодиодов по назначению

С тем, какими бывают светодиоды, стоит разобраться подробнее. Подобные изделия принято делить на две большие группы: осветительные и индикаторные. Каждый вид имеет свои преимущества и возможную область использования. Предлагаем ознакомиться с каждой группой более детально, чтобы лучше разбираться в широком ассортименте светодиодных изделий.

Светодиоды бывают разными

Индикаторные светодиоды: отличительные особенности

Индикаторные устройства благодаря своим характеристикам широко используются при выполнении цветовой индикации. Их используют для подсветки приборных панелей, дисплеев, а также ряда других изделий. При сравнительно небольшой мощности (менее 0,2 Вт) индикаторные светодиоды демонстрирую умеренную яркость.

Для индикаторов характерна умеренная яркость

Их принято делить на:

DIP светодиоды реализуют широкий спектр излучения

Super Flux «Piranha», используемые при оформлении рекламных вывесок

Straw Hat внешне похож на DIP

SMD светодиоды востребованы при изготовлении светодиодных лент

Осветительные светодиоды: отличительные особенности

Осветительные элементы входят в состав светодиодных ламп и лент, фар и других изделий, для которых важно обеспечить высокую интенсивность свечения. Обладают большой мощностью

Выпускаются в корпусах, допускающих поверхностный монтаж. Бывают только белого цвета (холодного или теплого). Выделяют:

SMD LED монтируют на медную или алюминиевую подложку

Матрица для COB

Filament LED – подходящее решение для подсветки

Плюсы и минусы осветительных светодиодов

К основным преимуществам осветительных светодиодов следует отнести:

  • энергосбережение, позволяющее сократить расходы на электричество;
  • различное цветовое свечение;
  • доступность выбора цветовой температуры;
  • различный угол pacceивaния света, позволяющий подобрать подходящий вариант для любого помещения;
  • небольшой кoэффициент пульcaции.

Светодиодное освещение может быть с различным цветовым свечением

Из недостатков следует отметить старение, сравнительно невысокий срок службы и нагрев.

Со временем интенсивность свечения уменьшиться

Преимущества и недостатки светодиодных лент

Основное достоинство светодиодных лент заключается в возможности их применения для формирования сложного декоративного освещения и в простате монтажа. Светодиодная лента делается на гибком основании и ей достаточно просто придать различные формы.

Цвет светодиодной ленты может быть практически любым. Существуют некоторые стандартные цвета монохромных светодиодных лент и разновидности их оттенков, а также многоцветные светодиодные ленты, способные менять цвет. К тому же их яркость достаточно просто регулировать.

Немаловажным достоинством светодиодных лент является срок их эксплуатации и потребляемая мощность, которая в разы меньше, по сравнению с другими источниками света. При соблюдении всех правил и рекомендаций по подключению от производителя, они могут проработать от 20 тысяч часов до 50 тысяч часов, а при принудительном уменьшении потребляемой мощности на 20% или 30% от номинала, срок их службы увеличится еще больше.

Основной недостаток светодиодных лент заключается в их сильной чувствительности к перегреву. Связано это именно с самими светодиодами, которые при нагреве выше 70 градусов по Цельсию начинают деградировать, что проявляется в изменении спектра излучаемого света и уменьшении яркости. В конце концов это приводит к перегоранию светодиода. Именно поэтому необходимо четко придерживаться всех рекомендаций по монтажу светодиодных лент и обязательно при необходимости использовать алюминиевый профиль для отвода тепла.

Часто задаваемые вопросы по светодиодным лентам

Что такое светодиодная лента?

Светодиодная лента – это гибкий длинный источник света, собранный на основе гибкой тонкой печатной платы, с одной стороны которой с определенным шагом размещены светодиоды и вспомогательные радиодетали.

Где используют светодиодную ленту?

Светодиодную ленту можно использовать как дополнительный источник света, в качестве подсветки определенных участков помещения, объектов, ветрин магазинов, а также для оформления рекламных вывесок и баннеров.

Какое напряжение питания у светодиодных лент?

Для подключения большинства продаваемых светодиодных лент требуется источник питания 12 В, реже 24 В. Существуют также светодиодные ленты, которые подключаются к сети 220 В.

Какая мощность у светодиодной ленты?

Мощность светодиодной ленты зависит от типа установленных светодиодов и от плотности их размещения на светодиодной ленте. На упаковке светодиодной ленты указывается мощность одного метра LED ленты.

Индикаторные led

Чтобы выбрать подходящий индикаторный ЛЕД-элемент, нужно ознакомиться с их видами и типами. В эту группу входят такие разновидности диодов: DIP, Super Flux «Piranha», Straw Hat, SMD. Все они отличаются конструкцией, размерами, яркостью излучения и т. д. Их применяют в разных сферах.

DIP светодиоды

Это разновидность светоизлучающих устройств, которые имеют выводной корпус и часто выпуклую линзу. Разные виды светодиодов из это группы отличаются формой и диаметром корпуса. Цилиндрические элементы имеют окружность колбы от 3 мм. Также в продаже есть диоды с прямоугольным корпусом.

Они имеют широкий спектральный диапазон, бывают одноцветными и многоцветными (RGB ленты). Однако их угол свечения не превышает 60°.

Их используют для уличной рекламы, индикаторов.

Super Flux Piranha

Этот вид светодиодов отличается самым высоким показателем по световому потоку. Он имеет прямоугольный корпус с 4 пинами (выводы), поэтому его можно жестко присоединить к плате.

В продаже есть светодиоды с красным, зеленым, синим и белым светом, последние отличаются цветовой температурой. Вы можете приобрести ЛЕД-элементы с линзой (3, 5 мм) или без нее. Угол, в пределах которого расходиться световой поток достаточно широкий – от 40° до 120°.

Пиранью монтируют в приборы автомобиля, дневные ходовые огни, магазинные вывески и т. д.

Straw Hat

Эти диоды еще называют «соломенная шляпа», это связано с их конструкцией. Они выглядят, как обычные led-лампочки с колбой в форме цилиндра и двумя выводами, но их высота меньше, а радиус линзы больше.

Светодиод размещен близко к передней стенке колбы, поэтому угол свечения достигает 100 – 140°. ЛЕД-устройства представлены в красном, синем, зеленом, желтом и белом цвете. Они излучают направленный световой поток, поэтому их применяют в качестве интерьерной подсветки или заменяют ими лампы аварийной сигнализации.

SMD светодиоды

Кроме выводных индикаторных светодиодов в продаже имеются устройства типа SMD. В эту группу входят цветные диоды с очень ярким светом, а также белые элементы с низкой мощностью (до 0.1 Вт) для поверхностной установки.

Размеры лампочек отличаются, например, изделие SMD 0603 – это сверхмалый светодиод, который используют для декоративной подсветки, монтируют в автомобильные лампы, приборные панели и т. д. Кроме того, выпускаются устройства 0805, 1210 и т. д. Лампочка может быть с линзой или без нее.

Чаще всего светодиоды типа SMD применяют для создания ЛЕД-лент. Это обусловлено тем, что их легко монтировать на основание.

Конструкция и угол рассеивания света

Светодиоды 1 Вт представляют собой сложные устройства, требующие высокотехнологичных методик производства. Они изготавливаются из разных материалов:

  • корпус — металл или термоустойчивый
    пластик;
  • линза — кварцевое стекло или специальный
    эпоксидный компаунд.

Основным элементом светодиода
служит излучающий кристалл. Он устанавливается на медном основании,
вмонтированном в корпус. Для организации светового пучка правильной формы
вокруг него установлен рефлектор, обеспечивающий компактность и направление
потока. Сверху на эластичном силиконовом слое устанавливается «плавающая»
линза. Отсутствие жесткого крепления позволяет ей без деформаций или разрушения
переносить тепловые расширения разнородных материалов.

Помимо корпуса большинство элементов имеют дополнительные теплоотводы из алюминия в форме звезды (они называются «Star»). Есть также круглые теплоотводы большого размера, рассчитанные на монтаж нескольких светодиодов. Есть также платы, лишенные собственных теплоотводов, корпус которых называется «Emitter».

Угол рассеивания — важный показатель, определяющий степень раскрытия светового конуса. он возникает при излучении кристаллом потока, отраженного рефрактором и усиленного линзой. Не следует считать, что этот конус имеет четко очерченную границу. Его пределами считается угол, стороны которого имеют световой поток, вдвое меньший, чем на осевой линии прибора. Чем меньше угол рассеивания, тем выше световой поток и яркость свечения. В то же время, эффективность покрытия площади будет ниже.

Считается, что наиболее качественными устройствами являются светодиоды с большим углом рассеивания, поскольку они могут использоваться для общего освещения помещений. Приборы LED 1W относятся к этой группе и демонстрируют высокие значения угла раскрытия — от 120° и выше.

Основные выводы

Светодиодные лампы
получили наибольшее распространение в форме груши, кукурузы и свечи. При этом
по назначению они разделяются на три основные вида – общие, направленные и
линейные. Кроме того, между собой они различаются по следующему ряду
технических характеристик:

  1. Сфере применения.
  2. Особенностям конструкции и параметрам производимого потока света.
  3. Разновидности применяемых led-кристаллов.
  4. Структуре цокольного элемента.
  5. Температуре цвета.
  6. Материалу охлаждающей части.
  7. Мощности.

При выборе светодиодной
лампы нужно учитывать не только ее светотехнические свойства, но также внешний
вид и его соответствие светильнику, параметры блока питания и управляющего
оборудования (диммера и контроллера).

Предыдущая
СветодиодыТехнические характеристики и схема подключения светодиодов SMD 5050
Следующая
СветодиодыКак сделать простой драйвер для светодиодов с питанием от 220 В своими руками

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector