Характеристики и сравнение SMD светодиодов (SMD LED) Оставить комментарий
“LED SMD” это аббревиатура для светодиодов поверхностного монтажа (от англ. Surface-Mount-Device Light-Emitting Diode) Корпусировка SMD LED представляет собой тип светодиодного модуля, который используется технологией поверхностного монтажа (SMT) для установки светодиодных чипов на печатную плату (PCB).
Но как же маркируются SMD (LED) светодиоды, какие бывают типы, какова мощность и характеристики? Каковы различия между светодиодными чипами (SMD)? Какой выбрать? С этими вопросами сталкиваются мастера и любители, которые впервые столкнулись с заменой или подбором подходящих SMD светодиодов и об этом мы поговорим в данной статье. Рынок светодиодов активно развиваются и выходят все новые и новые типы кристаллов которые порождают новые форм факторы.
Светодиоды используют в качестве высокоэффективных источников света, а собранные в LED ленты используются для освещения интерьера, уличного освещения и конечно же для подсветки LCD матриц ноутбуков, телевизоров и телефонов. В качестве источников света используются самые разнообразные типы светодиодных чипов. В приведенной статье мы постараемся разъяснить основные различия между ними и приведем сводную таблицу характеристик основных форм факторов LED.
Что означает четырехзначное число маркировки SMD LED?
Светодиодные чипы для поверхностного монтажа (SMD) идентифицируется по четырехзначному номеру. Этот код намного проще, чем вам может показаться – он просто указывает размер светодиодного чипа. Например, светодиод SMD 5050 имеет размер 5,0мм х 5,0мм, а SMD 8520 соответственно 8,5мм х 2,0мм.
Какие LED чипы самые лучшие?
3528 5050 и 5630 (5730) LED – это три наиболее часто используемые типоразмера применяемых для изготовлении гибкой осветительной светодиодной ленты. Эти 3 типа в настоящее время используются для домашнего и коммерческого освещения, чтобы заменить компактный флуоресцентные и другие лампы накаливания.
Такие типы светодиодов, как 3528, 5050, 2835 и 5630 по сути являются одним и тем же светодиодом, но с разным количеством кристаллов и в разных корпусах. При этом каждый имеет свои особенности: различную мощность и выходную яркость. 5630 (5730) LED и 5050 имеют широкое окно для выхода света, что позволяет уменьшить потери излучения на выходе. По этой причине 5630 (5730) LED самый яркий среди рассмотренных светодиодов и имеет наибольшую эффективность Люмен/Ватт.
Но как бы то ни было лучшим светодиодом является исключительно тот, который подходит больше всего для вашего проекта по параметрам.
Светодиоды формата 3528
Светодиод формата 3528 SMD разработан довольно давно и если сравнивать его по энергоэффективности с современными аналогами, то он им заметно уступает, но ввиду отлаженного массового производства является одним из самых доступных. 3528 имеет размеры 3,5 мм х 2,8 мм, что заметно меньше светодиода 5050, по этой причине светодиоды формата 3528 чаще встречаются в узких светодиодных лентах на 12 вольт. Один стандартный светодиод 3528 имеет мощность 0,06 Вт и при токе 20 мА дает световой поток около 6 Люмен. Эти светодиоды обычно располагают в количестве 60 шт/м, что соответствует мощности 4.8 Ватт (иногда 5 Ватт на метр). Один метр такой ленты, в зависимости от цветовой температуры, дает световой поток примерно 330-360 люмен, а это уже эквивалентно 40 Вт галогеновой лампе.
Кроме теплого и холодного белого цвета, эти диоды выпускают красными, зелеными, синими и желтыми.
Светодиодные ленты на 3528х светодиодах с плотностью 60 шт/м обычно используют для освещения или подсветки помещений и располагают на плинтусах, а нишах двухъярусных потолков в домах, барах, ресторанах, гостиницах и других местах.
Кроме стандартной плотности 60 SMD на метр, также бывают светодиодные ленты повышенной плотности 120 штук на метр. Мощность метра такой ленты составляет в среднем 9,6 Ватт (обычно варьируется а пределах 9…10 Вт/м светодиодной ленты), эти ленты также делают в разном цветовом диапазоне. Поскольку в ленте повышенной плотности используются те же 3528 светодиоды, что и в обычной, то световой поток в ней возрастает пропорционально в два раза и составляет примерно 660-720 люмен на метр, в зависимости от спектра светодиодов.
Ленты на 3528 SMD LED с плотностью 120 диодов на метр используют для тех же целей что и с плотностью 60 шт/м, но в тех случаях, когда нудно увеличить яркость освещения, и где мощности 4.8 Вт/м уже не достаточно.
В обеих типах лент светодиоды расположены группами по 3 шт и конечно же резать такие ленты при необходимости тоже нужно по 3 шт. В ленте 60 3528х SMD на метр период между группами составляет 50 мм, а в 120 3528х SMD на метр этот период сокращается до 25 мм на группу.
Также бывают довольно экзотичные ленты с плотностью 240 шт/м мощностью 19,2 Вт, они требуют питающее напряжение 24 В.
3528 SMD светодиоды не выделяют много тепла – к ним можно спокойно прикоснуться не опасаясь получить ожог. Тем не менее, даже ленты с плотностью 60 LED/м требуют печатную плату с шириной минимум 8 мм, а 120 LED/м ленты кроме ширины еще и имеют повышенную толщину проводников в 2 унции (oz) на квадратный фут, что соответствует толщине меди в 70 мкм. В любом случае столь малое тепловыделение позволяет располагать такие ленты в различных местах не беспокоясь о специальном охлаждении.
Как и в любых товарах эти светодиоды изготавливают разные производители и как правило более дорогие и известные бренды, например тот же Epistar, изготавливают наиболее энергоэффективные образцы с гарантированым сроком службы 50,000 часов при потере яркости на более 30% к концу срока. Дешевые варианты несколько менее яркие, как правило имеют меньший срок службы и частенько грешат на разброс параметров от партии к партии, потому мы не рекомендуем использовать в своих решениях дешевые светодиоды из разных партий.
Светодиоды 3528 удвоенной мощности
Светодиоды 3528 удвоенной мощности имеют тот же размер, что и стандартные 3528. Они выпускаются с такими же спектрами, но обладают в два раза большей мощностью. Светодиодные ленты на таких диодах с плотностью 120 шт на метр потребляют 19,2 Вт на метр (варьируется от 19 до 20 Вт/м).
Такие мощные 3528 светодиоды располагают на лентах шириной 10мм и толщиной меди 2 унции (oz) на квадратный фут (70 мкм), такие требования диктованы необходимостью рассеивать в двое большее тепловыделение без установки дополнительного радиатора. Эти светодиодные ленты выпускают только с 24-вольтным питанием. Такое напряжение выбрано с целью уменьшить ток в проводниках. Световой поток таких лент составляет 1320-1440 люмен на метр (в зависимости от спектра). Ввиду высокой яркости, такие ленты используют не только в качестве подсветки, но и в качестве основного освещения в замен люминесцентным или галогеновым лампам.
Светодиоды SMD формата 5050
Размер таких светодиодов составляет соответственно 5 мм х 5 мм, что заметно больше, чем 3528 SMD. Мало кто знает, что по в сущности один чип SMD 5050 содержит в одном корпусе три (редко четыре) 3528 отдельных LED. По этой причине их световой поток ровно в 3 раза выше, чем у 3528 и составляет 18 Люмен.
Светодиоды формата 5050 обычно устанавливают с плотностью 60 LED на метр ленты, что дает мощность 14,4 Вт на метр при питании в различных версиях 12/24 вольта (разброс мощности 14…15 Вт на метр LED/ленты). Световой поток такой ленты составляет 990-1080 люмен на метр, в зависимости от спектра. Лента на 5050 светодиодах обычно дает равномерное и яркое освещение поверхностей. При покупке готовых лент мы рекомендуем покупать ленты в, которых чипы одного светодиода соединяются не параллельно, а последовательно.
Выпускаются в следующих цветах:
Холодный и теплый белый (бывают также с другими цветовыми температурами изготавливаемые по спец заказу).
Одноцветные – красный, зеленый, синий, желтый.
Трехцветные RGB (красный, зеленый, синий) в одном корпусе.
Четырехцветные RGBW (красный, зеленый, синий, белый) в одном корпусе (рис).
Ленты 60 SMD/м 5050 LED как правило, используются для общего освещения помещений, таких как коридоры, для замены люминесцентных ламп, в домах, барах, ресторанах, гостиницах и других местах.
5050 SMD RGB светодиоды для освещения
Светодиоды RGB 5050 SMD фактически включают в себя три чипа каждый разного цвета свечения. Каждый из кристаллов может управляться отдельно Таким образом, подключив ленту из таких светодиодов к контроллеру путем смешения трех компонент можно получать практически любой цвет вплоть до белого. Лента RGBW очень похожа на трехцветную, но имеет дополнительный белый белым чип для повышения яркости в белой области спектра.
GB 5050 светодиодные ленты обычно выпускают в двух вариантах:
• 30 светодиодов на метр (7.2 – 7.5 Вт на метр LED ленты), дает интенсивность 500 люмен на метр и зачастую используется для мягкой художественной подсветки.
• 60 светодиодов на метр (14.4 – 15 Вт/м LED ленты) производит до 1000 люмен на метр, больше подходит для рекламных вывесок, фасадов зданий, и прочих местах, где требуется яркая цветная подсветка.
LED SMD формата 3014, 3020 и 4014
Новые виды светодиодов, например, 3014 и 3020 LED SMD имеют намного меньшие размеры и гораздо более эффективны, чем многие более ранние варианты SMD светодиодов. Производители светодиодов стремятся не уменьшать мощность с уменьшением размера, а сохранять ее.
LED SMD 3014 и LED 4014 – это малогабаритные современные и мощные источники мощностью 0,1 и 0,2 Вт соответственно. Световой поток белых типов светодиодов в пересчете на ватт мощности составляет от 120 до 140 Люмен на ватт. При этом наиболее близки к верхнему световому порогу светодиоды типа 4014. Кристалл светодиода выполнен весьма традиционно – из сплава нитрата индия и нитрита галлия, которые дают световое излучение в области синего спектра. Высокий КПД этих светодиодов достигается благодаря малому пути прохождения светового потока через трансформатор спектра и малой площади внутренних переотражений.
Высокая мощность при малой площади вынуждает использовать дополнительный теплоотвод. Для этой цели анод светодиода имеет увеличенную площадь и выступает в роли теплоотвода. Таким образом светодиоды формата 3014 (3.0 mm х 1.4 mm) и особенно 4014 (4.0 mm х 1.4 mm) можно расположить с большей плотностью на метр, что позволит получить не только большую яркость на единицу длинны ленты, но и даже уменьшить потребление Ватт/Люмен. благодаря своим малым размерам такие диоды можно встретить в универсальных LED подсветках матриц ноутбука которые критичны к толщине и яркости.
LED SMD формата 2835
Светодиоды формата 2835 тоже относительно новый форм-фактор на рынке. Они имеют размеры 2,8 мм х 3,5 и по большей части распространены только белые версии 2835 чипов. Обращаем внимание на то, что по размерам они похожи на 3528, но имеют совершенно другие характеристики, чтобы вы их не путали приведем фотографию сравнения этих двух светодиодов.
Светодиоды 2835 активно вытесняет формат 5050 ввиду большей эффективности. Если сравнить 2835 с 5050, то первые производят на 20% больше света, что позволяет сократить потребление энергии (2835 SMD потребляют 0.2 Вт, а 5050 SMD – 0.24 Вт). При установке с плотностью 60 шт на метр получают ленту мощностью около 12 Вт на метр по сравнению с 14.4 Вт/м для 5050 SMD. Такое снижение потребления позволяет снизить нагрев, что позволяет увеличить плотность установки светодиодов. По этой причине выпускаются ленты с плотностью 120 светодиодов типа 2835 на метр, что дает мощность 24 Вт/м, при световом потоке до 2600 люмен на метр.
Для наглядности приведем сравнение
• Холодный белый 5050 SMD 60 LED (14.4 Вт / м) = 1080 люмен на метр
• Холодный белый 2835 SMD 60 LED (12 Вт / м) = 1300 люмен на метр
• Холодный белый 2835 SMD 120 LED (24 Вт / м) = 2600 люмен на метр
Светодиоды 2835 также устанавливаются на ленты шириной 10мм и толщиной меди 2 унции (oz) на квадратный фут (70 мкм) для лучшего отвода тепла и меньших потерях тока в проводниках. Скорее всего этот вид SMD светодиодов будет наиболее популярен в ближайшие годы ввиду неоспоримых преимуществ.
LED SMD формата 5630
Светодиоды формата 5630 существуют уже несколько лет. Ранее их устанавливали только на жесткие алюминиевые пластины для обеспечения должного охлаждения, и лишь недавно стали использоваться в светодиодных лентах. Светодиоды 5630 SMD имеют размеры 5.6mm х 3.0mm. Больший светодиод не всегда означает большую яркость излучения, но в этом случае 5630 SMD LED имеет больший световой поток, чем распространенный 5050 SMD LED.
Один такой светодиод способен давать световой поток 50 Люмен. Качественные чипы 5630 с плотностью 60 LED/м ленты могут давать до 2700 люмен. (Дешевые чипы 5630 могут давать до 2000 люмен на метр.)
Светодиодные ленты на основе 5630 SMD LED выделяют больше тепла, чем многие другие светодиоды. По этой причине их рекомендуется устанавливать на толстый алюминий, или использовать любой другой дополнительный теплоотвод. Без дополнительного охлаждения светодиодные ленты быстро потеряют яркость и вскоре выйдут из строя из-за тепловой деструкции кристалла. Вообще для всех светодиодов перегрев – главная причина преждевременного входа из строя. При работе по 8 часов в день, при недостаточном охлаждении светодиод будет терять до 20% яркости в год.
По причине перегрева не выпускают водонепроницаемые ленты на 5630х светодиодах.
Кроме этих светодиодов есть еще масса специализированых ультраярких которые используются для малогабаритных фонарей или для подсветки матриц мониторов, телевизоров, телефонов и планшетов. Со специализироваными светодиодами, которые применяются в LED телевизорах и мониторах вы можете ознакомится в соответствующем разделе нашего магазина.
Ниже приведем сводную таблицу характеристик наиболее распространенных светодиодов, кроме типовых напряжений в аналогичных размерах попадаются светодиоды на 6 и 9в в этом случае ток светодиода уменьшается пропорционально напряжению.
Какие светодиоды самые яркие?
28 5 октября 2017 (9269)
С каждым годом светодиодные источники освещения набирают популярность в использовании в домашнем обиходе. Светодиоды стали вытеснять обычные лампы накаливания. Это обусловлено тем, что светодиоды не только потребляют минимальное количество электроэнергии, но и создают действительно довольно яркое и комфортное освещение. Оно комфортное для глаз.
С помощью светодиодных лент можно декорировать предметы интерьера или в целом помещение. Большинство потенциальных потребителей при покупке осветительных приборов задаются вопросом о том, какие светодиоды самые яркие. Чтобы сделать правильный выбор необходимо придерживать нескольких особенностей и учитывать технические характеристики светодиодов.
Светодиоды: классификация, характеристики и преимущества
Сегодня в магазинах и торговых точках можно встретить на прилавках огромное количество светодиодов, которые существенно отличаются по типу и виду друг от друга. Иногда из-за неопытности потребителя, продавцы стараются продать более низкого качества товар, который является для магазина не рентабельным.
Консультанты, демонстрируя определенный вид светодиода говорят, что он более качественный и яркий в отличие от других аналогов. Однако это совершенно не так. К выбору светодиодов нужно отнестись ответственно. От количества потребляемой энергии напрямую зависит яркость светодиодов.
Классификация светодиодов
По типам их можно классифицировать на 220, 24 и 12 В. Есть светодиоды и с более низкими требованиями по количеству переменного тока. В них встраивают специальные резисторы. Изделия с известной маркировкой от производителя SMD 3528/5050 пользуются большим спросом у потребителей.
Если рассматривать другие маркировки последнего поколения, например, SMD 2835/5730/5630. Данные изделия светят максимально ярко. У этой группы светодиодов показатели люмен намного выше остальных маркировок. Если рассматривать мощность светового потока, то она выглядит следующим образом:
— От 4.5 до 5 Люмен для SMD 3528.
— От 12 до 14 Люмен для SMD 5050.
— От 24 до 28 Люмен для SMD 2835.
— До 75 Люмен для SMD 5630.
— До 75 Люмен для SMD 5730.
SMD 5730 является самым мощным и может подойти для любой сферы использования.
Преимущества светодиодов
Несколько лет назад светодиодные ленты стали отличным аналогом замены обычному освещению. Всего несколько изделий могут заменить помогут существенно сэкономить электроэнергии и избавиться от обычных лампочек. Светодиоды способны максимально экономить электроэнергию в вечернее и ночное время суток, а также в прохладное время года.
Основными преимуществами можно выделить:
— Экономичность потребления электроэнергии.
— Имеют высокую к скачкам и перенапряжениям в сетях.
— Разнообразный спектр применения в разных сферах.
Печатная плата светодиодов
Печатная плата позволяет максимально точно определить качество светодиодной ленты. Рекомендуется выбирать изделия с гибкой конструкцией. Она получила название «FPC». При выборе нужно обратить особое внимание на полупроводники и качество их нанесения. Если плата качественная, то в ней можно наблюдать использование прокатной меди. Чтобы обеспечить низкий уровень сопротивляемости качественная плата должна быть двухсторонней. Двухсторонняя плата позволяет обеспечить мягкое и равномерное свечение по всему периметру.
В платах низкого качества производитель используется обычное напыление. За счет маленькой толщины такого напыления печатная плата светодиода за короткий срок приходит в неисправное состояние. Чтобы отличить напыление от прокатной меди, следует проводник потереть. Напыление быстро сотрется, поэтому такое изделие не рекомендуется покупать.
Производитель SMD: какого лучше выбрать
Лидерами по производству SMD во всем мире считаются производители европейских стран. Это известные производители торговых марок «Sveteco», «Technology», «Geniled», «CreeJoliet». Изделия европейских производителей отличаются высоким качеством, мощным уровнем света и длительным ресурсом. За ними идут российские производители, которые успешно заявили о себе и удерживают лидирующие позиции. Это торговые марки «LUX» и «LEDCraft». У изделий превосходное соотношении цены, производительности и качества. Можно отметить еще одного производителя – это Epistar, продукция которого имеет очень низкую стоимость и достойное качество.
Специалисты предупреждают, что слишком яркий свет губительно влияет на сетчатку глазу. Поэтому мощные светодиоды стоит устанавливать в больших помещениях, например, бассейнах, конференц-залах, производственных цехах. С мощным световым потоком светодиоды нужно правильно устанавливать. Они должны располагаться так, чтобы в разных частях помещения было равномерное освещение. Высокий уровень яркости может негативно сказаться на общем виде интерьера.
Следует помнить, что, если при покупке у Вас возникает вопрос о том, какие светодиоды самые яркие, посоветуйтесь со специалистом. Дорогие изделия отвечают все требованиям безопасности и качеству. Лучше заплатить немного дороже за светодиоды, но в дальнейшем существенно экономить на потреблении электроэнергии на протяжении долгого времени. Однако, выбор остается только за потребителем.
Сравнение светодиодов: виды, типы, классификация, характеристики и назначение
Современный рынок осветительных приборов в значительной степени состоит из светодиодных светильников, являющихся устройствами нового поколения. Они активно применяются в качестве источников света как для городского и домашнего освещения, так и для подсветки матриц различных технических устройств. Светодиодные чипы крайне разнообразны по габаритам, функциональным и техническим характеристикам, энергоэффективности и области применения. Проведя их сравнение, можно с лёгкостью выбрать подходящий прибор в 2020 году.
Устройство и принцип работы светодиодов
Светодиодом называется прибор-полупроводник, способный преобразовывать электрический ток в видимое световое излучение. Часто применяемое обозначение светодиода ЛЕД является абберевиатурой light-emitting diode – светоизлучающий диод.
В отличие от ламп, излучение которых лежит в широком спектре, кристалл светодиода по внешнему полю излучает конкретный цвет. Диапазон освещения определяется химическими особенностями полупроводников, используемых в каждом случае.
Все модели светодиодов содержат следующие элементы:
- катод, отвечающий за подачу отрицательной части волны постоянного тока на полупроводниковый кристалл;
- анод, осуществляющий подачу положительной части волны на кристалл;
- рассеиватель, увеличивающий угол свечения;
- рефлектор, который отражает световой поток на рассеиватель;
- кристалл или чип полупроводника, осуществляющий излучение светового потока, используя p-n переход.
Устройство светодиода
Конструкция диода включает два полупроводника, легированных разными примесями. Один из них содержит свободные электроны, а второй – отверстия (дырки). Это обеспечивает p-n переход между полупроводниками, когда электроны переходят от донора к реципиенту, занимая свободные отверстия и выделяя фотоны. Данная реакция возможна при наличии источника постоянного тока. На практике применяются гетероструктуры – многослойные полупроводники, имеющие самый маленький вес.
Зная, какие бывают светодиоды по мощности и по внешнему виду, можно выбрать прибор для разных случаев. Они делятся на две большие группы:
- Индикаторные. Маленькие светодиоды относительно небольшой мощности с умеренной яркостью. Применяются для цветовой индикации, при подсветке приборных панелей и прочего.
- Осветительные. Их мощность может доходить до нескольких десятков Ватт, за счёт чего достигается свечение высокой интенсивности. Используются в составе светодиодных лент и ламп для освещения помещений, в фарах и иных приборах.
Основные параметры светодиодов
Перед тем, как рассматривать особенности существующих конструкций, следует ознакомиться с основными характеристиками приборов:
- Светоотдача, или эффективность (Лм/Вт). Является отношением светового потока к используемой мощности. Эта величина высчитывается перед тем, как определить применимость диодов для различных осветительных систем. Модели 2020 года обладают показателями 120-140 Лм/Вт, то есть в несколько раз больше, чем у ламп накаливания.
- Цветовая температура (Кельвины). Применяется в следующих диапазонах:
- 2500-3000 К – тёплый белый свет (WW);
- 4000-5000 К – нейтральный белый свет (NW);
- 6500-95000 К – холодный белый свет (CW).
Обратите внимание! Нейтральный свет диодов считается оптимальным для офисной работы, так как подсвечиваемые предметы имеют наибольшую чёткость.
Также выделяют цветные (синий, красный, жёлтый, зелёный) и RGB световые диоды.
3. Мощность светодиода (Вт, мА). Необходима для выбора подходящего источника питания. Диоды бывают:
- малой мощности – менее 0,5 Вт (20-60 мА);
- средней мощности – от 0,5 до 3 Вт (100-700 мА);
- большой мощности – более чем 3 ватта (от 1000 мА).
Обратите внимание! Чтобы продлить срок службы блока питания, его необходимо выбирать с запасом в 15-20%, превышающим реальную мощность светодиода.
4. Угол свечения (градусы). Обычно составляет 120-140 о , для индикаторных – 15-45 о .
5. Ресурс, или деградация (часы). Определяет длительность эксплуатации. На ресурс влияют:
- токовая деградация, когда через световые диоды пропускается избыточная сила тока;
- температурная деградация, возникающая при некачественном отводе электронной энергии.
Обратите внимание! Чтобы лучшие светодиоды прослужили заявленное количество часов, температура в точке пайки должна быть не более 65 о С.
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 (110-140 о ), либо узким (15-45 о ). Светоотдача белых светодиодов находится на уровне 3-5 Лм.
Строение индикаторного светодиода
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 60 о | 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 | 40-120 о | 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 | 100-140 о | 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 | 20-120 о | Являются основой диодных лент |
Наиболее технологичной и популярной является группа SMD светодиодов.
Сравнение SMD светодиодов
Применение SMD диодов повсеместно. Эти относительно маломощные светодиоды являются основой лампочек общего освещения, индикаторных панелей и систем аварийного освещения. Наибольшей популярностью пользуются светодиодные ленты на СМД диодах. Существуют и их вариации в виде модулей и линеек, где используются планарные светодиоды.
Определить тип и размер корпусов SMD диодов можно по маркировке, цифры которой обозначают ширину и длину. Новые модификации конструируются на группах, состоящих из четырёх равных по мощности светодиодов разных цветов – «G+R+W+B». Это увеличивает светоотдачу и расширяет световые оттенки, поэтому такой тип светодиодов самый яркий.
Классификация светодиодов по типоразмерам следующая:
| Маркировка SMD | 3528 | 5630 | 3014 | 5050 | 5730-05 | 5730-1 | 2835 |
| Световой поток, Лм | 5 | 40 | 8 | 15 | 40 | 100 | 25 |
| Мощность, Вт | 0,06 | 0,5 | 0,07 | 0,2 | 0,5 | 1 | 0,2 |
| Температура, о С | до 65 | до 80 | до 65 | до 65 | до 80 | до 80 | до 65 |
| Ток, мА | 20 | 150 | 30 | 60 | 150 | 30 | 60 |
| Напряжение, А | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | 3,4 | 3,4 | 3,4 |
| Габариты, мм | 3,5х2,8 | 5,3х3 | 3х1,4 | 5х5 | 4,8х3 | 4,8х3 | 2,8х3,5 |
Таблица включает усреднённые технические характеристики, которые показывают лучшие светодиоды с белым светом. Самые мощные лампы холодного и тёплого белого света обладают меньшим световым потоком и, имея равную яркость светодиодов, дают лучшее освещение, чем цветные.
Обратите внимание! Светоотдача тёплых тонов может быть на 10% меньше той, что отражают маркировка и характеристики, а холодных – на 10% больше, поэтому они самые энергоэффективные.
Реальные технические характеристики и качество светодиодов в значительной степени определяет марка светодиодов, причём колебания могут доходить до 15%. Качественные светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же устройства неизвестных китайских производителей, занесённые в каталог, обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже 0,09.
Такие низкие показатели мощности объясняются тем, что внутри корпуса смонтирован кристалл меньшего размера. Это характерно для низкокачественной китайской продукции. Поэтому, самостоятельно проектируя источник питания, стоит стремиться к реальным показателям тока в нагрузке, равным около 95% от заявленного. При небольшой недогрузке можно увеличить рабочий ресурс даже для устройств, где используются не самые лучшие светодиоды.
Осветительные светодиоды
Выбирая, какие светодиоды самые яркие, стоит остановиться на осветительных. Это сверхмощные светодиоды с высокой интенсивностью излучения. Выпускаются исключительно в белом цвете, тёплом и холодном, корпус предназначен для поверхностного монтажа. Используются в лампах и светодиодных лентах, фарах, фонарях и прочем, где необходимы мощные сверхъяркие светодиоды.
Не существует естественных кристаллов, излучающих белый свет. Поэтому, чтобы создать светодиоды белого свечения, используются различные технологии, основанные на смешивании трёх основных цветов (RGB). Цветовая температура определяется способом их сочетания. Популярным методом является покрытие кристалла слоями люминофора, каждый из которых отвечает за один из трёх базовых цветов. Другой способ заключается в нанесении пары слоёв люминофора на голубой кристалл.
Можно выделить следующие преимущества осветительных диодов:
- различное цветовое свечение;
- возможность выбора световой температуры;
- энергосбережение, сокращающее расходы электричества;
- малый коэффициент пульсации;
- разнообразная рассеиваемая мощность.
Строение осветительного светодиода
Среди осветительных выделяются следующие виды светодиодов:
| Тип светодиода | Строение | Корпус | Угол рассеяния | Область применения |
| SMD | Кристалл, покрытый люминофором, размещён на алюминиевой либо медной подложке, отводящей тепло | В основном прямоугольный, с линзой или без | 100-130 о | Переносные фонари, светодиодные лампы и ленты, фары авто |
| COB | Большое количество светодиодов SMD в едином корпусе, покрытом люминофором | Имеют вид матрицы, чаще всего прямоугольной | до 180 о | Только для освещения без узконаправленного излучения |
| Filament | Кристаллы покрыты люминофором и установлены на стеклянную подложку | Цилиндрическая подложка | 360 о | Декоративная подсветка помещений |
| PCB Star | Один кристалл большой площадью на подложке из алюминия | Подложка в форме шестерёнки или звезды | 120 о | Мощные прожекторы и ручные фонари |
Обратите внимание! Спектр свечения Filament намного приятнее для человеческого глаза, чем виды SMD и COB, и схож со светом ламп накаливания.
Типы светодиодов: особенности
Решая, какие светодиоды лучше для освещения, стоит учесть, что по величине светового потока сверхъяркий PCB Star лидирует, хоть и является разновидностью SMD диодов. Разница заключается в том, что он является точечным мощным источником света, а не совокупностью кристаллов, что упрощает фокусировку. По этой причине эти мощные сверхъяркие светодиоды удобно применять для фонаря.
Наиболее универсальными являются SMD светодиоды. Можно выделить следующие преимущества этого типа:
- высокая энергоэффективность;
- прочный полимерный корпус;
- средняя стоимость;
- ремонтопригодность;
- длительный период эксплуатации;
- хороший показатель охлаждаемости за счёт применения радиатора.
Данные светодиоды повышенной яркости имеют и недостатки:
- меньшая эффективная освещённость, чем у Filament;
- неравномерное распределение светового потока в различных направлениях;
- бьющий направленный свет.
Филаментные приборы являются более технологичными. Такая модель представляет собой стеклянную полоску, металлизированную с обеих сторон, за счёт чего подаётся питание. Сверху на полоску приклеено некоторое количество светодиодов, покрытое люминофором. Полоски, несущие мощные светодиоды, помещаются в стеклянную колбу, имеющую вид привычной лампочки с гелием. По сути филаментная лампочка является COB диодом, помещённым в газовую среду.
К преимуществам Filament диодов относится следующее:
- равномерность светового потока в разных направлениях;
- яркий свет, не «режущий» глаза;
- высокая энергоэффективность;
- длительный период эксплуатации;
- привычный вид колбы;
- возможность утилизации с бытовыми отходами.
Можно выделить и ряд недостатков:
- хрупкий стеклянный корпус;
- высокая стоимость;
- у дешёвых моделей – плохая охлаждаемость;
- непригодность к ремонту.
Видео по теме (на примере сравнения лент SMD диодов 3528, 5050, 5630, 5730):
Если у вас остались вопросы после прочтения статьи «Сравнение светодиодов: виды, типы, классификация, характеристики и назначение», задайте их в комментарии, мы обязательно постараемся дополнить материал ответами на них.
Виды светодиодов, маркировка и параметры
Эта статья раскрывает секреты светодиодов, которые известны только профильным специалистам. Вы узнаете какие виды led выпускаются промышленностью, познакомитесь с технологиями их изготовления и характеристиками. Отдельный раздел посвящен особенностям модельного ряда светодиодов, применяемых в лентах и светильниках.
Мы расскажем как распознать маркировку светоизлучающих диодов, как узнать параметры светодиода, определить расположение анода/катода по малозаметным признакам. Вы убедитесь, что обычная линейка поможет узнать типоразмер smd-диода и затем найти о нем необходимую информацию.
1. Всё о видах светодиодов
Вначале светодиоды применялись лишь в качестве индикаторов на аппаратуре и оборудовании. Яркость индикаторных светоизлучающих диодов была невелика, и их свечение было хорошо заметно только в темноте. Изделия отличались выводной конструкцией – из круглого корпуса выходили два вывода (анод и катод).
С развитием технологий и появлением потребности в альтернативных источниках света появились более мощные и яркие диоды. Результатом многолетних разработок стали SMD-диоды и многокристальные COB-диоды. Они используются в современных светильниках, люстрах и прожекторах, выгодно отличаясь от ламп накаливания и галогеновых большей светоотдачей и яркостью, достигающей нескольких тысяч люменов.
2. Главные три типа светодиодов
Рассмотрим более подробно основные виды светоизлучающих диодов, имеющие различное конструктивное исполнение и производимые по разной технологии.
Выводные светодиоды
Для выводных светодиодов характерно наличие, так называемых, «ножек», предназначенных для их монтажа в отверстиях печатной платы. Этот тип продукции применяется для индикации и подсветки.
Отдельные модификации используются в бытовых фонарях, переносных светильниках, «лазерных» указках. Встречаются 3 типовых модификации корпусов:
Круглой формы 3, 5, 8 мм
Прямоугольные светодиоды «Пиранья»
Цилиндрические светодиоды
SMD светодиоды
SMD светодиоды устанавливаются на плату методом поверхностного монтажа. Их основой является светодиодный чип (кристалл), размещенный в прямоугольном или квадратном корпусе. Плюсовой и минусовой выводы выполнены в виде металлических полосок.
Процесс создания СМД-диода состоит из четырех этапов: выращиванию кристалла, планарной обработки пленки, бинирования (сортировки чипов по категориям – бинам), размещения полученных чипов в специализированный корпус. Кристаллы выращиваются при помощи технологии, использующей металлоорганическую эпитаксию: послойное наращивание кристаллической структуры и создание контактных отводов от каждого p-n перехода.
Выращенные кристаллы размещаются на подложке, отводящей излишки тепла. При наличии эффективного теплоотвода даже мощные модели работают в стабильном рабочем режиме. Срок беспроблемной службы составляет несколько лет.
На поверхность готовых чипов наносят один из вариантов оптического покрытия, чаще всего люминофор. На мощных светоизлучающих диодах монтируют пластиковую фокусирующую линзу, формирующую диаграмму направленности светового потока.
Светодиодные светильники комплектуются сборкой SMD-диодов, обеспечивающей требуемую величину светового излучения, измеряемую в люменах.
COB-светодиоды
Идея COB-матрицы состоит в размещении большого числа светодиодных элементов на общей подложке. Такое решение обеспечивает более высокую плотность кристаллов на единицу площади по сравнению с SMD-технологией (дискретные чипы в отдельных корпусах).
В итоге компактная матрица излучает суммарный световой поток с лучшей интенсивностью и однородностью. Керамическая или алюминиевая подложка с диодами герметично заливается люминофором. Для отвода излишков тепла готовая плата устанавливается на радиатор.
COB-диоды соединяются последовательно в кластеры. При питании 9 вольт – 3 штуки, 12 вольт – 4 штуки. Рабочий ток нормируется, исходя из вида используемых кристаллов. Соединение созданных кластерных цепочек выполняется параллельно в соответствии с требуемой выходной мощностью/яркостью.
3. Основные параметры светодиодов в светодиодных лампах, ленте, светильниках
При выборе светотехнического устройства необходимо принимать во внимание параметры установленных в нем светоизлучающих диодов. Рассмотрим главные характеристики.
Однокристальные светодиоды имеют среднюю величину рабочего тока в пределах 200 mA. В многокристальных чипах ток соответственно выше. Нестабильность тока, выдаваемого драйвером (блоком питания), негативно сказывается на интенсивности свечения и длительности службы. Увеличение тока является причиной повышения цветовой температуры и оттенка свечения чипа.
Напряжение
Для электропитания светодиодов используются специальные драйверы, обеспечивающие стабильность тока. Напряжение «плавает» в границах, отличающихся для различных моделей. В таблице ниже можно посмотреть виды светодиодов по напряжению.
| Цвет | Длина волны | Напряжение |
| Инфракрасный | от 769 нм | до 1.9 В |
| Красный | 610-760 нм | от 1.6 до 2.03 В |
| Оранжевый | 590-610 нм | от 2.03 до 2.1 В |
| Желтый | 570-590 нм | от 2.1 до 2.2 В |
| Зеленый | 500-570 нм | от 2.2 до 3.5 В |
| Синий | 450-500 нм | от 2.5 до 3.7 В |
| Фиолетовый | 400-450 нм | от 2.8 до 4 В |
| УльтраФиолетовый | до 400 нм | от 3.1 до 4.4 В |
| Белый | широкий спектр | от 3 до 3.7 В |
А вот светодиодная лента запитывается стабилизированным напряжением. Токовая характеристика задается токоограничивающими резисторами.
Мощность
Этот параметр требуется для расчета нагрузки и подбора блока электропитания. Он вычисляется с помощью простой формулы P = U х I.
Мощность led может быть:
- малой – менее 0,5 ватт;
- средней – 0,5-3 ватта;
- большой – от 3 ватт.
Световой поток
Светодиоды формируют световой поток с углом рассеивания 100-120 градусов. Для лучшей фокусировки излучения устанавливаются специальные купольные линзы.
Цветовая температура
От цветовой температуры светового излучения зависит комфортность зрительного восприятия искусственного светодиодного освещения. В продаже представлены линейки светоизлучающих диодов с разным оттенком белого свечения:
- 2700-3500 Кельвинов – теплое;
- 23500-5000 Кельвинов – нейтральное/дневное;
- выше 5000 Кельвинов – холодное.
Габариты
Светодиоды различаются по типоразмеру и габаритам. Измерение длины и ширины изделия позволяет точно определить модификацию SMD-светодиода.
Виды SMD светодиодов и их особенности
Рассмотрим классификацию СМД-диодов по особенностям исполнения, а также наиболее популярные модели, используемые в разнообразной светотехнической продукции.
Одно-, двух-, трехкристальные SMD светодиоды
Однокристальные – состоят из одного монохромного кристалла и отличаются уровнем мощности/яркости. Маломощные модели потребляют ток до 20 мА и выдают световой поток величиной 5-50mCd и 100-2000mCd в зависимости от модификации. Кристалл закрывается линзой, имеющей плоскую или сферическую форму. Для работы более мощных светодиодов требуется ток 50 мА — 1 А и конструкция с эффективным теплоотводом.
Многокристальные – содержат разное число кристаллов, позволяющее обеспечивать нужную яркость и цветовую палитру свечения. Значение рабочего напряжения бывает различным и нормируется производителями. Например, продукция компании Cree работает при электропитании 6-72 В с мощностью до 25 Вт.
Цвет свечения
Светодиоды выпускаются в 2 разновидностях, отличающихся способом цветообразования:
- одноцветные – на базе однокристальных чипов, излучающих свечение белого, желтого и других основных цветов;
- мультицветные – имеют трех кристальную структуру, состоящую из чипов, которые светятся красным/зеленым/синим цветом. Эти базовые цвета микшируются, позволяя создавать сотни цветовых оттенков. Световые потоки от 3 кристаллов объединяются в единый световой пучок при помощи оптической линзы или без нее за счет их пространственного сложения. Для регулировки цветовой палитры и яркости применяется RGB контроллер.
Типоразмер
Типоразмеры смд-диодов кодируются четырехзначным числом, обозначающим их линейные размеры. Вот наиболее распространенные варианты:
SMD3528 – маломощная модель, имеющая низкую энергоэффективность. Экономичное по цене решение для неярких светодиодных лент. Прямоугольный корпус размером 3,5х2,8х1,4 мм.
SMD5050 – чип из 3 кристаллов 3528 с зеленым, красным, синим свечением и втрое увеличенной суммарной яркостью. Габариты 5,0х5,0х1,6 мм. Квадратный корпус с шестью выводами.
SMD2835 – однокристальный чип с небольшим энергопотреблением при довольно высокой мощности. Размер 2,8х3,5х0,8 мм. Увеличение площади контактов позволило улучшить отвод тепла. Слой люминофорного покрытия увеличивает интенсивность светового потока.
SMD5630 – разновидность мощного светоизлучающего прибора с высокой яркостью. Размер 5,6х3,0х0,77 мм. Оснащен четырьмя выводами.
SMD5730 – является практически полным аналогом предыдущей модели. Встречаются модификации 5730-05 и 5730-1.
SMD3014 – вариация мощного led-источника с величиной светового пучка 9-11 Люменов. Выпускаются на базе чипов, имеющих различное число кристаллов. Увеличенная площадь теплоотводящей подложки способствует эффективному отводу тепловой энергии.
Можно встретить смд-светодиоды типоразмера 3030, 7020, 8520, используемые гораздо реже. Производители периодически выпускают на рынок новые светодиоды, параметры и характеристики которых значительно отличаются. Задача как определить параметры светодиода решается аналогично другим моделям.
Рейтинг SMD-светодиодов
| Место | Производитель | Страна | Особенности продукции |
| 1 | CREE | США | Использование высокоэффективных материалов InGaN с запатентованной подложкой G SIC ® |
| 2 | NICHIA | Япония | Служит калибровочным эталоном световых и излучаемых величин для светодиодных изделий, применяемым в Национальном институте передовых промышленных наук и технологий (AIST). Отличается равномерным пространственным распределением света, отличной температурной стабильностью и воспроизводимостью освещения |
| 3 | TOYODA GOSEI | Япония | Известна светодиодом, воспроизводящим свет на 99% приближенный к солнечному. Разрабатывает модули глубокого ультрафиолетового света, эффективного в борьбе с вирусами и бактериями |
| 4 | OSRAM | Германия | Много инновационных разработок, таких как светодиоды UV-C, излучающие в УФ-спектре и способные обеззараживать воздух, воду, рабочие поверхности. Производит светоизлучающие диоды практически всех видов |
| 5 | Lumileds | Европа | Славится высоким качеством, благодаря строгому контролю материалов и технологических процессов, всестороннему тестированию готовых изделий |
Как правильно расшифровать маркировку?
Маркировка смд светодиодов предоставляет пользователю краткую информацию
об изделиях. Например, перед нами светоизлучающий диод,
маркированный SMD 2835 UWC 5. Расшифровываем: типоразмер
2835 с габаритами 2,8×3,5 мм, мощностью 0,5 Вт, белый оттенок свечения.
| Тип SMD | Кол-во кристаллов | Габариты, мм |
| 3528 | 1 | 3,5х2,8х1,4 |
| 5050 | 3 / 4 | 5х5х1,6 |
| 5630 | 1 | 5,6х3х0,75 |
| 5730 | 1 / 2 | 5,7х3х0,75 |
| 3014 | 1 | 3х1,4х0,75 |
| 2835 | 1 | 2,8х3,5х0,8 |
Как определить светодиод по внешнему виду?
Измеряете габариты диода с помощью любой линейки. Ищете размеры в таблице, определяете тип изделия и смотрите его характеристики.
| Тип SMD | Кол-во кристаллов | Габариты, мм | Мощность, Вт | Ток, мА | Светопоток, Лм |
| 3528 | 1 | 3,5х2,8х1,4 | 0,02 / 0,06 | 20 | 5-7 |
| 5050 | 3 / 4 | 5х5х1,6 | 0,02 | 60 / 80 | 18-20 |
| 5630 | 1 | 5,6х3х0,75 | 0,2-0,4 | 150 | 58 |
| 5730 | 1 / 2 | 5,7х3х0,75 | 0,5 / 1 | 150 / 300 | 50 / 158 |
| 3014 | 1 | 3х1,4х0,75 | 0,1-0,12 | 30 | 9-13 |
| 2835 | 1 | 2,8х3,5х0,8 | 0,2 / 0,5 / 1 | 60 / 150 / 300 | 20 / 50 / 100 |
Как определить полярность светодиода?
В прозрачном корпусе выводного светодиода можно увидеть анод и катод характерной формы.
На SMD-корпусах виден угловой срез, указывающий на катодный вывод. На тыльной стороне размещена площадка теплоотвода, смещенная в сторону анода.
Еще одним указателем полярности являются пиктограммы: треугольник, буквы П и Т. Направление буквенных выступов и вершины треугольника указывает на катод.