Светодиод в металлическом корпусе
Обновлено: 16.05.2024
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:
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?
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.
Светодиоды АЛ, 3Л
Cветоизлучающие (СИД) и излучающие диоды АЛ, 3Л – полупроводниковые источники излучения с прямым напряжением от 1,35В до 3,0В и силой прямого тока от 5мА до 300мА. Сила света при этом в зависимости от номинала варьируется от 0,02мкд до 350мкд.
Представленные излучающие диоды подразделяются на три типа: светоизлучающие диоды (СИД), излучающие диоды инфракрасного диапазона (ИК) и знакосинтезирующие индикаторные светодиоды (АЛ304 красного и зеленого свечения). Широко распространены и другие названия светодиодов: индикаторные светодиоды, круглые DIP светодиоды (Dual In-line Package), DIL светодиоды (Dual In-Line – "в два ряда"), LED светодиоды (Light Emitting Diode).
Фосфидогалиевые эпитаксиальные светодиоды АЛ, 3Л представлены несколькими вариантами цветового свечения: красный, желтый, зеленый. Инфракрасные излучающие диоды арсенидогаллиевые мезаэпитаксиальные или мезадиффузионные.
Изготавливаются в металлостеклянном или в металлическом корпусе с оптически прозрачным или диффузно-рассеивающим компаундом, а также в пластмассовом корпусе. Вывода однонаправленные радиальные, гибкие, проволочного типа. Анодный вывод немного длиннее, иногда утолщенный, а катодный вывод может маркироваться небольшим срезом корпуса.
При подключении необходимо соблюдать полярность. Также запрещено подключать светодиоды напрямую к источнику питания. В качестве ограничительного стабилизатора тока необходимо использовать резисторы. При этом на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов подключается отдельный токоограничивающий резистор, что распространяется и на параллельное включение.
Некоторые светодиоды и излучающие диоды АЛ, 3Л дополнительно маркируются цветными точками или ободками на корпусе.
Монтаж осуществляется по THT-технологии (выводы монтируются непосредственно в сквозные отверстия печатной платы) с помощью пайки. Излучающие диоды типов АЛ119, 3Л119, АЛ123, 3Л123, АЛ124, 3Л124 закрепляются на дополнительных теплоотводящих радиаторах.
Повышенная рабочая температура среды составляет не более +85°С, пониженная рабочая температура – не ниже -60°С. Потери мощности не превышают 500 мВт. Угол свечения от 8° до 120°. Срок службы не менее 15 000 ч.
Светодиоды АЛ, 3Л применяются в качестве светоизлучающих источников в различных устройствах освещения и декоративно-красочной подсветки. Диоды инфракрасного диапазона излучения АЛ, 3Л применяются в устройствах дистанционного управления, фотонных линиях связи, приемо-передающих устройствах, различных датчиках.
Более подробные характеристики, расшифровка маркировки, габаритные размеры с указанием цоколёвки полярности светодиодов и излучающих диодов АЛ, 3Л указаны ниже.
Гарантийный срок работы поставляемых нашей компанией светодиодов и излучающих диодов АЛ, 3Л составляет 2 года, что подкрепляется соответствующими документами по качеству.
Окончательная цена на светодиоды и излучающие диоды АЛ, 3Л зависит от количества, сроков поставки, производителя, страны происхождения и формы оплаты.
Светодиоды 3мм напряжения 3 V
Выводной светодиод 3 мм. - Белая прозрачная линза. Цвет свечения инфракрасный. - Черная матовая л..
Светодиоды 3мм зеленые (зеленая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Зеленая матовая линза. Цвет свечения зеленый. Выводные светодиоды применяю..
Светодиоды 3мм (выводы 15мм)
Выводной светодиод 3 мм. Красная матовая (белая прозрачная) линза. Цвет свечения красный. Рабочее ..
Светодиоды 3мм белые (белая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения белый. Выводные светодиоды применяются ..
Светодиоды 3мм белые (прозрачная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения белый. Выводные светодиоды применяют..
Светодиоды 3мм белые мигающие (белая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения белый. Выводные мигающие светодиоды при..
Светодиоды 3мм белые теплые (прозрачная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения белый теплый. Выводные светодиоды пр..
Светодиоды 3мм двухцветные (белая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения красный-зеленый. Выводные светодиоды пр..
Светодиоды 3мм двухцветные (прозрачная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения синий-красный. Выводные светодиоды п..
Светодиоды 3мм двухцветные 3 вывода (белая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения синий-красный. 3-выводные светодиоды пр..
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения красный-зеленый. 3-выводные светодиоды ..
Светодиоды 3мм двухцветные 3 вывода (прозрачная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения синий-красный. 3-выводные светодиоды..
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения красный-зеленый. 3-выводные светодио..
Светодиоды 3мм двухцветные мигающие (прозрачная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения красный-зеленый. Выводные мигающие с..
Светодиоды 3мм двухцветные мигающие (цветная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Цветная линза (красная матовая, синяя матовая, белая матовая и белая прозра..
Светодиоды 3мм желтые (желтая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Желтая матовая линза. Цвет свечения желтый. Выводные светодиоды применяютс..
Светодиоды 3мм желтые мигающие (белая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения желтый. Выводные мигающие светодиоды пр..
Светодиоды 3мм желтый (белая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения желтый. Выводные светодиоды применяются..
Светодиоды 3мм желтый (прозрачная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения желтый. Выводные светодиоды применяю..
Светодиоды 3мм зеленые (выводы 15мм)
Светодиоды 3мм зеленые (прозрачная линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая прозрачная линза. Цвет свечения зеленый. Выводные светодиоды применя..
Светодиоды 3мм зеленый (белая матовая линза)
Выводной светодиод 3 мм. Белая матовая линза. Цвет свечения зеленый. Выводные светодиоды применяютс..
Светодиоды
Применение мощных светодиодов 1W довольно разнообразное – от устройств полноценного освещения до под..
Cветодиоды 1W Emitter (Nichia)
Светодиоды японской компании Nichia обладают высокой яркостью и применяются в десятках сфер современ..
Cветодиоды 1W Emitter цветные
Cветодиоды 1W Star
Сверхяркие светодиоды 1Вт, с подложкой, повышенная яркость. Мощные светодиоды зачастую применяются ..
Cветодиоды 1W Star (Nichia)
Cветодиоды 1W Star цветные
Cветодиоды 3W Emitter
Применение мощных светодиодов 3W довольно разнообразное – от устройств полноценного освещения до под..
Cветодиоды 3W Emitter (Nichia)
Cветодиоды 3W Emitter цветные
Cветодиоды 3W Star
Сверхяркие светодиоды 3Вт, с подложкой, повышенная яркость. Мощные светодиоды зачастую применяются п..
Cветодиоды 3W Star цветные
Сверхяркие светодиоды 3Вт, с подложкой, повышенная яркость. Мощные светодиоды зачастую применяются ..
Cветодиоды 5W Emitter
Применение мощных светодиодов 5W довольно разнообразное – от устройств полноценного освещения до под..
Cветодиоды 5W Emitter цветные
Сверхяркие светодиоды 5Вт, повышенная яркость. При монтаже светодиода 5 Вт необходимо использовать ..
Cветодиоды 5W Star
Сверхяркие светодиоды 5Вт, с подложкой, повышенная яркость. Мощные светодиоды зачастую применяются п..
Cветодиоды 5W Star цветные
SMD модуль для прожектора 10W
SMD модуль для прожектора 10W 220v - специальный светодиодный источник света, линейный постоянный то..
SMD модуль для прожектора 20W
SMD модуль для прожектора 20W 220v - специальный светодиодный источник света, линейный постоянный то..
SMD модуль для прожектора 30W
SMD модуль для прожектора 30W 220v - специальный светодиодный источник света, линейный постоянный то..
SMD модуль для прожектора 50W
SMD модуль для прожектора 50W 220v - специальный светодиодный источник света, линейный постоянный то..
SMD модуль для прожектора 90W
SMD модуль для прожектора 90W 220v - специальный светодиодный источник света, линейный постоянный то..
Драйвер 1-3х10W 5-24v
Драйвер светодиода Cree 1-3x10W. Данный драйвер представляет собой источник постоянного стабилизиров..
Драйвер 100W 12-24v
Драйвер 100 Ватт 12-24 В, входное напряжение 12-24 Вольт, выходное напряжение на светодиод (матрицу)..
Драйвер 10W 12-24v
Драйвер 10 Ватт 12-24 В, входное напряжение 12-24 Вольт, выходное напряжение на светодиод (матрицу) ..
Драйвер 10W 3-15v
Драйвер светодиода Cree 10W. Данный драйвер представляет собой источник постоянного стабилизированно..
Читайте также: