Светодиоды параметры и характеристики

Основные параметры и характеристики светодиодов

Светодиод – прибор, испускающий световой поток, изготовленный с применением полупроводников, размеры которого очень малы. Полупроводимость и рекомбинации на месте контакта полупроводников позволяют светодиодам преобразовывать протекающий через них ток в свет без громоздких реконструкций.

Определение «рекомбинация» в физике означает исчезновение пары носителей с последующим выделением энергии.

Аббревиатура диода пишется так – СД (светодиод) или LED.

Из чего производят?

Светодиод содержит кристалл, выращенный или наращенный из химических элементов. Его основой являются полупроводники, которые помещены в корпус. Технологии производства могут отличаться в зависимости от вида диода. Также электрические компоненты могут быть с добавлениями различных легирующих элементов, придающих улучшение основным характеристикам. А как это сделано, мы рассмотрим ниже.

Виды

На данный момент существует большое количество диодов.

Классификация:

1. индикаторные (3 мм, 5 мм, 10 мм);
2. осветительные.

Еще диоды делятся по способу установки или пайки на плату. Вышеупомянутые виды диодов крепятся двумя разными способами.

Индикаторные

Так выглядят индикаторные диоды разных цветов

Зачастую их относят к DIP-типу. Короткий вывод у них – катод, а длинный – анод. К данному виду диодов можно отнести сверхяркие или Super Flux. Жаргонное название – «пиранья». Такие диоды могут быть разными по цвету, но все они – в квадратном корпусе с двумя парами выводов. Применяются в автокомпонентах, рекламных конструкциях и декоративных подсветках. Делают светодиоды повсеместно, существует множество разных брендов. Размер кристалла измеряют в миллиметрах.

Они излучают невидимый инфракрасный свет, применимы в пультах с дистанционным управлением, широко используются для подсветки мониторов и экранов. Существуют и органические диоды, с их помощью работают ЖК-экраны, мониторы и телевизоры.

Осветительные

Для электроосвещения помещения применимы диоды, генерирующие белый свет. Существует три оттенка – холодно-белый, тепло-белый и белый. RGB-технология используется для получения светодиода со свечением белого цвета. Данный метод самый дешевый и используется повсеместно, но следует помнить, что он не совсем подходит для освещения. При свечении диода искажаются естественные оттенки и цвета.

Второй метод заключается в следующем: диод излучает ультрафиолет, невидимый для глаз, его покрывают тремя видами люминофора, благодаря чему возникает голубой, зеленый и красный цвета. Когда цвета соединяются в одно целое, получается белый цвет.

Третий метод практически аналогичен второму. Отличается тем, что используют голубой диод, при этом наносят два типа люминофора (желтый и зеленый), и получается тот же белый цвет.

Кристалл светодиода покрыт несколькими слоями люминофора или линзами. Это зависит от того, где используется диод. Напряжение подается непосредственно на корпус, когда диод уже установлен. Количество диодов на основании может быть разным.

Помимо SMD-типа есть и СОВ-тип. Разница между ними в том, что на одну плату напаивают множество кристаллов и накрывают их люминофором или линзой. Основание также служит теплоотводом и изготовлено из алюминия или меди. Данная технология дает возможность получить яркий световой поток с малой площади подложки. Также она намного проще в применении и дешевле в плане изготовления. СОВ-светодиод горит гораздо ярче.

Данный тип используют всегда только для освещения, а SMD могут применять и в подсветке, и в декоративном освещении. Светильник SMD более практичен, так как поломавшийся диод можно заменить в любое время, а вот с СОВ такого не сделаешь. В случае поломки одного диода придется менять всю плату.

Технические характеристики

Важные параметры светодиодов – ток, напряжение, мощность, световой поток, размеры и рассеивающий угол. Существует специальная таблица, где есть описание и все характеристики.

Итак, рассмотрим каждую характеристику по очереди.

Рабочий ток

Только при наличии нужной силы тока на диоде он срабатывает. Данная характеристика ключевая, если ей пренебречь, то диод быстро выйдет из строя. К примеру, если светодиод рассчитан на 0,03 мА, то никак нельзя подать на него больше. Диод молниеносно перегревается и выходит со строя.

Ток для работы светодиодов абсолютно разный, зависит от мощности диода. Во всех осветительных приборах установлен драйвер, выдающий именно ту силу тока, которая необходима для светодиодов.

При необходимости подключения еще одного диода в готовую схему, необходимо знать его характеристики и вместе с ним подключить драйвер или токоограничивающий резистор.

Например, светодиод в 100 ватт – очень мощный.

Напряжение

Напряжение напрямую зависит от используемых в диоде полупроводников. Напряжение светодиодов в зависимости от цвета можно узнать исходя из того, что светодиоды изготавливают из разных материалов. Если сказать проще – светодиоды разных цветов работают от разного напряжения.

Светодиодные ленты на практике запитывают от драйверов, имеющих постоянный ток на выходе. К примеру, если к 12-вольтовому драйверу подключить ленту светодиодов, каждый из которых потребляет напряжение в 3 вольта, сколько бы их ни было, загорится всего 4 диода. То есть каждый диод забрал по 3 В, и больше чем на четыре напряжения не хватило.

Часто такую характеристику диода называют падением напряжения. Говоря проще, это напряжение, возникшее на выводах диодов при протекании через них тока. Характеристика имеет название «рабочее напряжение». По факту такой характеристики нет, есть только падение напряжения и рабочий ток.

Мощность

Она зависит от рабочего тока и падения напряжения. Диапазон падений напряжения у светодиодов располагается примерно в районе 1,5–3 В. Рабочий ток светодиодов малой мощности составляет порядка 15–20 мА. Что касается мощных диодов, то тут ток может достигать даже 1 А.

Не стоит забывать, что использование большого тока для светодиодов губительно. Диод быстро изнашивается и в конечном итоге выходит из строя. Чтоб избежать перегрева при подаче сильного тока, необходимо использовать систему охлаждения. Используют обычно радиаторы из меди, в редких случаях применяют кулер. При качественном охлаждении повышается работоспособность светодиода.

Для определения мощности диода нужно силу тока умножить на напряжение. Мощность светодиода в 4 ватта, к примеру, это уже не естественная мощность, а полученная искусственно. То есть если написано 10 ватт или даже 80 ватт, то речь идет о группе диодов, но никак не об одном.

Спектр цветов светодиодов

Диодные световые характеристики

В сравнении с другими осветительными приборами светодиод излучает мощный поток света, потребляя при этом столько же или даже меньше электроэнергии. Также освещаемость светодиодов больше в сравнении с другими типами светильников. Светодиоды выдают наибольший показатель мощности и силы светового потока.

С мощностью и светоотдачей светодиодных ламп могут конкурировать только натриевые газоразрядные лампы. Но следует знать, что диод диоду рознь. Каждый индивидуален и ему присущи разные характеристики. Немаловажно также и качество сборки диода, от этого зависит все.

Угол рассеивания светодиода сравнительно мал и составляет примерно 15–120 градусов. Тогда как у других ламп угол равен 360 градусам. Для увеличения или уменьшения данного угла используется собирательная или рассеивающая линза.

Свет, излучаемый диодом, не равномерен в пределах угла. По углам он теряет свою яркость, а к центру набирает. Чтобы достичь угла рассеивания в 360 градусов, применяются целые сборки светодиодов, которые светят по разным сторонам.

Цветовая гамма

Цвета светодиодов имеют обширный диапазон, от различных оттенков до полноценных цветов. Что касается DIP-индикаторов, то их цветовая температура не зависит от цвета корпуса. Корпус только указывает на тот цвет, которым он будет светить. Для получения диодов разных цветов используют разные легирующие элементы и способы изготовления.

Также не всегда можно определить цвет свечения по корпусу диода. Иногда цвет определяется только после включения диода. Существуют двухцветные и многоцветные светодиоды. Смена цвета происходит у них благодаря смене полярности. RGB-диоды белого свечения состоят из красного, зеленого и синего цветов. При скрещивании этих цветов и получается нужный цвет. Нередко применяется и синий светодиод.

Достоинства и недостатки

К плюсам можно отнести:

1. Светодиоды очень экономичны.
2. Крайне долго служат. По паспорту они служат от 30 000 до 100 000 часов.
3. Хорошая светоотдача. Выдают световой поток до 250 люмен.

К минусам относят:

1. У светодиодов именитых брендов цена весьма высока.
2. Непродолжительная гарантия от производителя – от 3 до 5 лет.
3. Для продления службы диода нужно применять качественные блоки питания, а значит – дополнительно тратиться.
4. Угол рассеивания очень мал, и для достижения качественного освещения нужно большое количество ламп.

Светодиоды крайне полезны и интересны как источник света. Применяя их, можно добавить изюминку в оформление комнаты или даже осветить ее полностью, но они никогда не заменят другие виды ламп.

LampaGid.

Источник: https://116kzn.ru/tiu/osnovnye-parametry-i-harakteristiki-svetodiodov

Характеристики светодиодов: обзор основных параметров LED

Экономически оправданной альтернативы LED-источникам пока не изобрели, что прогнозирует повальный переход на этот тип освещения уже в ближайшие годы. Но для корректного использования этих источников необходимо разбираться в их основных характеристиках.

При классификации светодиодных источников света используются параметры, разработанные исключительно для данных типов осветительных приборов. Данная статья как раз и предназначена для ознакомления с особенностями, которые отличают характеристики светодиодов от традиционных источников света.

Сила и напряжение, потребляемого светодиодом тока

Почти все светоизлучающие диоды рассчитаны на стандартную силу тока 20 мА. При вычислении сопротивления светодиода по закону Ома используется именно эта величина.

Светодиод, как собственно и любой диод, способен пропускать ток только в одну сторону, для стабильной работы он должен быть постоянным. Источником питания для LED источников света является дроссель, который выдает необходимые характеристики потребляемого тока. Светодиодный кристалл рассчитан на напряжение, колеблющееся от 0,5 до 6 вольт.

На одной подложке может быть размещено несколько LED кристаллов. Сумма показателей напряжения всех кристаллов составит требуемый показатель для такого источника света.

Следует заметить, что в электрофизических значениях светодиодов существует допустимый разброс вольт амперной характеристики (ВАХ), это обусловлено технологией производства. Невозможно вырастить кристаллы с жестко ограниченными показателями. Подгон показателей производится методом калибровки.

Монтаж следует проводить в соответствии с обозначенной полярностью. При неправильном включении светодиод закроется, и работать не будет. Если напряжение превысит предел в 5 вольт, произойдет пробой, что приведет к порче изделия.

Для правильного подключения катод на DIP светодиодах обозначается более короткой ногой, на SMD это будет спил на подложке возле соответствующего контакта.

Интенсивность светового потока, угол рассеивания

Данная характеристика очень важна в освещении, особенно в помещениях. Интенсивность светового потока измеряется в Люменах (Лм). Для сравнения, обычная лампа накаливания в 100 Вт выдает показатель 1000 Лм. Для простого расчета напряжения лед-источника, который заменит лампу накаливания, необходимо вольтаж классики разделить на 8. Примером, лампе в 100 Вт будет соответствовать светодиод мощностью 12 – 12.5 Вт.

Важно осознавать, что рассматриваемый источник имеет одностороннее направление освещения, в то время как обычная лампа накаливания рассеивает свет во все стороны. Светодиоды имеют точечную направленность. Для увеличения угла рассеивания в конструкции применяются специальные линзы. Угол рассеивания колеблется в пределах 20 — 120˚.

Соотношение параметров эффективности разных источников света, приведенных для сравнения:

1. Лампа накаливания – 10 Лм/Вт.
2. Люминесцентная лампа – до 40 Лм/Вт.
3. Светодиод – до 140 Лм/Вт.

Размер кристалла

В общих характеристиках светоизлучающих диодов можно встретить значение размера кристалла. Эта величина измеряется в Милах (mil), 1 mil соответствует 0,0254 мм. Стандартные размеры квадрата кристалла 24×24, 24×40, 35×35 и 40×40 mil. Считается, чем больше его площадь, тем больше потребляемая мощность, при этом снижается нагрев при работе и увеличивается предел перегрузки. Для сравнения размеры 40×40mil соответствуют 1,143 × 1,143 мм и потребляют около 1 Вт.

Естественно, большое значение имеет материал для изготовления и условия, при которых кристалл выращивался. Также значение имеет качество калибровки. Это к тому, что себе дешевле приобретать светодиоды известных брендов, показатели многих китайских лед источников света завышены.

Недобросовестные продавцы зачастую заявляют повышенную мощность. Обратив внимание на размеры кристалла, можно предостеречь себя от приобретения подделки.

CRI (индекс цветопередачи)

Для более ясного понимания этой характеристики, целесообразно ознакомиться с принципами восприятия цветов человеческим глазом. Белый свет включает в себя весь спектр. Попадая на окружающие нас предметы, отражается только та часть спектра, которая соответствует цвету предмета. Естественно, источник с искаженным спектром будет искажать человеческое цветовосприятие.

Для определения степени достоверности передачи цветов при освещении искусственным источником был разработан индекс цветопередачи (CRI). Степени значений индекса цветопередачи расположены в границах 0 – 100. Показатель 100 соответствует солнечному свету и является сравнительным эталоном.

Полноценный индекс CRI, при котором искажение будет минимальным, не должен быть ниже значения 90.

Цветовые характеристики

Свет имеет волновую природу, длина излучаемой волны определяет цвет и измеряется в нанометрах (нм). Человеческий глаз способен воспринимать диапазон от 380 до 760 нм, что соответствует видимому спектру.

Таблица цветовых характеристик

Примечательно, что человеческий глаз имеет наибольшую чувствительность при показателе 555 нм, следовательно, источник с таким параметром будет иметь наибольшую степень освещенности.

Цветовая температура

Данная характеристика выведена по аналогии цветовосприятия разогреваемого металла. Численные пределы размещены в рамках от 800 до 7500 и измеряются в Кельвинах (К). Наиболее низким показателем обладает красный свет – около 800 К, соответственно, наиболее высокий – у холодного синего.

Для освещения применяется белый свет. Цветные светодиоды в основном используются в декоративных и индикационных целях. Белый цвет по критериям цветовой температуры разделяется на три подкатегории:

1. Теплый – 2700 – 3500 К.
2. Нейтральный – 3500 – 5300 К (наиболее сбалансированный для восприятия).
3. Холодный – 5300 – 7500 К.

Максимальная рабочая температура

Рабочая температура — одна из важнейших характеристик светодиода. При работе выделяется большое количество тепла, переизбыток которого может привести для начала к падению интенсивности светоизлучения, а в дальнейшем и к полной порче светодиода. Некоторые сверхяркие кристаллы способны разогреваться до температуры 150˚ С.

Производители ввели понятие «максимальная рабочая температура» для определения пределов температурного режима, в котором работа лед источника будет оптимальной. Значение допустимой температуры обозначаются в общих паспортных данных.

Для борьбы с избыточной температурой применяются алюминиевые и медные термоотводящие радиаторы. Маломощные SMD светодиоды монтируются на плату (подложку), которая также выступает и в роли охладителя. Для улучшенной теплоотдачи место соединения светодиода и радиатора смазывается термопастой.

Срок эксплуатации

Этот параметр указывает на предполагаемую продолжительность работы LED кристалла. Индикационные светодиоды имеют продолжительность работы до 100 000 часов. Для сверхярких источников этот показатель составляет максимум 60 000 часов. Производители из Поднебесной зачастую завышают и этот показатель.

Для продления срока эксплуатации необходимо соблюдать температурный режим работы лед светильника. Другими словами, чем эффективней охлаждение, тем дольше живет источник.

Для наглядного ознакомления рекомендуется посмотреть видео. Автор видео всего за несколько минут лаконично описывает основные параметры и характеристики, которые действительно важны при выборе светодиодов.

Вывод

При выборе светодиодов желательно отдавать предпочтение маркам, зарекомендовавших себя брендов. Стоимость данных источников света значительно выше традиционных, следовательно, срок окупаемости тоже увеличен.

Позарившись на дешевое изделие с плохими характеристиками, можно просто выбросить деньги на ветер и, напротив, светодиодные изделия от проверенных производителей обычно отрабатывают заявленный срок.

Более того, при приобретении брендовых осветительных приборов на основе LED, как правило, предоставляется гарантия.

Источник: http://ledno.ru/svetodiody/xarakteristiki-svetodiodov.html

Светодиодные лампы: конструкция, параметры и характеристики, основные преимущества

Светодиодные лампы в последнее время вытесняют обычные (накаливания) и энергосберегающие, становясь более популярными среди потребителей. Но далеко не все из них характеризуются высоким качеством и экономичностью.

Производством изделий занимаются различные европейские, китайские и отечественные заводы. Высокая популярность способствовала появлению на рынке многочисленных подделок, нарваться на которые при недостаточной осведомленности проще простого.

Конструкция

Наибольшим спросом у населения пользуются лампы с цоколем E27 и E14, выпускаемые напряжением 220 В. По форме первые выпускаются с колбой, а вторые изготавливаются в виде кукурузного початка. Оба изделия имеют положительные и отрицательные качества, предназначены для квартиры или офисных помещений.

Из-за повышенных требований пожарной безопасности модельный ряд светодиодных «кукуруз» минимален. Обусловлено это наружным расположением контактов, находящихся под постоянным напряжением. Для дополнительной защиты требуется монтаж плафона, снижающего уровень освещенности.

В точечных светильниках применяют светодиодные лампы с цоколем G4, G9 или G13 и выпускаемые для напряжения 12 В.

Мощность ламп с цоколем E14 обычно не превышает 6 Вт, поэтому световой поток составляет не более 600 Лм. Если мощность выше указанной, то продукт изготавливался в Китае, и гарантировать его высокое качество нельзя.

Светодиоды

Светодиод — небольшое электротехническое изделие, состоящее из металлического каркаса с закрепленным полупроводником (обычно кристаллом).

Дешевым и менее долговечным продуктом является лампочка с белыми светодиодами. Характеризуется меньшей эффективностью, поэтому в домашних условиях принято использовать один большой LED-диод и несколько менее мощных синего цвета. В качественных изделиях диоды покрываются люминофором, повышающим яркость свечения.

Трансформатор

Домашняя сеть имеет напряжение 220 В, а светодиод должен питаться от сети постоянного тока напряжением не более 12 В. Поэтому в лампах, основанных на LED-диодах, используются небольшие понижающие трансформаторы с сопротивлением. Данный электротехнический элемент — наиболее дорогостоящий в изделии. Если купить менее качественный трансформатор, то светодиодная лампа прослужит недолго.

Блок питания

Блок питания — самый слабый элемент цепи светодиодной лампы. Его конструкция подразумевает применение электролитических конденсаторов больших размеров, но поскольку многие изготовители пытаются на них сэкономить, то в скором времени теряется стабильность выходного напряжения. Это приводит к мерцанию и пульсации в люминесцентных изделиях.

Видимого эффекта может и не быть, но при продолжительном времяпровождении под такими лампами будут чувствоваться серьезная усталость и утомление.

Коэффициент мощности блока варьируется от 0,9 до 0,99. При подключении низкокачественного изделия оно не выдержит малейших скачков напряжения.

Основные параметры

При сравнении стоимости светодиодных и обычных лампочек нужно учитывать их основные параметры. Первый всегда дороже вторых, но по долговечности и потреблению электроэнергии намного лучше.

Цоколь и разновидности радиаторов

Цоколь светодиодной лампочки подбирается в зависимости от патрона светильника, куда она будет вкручиваться. Современные производители выпускают изделия под цоколи ламп накаливания (E14 и т. д.) или галогенок (G4, GU5 и т. п.). Для мебельной продукции выпускаются цоколи GX53.

Главный минус светодиодов – их нагрев при эксплуатации. Повышенная температура приводит к потере яркости и выходу из строя. По этой причине лампы, оснащенные колбой, дополнительно комплектуются охлаждающими радиаторами.

Виды радиаторов для светодиодных ламп:

• ребристые и гладкие из алюминия — во-первых, за счет наличия ребер повышается площадь тепловой отдачи, во-вторых, проделываются отверстия (из-за высокого пропускания тока алюминий обязательно покрывается краской или лаком);
• керамические — лучшие, но более дорогостоящие (не проводят ток);
• композитные — алюминиевые, покрытые теплопроводящим пластиком (хорошо отводят тепло и недорого стоят);
• пластиковые — самые дешевые со средней эффективностью.

Мощность и световой поток

Мощность, измеряемая в Ваттах (Вт), уже много десятилетий используется для определения световой эффективности приборов. Но в отличие от ламп накаливания у светодиодных номинальные значения куда меньше, а эффективность выше.

Для лучшего понимания того, о чем идет речь, ознакомьтесь с таблицей ниже (здесь указано, какая мощность должна быть для лампы того или иного типа, чтобы получить определенный световой поток):

Лампа накаливания (мощность, Вт)Экономка (мощность, Вт)Светодиодная (мощность, Вт)Световой поток, Лм

20	6	2	250
40	12	4	400
60	15	8	700
75	19	11	900
100	27	13	1200
150	45	19	1800
200	70	27	2500

Примечание. Указаны средние значения мощности ламп разного типа.

Из полученных результатов становится ясно, что современные светодиодные лампы — самые экономичные устройства. При минимальном потреблении электрической энергии они выдают самый мощный световой поток. По сравнению с лампами накаливания эффективность их применения в десять раз выше — на «сотку» требуется светодиодное изделие на 9–10 Вт.

Индекс цветопередачи

Кроме температуры, на восприятие того или иного цвета влияет индекс цветопередачи — CRI. По сути, это коэффициент, и его значение варьируется в диапазоне от 0 до 100.

Чем выше цветовая передача, тем менее искаженным получается цвет, но и существенно возрастает стоимость светильника. При создании домашнего освещения достаточно использовать лампы с цветопередачей не менее 80. В картинных галереях над полотнами устанавливают лампы с максимальным коэффициентом цветопередачи.

Угол рассеивания

Каждый светодиод излучает прямые пучки света, поэтому в стороны отклоняется минимальное число световых волн. С другой стороны, в светильниках используется несколько таких светодиодов, от расположения которых и зависит угол рассеивания. Поток бывает узким или широким, и данная характеристика варьируется от 30 до 360.

Для потолочных осветительных приборов применяют лампу с углом рассеивания не менее 90 и не более 180 градусов. Если выбирается настольный или настенный светильник для чтения, то должно быть более узконаправленное свечение.

Световые потоки до 360 градусов используются в декоративных светильниках.

Возможность диммирования

Обычные светодиодные лампы нельзя эксплуатировать с диммерами, предназначенными для регулировки освещения. Это связано с конструкцией изделий, в соответствии с которой встроенный драйвер изменяет переменное напряжение промышленной сети в рабочий ток LED-диода. Если напряжение будет уменьшено (что и делают диммеры), то драйвер не сработает и на диод не будет подан нужный ток.

Выход из ситуации прост — покупайте диммируемые лампы с модифицированным драйвером.

Форма и другие характеристики

Светодиодные лампы различаются по размерам и форме. Изделия со штырьковым разъемом имеют одинаковую форму.

Резьбовые электротехнические элементы выпускаются в разных исполнениях:

• грушевидные — стандартные, чаще используются в домашних условиях и по высоте достигают 125 мм;
• маленькие шарообразные — вставляются в круглые плафоны малого размера;
• свечеобразные — оснащены цоколем «миньон» и эксплуатируются в узких светильниках;
• с рефлекторами — применяются в точечных светильниках, устанавливаемых на потолке, имеют ограненную форму;
• «кукуруза» — длинные изделия, напоминающие початок одноименного злакового растения.

Срок службы

Средняя продолжительность эксплуатации светодиодных ламп составляет 30 000 часов. Если перевести часы в годы, то получится около пяти лет. Дешевые китайские изделия могут выйти из строя спустя несколько недель. Поэтому лучше один раз потратиться на качественную продукцию, чем несколько раз покупать подделку.

Степень защиты

Электротехнические приборы характеризуются определенной степенью защиты. Она обозначается латинскими буквами IP и дополняется двумя цифрами (первая — защита от пыли, вторая — от влаги). Чем выше числовое значение, тем лучше.

производителей

Лучшими производителями светодиодных ламп считаются европейские компании Philips и Osram. Их офисы расположены в разных уголках Европы и Азии, хотя заводы находятся на территории Китая. Тем не менее, это не влияет на качество продукции, и уже долгие годы фирмы поддерживают репутацию надежного изготовителя.

Стоимость первых начинается от 500, вторых — от 100 рублей.

В списке ниже представлены производители светодиодных ламп с лучшим соотношением цены и качества. Здесь есть как российские, так и азиатские производители:

1. Feron — отечественная фирма, занимающаяся изготовлением светодиодных изделий. Стоимость варьируется от 60 до 400 рублей;
2. Camelion — базируется в Гонконге, выпускает лампы с разными цоколями (70–400 рублей);
3. Jazzway — российская компания, производящая трубчатые и колбовые диодные лампы. Есть более мощные и дорогостоящие изделия;
4. Gauss — отечественный производитель. В модельном ряду есть дешевые и дорогостоящие, но экономичные продукты.

Лампы чаще всего встречаются в быту и промышленности. Несколько лет назад было понятно, что будущее за светодиодными лампами. Они эффективнее обычных и энергосберегающих, излучают менее вредный свет. Производством занимаются фирмы по всему миру, поэтому есть возможность выбрать электротехнические изделия, наиболее подходящие по форме, мощности и другим параметрам.

Светодиодные лампы: конструкция, параметры и характеристики, основные преимущества

Источник: https://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/svetodiodnye-lampy.html

Характеристики светодиодов и выбор светодиодов по ним

В силу своей «безбашенной» увлеченности, у меня часто интересуются, как правильно выбирать светодиоды? На какие характеристики  обращать внимание? Дабы снять эти вопросы пришлось сесть и написать одну, но обстоятельную статью, в которой придется совместить две, так как они не разделимы. Приготовьтесь напрячь свои глаза и разобраться в вопросах: как выбрать светодиоды и на какие характеристики ледов обращать пристальное внимание.

Для тех, кому лень читать, в самом начале статьи даю Вам небольшой вывод. За более конкретными рекомендациями по выбору светодиодов исходя из его характеристик, все-таки стоит прочитать до конца…

1Цветовая температура: три оттенка белого – теплый, нейтральный и холодный. Выбирайте нейтральный. И света больше и глазу приятнее. Это сугубо личное мнение.

2Мощность светодиода – чем больше, тем лучше. Но для больших мощностей необходим большой радиатор. Для аналога 100 Вт лампы нужно от 12 до 14 Вт диодного света. Запитывать диоды только от драйверов. Не увеличивать без большой надобности ток на диоды. Максимальная эффективность будет только от рабочего значения.

3Световой поток. Выбирайте по этому параметру с поправкой на нагрев кристалла и недостоверную информацию производителя.

4Угол рассеивания. По этому параметру можно определить как будет падать свет на освещаемую поверхность.

Перед покупкой чипов стоит четко представлять на что Вы рассчитываете. Какой результат хотите получить. Если у Вас появилось непреодолимое желание поменять освещение в жилых комнатах, то стоит обратить внимание на сверхяркие светодиоды. При «хотелках» осветить аквариум или коридор – достаточно приобрести маломощные диоды. Все зависит от количества LED, которые будут использоваться. )))))) прочитал про «осветить аквариум или коридор»))) странное придумал сочетание)))) Ну да ладно, повеселился хоть.

В таблице я свел данные по видам, с желаемым местом применения

Индикаторные, Пиранья	SMD, COB, мощные 1,3, 5 Вт	Filament
Применение	Индикация, эл.табло, автомобили	Местное и общее освещение	Местное и общее освещение

Filament светодиоды и индикаторные нет смысла рассматривать, т.к. я еще не видел отдельно в продаже филаментных отрезков, а индикаторные типа 3 мм и т.п. для меня вообще не представляют никакого интереса и куда их можно использовать я уже не представляю. Мир светодиодов настолько обширен, что от них я отказался.

Перед походом в магазин проштудируйте литературу, datasheet по различным видам. Основные характеристики, на которые следует обращать внимание – цвет, мощность, рабочий ток и световые данные.

Цветовая температура светодиодов

Все диоды подразделяются по длине волны излучаемого света. Длина волны ( а следовательно и цвет ) зависит от материалов, используемых во время производства светодиодов.

На 2015 год можно твердо утверждать о том, что мы можем получить абсолютное большинство цветов, не считая инфракрасного излучения и ультрафиолетового. Но нас все-таки интересуют диоды с белым свечением.

Мы же собираемся делать устройства для освещения чего-либо? Более подробное описание о цветовых температурах и получении цветных диодов напишу позже.

Первый способ — белый цвет получают нанесением желтого люминофора на синие светодиоды (иногда ультрафиолетовые). За счет люминофора происходит «чудесное преобразование» синего цвета в белый. В этом случае начальная мощность чипов уменьшается.

Второй – получение белого за счет смешения красного, зеленого и синего цветов. В нашем случае при использовании RGB метода для белого используют излучения красного, синего и зеленого светодиодов.

Белые диоды разделяют на оттенки: теплые, нейтральные и холодные. Каждый из них имеет свою цветовую температуру: теплые — 2600-3700 К, нейтральные 3700-5000 К, 5000-10000 К. Ниже я приведу графическую картинку, в которой наглядно показано, какой цвет соответствует той или иной температуре.

Опираясь на эту характеристику при выборе светодиодов мы можем получить первое представление того, КАК будет светить наш диод. На фото можно воочию увидеть какой цвет излучает каждый из оттенков.

Такое утверждение справедливое. Я провел не один эксперимент, собрал не один источник света. И при одинаковых характеристиках светодиодов чипы с более холодными оттенками на много эффективнее.

И не смотря на то, что в помещениях негласно принято устанавливать лампы с теплым светом, а на улицах более холодного цвета я весь свой дом «утыкал чисто белыми» источниками света. Эффективность больше и никакого дискомфорта.

Поэтому, опережая вопрос: какого свечения лампы вы посоветуете в квартиру? Отвечу. Мое, сугубо личное мнение – только нейтрально белые.

Мощность – одна из главных характеристик светодиода

На сегодняшний день мощность светодиодов просто ошеломляюща. От нескольких милливатт до сотен ватт. В нашем случае для общего освещения будут самыми оптимальными диоды мощностью 1, 3, 5 Вт. В некоторых случаях не плохо применять 10 Вт матрицы. В гараже я сделал освещение именно на 10 Вт. Их и потребовалось не много и света достаточно для ремонта.

Мы остановимся на 1, 3 Вт диодах, т.к. именно эти типы наиболее распространены в лампах и светильниках. Да и в домашних условиях их легко монтировать. Не смотря на то, что много производителей используют SMD диоды 5050, 3528 и т.п. их паять достаточно сложно и «неприятно», поэтому опущу рассказ о них. Но принцип остается один – ВЫБИРАЕМ диоды по мощности. Чем больше мощность, тем ярче мы получим свет.

Но все не так гладко. Большая мощность дает большой нагрев. И в этом случае стоит четко представлять о том, что для долгой жизни диода необходим хороший теплоотвод, радиатор. 5 Вт светодиод в единичном экземпляре не требует большого охлаждения. Но если Вы решитесь собрать светильник на 5-10 штуках, то радиатор будет весомый. И об эстетике даже не стоит говорить.

Но вернемся к нашим «баранам»… 1Вт светодиоды выпускают на номинальный ток 350 мА, а 3 Вт на 700 мА. Под них уже выпускают готовые драйверы. Запитывать светодиоды необходимо только от драйверов. Они постоянно держут заданное значение тока. А так как диоды очень чутко относятся именно к амперам, то важно питать их постоянным током, чего мы можем добиться именно драйверами, а не блоками питания от мобильников, компьютеров и т.п.

Количество диодов стоит выбирать из расчета, что аналог 100 Вт лампы накаливания – от 12 до 14 Вт диодного света. В этом случае нам понадобится 12 одноваттников и драйвер под эти диоды на 350 мА. Я не хочу вдаваться в расчеты как подбирать драйверы. Кому интересно, задайте вопрос, я посчитаю. Ну или когда-нибудь напишу отдельный опус).

Скажу еще одно: деление по ваттам условное. Во всех характеристиках светодиодов есть две величины – рабочий и максимальный ток. Допустим в одноваттниках он составляет 350 и 700 мА. Казалось бы, «сейчас как дам этому диоду на полную и он как засветит!». Но нет. Согласно зависимости освещенности от тока все светодиоды показывают одну диаграмму – чем больше ток от рабочего, тем больше падает сила света. Поэтому я никогда «не разгоняю» свои кристаллы. А питаю их только тем, на что они рассчитаны.

Световой поток – еще одна немаловажная характеристика светодиодов

Эта характеристика измеряется в люменах. Обращая внимание на нее мы можем получить более-менее правдивое понимание того, сколько света мы получим от источника. Это достаточно «размытая» характеристика, т.к. световой поток зависит от многих факторов. И если в описании к светодиоду будет указано, что он выдает 100 люмен, то это не факт. Правильное определение истинного значения состоит не в производственных данных, а в экспериментальных. Посмотрим одну из методик.

Возьмем три светодиода одинаковой мощности и светового потока ( по datasheet ) при 350 мА – 120 люмен. При питании диодов от драйвера 350 мА в течении 1 мин., не превышая температуру кристалла получили следующие данные.

Причем светодиод №3 выдает 120 люмен при токе всего в 300 мА. Т.е. делаем вывод, что данные по паспорту не всегда правильные. Выбирайте диоды с условием того, что истинное значение люменов будет на 10-15 процентов меньше.

Тогда в конечном итоге не разочаруетесь, а в случае как с 3 диодом еще и порадуетесь.

1	2	3
По datasheet	120	120	120
Температура кристалла	25	25	25
Время свечения	мин	мин	Мин
Истинное знач	120	115	148

SMD светодиоды: характеристики, типоразмеры, марки, таблица светодиодов

Светодиодные осветительные приборы известны своей производительностью, мощностью, экономичностью и долговечностью. В последние годы популярность стали завоевывать SMD светодиоды. Благодаря лучшему теплоотводу элементы можно монтировать на любую поверхность.

SMD светодиоды – что это такое

LED SMD – светодиодные лампы поверхностного монтажа. Главное их отличие от обычных диодов – способ установки, что обуславливает конструкционные особенности. В стандартном выводном варианте имеются длинные выводы для установки лампы через отверстия в плате. В SMD устройстве есть только контактные площадки – планерные выводы, поэтому изделие закрепляют прямо на плату. Этот способ и называют поверхностным монтажом. Установка диодов очень проста и может выполняться неспециалистом.

Такое решение имеет еще один существенный плюс. Характеристики SMD светодиодов включают большую световую мощность при низком потреблении электричества. Однако реализация такого достоинства требует очень хорошего теплоотведения. Массивные короткие выводы более эффективны и лучше отводят тепло. Кроме того, диод практически сидит на плате и передает тепло и ей.

SMD светодиоды более устойчивы к вибрациям и механическим повреждениям за счет более плотной «посадки».

Расшифровка маркировки SMD светодиодов

Марки светодиодов обозначают для того, чтобы сделать их применение более удобным. Используются для этого только 4 цифры, так что «разгадать» обозначение несложно.

Устройства классифицируют по размерам, и маркировка, по сути, указывает на величину изделия. Цифры обозначают длину и ширину в миллиметрах. Например, модель 3528 имеет размеры 3,5*2,8 мм. Остальные сведения о приборе можно получить из инструкции.

Важно! Изучать инструкцию полезно, поскольку многие китайские производители устанавливают в типичный корпус чипы меньшей мощности. При этом легко приобрести светодиод мощностью в 0,1 Вт вместо 1 Вт.

Размеры SMD светодиодов

Типоразмеры SMD светодиодов, в какой-то мере определяют параметры изделия. Видов их существует множество, но к наиболее популярным относят следующие 6.

Тип	Размеры, мм	Количество кристаллов	Мощность, Вт	Световой поток, Лм	Ток, мА	Температура эксплуатации, С
3528	3,5*2,8	1, 3	0,06, 0,2	0,6–5,0	20	-40 — +85
5050	5,0*1,6	3, 4	0,2 или 0,26	2–14	60 или 80	-20 — +60
5630	5,6*3,0	1	0,5	57	150	-25 — +85
5730	5,7*3,0	1, 2	0,5 или 1	50 или 158	150 или 300	-40 — +65
3014	3,0*1,4	1	0,12	9–11	30	-40 — +85
2835	2,8*3,5	1	0,2, 0,5, 1	20, 50, 100	60, 150, 300	-40 — +85

Таблица включает лишь основные параметры, но позволяет сравнить световой поток и мощность прибора.

Важно! Мощность светового потока зависит от цвета светодиода.

Помимо перечисленных, выпускают еще и множество светодиодов в 3 и 6 вольт, использующихся для подсветки LED-телевизоров, компьютерных мониторов, планшетов, смартфонов.

Характеристики СМД светодиодов

Каждый вид SMD светодиода характеризуется не только величиной излучения и количеством потребляемого тока, но и другими параметрами. Тип изделия определяет применение прибора и особенности монтажа.

Характеристики светодиода 3528

Как видно из таблицы, светодиод SMD 3528 бывает однокристальным и трехкристальным. В первом случае он может генерировать белый нейтральный и теплый свет, а также желтый, синий, зеленый и красный. Во втором подает сразу несколько цветов. Однокристальный вариант оборудован 2 выводами для подсоединения, а трехкристальный – 4 (1 катод и 3 анода). Чтобы предупредить влияние окружающей среды, кристаллы заливаются прозрачным компаундом. Материал может включать люминофор: так выравнивают цветовые показатели прибора.

Световой поток, который излучает прибор, невелик. Зато SMD 3528 обладает миниатюрными размерами и регенерирует разные цвета. Благодаря этому светодиоды используют в лентах подсветки и недорогих декоративных светильниках.

Характеристики светодиода 5050

Светодиод SMD 5050 может включать 3 или 4 кристалла. Для одноцветного светильника выбирают одинаковые или близкие по оттенку кристаллы. 5050 отличается более высокой яркостью – в 3 раза больше, чем 3528. В диодах предусмотрена такая же защита: прозрачный компаунд или люминофор.

Прибор отличается лучшим соотношением мощности и цены и обеспечивает любой цвет светового потока. Как правило, 5050 устанавливают на декоративные осветительные ленты – одноканальные, RGB, RGBW. Если увеличить плотность крепления – до 60 штук на 1 м, светодиодную ленту можно использовать не только как украшение, но и для освещения интерьерных элементов. Ленты оснащены контроллерами, что позволяет регулировать оттенок и интенсивность света.

Характеристики светодиода 5630

Элемент 5630 имеет только однокристальное исполнение, но отличается высокой мощностью: генерирует световой поток в 57 люменов. Цвет белый, с разной температурой: холодный, дневной, теплый. Прибор защищен 2 старисторами и может выдерживать импульс тока до 400 мА.

У светодиода 4 вывода, но работу элемента обеспечивает только 2. 2 других вместе с подложкой требуются для отвода тепла. Применяют диод при изготовлении мощных ламп и прожекторов.

Важно! Яркость диода зависит от температуры воздуха. При +85 градусов показатель падает на 25%.

Характеристики светодиода 5730

Однокристальный вариант обладает такой же мощностью, что и 5630, а вот трехкристальный SMD светодиод 5730 втрое мощнее: изучает свет яркостью до 158 люменов. Также предназначен для получения светового потока белого цвета, но с разной цветовой температурой.

Модификация отличается очень низким тепловым сопротивлением, что позволяет обойтись без двух дополнительных выводов, как в 5630. При этом она выдерживает также импульсный ток.

Элемент отличается высокой производительностью и используется также как и 5630 – при производстве мощных светодиодных светильников.

Характеристики светодиода 3014

Однокристальный элемент умеренной мощности – до 11 люменов, и очень небольших размеров. В качестве защиты используется компаунд. Светодиод генерирует белый свет – теплый, холодный, основные цвета, а также оранжевый. Эту относительно недавно появившуюся модификацию относят к категории слаботочных.

При монтаже изделия нужно учитывать его особенность: выводы у него нетипично длинные и достигают нижней части корпуса. Таким образом, улучшается теплоотвод.

Главное назначение 3014 – модули и ленты декоративной подсветки. Нередко диоды применяют при производстве автомобильных ламп и настольных приборов.

Характеристики светодиода 2835

Из всех типов SMD светодиодов модель является самой мощной: излучает примерно на 20% больше света, чем 5730. Так можно уменьшить энергопотребление. Однокристальный прибор производят в трех версиях разной мощности. Он излучает белый свет разной температуры. По размерам близок к элементу 3528, но имеет круглую линзу.

Этот вариант наиболее популярен, так как применяют его при изготовлении буквально любых осветительных приборов: ламп на улице, прожекторов, бытовых светодиодных светильников. А это означает большое количество подделок, где вместо одноваттного диода устанавливают элемент меньшей мощности.

Применение SMD светодиодов

Используют светодиодные лампы настолько широко, что перечислить все сферы применения невозможно.

Чаще всего приборы такого рода встречаются в следующих изделиях:

• карманные и тактические фонарики – здесь ставят светодиодные лампы в 6 вольт;
• лампы и поворотники на автомобилях;
• бытовые осветительные изделия разных видов;
• декоративная подсветка, монтируемая как внутри здания, так и снаружи, применяют кристаллы, генерирующие разный цвет;
• вывески, указатели, светофоры, рекламные щиты;
• необыкновенно популярны SMD светодиоды в ландшафтном дизайне, элементы не боятся вибрации и низкой температуры, что позволяет организовать самые интересные варианты подсветки;
• слаботочные модификации активно используют для индикации.

В каждом случае подбирают диоды необходимой мощности. При этом учитывают цвет светового потока.

Требования к подключению

Устанавливать диоды можно на любой поверхности: на бетонном потолке, оклеенном обоями, на пластиковой панели, рядом с натяжными пленками. Благодаря хорошему теплоотводу исключается возможность повредить материал. Но хотя монтаж приборов весьма прост по сравнению с выводными, установка требует выполнения нескольких рекомендаций:

• чтобы подключить изделие к источнику питания, нужно использовать драйвер, в противном случае светодиод может выйти из строя или работать в некорректном режиме;
• если используют только 1 резистор, элементы следует соединять последовательно, чтобы избежать разброса параметров;
• запрещается соединять последовательно диоды с разными показателями по рабочему току, в этом случае часть элементов будет светить тускло;
• при слишком высоком токе светодиод перегревается и перегорает, соответственно, допускается установка резистора только с достаточным сопротивлением.

Если предполагается монтаж садовой подсветки, следует выбирать изделия, защищенные от действия влаги и пыли.

Заключение

SMD светодиоды отличаются очень хорошим теплоотводом, что, с одной стороны, обеспечивает их работу при довольно высоких температурах, а с другой – позволяет монтировать на любую поверхность. Видов элементов очень много, так что для любого случая – от прожектора до индикации, можно подобрать соответствующую модификацию.

Источник: https://2proraba.com/elektrika/smd-svetodiody-markirovka-i-xarakteristiki.html