Характеристики и преимущества светодиода Пиранья

Преимущества

В первую очередь это, конечно, огромный срок службы. Он колеблется, в зависимости от производителя: 30 — 100 тысяч часов. А 100000 часов это более 11 лет непрерывной (круглосуточной) работы. Во-вторых, это надежность. В-третьих, они не боятся ультрафиолетового излучения. Пиранья ночью могут освещать пространство, а днем находится под палящими лучами солнца, на это не способен ни один современный cсветоизлучающий диод.

Отличительные особенности:

• Пиранья устойчивы к динамическим нагрузкам (тряске);
• устойчивы к температурным перепадам;
• имеют самый низкий коэффициент изменения сопротивления в зависимости от температуры;
• выдерживают броски напряжения;
• имеют широкий диапазон углов освещенности в зависимости от модели. Этот угол колеблется от 40 до 120 градусов. Можно выбрать любой.

Сам светодиод установлен на гибкой пластиковой основе, что позволяет ему не бояться ни тряски, ни вибрации. Ножки специально утолщены для простоты распайки и надежного отвода излишнего тепла, которое неминуемо возникает при работе.

Принцип работы или что обеспечивает свет

Подключая к p-n переходу постоянное напряжение определенной величины и полярности, вызывают в переходе электрический ток в виде встречного потока носителей электрического заряда — «дырок» – положительных «частиц» и электронов – отрицательных. При встрече этих потоков в p-n-переходе происходит их рекомбинация или слияние. В «дырку» попадает свободный электрон с повышенной энергией, и она исчезает.

Схема работы светодиода.

Справа n-полупроводниковая часть кристалла, «обогащенная» свободными электронами, слева – p-полупроводниковая часть с положительными «частицами» – «дырками».

Энергия высвобождается в виде квантов света. Они эмиттируются, т.е. излучаются из торца кристалла. Поток квантов попадает на отражатель. Его полированная поверхность отражает свет в нужном направлении. Особой конфигурацией поверхности формируют требуемую диаграмму направленности светового потока.

Схема получения света в p-n-переходе.

Напряжение для питания перехода прикладывается «+» – к аноду диода, который на электрических схемах изображается треугольником, а «-» – к катоду, изображаемому поперечной черточкой.

Главное отличие светодиодов Пиранья от светодиодов SMD

Светодиоды Пиранья – что такое?
И почему такое необычное «хищное» название получили светоизлучающие кристаллы.

Конечно же, они не имеют ничего общего с южно-американской рыбой, кроме некоторого внешнего сходства.

Ассоциация с рыбой возникает из-за четырех выводов-«зубов», выходящих из корпуса вниз. На выводах имеются ограничители высоты установки корпуса над платой, из-за которых они похожи на зазубрины на зубах пираньи.

Корпус светодиодов типа «пиранья», в международном обозначении Piranha – это прозрачный прямоугольный в плане элемент, внутри которого расположен светоизлучающий кристалл, накрытый сверху линзой.

Главное отличие от SMD-светодиодов в том, что SMD-светодиоды – это безвыводные корпуса, которые приклеиваются к поверхности печатной платы, после чего подключаются к контактным площадкам этой платы пайкой. Светодиод SMD – это светоизлучающий кристалл, помещенный в керамический корпус, на боковых гранях которого методом вжигания металла в поверхность керамики выполнены контактные площадки. Кристалл приклеивается или припаивается на поверхность подложки и от контактных площадок на корпусе до полупроводниковых структур кристалла идут алюминиевые или золотые проволочные выводы. Они привариваются к кристаллу.

Способы подключения

Как подключить светодиод или несколько светодиодов? Как правильно соединить их в схему или ? Как просто присоединить светодиоды к колонке или к звуковой карте компьютера, да и еще так, чтобы они мигали в такт музыке?

Для этого рассмотрим особенности подключения различных светодиодов.

Из практики известно, что при подключении к разным напряжениям питания одного светового диода необходимы ограничительные резисторы на следующее электрическое сопротивление:

• от 3 до 5 В – 100 Ом;
• от 5 до 9 В – 220 Ом;
• от 9 до 15 В – 470 Ом;
• от 15 до 28 В – 2 кОм;
• 220 В – 150 кОм.

Использовав следующую формулу:

где: R – сопротивление резистора (Ом);

U – напряжение питания (В);

dU – падение напряжения (В);

I – номинальный ток светодиода (А).

Последовательное подключение светодиодов вносит в эту формулу следующие изменения – вставляется вместо одного падения напряжения сумма падений напряжения всех световых диодов, имеющихся в схеме, при этом они должны иметь одинаковый номинальный ток, но номинальное падение напряжения может быть разным.

Отличительные особенности

Несколько удачных конструкторских решений корпуса светодиодов Пиранья сформировали ряд отличительных особенностей, основными из которых выступают следующие факторы:

1. Жесткая конструкция выводов и очень легкий корпус из прозрачного эпоксидного компаунда увеличивают механическую прочность светодиода и его стойкость к вибрационным нагрузкам.
2. Выводы светодиода не требуют формовки перед монтажом на печатную плату, что снижает технологические издержки установки или распайки и позволяет полностью автоматизировать производственные процессы.
3. Металлический внутренний каркас и четыре толстых вывода улучшают отвод тепла от светодиодного кристалла. Такая особенность позволяет легко размещать в одном корпусе три светодиодных кристалла для RGB вариантов свечения.
4. Плоская структура корпуса дает возможность легко формировать на его поверхности любые виды оптической линзы, которые определяют диаграмму направленности светодиода. Угол свечения у разных светодиодных корпусов Пиранья составляет величину от 35 до 140 градусов.

Характеристики светодиодов

Светодиоды описываются множеством характеристик и параметров. Важнейшие из них:

• сила света и энергетическая эффективность – Лм и Лм/Вт;
• угол расхождения светового потока по уровням 0,5 или 0,7, градусы – у обычных от 120 до 140 град., у индикаторных моделей – от 15 до 45 град.;
• мощность, потребляемая при работе, Вт – малая – до 0,5, средняя – 0,5-3, большая – более 3;
• рабочий ток через диод, мА или А;
• цвет или оттенок белого света, цветовая температура, градусы Кельвина, К – от 2000-2500 К – теплый белый и до 6500-9500 К – белый холодный.

Размеры светодиодов

Размеры светодиода определяются габаритами его корпуса. Для корпусов SMD – длина, ширина, толщина. Первые две величины заложены в обозначении, например, SMD2835, где две пары цифр – это 2,8 мм – ширина и 3,5 мм – длина. Толщину корпуса нужно брать из описания или паспорта на диод.

Для цилиндрических DIP-диодов важные характеристики – диаметр корпуса и его высота с линзой. При этом нужно учесть длину проволочных выводов и рекомендации производителя по их изгибу перед монтажом.

Длина волны светодиода

Такая характеристика светодиодов, как длина волны используется очень редко. Чаще называют цвет свечения.

Оттенок цвета	Длина волны, нм
Инфракрасный (невидимый)	760-880
красный	620-760
оранжевый	585-620
желтый	575-585
желто-зеленый	555-575
зеленый	510-555
голубой	480-510
синий	450-480
фиолетовый	390-450
Ультрафиолетовый (невидимый)	10-390

Длина волны свечения диода измеряется в нанометрах – нм. В паспортных данных изделия она указывается не всегда.

Некоторые характеристики светодиодов Пиранья

Корпуса светодиодов «пиранья» изготавливаются из прозрачного компаунда на основе эпоксидных полимеров. Они имеют вертикальные металлические выводы, которые вводятся в отверстия печатных плат и припаиваются к контактным площадкам с одной или с обеих сторон платы. Эти корпуса, например, в компании CREE обозначаются как Р4 и носят название Пиранья или Piranha.

Рассмотрим основные характеристики светодиодов Пиранья
.

Светодиоды Пиранья по классификации компании CREE относятся к группе сверхъярких. Рабочий ток этих светодиодов в пределах десятков миллиампер (30, 50, 70 мА).

Сверхяркие светодиоды Пиранья
имеют квадратный корпус, из которого вниз выходят четыре вывода. Размеры корпуса 7,6 х 7,6 мм, в его верхней части расположена выпуклая линза. Корпуса имеют три варианта исполнения:

• Р41 – линза круглая, углы рассеяния света – 40, 70 и 100 град. для синих, янтарных, зеленых светодиодов, для белых – 60 и 90 град, световой поток, Лм – от 4,4 до 13,2;
• Р42 – углы 120 град. цвет – красный, зеленый, синий и янтарный, световой поток – от 11 (синий) до13,2 (янтарный);
• Р43 – угол – 40/35, поток – 2,13 – 8,2.

Преимущества

В первую очередь это, конечно, огромный срок службы. Он колеблется, в зависимости от производителя: 30 — 100 тысяч часов. А 100000 часов это более 11 лет непрерывной (круглосуточной) работы. Во-вторых, это надежность. В-третьих, они не боятся ультрафиолетового излучения. Пиранья ночью могут освещать пространство, а днем находится под палящими лучами солнца, на это не способен ни один современный cсветоизлучающий диод.

Отличительные особенности:

• Пиранья устойчивы к динамическим нагрузкам (тряске);
• устойчивы к температурным перепадам;
• имеют самый низкий коэффициент изменения сопротивления в зависимости от температуры;
• выдерживают броски напряжения;
• имеют широкий диапазон углов освещенности в зависимости от модели. Этот угол колеблется от 40 до 120 градусов. Можно выбрать любой.

Сам светодиод установлен на гибкой пластиковой основе, что позволяет ему не бояться ни тряски, ни вибрации. Ножки специально утолщены для простоты распайки и надежного отвода излишнего тепла, которое неминуемо возникает при работе.

Как подключить

При подключении первым делом стоит учитывать максимальную силу тока, которую способен выдержать светодиод. Она дана в паспортных данных. Обычно это 20-25 мА.

В технических характеристиках указано, на какое напряжение он рассчитан. Это напряжение обычно составляет от 2 до 4,5 вольт. Если Вы подключаете светодиод, рассчитанный на 2 вольта, к гальваническому элементу (батарейке) с максимальным напряжением 1,5 вольта, то никакого дополнительного сопротивления с цепи, последовательно со светодиодом, ставить не нужно.

Для того чтобы подключать светодиоды в сеть необходимо переменный ток сделать постоянным при помощи выпрямителя, и только потом подключать светоизлучающий диод. Можно соединять их в линию соблюдая полярность.

К примеру, Ваш выпрямитель выдает 200 вольт, а светодиод рассчитан на 2 вольта, то в линии должно быть не меньше 100 светодиодов. В случае если столько Вам не нужно, то в линии вместо светодиодов нужно поставить сопротивление, которое погасит лишнее напряжение. Количество напряжения, которое должно погасить сопротивление рассчитывается как разница напряжения питания и сумма напряжений каждого светодиода подключенного в данной линии.

Допустим, дано напряжения питания в 200 вольт и максимальный ток в светодиоде – 25 мА, при напряжении на нем в 2 вольта. Рассчитываем полное сопротивление цепи. 200/0,025=8000 Ом, или 8 кОм. В случае если необходимо зажечь 10 светодиодов, то вычитаем из данного числа сопротивление самих светодиодов. Обычно оно есть в паспортных данных, но не всегда. Его можно найти разделив напряжение, в данном случае 2 вольта, на ток, в данном случае – 0,025А, получим сопротивление 80 Ом на каждом светодиоде. 80*10=800 Ом. Сопротивление, которое необходимо поставить в последовательную цепь дополнительно со светодиодами 8000-800=7200 Ом. Данное сопротивление погасит напряжение 7200*0,025=180 вольт, оставив на все светодиоды 20 вольт или по 2 вольта на каждый.

Подключая многоцветный светодиод Пиранья необходимо рассчитывать сопротивление в каждой цепи, а их там три. К точке 1 подключается плюс источника питания. Сопротивления подключаются к точкам 2, 3 и 4. Далее цепь замыкается на минусе источника питания. Изменяя сопротивления в цепи 2, 3 или 4 можно менять излучаемый диодом цвет.

Достоинства светодиодов Пиранья

Достоинств у этих светоизлучающих кристаллов множество. Важнейшие из них:

1. Большое количество тепла, отводимого от кристалла, обеспечивается металлическими вертикальными выводами, которые впаиваются в печатную плату, и позволяет эффективно отводить тепло, в том числе через печатные проводники.
2. Стойкость к вибрациям и ударам – обеспечена малой массой элементов конструкции и их приклеиванием и сваркой.
3. Плоская и/или выпуклая линзы обеспечивают большой выбор углов рассеивания света.
4. При массовом производстве монтаж на плату поддается автоматизации.
5. Возможна установка корпуса над платой с небольшим зазором, который позволяет дополнительно отводить тепло.

Светодиоды «Пиранья» выпускает и наш постоянный партнер – компания Arlight . Познакомиться с ними можно .

Светодиоды «Пиранья» представляют собой низкопрофильную конструкцию с установленным светодиодом. Благодаря особенности конструкции светодиод «Пиранья» обеспечивает высокий световой поток, низкое тепловое сопротивление, а также низкое энергопотребление.

Низкопрофильная конструкция корпуса светодиодов «Пиранья» позволяет добиться более интенсивной и равномерной освещенности по сравнению со стандартными светодиодами. Кроме того, светодиоды устойчивы к встряскам. Четырех выводная система светодиодов «Пиранья» выглядит солидно. И в любой ситуации, вплоть до аварии или столкновении, они не отпадут от печатной платы.

Сфера применения светодиодов практически не ограничена. Рассмотрим несколько наиболее популярных вариантов использования светодиода «Пиранья»

Наиболее часто светодиоды «Пиранья» используются автолюбителями для замены штатного освещения на своих автомобилях. Равномерное свечение светодиодов идеально подходит для установки в центральный плафон салона

В задний стоп-сигнал,

Для использования в качестве подсветки номера

А также для использования в качестве в качестве декоративной подсветки логотипа

Кроме того, светодиоды «Пиранья» находят применение в электронных табло

Подсветке объемных букв и других объемных объектов.

Особенности низкого профиля позволяют использовать эти светодиоды с линзами и отражателями.

Главные характеристики

Светодиоды отвечают за качество света, которое излучает фонарь. Стабильность освещения зависит от множества характеристик, среди которых – ток потребления, поток света и цветовая температура. Среди законодателей моды стоит отметить фирму Cree, в ее ассортименте можно обнаружить очень яркие светодиоды для фонарей.

Современные карманные модели создаются на единственном светодиоде, мощность которого достигает 1, 2, либо 3 Вт. Указанные электрические характеристики – это свойства различных моделей светодиода от известных марок. Интенсивность световых лучей или световой поток – это показатель, который зависит от типа светодиода и компании-изготовителя. Фирма-производитель также указывает в характеристиках количество люмен.

Мощный ручной фонарик

Этот показатель напрямую соотносится с цветовой температурой света. Светоизлучающие диоды могут излучать световой поток, достигающий 200 люмен на 1 ватт, и производятся сегодня с разной температурой для свечения: тепло-желтоватый или холодно-белый.

В фонарях с теплым белым оттенком излучение является приятным для человеческого глаза, однако они светят менее ярко. Свет с нейтральной температурой цвета эффективным образом дает возможность рассмотреть наиболее маленькие элементы. Холодно-белое освещение обычно свойственно для моделей с огромной дальностью светового луча, однако при длительной работе может раздражать глаза.

Если температура достигает примерно 50 °C, то срок эксплуатации кристалла может быть до 200 000 часов, однако это не оправдывается с экономической точки зрения. По этой причине многие компании выпускают продукцию, которая способна выдержать рабочую температуру до 85 °C, при этом удается сэкономить на охлаждении. Из-за превышения отметки в 150 °C техника может вовсе выйти из строя.

Индекс цветопередачи является качественным показателем, который характеризует свойство светодиода освещать пространство, при этом нет искажения настоящего оттенка. Светодиоды для фонариков с характеристикой источника цветопередачи в 75 CRI и более – это хороший вариант. Важный элемент светодиода – это линза, благодаря которой задается угол рассеивания световых потоков, то есть определяется дальность свечения луча.

В любой технической характеристике светодиода непременно отмечается угол излучения. Для любой из моделей данная характеристика считается индивидуальной и обычно варьируется в диапазоне от 20 до 240 градусов. У мощных светодиодов для фонарей угол достигает примерно 120 °C, и в основном в комплектацию входит отражатель и дополнительная линза.

Типы светодиодных фонарей

Хотя на сегодняшний день можно наблюдать сильный скачок в производстве мощных светодиодов, состоящих из множества кристаллов, мировые марки все еще выпускают светодиоды с меньшей мощностью. Производятся они в небольшом корпусе, который не превышает 10 мм в ширину. При сравнительном анализе можно заметить, что один такой мощный кристалл имеет менее надежную схему и угол рассеивания, чем одновременно пара подобных элементов в единственном корпусе.

Не лишним будет напомнить о четырехвыводных светодиодах «SuperFlux», так называемой «пиранье».  У этих светодиодов для фонариков улучшенные технические характеристики. Светодиод «пиранья» обладает следующими основными преимуществами:

1. равномерным образом распределяется поток света;
2. не нужно отводить тепло;
3. более низкая цена.

Цветовая маркировка

У каждого производителя собственная маркировка светодиодов. Например, в обозначении светодиода – LED-WW-SMD5050 его буквенные и цифровые элементы имеют расшифровку:

• LED – светодиод;
• WW – цвет свечения Warm White – белый теплый 2700-3500 K;
• SMD – корпус для поверхностного монтажа;
• 5050 – размеры корпуса в десятых долях миллиметра – 5,0×5,0.

Варианты аббревиатур оттенков белого света:

• DW – Day White – белый дневной (4000-5000 K);
• W – White, белый чистый (6000-8000 K);
• CW или WC – Cool White – белый холодный (8000-10 000 K);
• WSC – White Super Cool – белый суперхолодный , цветовая температура 15 000 К с характерным синеватым оттенком;
• NW – Neutral White – нейтральный белый – 5000 K.

Где применяется

Использование LED-светильников линейного типа получило широкое распространение и встречается во многих областях человеческой деятельности. Основным направлением является дизайн:

• оформление интерьеров;
• украшение фасадов зданий;
• подсветка участков, элементов ландшафтного
  дизайна;
• оформление игровых клавиатур;
• подсветка салонов и наружных элементов
  автомобилей;
• украшение витрин, стендов, различных панелей и
  коробов
• влагозащищенные виды RGB подсветки устанавливают в бассейнах,
  саунах и прочих влажных помещениях.

Популярность у гeймеров приобрели
специальные игровые компьютерные клавиатуры с RGB подсветкой. Они оснащены
различными типами механических переключателей наподобие Cherry Blue Switch
или их аналогов. Основным назначением такой подсветки является украшение
клавиатуры, но пользователи отмечают удобство использования в темных
помещениях, возможность изменения режима свечения в разных ситуациях или
условиях.

Примеры подключения и использования

Пример 1

В примере демонстрируется самая простая задача по работе со светодиодом – включение и отключение на 1 секунду.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

// включение светодиода
// задержка на 1 секунду
// выключение светодиода
// задержка на 1 секунду

Пример 2. Управление с клавиатуры

Данный пример демонстрирует изменение времени включенного и выключенного состояния в зависимости от введенного значения с клавиатуры. По умолчанию значение времени установлено в 1 секунду (1000 миллисекунд). После загрузки скетча на контроллер, необходимо открыть монитор сериал порта, куда требуется ввести цифровое значение нового времени работы светодиода в миллисекундах отличное от нуля. Светодиод начинает мигать с частотой нового введённого времени.

Пример протестирован на контроллере Smart UNO.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

//объявление пина подключения модуля
//переменная для хранения времени задержки
// установка пина как выходной
//записать его в переменную хранения времени
// включение светодиода
// задержка на 1 секунду
// выключение светодиода
// задержка на 1 секунду

Пример 3. Управление с помощью ШИМ

Данный пример демонстрирует изменение яркости свечения светодиода. Светодиод из выключенного состояния постепенно зажигается ярче, а затем постепенно затухает. Далее всё повторяется.

Пример протестирован на контроллере Smart UNO.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

//объявление пина подключения модуля
// установка пина как выходной
//первый цикл увеличивает яркость
//второй цикл уменьшает яркость
//записать значение яркости на порт светодиода
//задержка в 100 миллисекунд

Пример 4. Управление с помощью ШИМ (значение вводится с клавиатуры)

Данный пример демонстрирует изменение яркости свечения светодиода. Светодиод мигает с периодичностью 100 миллисекунд. По умолчанию яркость светодиода задана в 500 единиц (половина возможной яркости). После загрузки скетча в контроллер, открыв монитор Serial порта, можно ввести требуемую яркость. Однако, значение яркости будет программно ограничено между значениями 0 и 1023 (минимальное и максимальное значения).

Пример протестирован на контроллере Smart UNO.

Схема подключения:

Скетч для загрузки:

//объявление пина подключения модуля
//переменная для хранения яркости
// установка пина как выходной
// инициализация Serial-порта
//если что-то пришло из сериал порта
//считать значение в переменную
// если считанное значение отлично от 0
//записать его в переменную яркости, ограничив значение
// включение светодиода с заданной яркостью
// задержка на 1 секунду
// выключение светодиода
// задержка на 1 секунду

Способы подключения

Как подключить светодиод или несколько светодиодов? Как правильно соединить их в схему или ? Как просто присоединить светодиоды к колонке или к звуковой карте компьютера, да и еще так, чтобы они мигали в такт музыке?

Для этого рассмотрим особенности подключения различных светодиодов.

Из практики известно, что при подключении к разным напряжениям питания одного светового диода необходимы ограничительные резисторы на следующее электрическое сопротивление:

• от 3 до 5 В – 100 Ом;
• от 5 до 9 В – 220 Ом;
• от 9 до 15 В – 470 Ом;
• от 15 до 28 В – 2 кОм;
• 220 В – 150 кОм.

Использовав следующую формулу:

где: R – сопротивление резистора (Ом);

U – напряжение питания (В);

dU – падение напряжения (В);

I – номинальный ток светодиода (А).

Последовательное подключение светодиодов вносит в эту формулу следующие изменения – вставляется вместо одного падения напряжения сумма падений напряжения всех световых диодов, имеющихся в схеме, при этом они должны иметь одинаковый номинальный ток, но номинальное падение напряжения может быть разным.

Сферы применения

Сфера применения светодиодов Пиранья принципиальных ограничений не имеет, поскольку они обладают всеми преимуществами и возможностями, необходимыми для использования в любых вариантах. Прочность и надежность корпуса позволяет использовать их для подсветки автомобилей, монтажа на движущихся элементах и деталях. В сфере тюнинга автомобилей эти светодиоды хорошо знакомы и широко используются благодаря устойчивости к тряске и ударным нагрузкам. Их устанавливают в разные осветительные приборы:

• центральный плафон салона;
• для подсветки номерного знака;
• устанавливают в задний стоп-сигнал;
• для декоративной подсветки разных
  элементов — под днище, для логотипа, освещение нижнего яруса салона и т.д.

Высокая яркость свечения и относительно низкое потрeбление электроэнергии позволяет создавать массивные конструкции с большим количеством светодиодов, которые управляются компьютерной техникой и не требуют большого расхода электроэнергии, не создают значительную нагрузку на электросети. Длительный срок службы позволяет устанавливать их в фонарики, домашние осветительные конструкции и приборы.

Параметры питающей сети

Для питания светодиодов используются 2
вида сети: с ограниченным напряжением и с ограниченным током. При использовании
первого типа сети необходимо учесть, что блоки питания на 12 или 24 В
нестабильные (напряжение «скачет»), поэтому требуется резистор (если он не
встроен в осветительный прибор), который ограничивает электроток.

Драйверы сети выдают стабильный ток
независимо от колебаний напряжения. Их можно использовать не только при питании
светодиодов от электросети, но и от источников с напряжением 9 – 36 В, установленных
в различных фонарях.

Драйвер может быть линейный или импульсный. Из линейного через генератор выходит постоянный ток, импульсный работает иначе – выдает высокочастотные импульсы. Линейное оборудование используется для питания светодиодных лент и модулей с небольшой мощностью, импульсное – для мощных ламп.

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.

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:

1. Индикаторные. Маленькие светодиоды относительно небольшой мощности с умеренной яркостью. Применяются для цветовой индикации, при подсветке приборных панелей и прочего.
2. 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.

Параметры светодиода

Все светодиоды делятся на 2 группы: для
подсветки и индикации и для освещения. В первую группу включаются системы с
цветными диодами, во вторую – более мощные белые. Производители используют 2
вида чипов – SMD и OCB (для мощных осветительных приборов).

У любого светодиода множество
параметров, при выборе источника питания учитываются:

• падение напряжения;
• ток;
• мощность.

Проблемы возникают, если на источниках света указаны параметры, не соответствующие реальным. Без специального оборудования определить вольтамперные хаpaктеристики невозможно.

У качественных SMD изделий среднее значение электротока тока 0,02 А (бывает 0,08 А у чипов, в которых 4 кристалла). Если производитель завысил параметр, при превышении тока кристаллы будут быстро стареть и не отработают заявленный срок. При большом разбросе диод сразу перегорит.

У светодиода не используется
традиционное понятие напряжения, у него падение вольтажа при номинальном
значении электротока. Именно оно указывается на упаковке и учитывается при
расчете драйвера. Средний вольтаж белых, синих и зеленых светодиодов 3 В,
красных и желтых – 1,8-2,4 В.

В светодиодах SMD примерные
хаpaктеристики определяются по маркировке, в которой указаны размеры в
миллиметрах.

На импортных изделиях размеры кристаллов указываются в mil. Типовой кристалл чаще всего 30*30mil или 45*45mil (0,762*0,762мм или 1,143*1,143мм).

Если измерить габариты цифровым
штангенциркулем, можно определить, сколько ватт требуется кристаллу:

• 24*24mil
  – 0,5 Вт;
• 24*40mil
  – 0,75 Вт;
• 30*30mil
  и 45*45mil – 1Вт.

Мощность чипа или матрицы зависит от количества кристаллов, но только в том случае, если у них стандартные размеры. Неизвестные производители ставят в чипы кристаллы с меньшей длиной и шириной, мощность которых ниже заявленной. Это затрудняет использование данных из специальных таблиц, которые доступны в справочниках и сети интернет.

Основные выводы

RGB подсветка — эффектный и привлекательный способ светового оформления интерьеров или иных поверхностей. Она способна изменять цвет и хаpaктер свечения, позволяет получить интересные эффекты. В продаже имеется масса вариантов конструкции, параметров и прочих особенностей RGB подсветки, которые смогут выполнить любые задачи.

Всех, у кого имеются свои соображения относительно этого варианта оформления, призываем высказать их в своих комментариях. Возможно, они станут основой для новых дизайнерских идей или технических разработок.

ПредыдущаяСветодиодыАдресная светодиодная лента для Arduino: маркировка, хаpaктеристики, подключениеСледующаяСветодиодыМонтаж и установка светодиодной подсветки для штор своими руками