Светодиод SMD 5730

Общее устройство и принцип работы SMD светодиодов

Этот вид светодиодов – плата, на поверхности которой закреплен кристалл, выращенный при помощи технологии металлоорганической эпитаксии. Самый важный этап производства – создание контактов и их покрытие пленками из металла.

Каждый диод монтируется в корпус, оснащается выводами, покрывается составом, отводящим или излучающим свет. Белые светодиоды покрываются люминофором. На кристалл устанавливается купол, фокусирующий свет. Тепло отводится через подложку, если диод мощный, устанавливается радиатор. Электрический ток превращается в свет в p-n- переходе (так же, как в любом другом диоде).

Основное преимущество СМД конструкции – максимальное приближение кристалла к подложке, отводящей тепло. На одну плату монтируется один или несколько светодиодов. Если в одном осветительном приборе их большое количество, свет достаточно мощный без установки дополнительных оптических систем. Достаточно обыкновенного стекла, потери из-за которого не превышают 8%.

Корпуса SMD отличаются по форме и размерам, они напрямую соединяются с монтажной платой при помощи контактной площадки.

Применение

Светодиод smd 5730 нашел свое применение в разнообразных осветительных приборах. Из-за его хороших технических и оптических характеристик он широко используется в светильниках общего назначения, фонариках, уличных прожекторах. А также, в автомобильном освещении:

• подсветка приборных панелей;
• фары;
• декорирование, как внутри, так и снаружи машины.

Большой популярностью пользуются LED ленты на базе чипов smd 5730 при создании внешней рекламы, и при оформлении интерьера домов и квартир.

Рекомендуем посмотреть видео обзор LED 5730, купленных на сайте AliExpress. Блогер подробно демонстрирует последовательность действий при тестировании полупроводникового прибора. Вы сможете оценить яркость свечения и температурные показатели.

Поводя итоги можно сказать, что светодиод 5730 распространен среди профессионалов и любителей. Его высокая светоотдача, широкий угол рассеивания, низкое тепловое сопротивление позволяют эффективно использовать его при создании осветительных устройств своими руками

Особое внимание уделяйте системе охлаждения, потому что перегрев отрицательно влияет на срок службы светодиода. В случае правильной эксплуатации, осветительный прибор на базе led smd 5730 прослужит вам долгие годы

Степень защиты

Степень защиты ленты обозначается двумя латинскими буквами – “IP” и двумя цифрами после них.

ленты без защиты – IP20

Она не защищена от влаги, брызг и очень слабо защищена от механических воздействий. Открыты места пайки, контакты и т.д. Некоторые производители прописывают в документах IP33, но это также можно отнести к изделиям без защиты.

При попадании влаги на такую ленту может произойти замыкание и она перегорит.

ленты с защитой IP65 или IP54

На нее с верхней стороны нанесен защитный состав. Среди специалистов ее называют – лента в силиконе. На самом деле это не силикон, а эпоксидное покрытие. 

Эта светодиодная лента боится морозов, потому что ее защита при отрицательных температурах просто дубеет и становится жесткой и хрупкой.

ленты с защитой IP67

Это уже вполне герметичное изделие. Такую ленту можно монтировать даже на улице. Она помещена в силиконовый чехол и не боится влаги и дождя.

максимальная защита IP68

Такая лента укладывается в П-образный силиконовый профиль и сверху заливается эпоксидным составом. Она способна выдержать даже помещение в воду. Часто применяется для подсветки в фонтанах или в ванной.

Ознакомившись со всеми характеристиками при следующем походе в магазин на вопрос продавца: “Какую вам светодиодную ленту нужно?” вы должны смело и со знанием дела ответить:

Технические характеристики светодиода 5730

• Характеристики светодиодов SMD 5730 могут различаться и зависят от типа модели и особенностей производства. Например, коэффициент передачи цвета у белых диодов 5730 на среднем уровне, однако составляют не менее 75 единиц. Встречаются и другие образцы, у которых цветопередача гораздо ниже.
• Прямой ток варьируется от 150 мА до 300 мА.
• Прямой пульсирующий ток 300 мА.
• Световой поток 45-50 Лм.
• Угол рассеивания света составляет 120 градусов.
• Обратное напряжение 5 В.
• Индекс передачи цвета от 60 до 80 Ra.
• Мощность рассеивания 612 мВт.
• Цветовая температура: тёплый белый (2900-4000 К), нейтральный (4300-4800 К), обычный дневной (5000-5800 К) и холодный белый (6000-7500 К).
• Рабочая температура от -40 до +130.
• Во время процесса пайки допустимый нагрев корпуса не должен превышать 300 градусов не более чем на 2 секунды. В этом случае следует использовать низкотемпературные оловянные сплавы. Пайка может производиться не более одного раза.
• SMD 53730 LED datasheet зависит от производителя. Самыми качественными являются Osram, Phillips и Samsung.

Достоинства

• Энергоэффективность. LED способны выдавать высокий световой поток.
• Долгий срок службы. Более 50000 часов и более при правильной работе.
• Прочность. LED также называются «полупроводниковым освещением», так как они сделаны из твердого материала без разрыва нити накала, трубки или колбы.
• Период прогрева. Светодиод загорается мгновенно – в течение нескольких наносекунд.
• Не зависит от низких температур . LED прекрасно адаптируются к очень низким температурам и включаются даже при -30 градусах.
• Направление света. У них есть возможность задать свету любое направление.
• Отличная цветопередача. Им не свойственно не размывать цвета, в отличие от других светильников, таких как флюоресцентные лампы.
• Экологичность. В них отсутствует ртуть и другие опасные вещества.
• Управляемость. Яркость и цвет LED можно регулировать.

Технические характеристики

При отсутствии критических перепадов напряжения в сети и стабильной температур в интервале 18-22°С светодиод 5730 излучает световой поток 110 люмен при затратах мощности 1,1 Вт в час. Сила тока при стабильных показателях составляет 350 мА, в импульсном режиме – 800 мА.

LED-лампы для стандартного цоколя и работе от электросети 220 В

Температура воздуха в помещении, где работают источники, имеет критическое значение для величины тока и интенсивности светового потока. Ввиду большой мощности светодиодов монтировать их можно только в алюминиевые профили, отводящие тепло. Если не предусмотреть теплоотводящее основание, кристаллы начнут перегреваться, световой поток уменьшится и лампа перегорит. Для этих же целей в конструкции предусмотрен радиатор для теплоотвода.

Некоторые производители экономят на установке хороших радиаторов, снижая тем самым себестоимость продукции, что ударяет по качеству осветительных приборов. Радиатор рассчитан на максимальную рабочую температуру 65°С, чего достаточно для сохранения интенсивности потока в 50-70 люмен и корректной работы.

На диаграмме взаимодействия тока, напряжения и температуры на световой поток видно, как изменяется последний соответственно изменению рабочих параметров.

Диаграммы

Для сохранения кристаллов светодиода 5730 прямоток не должен превышать значения в 170 миллиампер – с одной стороны это уменьшит интенсивность относительного потока до 50 лм, с другой обеспечит длительный срок эксплуатации. Можно увеличить это значение и до 350 мА, чтобы интенсивность света достигла максимального значения 11 лм, но в этом случае должен быть либо мощный радиатор у кристалл либо отрицательная температура в помещении, чтобы кристалл успевали охлаждаться.

Технические особенности осветительного прибора

По спектрофотометрической (цветовой) температуре, измеряющейся в кельвинах, светодиоды 5730 делятся на 4 группы, охватывающие весь спектр излучения:

• теплый желтый – 3000-4000 K;
• нейтральный – 4300-4800 K;
• чистый белый – 5000-5800 K;
• холодный голубой – 6000-7500 K.

Спектр излучения света

Какие есть виды

• SMD светодиоды имеют несколько версий. Первыми образцами таких светодиодов являются SMD 3528 , которые значительно уступают своим последующим версиям. 5730 являются улучшением SMD 5050.
• Существует также SMD 5730-1. Они имеют более лучше показатели. Максимальный рабочий ток составляет 350 А. пульсирующий ток – достигает 800 А. Напряжение 3.2 Вт. Световой поток 110 лм/Вт. Электро-дырочный переход может выдерживать температуру до 130 градусов.
• Одним из главных отличием является мощность диода. У 5050 она составляет 0.2 Вт, а у SMD 5730 одна уже выше – 0.5 Вт. Сама мощность светодиодной ленты SMD 5730 1m (на один метр) является стандартной и составляет 14.4 Вт. Такая же, как и у ленты SMD 5050. На основе сверхярких диодов производятся RGB-ленты. Их можно регулировать с помощью RGB-контроллера.

Особенности

Сегодня SMD 2835 можно позиционировать как планарный светодиод, в корпусе которого скрыты лучшие качества, взятые от предыдущих модификаций:

1. Ширина и длина светодиода полностью совпадает с размером SMD 3528. Это упрощает производителям светодиодных лент задачу по наладке производственного оборудования. При этом высота элемента уменьшена до 0,8 мм, что снижает затраты на его производство и расширяет область его использования.
2. По электрическим и оптическим параметрам у SMD LED 2835 много общего со светодиодом SMD 5730 мощностью 0,5 Вт. Учитывая, что площадь излучения SMD 2835 меньше в 1,7 раза, он обладает такой же светоотдачей что и SMD 5730, а значит, лучше подходит для конструирования высокоэффективных светодиодных светильников.
3. Форм-фактор во многом напоминает ещё один прогрессивный светодиод SMD 3014. Излучающая поверхность имеет форму прямоугольника и полностью покрыта люминофором. Корпус выполнен из термостойкого компаунда белого цвета с небольшим срезом в одном углу, указывающим на катод. В отличие от SMD 5630 и SMD 5730 функцию теплоотводящей подложки выполняют анод и катод. Теперь их выводы размещаются не только с торцов, но и на нижней части корпуса. Эту конструктивную особенность нельзя игнорировать при сборке светодиодного светильника своими руками.

Технические характеристики

Электрические и оптические параметры рассмотрим на примере светодиода SMD 2835 белого цвета свечения с цветовой температурой 5500°K. В зависимости от состава люминофора white SMD 2835 выпускается в тёплом, нейтральном и холодном белом свете с коэффициентом цветопередачи не менее 75%. Максимально допустимый прямой ток равен 180 мА, импульсный – 400 мА с шириной импульса до 10% от периода. При этом разброс прямого напряжения может составить 2,9-3,3В. Излучаемый световой поток достигает 50 лм с углом рассеивания 120°. Работая на номинальном токе, led white SMD 2835 рассеивает порядка 0,5 Вт мощности и требует дополнительного охлаждения. Диапазон рабочих температур светодиода составляет от -40 до +65 °C.

Второй график доказывает зависимость светового потока от окружающей температуры со стопроцентной отдачей в точке Ta=25°C. В реальности можно рассчитывать на светоотдачу, равную 80–90% от паспортного значения.

Кроме этого светоотдача плавно снижается во время работы светодиодов и спустя 3000 часов составит около 95% от исходного состояния. Наглядно это показано на следующем графике.

Что это такое

Светодиодом называется полупроводниковый прибор, задача которого непосредственно преобразовывать ток в световое излучение. В самом полупроводнике электроны рекомбинируют с электронными дырками. В результате получается энергия в виде фотонов. Такой эффект называется электролюминесценцией. Она применяется для индикаторных устройств, чья основа – электролюминесцентный конденсатор или свет. Белый свет получается в результате взаимодействия нескольких полупроводников или же слоя люминофора на самом полупроводниковом устройстве.

Ранние образцы таких диодов довольно часто использовались в качестве индикаторных ламп, тем самым заменяя небольшие по размерам лампы накаливания. Новейшие разработки позволяют создавать светодиоды с безопасным белым свечением, которые идеально подходят для освещения помещений.

Достоинства

• Энергоэффективность. LED способны выдавать высокий световой поток.
• Долгий срок службы. Более 50000 часов и более при правильной работе.
• Прочность. LED также называются «полупроводниковым освещением», так как они сделаны из твердого материала без разрыва нити накала, трубки или колбы.
• Период прогрева. Светодиод загорается мгновенно – в течение нескольких наносекунд.
• Не зависит от низких температур . LED прекрасно адаптируются к очень низким температурам и включаются даже при -30 градусах.
• Направление света. У них есть возможность задать свету любое направление.
• Отличная цветопередача. Им не свойственно не размывать цвета, в отличие от других светильников, таких как флюоресцентные лампы.
• Экологичность. В них отсутствует ртуть и другие опасные вещества.
• Управляемость. Яркость и цвет LED можно регулировать.

Недостатки

Температурная зависимость. Производительность в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. Перегрузка LED при высокой температуре может привести к перегреву, что в конечном итоге приведет к выходу устройства из строя. Качественный теплоотвод необходим для поддержания долгой работоспособности

Это крайне важно в применении в автомобильной, медицинской и военной областях.

Небезопасность синего света. Существует опасение, что синие и светло-белые светодиоды теперь способны превышать безопасные пределы так называемой опасности синего света

Они определены специальными стандартами безопасности глаз – ANSI / IESNA RP-27.1-05: Рекомендуемое безопасное использование фотобиологических ламп и ламповых систем.

Загрязнение синим цветом. Поскольку светло-белые светодиоды (с высокой цветовой температурой) излучают пропорционально больше синего света, чем обычные источники наружного света (натриевые лампы высокой интенсивности). Сильная зависимость рэлеевского рассеяния от длины волны означает, что светло-белые LED могут быть более значительной причиной загрязнения света, чем иные светильники.

Заметная чувствительность к напряжению. На сверхъяркие диоды должно подаваться напряжение не выше заданного порога, а ток ниже номинального. Для этого можно использовать последовательные резисторы или источники питания с регулируемым током.

Область светового источника. LED не приближаются к «точечному источнику» света, а скорее являются распределением Ламберта, то есть яркость рассеивающего света одинакова во всех направлениях. Исходя из этого, их трудно использовать в приложениях, требующих сферического светового поля. Сверхъяркие диоды не способны обеспечить расхождение ниже нескольких градусов. Это значительно контрастирует с лазерами, которые могут генерировать лучи с расхождением 0.2 градуса или менее.

Особенности конструкции

Устройство конструкции и типоразмеры светодиодов SMD зависят от серии, модели и производителя.

Распространённая модель SMD 5050 имеет следующие особенности конструкции:

• Форм-фактор 5х5х1.6 миллиметров.
• Материал корпуса — термостойкий пластик.
• Форма корпуса — квадратная.
• На нижней стороне корпуса расположены три вывода для сверхъярких диодов.
• Подложки из металла для чипов размещены между выводами. Они способствуют равномерному рассеиванию тепловой энергии.
• С целью определения назначения каждого из выводов, на корпусе имеется скос одного из углов.
• Для защиты кристаллов производится специальная прозрачная линза. Материалы для изготовления — силикон или эпоксидный компаунд.
• У предыдущая версии SMD 3528 материалы изготовления те же.
• Имеет следующие отличия:
• Форм-фактор 3.5х2.8х1.4 миллиметров.
• Вывод для одного диода.

Светодиод SMD 5630: особенности и характеристики

Светодиод SMD 5630 – представляет класс высокоэффективных светодиодов средней мощности, предназначенных для поверхностного монтажа.

SMD 5630 производства Philips, Epistar, Samsung отличаются высоким коэффициентом цветопередачи, что позволяет конструировать на их основе светильники для качественного освещения внутри помещений.

В качестве примера рассмотрим светодиод LUXEON 5630 Mid-Power, выпускаемый компанией Philips lumileds.

Конструктивные особенности

SMD 5630 выполнен в корпусе размером 5,6х3,0х0,9 мм. Электрический контакт осуществляется через 4 вывода, как показано на рисунке. Они имеют следующее назначение:

• 1 – катод;
• 2 – катод;
• 3 – анод;
• 4 – не задействован.

По центру нижней части корпуса SMD 5630 предусмотрена контактная площадка размером 1,62х1,28 мм, предназначенная для эффективного отвода тепла от излучающего кристалла.

Во время монтажа она обязательно должна быть припаяна к печатной плате. При этом контакт теплоотвода электрически должен быть изолирован от анода и катода.

Для визуального определения анода и катода со стороны выводов катода на люминофоре имеется срез.

Технические характеристики

Белые светодиоды SMD 5630 на номинальном токе 100 мА излучают световой поток от 32 лм (2700К) до 36 лм (6500К). При этом падение напряжения на p-n-переходе может варьироваться от 2,9 до 3,4 В.

Для своих светодиодов Philips lumileds гарантирует коэффициент цветопередачи CRI не ниже 80 ед. и угол рассеивания света 2ϴ1/2 равный 120°.

Для пайки рекомендуется использовать низкотемпературные оловянные сплавы, придерживаясь международного стандарта JEDEC J-020B. Пайку светодиодов следует производить при температуре не выше 260°C на протяжении не более 10 сек.

Зависимость прямого напряжения от протекающего тока показана на вольт-амперной характеристике (t=25°C). Из приведенного графика следует, что падение напряжения на номинальном токе для большинства белых светодиодов SMD 5630 составляет 3,1 В. Яркость светодиода напрямую зависит от соблюдения его температурного режима работы. Как видно из графика повышение температуры в точках припоя до 85°C вызывает снижение светового потока примерно на 15%

В связи с этим очень важно избегать перегрева кристалла. Например, светодиодную ленту на SMD 5630 нужно обязательно клеить на алюминиевый профиль

На следующем графике показана зависимость светового потока от величины прямого тока. Полная светоотдача обеспечивается на токе 100 мА. При этом производитель светодиодов делает акцент на том, что замеры в контрольных точках с последующим построением характеристики производились при температуре 25°C.

Область применения

Так же как и SMD 5730, светодиоды SMD 5630 устойчивы к вибрации и резким перепадам температуры (-40/+65°C), что в значительной мере расширяет их сферу применения.

Благодаря высоким эксплуатационным показателям, данный тип светодиодов устанавливают в светильники уличного, промышленного и аварийного освещения. В розничной торговой сети можно свободно купить светодиодные ленты и модули на 12 В, а также линейки на 220 В, собранные на базе SMD 5630.

Опираясь на технические данные, радиолюбителям будет несложно произвести расчёты и своими руками сделать подсветку на светодиодах SMD 5630.

К сожалению, найти в продаже фирменные светодиоды форм-фактора 5630 непросто. Вместо них на рынке превалируют китайские аналоги с сильно заниженными техническими характеристиками.

Такое несоответствие параметров объясняется установкой в корпус 5,6х3,0 мм кристалла значительно меньших размеров, который не может длительно пропускать ток в 150 мА.

Поэтому производители светодиодных ламп и лент, собранных на поддельных SMD 5630, подбирают рабочий ток на своё усмотрение, в результате чего снижается срок службы изделия.

Характеристики SMD 2835

Похожий по размерам корпус есть у светодиода SMD 3528 на 0,06W.  Технические характеристики SMD 2835 совершенно другие, обычно мощность 0,2W.

Китайцы любят продавать своё барахло под видом новинок типа «новинка 2016 года, новые LED чипы 4014, мощные, суперяркие». Сначала они продавали светильники и лампы для автомобилей на низкокачественных СМД 5630 на 0,09W. Когда это приелось,  этот слабый кристалл стали ставить в новый корпус SMD 4014. И рекламируют как новинку, которая в 5 раз лучше, чем предыдущее барахло, хотя отличий по качеству никаких нет.

В корпус 2835 производители ставят кристаллы различной мощности, на 0,2W 0,5W 1W. По внешнему виду не определить сложно. Если цветовая температура нейтрально белого света, то желтого люминофора бывает мало и видно размер кристалла. Чем он больше, тем выше мощность.

Светодиод 2835 характеристики

Параметр	Китайский 2835	2835 0,2W	2835 0,5W	2835 1W
Световой поток, лм	8	20	50	100
Мощность	0,09 вт	0,2 вт	0,5 вт	1 вт
Температура	+60	+80	+80	+110
Ток, ампер	25 мА	60 мА	150 мА	300 мА
Напряжение, Вольт	3,2	3,2	3,2	3,2
Габариты, мм	2,8мм на 3,5мм

Выпускается множество разновидностей светодиода 2835 по характеристикам:

1. напряжение падения может быть 3.1V, 3.2V, 3.6V, 9.8V;
2. световой поток от 20 до 145 на 1 led;
3. сила тока от 60 до 300 мА.

Реальные параметры можно узнать только по даташиту datasheet.

Виды и типы SMD

Условно почти все светодиоды делят на две глобальные категории:

• предназначенные для освещения;
• предназначенные для индикации состояния электронных устройств.

Для первой категории SMD-элементы практически полностью вытеснили выводные, во второй – оставили им узкую нишу. Поэтому для излучающих элементов поверхностного монтажа можно применить ту же классификацию.

Линия раздела проходит по техническим характеристикам:

• для осветительных элементов важен световой поток и требуется цвет, близкий к естественному;
• индикаторным элементам важны не столько цвет и яркость, сколько контрастность к окружающему фону.

Поэтому для индикации можно использовать LED со свечением p-n перехода, а для освещения – только с люминофорным покрытием. Хотя это тоже достаточно условно – никто не запрещает для индикации применять приборы с люминофором и белым свечением.

Светодиод белого свечения, индицирующий подачу питания на плату.

Все это относится к LED оптического, видимого диапазона. Как отдельный тип светодиодов SMD надо упомянуть приборы со спектром излучения, лежащим за пределами восприятия человеческого глаза. К таким относятся ультрафиолетовые и инфракрасные излучатели. Первые применяются для создания компактных источников УФ-излучения. Их используют для детекторов валют, для поиска биологических следов и т.д. Вторые применяются в системах передачи сигналов – в пультах дистанционного управления бытовой аппаратурой, в системах охранной сигнализации и т.п. Эти светодиоды также выпускаются в формате SMD.

Также надо упомянуть LED-матрицы для систем освещения, произведенные по самой прогрессивной на сегодняшний день технологии COB. Вопреки бытующему мнению, этот принцип производства вовсе не противоречит формату SMD. И COB-светодиоды производятся, в том числе, в виде Surface Mounted Device.

Реальная мощность китайских ЛЕД

90% китайской продукции, например на базаре Aliexpress, изготовлена на маломощных диодах, которые гораздо слабей фирменных. Фирменные, это производства Samsung, LG, Philips и другие. Китайцы этим активно пользуются, указывая параметры, как будто там установлены Самсунги. После покупки оказывается, что яркость и мощность ниже в 3-4 раза, чем обещал продавец.

Китайские 5630, 5730 тип №1	Китайские 5630, 5730 тип №2	Китайский 5050
Мощность	0,09W	0,15W	0,1W
Яркость	7 лм	12 лм	8 люмен

Получается, что китайский 5630 (5730) на 0,15W слабее фирменного 5050 на 0,2W. Будьте бдительны при выборе товара.

Достоинства

• Энергоэффективность. LED способны выдавать высокий световой поток.
• Долгий срок службы. Более 50000 часов и более при правильной работе.
• Прочность. LED также называются «полупроводниковым освещением», так как они сделаны из твердого материала без разрыва нити накала, трубки или колбы.
• Период прогрева. Светодиод загорается мгновенно – в течение нескольких наносекунд.
• Не зависит от низких температур . LED прекрасно адаптируются к очень низким температурам и включаются даже при -30 градусах.
• Направление света. У них есть возможность задать свету любое направление.
• Отличная цветопередача. Им не свойственно не размывать цвета, в отличие от других светильников, таких как флюоресцентные лампы.
• Экологичность. В них отсутствует ртуть и другие опасные вещества.
• Управляемость. Яркость и цвет LED можно регулировать.