Какой тип SMD светодиодов выбрать

Осветительные светодиоды

Выбирая,
какие светодиоды самые яркие,
стоит остановиться на осветительных. Это сверхмощные
светодиоды с высокой интенсивностью излучения. Выпускаются исключительно
в белом цвете, тёплом и холодном, корпус предназначен для поверхностного
монтажа. Используются в лампах
и светодиодных лентах, фарах, фонарях и прочем, где необходимы мощные сверхъяркие светодиоды.

Не
существует естественных кристаллов, излучающих белый свет. Поэтому, чтобы
создать светодиоды белого свечения,
используются различные технологии, основанные на смешивании трёх основных
цветов (RGB). Цветовая температура определяется способом их сочетания.
Популярным методом является покрытие кристалла слоями люминофора, каждый из
которых отвечает за один из трёх базовых цветов. Другой способ заключается в
нанесении пары слоёв люминофора на голубой кристалл.

Можно выделить следующие
преимущества осветительных диодов:

  • различное цветовое свечение;
  • возможность выбора световой температуры;
  • энергосбережение, сокращающее расходы электричества;
  • малый коэффициент пульсации;
  • разнообразная
    рассеиваемая мощность.

Среди осветительных
выделяются следующие виды светодиодов:

Тип светодиодаСтроениеКорпус Угол рассеяния Область применения
SMDКристалл, покрытый люминофором, размещён на алюминиевой либо медной подложке, отводящей теплоВ основном прямоугольный, с линзой или без100-130оПереносные фонари, светодиодные лампы и ленты, фары авто
COBБольшое количество светодиодов SMD в едином корпусе, покрытом люминофоромИмеют вид матрицы, чаще всего прямоугольнойдо 180оТолько для освещения без узконаправленного излучения
FilamentКристаллы покрыты люминофором и установлены на стеклянную подложку Цилиндрическая подложка360оДекоративная подсветка помещений
PCB StarОдин кристалл большой площадью на подложке из алюминияПодложка в форме шестерёнки или звезды120оМощные прожекторы и ручные фонари

Обратите внимание! Спектр свечения Filament намного приятнее для человеческого глаза, чем виды SMD и COB, и схож со светом ламп накаливания

Краткие технические характеристики

Теперь рассмотрим каждый наиболее популярный типоразмер в индивидуальном порядке. С помощью цифр мы постараемся дать объективную оценку каждому виду, раскрыть сильные и слабые стороны.

SMD 3528

Падение напряжения при номинальном токе 20 мА зависит от цвета излучения. Для белых LED оно может быть в пределе 2,8-3,4В, а световой поток 7,0-7,5 лм. Яркость SMD 3528 сильно зависит от температуры и при 80°C она снижается на 25%.

SMD 5050

Соответственно производитель не рекомендует превышать значение рабочего тока более чем 60 мА. При этом прямое напряжение составит 3,3В, а световой поток 18 лм. Суммарное энергопотребление одного SMD 5050 равняется 200 мВт в диапазоне рабочих температур -40/+65°C.

SMD 5630

SMD 5630

Световой поток может достигать 58 лм, измеренный при прямом токе 150 мА. Через фирменные SMD 5630 разрешается пропускать до 200 мА постоянного и до 400 мА импульсного тока с коэффициентом заполнения 25%. Величина прямого напряжения зависит от оттенка белого света и может составлять от 3,0 до 3,6В.

Светодиод SMD 5630 имеет 4 вывода с ключом около первого контакта. Из них задействовано всего два вывода: 2 – катод (-) и 4- анод (+). Как и во многих современных LED SMD чипах снизу есть подложка, способствующая улучшению отвода тепла.

SMD 5730

SMD 5730-05 выдерживает ток до 180 мА, рассеивая при этом 0,5 Вт активной мощности. Также он прекрасно работает в импульсном режиме с амплитудой импульса до 400 мА, длительность которого не более 10% от периода. Работая на номинальном постоянном токе, SMD 5730-05 обеспечивает яркость до 45 лм.

SMD 5730-1 можно эксплуатировать на постоянном токе до 350 мА и импульсном токе с коэффициентом заполнения не более 10% до 800 мА. Типовое падение напряжение в рабочем положении – 3,2В с мощностью до 1,1 Вт. Кристалл выдерживает температуру p-n-перехода в 130°C и нормально функционирует в пределах от -40 до +65°C. В сравнении с SMD 5050 он обладает меньшим тепловым сопротивлением и в 6 раз большим световым потоком, который в фирменном исполнении достигает 110 лм.

SMD 3014

SMD 3014 – относительно новый типоразмер, относящийся к классу слаботочных светодиодов. Максимальный прямой ток кристалла не должен превышать 30 мА. Зона прямого напряжения 3,0–3,6В. У белых светодиодов теплых оттенков светоотдача минимальна (8 лм), а у холодных – максимальна (13 лм). Размеры SMD 3014 составляют 3,0х1,4х0,75 мм. Выводы анода и катода не ограничиваются пайкой с торцов. Они уходят на нижнюю часть корпуса, что должно учитываться во время изготовления печатной платы. Увеличенный размер контактных площадок улучшает отвод тепла и крепление светодиода. Вывод анода в 2 раза длиннее катода.

SMD 2835

По остальным электрическим характеристикам SMD 2835 очень схож с SMD 5730-05. В свою очередь, конструктив элемента идентичен светодиоду SMD 3014, когда выводы анода и катода выполняют функцию теплоотводящей подложки.

Сравнение SMD светодиодов

Применение
SMD диодов повсеместно. Эти
относительно маломощные светодиоды
являются основой лампочек общего освещения, индикаторных панелей и систем
аварийного освещения. Наибольшей популярностью пользуются светодиодные ленты на
СМД диодах. Существуют и их вариации в виде модулей и
линеек, где используются планарные
светодиоды.

Определить тип и размер
корпусов SMD диодов можно по
маркировке, цифры которой обозначают ширину и длину. Новые модификации
конструируются на группах, состоящих из четырёх равных по мощности светодиодов
разных цветов – «G+R+W+B». Это увеличивает светоотдачу и расширяет
световые оттенки, поэтому такой тип
светодиодов самый яркий.

Классификация
светодиодов по типоразмерам следующая:

Маркировка SMD35285630 30145050 5730-05 5730-12835
Световой поток, Лм5408154010025
Мощность, Вт0,060,50,070,20,510,2
Температура,оСдо 65до 80до 65до 65до 80до 80до 65
Ток, мА2015030601503060
Напряжение, А3,33,33,33,33,43,43,4
Габариты, мм3,5х2,85,3х33х1,45х54,8х34,8х32,8х3,5

Таблица включает усреднённые технические характеристики, которые показывают лучшие светодиоды с белым светом. Самые мощные лампы холодного и
тёплого белого света обладают меньшим световым потоком и, имея равную яркость светодиодов, дают лучшее
освещение, чем цветные.

Обратите внимание! Светоотдача тёплых тонов может быть на 10% меньше той, что отражают маркировка и характеристики, а холодных – на 10% больше, поэтому они самые энергоэффективные. Реальные
технические характеристики и качество светодиодов в значительной
степени определяет марка светодиодов,
причём колебания могут доходить до 15%

Качественные
светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же
устройства неизвестных китайских
производителей, занесённые в каталог,
обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже
0,09

Реальные
технические характеристики и качество светодиодов в значительной
степени определяет марка светодиодов,
причём колебания могут доходить до 15%. Качественные
светодиоды выпускают крупные японские, европейские и китайские бренды. Бюджетные же
устройства неизвестных китайских
производителей, занесённые в каталог,
обычно очень слабые, и вместо заявленных 0,5 Ватт могут выдавать 0,15 или даже
0,09.

Такие
низкие показатели мощности объясняются тем, что внутри корпуса смонтирован
кристалл меньшего размера. Это характерно для низкокачественной китайской
продукции. Поэтому, самостоятельно проектируя источник питания, стоит
стремиться к реальным показателям тока в нагрузке, равным около 95% от
заявленного. При небольшой недогрузке можно увеличить рабочий ресурс даже для
устройств, где используются не самые лучшие
светодиоды.

Краткие технические характеристики

Хотя никакой информации о характеристиках smd светодиодов их цифровая маркировка не несет, все же некоторая связь между типоразмерами и параметрами приборов есть. Рассмотрим параметры самых распространенных видов светоизлучающих smd полупроводников:

Основные технические характеристики светодиодов smd    

Тип прибора Размеры корпуса, мм Количество кристаллов Мощность, Вт Световой* поток, лм Рабочий ток, мА Температура эксплуатации, °С Телесный угол, ° Цвет свечения
35283.5х2.81 или 30.06 или 0.20.6 – 5.0*20-40 … +85120 – 140белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB
50505.5х1.63 или 40.2 или 0.262 – 14*60 или 80-20 … +60120 – 140белый, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB, RGBW
56305.6х3.010.557150-25 … +85120холодный, нейтральный, теплый
57305.7х3.01 или 20.5 или 150 или 158150 или 300-40 … +65120холодный, белый, нейтральный, теплый
30143.0х1.410.129 – 11*30-40 … +85120холодный, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, оранжевый
28352.8х3.510.2 или 0.5 или 120 или 50 или 10060 или 150 или 300-40 … +65120холодный, нейтральный, теплый

* – зависит от цвета свечения кристалла

А теперь рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

Технические характеристики

Однокристальный двухвыводной smd элемент имеет термостойкий корпус PLCC-2 (Plastic leadless chip carrier) размером 3,5 на 2,8 мм. Его высота составляет 1,4 мм. Катод отмечен срезом в верхней части корпуса. Излучающая поверхность белого светодиода покрыта жёлтым люминофором, под которым установлен чип голубого цвета излучения на основе материала InGaN. Цветные аналоги оснащены прозрачной линзой.

прямой ток (IF) – 30 мА;
прямой импульсный ток со скважностью не более 10% (IFP) – 100 мА;
мощность, рассеиваемая корпусом (PD) – 100 мВт;
обратное напряжение (UR) – 5В;
диапазон рабочих температур (TOPR) – (-40/+65)°C;
температура пайки, не более трёх секунд (TSLD) – 300°C.

Характеристики белого SMD светодиода 3528, измеренные на номинальном токе 20 мА и температуре 25°C имеют следующие значения:

  • прямое падение напряжения на p-n-переходе (VF) – 2,8-3,4В;
  • световой поток (Ф) – 7–7,5 лм;
  • угол рассеивания – 120°;
  • индекс цветопередачи (CRI) – не меньше 70. Точное значение CRI нужно смотреть на упаковке;
  • сопротивление перехода кристалл/подложка – 6 Вт/°C;
  • обратный ток при напряжении 5В (IR) – 10 мкА.

Примечание. У светодиодов теплых оттенков (warm white) световой поток в среднем равен 6,8 лм с допустимым отклонением 10%. В технических характеристиках цветных светодиодов указывают длину волны излучения или допускаемый производителем волновой диапазон.

Естественно, во время эксплуатации кристалл нагревается до более высокой температуры, что ведёт к снижению технических показателей. В среднем, при продолжительной работе температура перехода достигает 60-80°C, что негативно отражается как на световом потоке, так и на сроке эксплуатации полупроводникового прибора.

SMD 3528 имеет практически линейное изменение светового потока о величины прямого тока.

Следующий график иллюстрирует зависимость прямого тока от прямого падения напряжения.

Все белые светодиоды от ведущих производителей подлежат биновке. Бин-код указывается при маркировке и является единым для всей партии. По коду и цветовой температуре можно определить точные координаты бина цветности. Для этого в datasheet каждый производитель приводит диаграмму цветности. Ниже приведена диаграмма цветности белых светодиодов от компании Arlight.

компании Cree

В продаже можно встретить светодиоды на чипе 3528 с улучшенными, примерно в 1,5 раза, характеристиками. Например, китайский гигант WAYJUN TECHNOLOGY производит в корпусе 3,5 на 2,8 мм светодиоды всех 5-ти основных цветов с номинальным током 50 мА, способных работать при температуре до +95°C, а также выдерживать нагрев во время пайки до 350°C.

Отличия оригинальных изделий от копий

Благодаря тому, что данная модель достаточно востребована, ее производством занимаются как известные компании, работающие на рынке светотехнических изделий, так и малознакомые. К таковым относятся, как правило, китайские производители.

Основными отличиями оригинальных моделей таких брендов, как «Cree», «Philips», «Osram» от копий, выпускаемых небольшими компаниями, являются лучшие технические характеристики и их надежность.

Мощность и световой поток у кристаллов, используемых китайскими компаниями, как правило, ниже, чем у оригинальных аналогов. В числовом выражении они составляют до 20% от заявленных значений.

Завершая обзор светодиодов серии smd 5630, отметим, что эта модель уверенно заняла свое место среди прочих светодиодных источников света и пользуется заслуженной популярностью среди производителей и пользователей.

0%

Для каких целей ты собираешь конструкцию?

Дежурный свет

Общее освещение.

Декоративная белая подсветка.

Декоративная цветная подсветка.

Локальное освещение

Какое питание будет у конструкции?

От сети 220В.

Аккумулятор достаточно большой емкости

Батарейки

Бортовая сеть автомобиля

Миниатюрные аккумуляторы

Будут ли светодиоды установлены на радиатор?

Да, на радиатор больших размеров.

Радиатор будет, но небольшой

Нет, для радиатора места нет

Какой тип SMD светодиодов выбрать

Тебе подойдет SMD 3528

Тебе подойдет SMD 5050

Тебе подойдет SMD 5630

Тебе подойдет SMD 5730

Тебе подойдет SMD 3014

Тебе подойдет SMD 2835

  Перепройти тест!

Предыдущая
СветодиодыТехнические характеристики светодиодов SMD 3528 и светодиодных лент
Следующая
СветодиодыХарактеристики мощных светодиодов 5730 и их применение

Спасибо, помогло!1Не помогло

Использование мультиметра для проверки светодиодов

Все мультиметры относятся к категории универсальных измерительных приборов. С помощью мультиметра можно выполнить измерения основных параметров у любых электронных изделий. Для того чтобы проверить работоспособность светодиода, необходим мультиметр с режимом прозвонки, который как раз и используется для проверки диодов.

Перед началом проверки переключатель мультиметра устанавливается в режим прозвонки, а контакты прибора соединяются со щупами тестера. Данный способ проверки позволяет заодно решить вопрос, как проверить мощность светодиода мультиметром, на основе полученных данных, вычислить этот параметр будет уже несложно.

Подключение мультиметра должно выполняться с учетом полярности светодиода. Анод элемента соединяется с красным щупом, а катод – с черным. Если же полярность электродов неизвестна, не стоит бояться каких-либо последствий в результате путаницы. В случае неправильного подключения, начальные показатели мультиметра останутся без изменений. Если же полярность соблюдается как положено, то светодиод должен начать светиться.

Существует одна особенность, которую следует учитывать при проверке. Ток мультиметра в режиме прозвонки имеет достаточно низкое значение и диод на него может не отреагировать. Поэтому для того чтобы хорошо разглядеть свечение, рекомендуется уменьшить внешний свет. Если же это невозможно сделать, следует пользоваться показаниями измерительного прибора. При нормальной работоспособности светодиода, значение, отображенное на дисплее мультиметра, будет отличаться от единицы.

Существует еще один вариант проверки с помощью тестера. Для этого на панели управления имеется блок PNP с помощью которого проверяются диоды. Его мощность обеспечивает свечение элемента, достаточное для того, чтобы определить его работоспособность. Анод включается в разъем эмиттера (Е), а катод – в разъем колодки или коллектора (С). При включении измерительного прибора светодиод должен гореть независимо от того, в каком режиме установлен регулятор.

Основным неудобством этого способа является необходимость выпаивания элементов. Для решения проблемы, как проверить светодиод мультиметром не выпаивая, для щупов потребуются специальные переходники. Обычные щупы не войдут в разъемы колодки PNP, поэтому к проводкам припаиваются более тонкие детали, изготовленные из канцелярских скрепок. Между ними в качестве изоляции устанавливается небольшая текстолитовая прокладка, после чего вся конструкция заматывается изолентой. В результате, получился переходник, к которому можно подключать щупы.

После этого щупы подключаются к электродам светодиода, без выпаивания его из общей схемы. При отсутствии мультиметра, проверку можно выполнить по такой же схеме с помощью батареек. Используется тот же переходник, только его проводки соединяются не со щупами, а с выходами батареек при помощи небольших зажимов-крокодильчиков. Потребуется один источник питания на 3 вольта или два источника на 1,5 вольта.

Если батарейки новые с полным зарядом, то проверять светодиоды желтого и красного цвета рекомендуется с помощью резистора. Его расчетное сопротивление должно составлять 60-70 Ом, что вполне достаточно для ограничения тока. При выполнении проверки светодиодов белого, синего и зеленого цвета, токоограничивающий резистор можно не использовать. Кроме того, резистор не требуется, когда батарейка сильно разряжена. Для выполнения своих прямых функций она уже не годится, а для проверки светодиодов ее будет вполне достаточно.

В процессе ремонта бытовой техники или других электронных устройств: монитора, принтера, микроволновки, блока питания компьютера или автомобильного генератора (например, Valeo, БОШ или БПВ) и т.д. возникает необходимость проверить целостность элементов. Расскажем подробно про тестирование диодов.

Учитывая разнообразие этих радиоэлементов, единой методики проверки их работоспособности не существует. Соответственно, для каждого класса есть свой способ тестирования. Рассмотрим, как проверить диод шоттки, фотодиод, высокочастотный, двунаправленный и т.д.

Что касается приборов для тестирования, мы не станем рассматривать экзотические способы проверки (например, батарейку и лампочку), а будем пользоваться мультиметром (подойдет даже такая простая модель, как DT-830b) или тестером. Эти приборы практически всегда есть дома у радиолюбителя. В некоторых случаях потребуется собрать несложную схему для тестирования. Начнем с классификации.

smd 3528

smd светодиод этого типа может быть однокристальным (белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный) или трехкристальным (RGB). В первом случае прибор имеет два вывода для подключения, во втором – четыре: один общий (катоды) и три анода. Кристаллы для защиты от окружающей среды заливаются прозрачным компаундом или компаундом с добавлением люминофора, выравнивающего цветовую характеристику диода.


Внешний вид одно- и трехкристального светодиода 3528

Как видно из таблички, этот тип светодиода имеет относительно малый световой поток. Но благодаря небольшим габаритам, умеренной стоимости и способности светить разными цветами, включая RGB, он все же нашел широкое применение в недорогих осветительных приборах и приборах декоративной подсветки.

Очень часто светодиоды 3528 входят в состав lcd лент подсветки. Такая лента с smd-светодиодами используется чаще всего в декоративных целях.


Автомобильные лампы и светодиодная лента, собранные на 3528

Осветительные LED

Эти светодиоды применяются при освещении помещений и улиц в составе фонарей, автомобильных фар, светодиодных лент и т.д. В связи с этим обладают большой мощностью, высокой интенсивностью излучения, и выпускаются только в белом цвете в корпусах для поверхностного монтажа.

Обычно производятся две разновидности, различающиеся цветовой температурой: cool white (холодный белый) и warm white (теплый белый).

Поскольку кристаллов, излучающих белый свет, в природе не существует, при производстве осветительных светодиодов прибегают к различным технологиям смешения трех базовых цветов (RGB). От способа их сложения зависит цветовая температура получаемого белого света.

Одним из способов получения белого свечения является покрытие излучающего кристалла тремя слоями люминофора, причем каждый слой отвечает за свой базовый цвет. Другой метод состоит в нанесении двух слоев люминофора на кристалл голубого цвета.

Осветительные SMD LED

Большинство осветительных светодиодов также выпускаются в корпусах SMD. В отличие от индикаторных, характеризуются большей мощностью и производятся только в белом цвете.

Основная область применения SMD – светодиодные ленты и лампы, переносные фонари, фары автотранспорта. При этом они дают довольно направленное излучение (порядка 100⁰-130⁰), поэтому при освещении больших территорий приходится использовать большое количество этих LED для равномерной засветки площади.

Конструктивно осветительные SMD представляют собой покрытый люминофором излучающий кристалл на теплоотводящей подложке, обычно медной или алюминиевой. Встречаются как разновидности с линзой, так и без нее.

COB светодиоды

Большое распространение получили светодиоды типа COB (Chip On Board, чип на плате). По сути, это интеграция большого количества (обычно несколько десятков) кристаллов SMD в одном корпусе, которые потом покрываются люминофором.

На картинке вверху показаны для сравнения Cree SMD 5050 (слева) и COB – матрица из 36 чипов (справа).

COB используются только для освещения. Их световой поток на порядок больше, чем у одиночных SMD. Однако следует учесть, что эти светодиоды не подойдут для создания узконаправленного излучения ввиду большого угла рассеяния светового потока. При этом создать абсолютно ненаправленное излучение тоже не получится – угол рассеяния светодиодов менее 180⁰.

Filament LED

Этот тип светодиодов также используется пока только для освещения. Широкое распространение получили в качестве декоративной подсветки помещений. Спектр свечения, в отличие от SMD и COB, гораздо приятнее человеческому глазу и напоминает свет лампы накаливания. При этом сохраняются все присущие LED достоинства: низкое энергопотребление и долгий срок службы.

В этом ролике демонстрируется сравнение декоративной лампы накаливания мощностью 40 Вт и лампы Filament на 4 Вт:

Здесь видно, что при мощности в 10 раз меньше, световой поток, отдаваемый лампой Filament, в 3-4 раза больше.

В то же время КПД Filament даже выше, чем у тех же SMD, — при одинаковой мощности первые позволяют получить большую освещенность. Это достигается за счет технологии COG (Chip On Glass, чип на стекле), при которой светоизлучающие кристаллы устанавливаются на стеклянную подложку, а затем покрываются люминофором.

Сама подложка имеет цилиндрическую форму, что позволяет получить угол рассеяния светового потока 360⁰. То есть такие LED очень хороши при создании ненаправленного излучения.

Нюансы тестирования инфракрасных диодов

Тестирование инфракрасного светодиода

Инфракрасный светодиод выдает невидимое излучение, поэтому важно следить за показателями на дисплее мультиметра. Щупы устанавливаются путем подачи плюса на анод и минуса на катод

Касаясь зондами к рабочему ИК-диоду, можно увидеть на экране цифру 1000. При перемене полярности высвечивается 1.

Для точности проверки инфракрасного диода гнездами транзисторов задействуется камера смартфона или цифровое устройство. ИК-светодиод понадобится поместить в транзисторные гнезда и направить на него камеру. Об исправности свидетельствует светящееся размытое пятно на дисплее гаджета.

Подпайка параллельного красного LED-свечения наглядно отразит работоспособность диода. Если в момент мерцания сигнал подается на элемент, его следует заменить. Если подсветка не работает, неисправен пульт.

Виды светодиодных лент и их разнообразие. О лентах 5050 и 3528

Светодиодному освещению все чаще и чаще отдается предпочтение в качестве подсветки интерьера, а светодиодная лента стала мощным инструментом с большими возможностями.

Как мы уже узнали, светодиодная лента универсальная и широко применяемая деталь в освещении, разнообразной подсветке интерьера, да и вообще в архитектуре. Однако, каждая область применения ленты, означает новые требования к ней, поэтому существуют множество моделей и видов лед-лент.

Сама led-лента может применяться по разному в интерьере, поэтому делится на несколько видов. Обычно, ленты маркируются буквами SMD (Surface Mounted Device — дословный перевод – прибор, монтируемый на поверхность) и за этими буквами следуют цифры, которые обозначают размеры светодиода.

Виды светодиодных лент, обозначение и напряжение

– Светодиодная лента 5050 диоды большого размера ( 5х5 мм), с высоким уровнем яркости. В одном диоде имеют три кристалла. Мощность 0,24 Вт. и напряжением 12 Вольт.

– Светодиодная лента SMD 3528 – часто встречающийся тип, ставится на ленты горизонтального свечения. Размер светящего элемента 2,8 х 3,5 мм. Мощность 0,08 Вт.

– Led лента SMD3010 – используется преимущественно в лентах бокового свечения. Размер светодиода 1х3 мм. Мощность 0,08 Вт.

– Led лента RGB – разноцветная лента.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий