Які бувають світлодіоди smd. СМД світлодіоди: маркування і характеристики. Плюси і мінуси світлодіодів SMD

зміст:

Світлодіоди стають все більш популярними в сучасних системах освітлення. Вони активно використовуються при оформленні дизайну, декоруванні, для і в інших областях. Світлодіодні джерела випромінюють чисте світло, є економічними і безпечними. В даний час все частіше використовуються SMD світлодіоди, відомі як surface mounted device, що означає пристрій з кріпленням на поверхню. Їх потужність і світловий потік постійно підвищуються так само як і у традиційних лампочок з довгими ніжками і круглої пластикової лінзою.

Загальний пристрій і принцип роботи SMD світлодіодів

Головною перевагою таких світлодіодів є їх максимально близьке розташування кристала щодо відводу тепла. Цей фактор має важливе значення при випромінюванні потужного світлового потоку з виділенням великої кількості тепла. Потужність одного SMD світлодіоди знаходиться в діапазоні 0,01-0,2 Вт, а на окрему керамічну підкладку може бути встановлено від 1 до 3 кристалів.

Завдяки своїй конструкції, контактні площадки підкладки світлодіодів безпосередньо з'єднуються з монтажною платою. Широкий кут освітлення і інші параметри дозволяють зі стандартним цоколем. Дані світлодіоди широко застосовуються в різних дисплеях і табло за рахунок невеликих розмірів корпусу. Вони легко монтуються на плати, об'єднуються в стрічки і лінійки, зручні для подальшого поділу і монтажу. Широкий асортимент типорозмірів корпусів суттєво розширює сферу використання SMD світлодіодів.

Для вирощування кристалів застосовується стандартна технологія, що представляє собою металоорганічні епітаксії. Товщина кожного вирощеного шару постійно вимірюється і строго контролюється. В окремі шари додаються спеціальні домішки - акцептори або донори, щоб забезпечити отримання р-п-переходу, коли електрони концентруються в п-області, а дірки - в р-області.

На певному етапі протравливаются плівки, створюються контакти до верствам переходів, контактні висновки покриваються металевою плівкою. Така плівка вирощується на загальній підкладці, після чого вона розрізається на безліч чіпів, площею 0,06-1,0 мм. Надалі ці чіпи використовуються для виготовлення світлодіодів.

Готові кристали встановлюються в спеціальні корпусу. Потім до них підводяться контакти, а в кінці на кристал монтується оптичне покриття для відображення випромінювання або, навпаки, для просвітлення поверхні. Наприклад, при виготовленні білого світлодіода виконується рівномірне нанесення люмінофора. На наступному етапі від корпусу з кристалом відводиться тепло, а потім він покривається пластиковим куполом для фокусування світла під потрібним кутом. Виготовлення світлодіодів таким способом припускає використання нових технологій, що становлять близько половини вартості всього джерела світла.

Існує спеціальна технологія розміщення SMD світлодіодів на єдину підкладку. Скорочено вона називається СОВ, що означає chip-on-board або чіп на платі. При використанні даної технології на платі розміщується відразу кілька кристалів, у яких відсутні керамічні підкладки і корпусу. Встановлені кристали надалі покриває загальний шар люмінофора, що дозволяє значно поліпшити характеристики і знизити загальну вартість всієї матриці.

Незалежно від технології виготовлення, все SMD світлодіоди монтуються на загальній металевій підкладці, нерідко виконує охолоджуючу функцію. Якщо ж світлодіодна збірка має підвищену потужністю, влаштовується додаткове охолодження з використанням радіатора і вентилятора.

Таким чином, малопотужні SMD світлодіоди, встановлені у великій кількості в світильник, дозволяють отримати якісний розсіяне світло не застосовуючи для цього будь-які спеціальні оптичні системи. У цьому випадку встановлюється лише захисне скло, що поглинає тільки 8% світлового потоку.

Плюси і мінуси світлодіодів SMD

Незважаючи на більш низьку потужність в порівнянні з люмінесцентними лампами, світлодіоди даного типу відносяться до одних з найбільш перспективних. За рахунок білого випромінювання забезпечується висока точність передачі кольорів і відтінків. SMD світлодіоди за рахунок відмінної світловий віддачі, що досягає 146 люменів на Вт, дозволяють в системах освітлення.

Конструкції цих світлодіодних джерел світла відрізняються підвищеною стійкістю до вібрацій і механічного впливу. Тому вони активно використовуються в промисловому і вуличне освітлення. Термін служби таких світлодіодів складає близько 30 тис. Годин, при щоденній роботі не менше ніж 8 годин. Всі типи пристроїв, в тому числі SMD 3528, SMD 5050 і інші здатні витримувати будь-яку кількість циклів включень і виключень.

Світильники SMD відрізняються широким спектром колірної гами, куди входить не тільки інтенсивність випромінювання, але і відтінки. У зв'язку з цим відпадає потреба у використанні світлофільтрів. Багато світлодіоди, наприклад, SMD 5630 і SMD 5730 мають низьку інерційністю, тобто вони відразу починають працювати на повну потужність. Не потрібно чекати нагрівання і подальшого світіння, як це буває у звичайних світильників.

Світлодіоди SMD 3014, SMD 2835 та інші аналогічні елементи відрізняються різними кутами випромінювання. Під час роботи відбувається генерація направленого світлового потоку, що висвітлює конкретну площу, а не весь навколишній простір. Безсумнівним достоїнством таких світильників є їх абсолютна нечутливість до холодів.

Як недоліки можна відзначити непереносимість високих температур, що вимагає проведення додаткових заходів з вентиляції та відведення тепла. Слід зазначити і високу вартість цих пристроїв, яка повністю окупається в процесі подальшої експлуатації.

Характеристики SMD елементів

Світлодіоди цього типу відрізняються від інших виробів власними специфічними характеристиками. Перш за все, вся їхня конструкція призначена для поверхневого монтажу, в результаті відпадає необхідність в пайку, кріпленнях і збірці. Більшість SMD світлодіодів мають низький тепловим опором, тобто вони не нагріваються і можуть розташовуватися на будь-яких поверхнях - стелях, пластикових панелях, біля натяжних полотен і т.д.

Залежно від марки, розміри smd світлодіодів можуть бути самими різними, в зв'язку з чим вони успішно використовуються в будь-яких місцях. В процесі роботи потужність випромінювання цих елементів залишається незмінною.

Багато світлодіоди мають силіконове покриття, що сприяє герметизації і поліпшеному відведення тепла. Для того щоб правильно підібрати потрібний виріб, застосовується спеціальне маркування smd світлодіодів, в якій відображаються всі основні параметри.

Більш наочно технічні характеристики відображені в таблиці:

параметри	3528	5050	5630	5730	2835
Світловий потік (Лм)				100
Потужність (Вт)	0,06	0,2	0,5	1,0	0,2
Температура (0 С)
Сила струму (А)	0,02	0,06	0,15	0,3	0,18
Напруга, В)	3,3	3,3	3,3	3,4	3,3
Розміри (мм)	3,3х2,8	5,0 х 5,0	5,6х3,0	5,7х3,0	2,8х3,5

Над'яскравих світлодіодів, винайдені відносно недавно, вже міцно увійшли в наше життя. Компактні та економічні, вони з успіхом використовуються як в переносних освітлювальних приладах, так і в стаціонарних системах освітлення і підсвічування. Особливою популярністю останнім часом стали користуватися потужні і компактні smd світлодіоди, про які ми сьогодні і поговоримо. Прочитавши цю статтю, ти дізнаєшся, чому вони так називаються, чим відрізняються один від одного і де можуть зустрічатися.

Особливості SMD-світлодіодів

Основне візуально помітна відмінність smd світлодіодів від звичайних полягає в конструкції їх корпусу:

Звичайні з аксіальним висновками (зліва) і SMD світлодіоди

Якщо звичайний діод має досить довгі висновки для монтажу через отвори в платі, то їх smd аналоги мають лише невеликі контактні площадки (планарні висновки) і монтуються прямо на плату.

Монтаж світлодіода звичайним способом (зліва) і методом поверхневого монтажу

Такий метод складання називається поверхневим монтажем, звідси і назва світлодіодів: smd (англ. Surface Mount Device - прилад для поверхневого монтажу). Такий монтаж найбільш простий, і його можна доручити роботам.

Збірку пристроїв на smd компонентах можна доручити роботу

Крім того, стало можливим ефективне відведення тепла від кристала завдяки дуже коротким, але щодо масивним висновків і тому, що прилад практично лежить на платі. Адже незважаючи на свою економічність, надяскравих діоди в процесі роботи нагріваються. Ця особливість конструкції дозволила виготовляти дуже мініатюрні, але потужні smd світлодіоди, що вимагають хорошого відведення тепла.

Сьогодні світова промисловість випускає безліч типів smd світлодіодів, що відрізняються один від одного як габаритами, так і електричними параметрами.

Як розшифрувати маркування

Яскравий smd світлодіоди прийнято маркувати чотирма цифрами, а лінійка випускаються сьогодні приладів виглядає приблизно так:

Типорозміри і зовнішній вигляд найбільш популярних smd світлодіодів

Типів приладів, звичайно, набагато більше, але для розбору маркування нам вистачить і цих. Як же розібратися в цій маркуванні і що позначають цифри? Виявляється, нічого складного тут немає: цифрами позначені горизонтальні розміри корпусу smd світлодіодів - довжина і ширина в сотих міліметра. Наприклад, прилад 5050 має розміри 5.0х5.0 мм, а 3528 - 3.5х2.8 мм. Більше ніякої інформації маркування не несе. Технічні характеристики ти можеш дізнатися тільки з супровідної документації або ж повірити на слово продавцю.

думка експерта

Олексій Бартош

Спеціаліст по ремонту, обслуговування електроустаткування і промислової електроніки.

Задати питання експерту

Купуючи світлодіоди, обов'язково ознайомся з супровідною документацією - наші "друзі" з Китаю мають звичку вбудовувати в стандартний корпус кристали самої різної потужності (зазвичай меншою). Якщо продавець про це промовчить, то ти запросто можеш отримати світлодіод потужністю, наприклад, 0.09 Вт замість одноваттного, але маркування та зовнішній вигляд у нього будуть той же!

Короткі технічні характеристики

Хоча ніякої інформації про характеристики smd світлодіодів їх цифрове маркування не несе, все ж певний зв'язок між типорозмірами і параметрами приладів є. Розглянемо параметри найпоширеніших видів світловипромінюючих smd напівпровідників:

Основні технічні характеристики світлодіодів smd

Тип приладу	Розміри корпусу, мм	кількість кристалів	Потужність, Вт	*Світловий потік, лм**	Робочий струм, мА	Температура експлуатації, ° С	Тілесний кут, °	колір світіння
3528	3.5х2.8	1 або 3	0.06 або 0.2	0.6 – 5.0*	20	-40 … +85	120 – 140	білий, нейтральний, теплий, синій, жовтий, зелений, червоний, RGB
5050	5.5х1.6	3 або 4	0.2 або 0.26	2 – 14*	60 або 80	-20 … +60	120 – 140	білий, теплий, синій, жовтий, зелений, червоний, RGB, RGBW
5630	5.6х3.0	1	0.5	57	150	-25 … +85	120
5730	5.7х3.0	1 чи 2	0.5 або 1	50 або 158	150 або 300	-40 … +65	120	холодний, білий, нейтральний, теплий
3014	3.0х1.4	1	0.12	9 – 11*	30	-40 … +85	120	холодний, нейтральний, теплий, синій, жовтий, зелений, червоний, оранжевий
2835	2.8х3.5	1	0.2 або 0.5 або 1	20 або 50 або 100	60 або 150 або 300	-40 … +65	120	холодний, нейтральний, теплий

* - залежить від кольору світіння кристала

А тепер розглянемо кожен з цих типів більш докладно.

smd 3528

smd світлодіод цього типу може бути однокристальним (білий, нейтральний, теплий, синій, жовтий, зелений, червоний) або трехкрістальним (RGB). У першому випадку прилад має два висновки для підключення, в другому - чотири: один загальний (катоди) і три анода. Кристали для захисту від навколишнього середовища заливаються прозорим компаундом або компаундом з додаванням люмінофора, вирівнюючого колірну характеристику діода.

Зовнішній вигляд одно- і трехкрістального світлодіода 3528

Як видно з таблички, цей тип світлодіода має відносно малий світловий потік. Але завдяки невеликим габаритам, помірної вартості і здатності світити різними кольорами, включаючи RGB, він все ж знайшов широке застосування в недорогих освітлювальних приладах і приладах декоративного підсвічування.

Дуже часто світлодіоди 3528 входять до складу lcd стрічок підсвічування. Така стрічка з smd-світлодіодами використовується найчастіше в декоративних цілях.

Автомобільні лампи і світлодіодна стрічка, зібрані на 3528

smd 5050

На відміну від 3528, 5050 має виключно трехкрістальное або четирехкрістальное (RGBW) виконання. Якщо прилад одноколірний, то все три кристала мають однаковий або близький (для вирівнювання колірної характеристики) колір світлового випромінювання. Це означає, що діод 5050 має втричі більшу яскравість, ніж його однокристальний побратим smd 3528. Як і в першому випадку, кристали захищені компаундом з люмінофором або без нього.

Трехкрістальний світлодіод 5050

Це, мабуть, найбільш популярний прилад, який використовується для декоративного підсвічування і освітлення. Він має оптимальне співвідношення вартість / потужність і може забезпечити будь-який колір підсвічування (у разі використання rgb5050), включаючи білий підвищеної яскравості (четирехкрістальний варіант), за рахунок простого зміни потужності на кожному з кристалів.

Найчастіше такі світлодіоди вбудовують в такі світлодіодні декоративні стрічки, як:

одноканальний, де три кристала з'єднані паралельно і харчуються одним напругою;
RGB і RGBW, що мають три і чотири канали відповідно.

Завдяки досить високої потужності діодів вже при їх щільності 60 шт. на 1 метр світлодіодної стрічки вона може успішно використовуватися не тільки для декоративного підсвічування, але і для освітлення інтер'єру. При цьому колірну температуру і навіть колір освітлення користувач може змінювати самостійно, для цього досить встановити відповідний контролер.

Світлодіодні стрічки 5050 одноколірна (зліва), RGB і RGBW

smd 5630 і 5730

smd 5630 являє собою однокристальний потужний прилад (див. таблицю вище), здатний створити світловий потік до 57 люмен. Завдяки вбудованій захист, зібраної на двох стабисторов, прилад в змозі витримувати імпульсний струм до 400 мА і переполюсовку. Світлодіод має 4 виведення, але в роботі кристала беруть участь тільки два. Два і металева підкладка використовуються для кращого тепловідведення. Колір світіння світлодіода - білий різній колірній температури.

Зовнішній вигляд і внутрішня схема світлодіода 5630

Прилади 5730 можуть бути як одне, так і двухкрістальнимі. Перші мають подібні з 5630 характеристики, другі вдвічі потужніша (1 Вт) і в стані створювати світловий потік до 158 лм.

Зовнішній вигляд світлодіода 5730

Обидва типи пристроїв використовують білий світ різній колірній температури і можуть використовуватися для виготовлення потужних світлодіодних стрічок, ламп, прожекторів.

Автомобільна лампа на 5630 і стоваттному прожектор на 5730

Однокристальний компактний прилад помірної (0.12 Вт) потужності і світловим потоком до 11 лм. Залежно від виконання може випромінювати біле світло різної колірної температури, а також синій, жовтий, зелений, червоний і помаранчевий. Для захисту від навколишнього середовища і корекції колірної температури кристал покривається компаундом з люмінофором.

Світлодіод smd 3014

Основна область застосування smd 3014: світлодіодні стрічки і модулі для декоративного підсвічування, точкові світильники і лампи до них. Нерідко використовуються для виготовлення автомобільних ламп.

Автомобільна лампа, настільний і вбудований світильники, стрічка на основі діодів smd 3014

smd 2835

Однокристальний світлодіод підвищеної потужності. Випускається в трьох виконаннях: 0.2, 0.5 і 1 Вт. Випромінює біле світло різної колірної температури, за розмірами корпусу збігається з приладом 3528, але відрізняється від останнього прямокутної лінзою (у 3528 вона кругла).

smd 2835 (ліворуч) і smd 3528

Через високу популярність приладів випускається дуже багато підробок, в які встановлюються кристали меншої потужності. Так, хоча китайський smd 2835 і випускається офіційно, але оснащується він кристалом всього 0.09 Вт. Зовні відрізнити його від одноваттного буває неможливо через доданого в компаунд люмінофора, оскільки він непрозорий, відповідно, оцінити розміри кристала на око не вийде.

Освітлення - важливе умови для роботи і комфорту людини. Довгий час застосовувалися в якості джерел світла лампи розжарювання, потім люмінесцентні лампи, для потужних прожекторів і ліхтарів використовували галогенові лампи, ДРЛ і ДНаТ.

У XXI столітті відбулася зміна поколінь освітлювальних приладів, і ринок більш ніж на половину займають світлодіодні світильники, їх часто називають на закордонний манер LED-світильниками або лампами. Залежно від конструкції і потужності вони являють собою або світлодіодні COB-матриці, або збірки.

різновиди світлодіодів

Перші LED-світильники і лампи будувалися на базі. Вони не відрізнялися високою енергоефективністю, ціною і надійністю, але це була перша сходинка в розвитку нового джерела світла. Довгий час такі світлодіоди застосовувалися в якості індикаторів побутової та промислової техніки і як випромінювачів для носяться ліхтариків.

Пізніше їх замінили світлодіоди виконані в безвиводние корпусах, так звані SMD (surface mounted device, рус. Прилади для поверхневого монтажу).

Якщо 5 мм світлодіоди монтувалися в плату через отвори, то SMD запаюються прямо на поверхню плати, що прискорює їх складання і знижує вартість світильника. У них замість ніжок розташовані контактні металеві площадки, від 2 і більше штук, в залежності від кількості кольорів і кристалів в одному корпусі.

У загальному випадку виділяють три типи світлодіодів:

1. Похідні (3, 5, 10 мм - діаметр колби та інші).

2. SMD (їх різноманітність ми розглянемо в цій статті).

3. COB світлодіоди - це матриці з кристалів розташованих на платі під єдиним шаром люмінофора. Розшифровується, як Chip-On-Board, рус. чіпи на платі. Їх зовнішній вигляд на малюнку вище.

СМД світлодіоди використовують, прожекторах, світлодіодних стрічках, настільних LED-лампах та інших освітлювальних приладах.

Характеристики SMD світлодіодів

Спочатку найбільшу популярність отримали моделі світлодіодів 3528 і 5050, зараз вони зустрічаються в основному, в світильниках їх практично не застосовують, віддаючи перевагу 5630 светодиодам і іншим сучасним моделям.

SMD-світлодіоди в своїй маркування містять свої габаритні розміри - довжину і ширину, при цьому в оригінальних світлодіодах в кожному з видів корпусів, незалежно від того 3528 це або 5730 встановлюється свій тип світлодіодного кристала з особливими характеристиками.

На жаль, китайські виробники під виглядом сучасних 5730 не гребують продажем кристалів 3528 в новому корпусі. В огляді напруга живлення я вказувати не буду, тому що для всіх білих світлодіодів воно зазвичай лежить в межах 2.8 - 3.4В.

SMD3528 технічні характеристики

Світлодіоди 3528 являють собою щось на зразок аналога стандартного 5-мм світлодіода, але в SMD корпусі. Мають характеристики:

ток - 20 мА;

потужність - 0.06 Вт;

світловий потік - 5-7 лм;

габарити - 3.5х2.8х1.4 мм;

температура до 80 ° C;

на лицьовій частині корпусу є зріз - з цього боку катод (мінус).

У світлодіодних стрічках встановлюються в кількості 30, 60, 120 шт / м, використовуються в основному для підсвічування, рідше для освітлення, тому що досить слабкі. Стрічка 120 шт / м з 3528 споживає 9.6 Вт / м.

SMD5050 технічні характеристики

Світлодіод 5050 містить в своєму корпусі три таких же кристалах, як і в 3528, значить він в три рази потужніша.

Конструктивне виконання вельми цікаво: на його «пузі» ви побачите 6 висновків, це і є аноди і катоди по одній парі з кожного кристала.

ток - 3х0.02 А \u003d 0.06 А загальний струм при паралельному з'єднанні кристалів;

потужність - 3х0.06 Вт сумарна до 0.02 Вт;

світловий потік - до 20 Лм

катоди з боку зрізу на розі корпусу.

На стрічці зазвичай встановлюють 30 і 60 діодів на метр. Стрічка з 60 світлодіодами типу 5050 споживає 14.4 Вт / м, може успішно використовуватися для освітлення. Часто зустрічається в RGB і в RGBW виконаннях.

SMD 5630 технічні характеристики

Світлодіоди 5630 сучасніше і більш технологічні, використовуються в прожекторах, світильниках, встановлюються на світлодіодних стрічках. На корпусі 4 виведення.

Распіновку ви бачите на малюнку вище, катод з боку зрізаний кут.

Характеристики:

Струм - 0.15-0.2 А;

Потужність - 0.5 Вт;

Максимальна температура кристала - 130 ° C;

Світловий потік 40 Лм.

Габарити 5.6х3х0.75 мм

У стрічках найчастіше поставляється 60 шт / м, а також металевих лінійках з кількістю діодів 72шт, харчуванням 12В. Така стрічка споживає до 18 Вт / м, можна використовувати для основного освітлення кімнати, або декоративного підсвічування, наприклад. Бувають в RGB виконанні.

SMD 5730 - технічні характеристики

Дуже схожі на попередні, випускаються у версіях 5730-05 і 5730-1, на 0.5 і 1 Вт відповідно. Мають трохи більшим світловим потоком. На відміну від 5630 у 5730 два висновки, а довжина їх трохи більше.

Характеристики:

ток - 0.15 / 0.3 А;

потужність - 0.5 / 1 Вт;

світловий потік - 55/110 Лм;

габарити з урахуванням довжини висновків - 5.7х3х0.75 мм.

Ви могли помітити, що у цього і попереднього світлодіода крім висновків для підключення, на нижній частині є металева площадка, вона потрібна для відводу тепла. Таке конструктивне рішення дозволило успішно використовувати чіпи високої потужності. До речі це також допоможе визначити цоколевку світлодіода, тепловідвід на них зміщений до анода.

SMD 2835 - технічні характеристики

Це не помилка, маркування 2835 часто плутають з 3528, але це зовсім різні покоління світлодіодів. LED 2835 сучасніше і яскравіше. Перша відмінність, яке впадає в очі - це площа покрита люмінофором у 3528 кругла, а у 2835 ближче до прямокутника. Світловий потік у перших до 40 Лм / Вт, а у 2835 більше 110 Лм / Вт, що в 2-3 рази яскравіше, при тій же споживаної потужності.

Збільшення потужності викликало необхідність поліпшити тепловіддачу, тому корпус 2835 зробили тонше, а контактні площадки більше. Промисловістю випускаються на 0.2, 0.5 і 1Вт. Однак не варто забувати, що чим більше потужність, тим більше виділяється тепла і при таких незначних обсягах це дуже важливо.

Характеристики:

Струм - 0.06 А;

Потужність - 0.2 Вт;

Світловий потік - 25 Лм;

Робоча температура - 65 ° C;

Габарити - 2.8х3.5х0.95 мм.

На світлодіодних стрічках монтуються також в кількості 30, 60, 120 штук на метр. Наприклад, стрічка з щільністю світлодіодів 60 шт / м споживає потужність 4.8 Вт / м, завдяки своїм характеристикам є набагато ефективнішими в плані енергозбереження та освітлення, ніж 3528, можна використовувати в якості джерела світла і декоративного підсвічування.

Зведена таблиця характеристик SMD 3014, 7020 3020

Світлодіоди які рідше зустрічаються я вирішив розглянути всі разом в зведеній таблиці.

Світлодіоди 3014 дуже компактні, краще підходять для декоративного підсвічування, їх зовнішній вигляд зображений нижче.

Особисто я скептично ставлюся до класичних гнучким стрічок з 7020-ми через високу потужності світлодіодів, однак у продажі є такі 60 шт / м.

висновок

На жаль, якість здебільшого led-продукції залишає бажати кращого. Виробники або нехтують схемами включення діодів, якими джерелами живлення, або взагалі закуповують низькосортні підробки для своїх приладів. Тому я і не став вказувати такий параметр, як. Він сильно залежить від якості люмінофора.

Тим більше в мережі зустрічається інформація про те, що і систему визначення CRI індексу передачі кольору навчилися обманювати, люмінофор складається з таких компонентів, які формують світловий потік з піками в спектрі на потрібних довжинах хвиль для успішного проходження тесту.

Виходить, що при високому індексі реальну різницю кольорів оком страждає. Термін служби вказувати безглуздо, у світлодіодів він зазвичай від 30 до 50 тисяч годин, проте сильно залежить від джерела живлення (вірніше якості харчування), теплового режиму та режиму експлуатації в цілому.

Також я не вказував і кут світіння, так як на всіх SMD світлодіодах він лежить в межах 105-135 °, а найпоширеніший - 120 °.

В результаті напрошується висновок про те, що такий популярний товар як світлодіод на ділі робить складно знайти належної якості. Якщо ви хочете отримати гідний світло краще звернути увагу на продукцію перевірених виробників, наприклад OSRAM, Philips, CREE.

Олексій Бартош

Світлодіоди використовуються в різних областях світлотехніки.

Найпоширеніші SMD світлодіоди - кристали, встановлені на поверхню плати.

Таке виконання дозволяє отримати максимальну потужність при мінімальних розмірах.

У цій технології є як переваги, так недоліки, над усуненням яких провідні виробники працюють безперервно.

Цей вид світлодіодів - плата, на поверхні якої закріплений кристал, вирощений за допомогою технології металоорганічних епітаксії. Найважливіший етап виробництва - створення контактів і їх покриття плівками з металу.

Кожен діод монтується в корпус, оснащується висновками, покривається складом, відводить або випромінюють світло. Білі світлодіоди покриваються люмінофором. На кристал встановлюється купол, що фокусує світло. Тепло відводиться через підкладку, якщо діод потужний, встановлюється радіатор. Електричний струм перетворюється в світло в p-n- переході (так само, як в будь-якому іншому діоді).

Основна перевага СМД конструкції - максимальне наближення кристала до підкладки, що відводить тепло. На одну плату монтується один або кілька світлодіодів. Якщо в одному освітлювальному приладі їх велику кількість, світло досить потужний без установки додаткових оптичних систем. Досить звичайного скла, втрати через якого не перевищують 8%.

Корпуси SMD відрізняються за формою і розмірами, вони безпосередньо з'єднуються з монтажною платою за допомогою контактної площадки.

Увага! Завдяки простоті установку може виконати неспеціаліст.

Як розшифрувати маркування

Маркування позначає тип світлодіода (встановлюється на поверхні - від англійського «surface mounted device»), і вказує типорозміри корпусу діода в міліметрах. Наприклад, довжина і ширина плати SMD 5050 5х5 мм. У виробництві приладів для освітлення використовується технологія поверхневого монтажу (Surface-mount technology).

Короткі технічні характеристики

При виготовленні освітлювальних приладів виробники керуються кількома характеристиками:

габаритами плати;
кількістю кристалів;
вольтажем і струмом;
светопотока;
температурою середовища експлуатації.

Таблиця найпоширеніших SMD світлодіодів:

Тип SMD	кількість кристалів	Габарити (мм)	Потужність (Вт)	Струм (мА)	Светопотока (лм)	температура середовища
3528	1	3,5х2,8х1,4	0,02 або 0,06	20	5-7	-40 – +85
5050	3 або 4	5х5х1,6	0,02	60 або 80	18-20	-40 – +60
5630	1	5,6х3х0,75	0,2-0,4	150	58	-25 – +65
5730	1 чи 2	5,7х3х0,75	0,5 або 1	150 або 300	50 або 158	-40 – +65
3014	1	3х1,4х0,75	0,1-0,12	30	9-13	-40 – +85
2835	1	2,8х3,5х0,8	0,2, 0,5 або 1	60, 150 або 300	20, 50 або 100	-40 – +85

Ці лампочки можуть бути одно-, дво- і багатобарвні. З них можна створювати жорсткі і гнучкі модулі будь-якої форми (круглі, прямокутні, лінійні, з цоколем). Круглий радіатор використовується в прожекторах.

Довідка! Кількість діодів в модулі поступово зменшується завдяки появі високовольтних SMD (на 15 і навіть 45 В).

Led SMD 3528 прямокутні, завдяки їм прогресує Surface-mount technology. На коротких сторонах розташоване по 2 контакту, мінус позначений зрізом. Поверхня, покрита люмінофором, кругла, яскравість випромінювання залежить від температури - чим вона вища, тим нижче яскравість (при досягненні +80 знижується чверть). Основна сфера застосування - виготовлення стрічок, що складаються з 30, 60 або 120 діодів на один метр.

Читайте також Формула і приклад розрахунку обмежувального резистора для світлодіода

У 5050 3 таких же світлодіода, як в 3528, тобто, потужність підвищена в 3 рази. На поверхні 6 анодів і 6 катодів на зрізі (по 2 від кожного кристала). Це більш досконалий варіант 3528, що дозволяє виготовляти кольорові світлодіоди (з червоних, зелених і синіх кристалів). Квітами можливо управляти окремо. Напруга 3,3 В, на метр стрічки встановлюється 30 або 60 діодів.

SMD 5630 і 5730

SMD 5630 позначили новий щабель розвитку технології. На виробництвах використовуються інші матеріали, що дозволяють збільшити потужність і світловий потік, доступні вироби RGB. У стрічки на один метр монтується 60 шт., В металеві лінійки - 72 шт.

SMD 5730 конструктивно схожі на 5630, основні відмінності - збільшений потік світла і всього 2 контакту. Модифікація з струмом 300 мА може працювати в імпульсному режимі, температура кристала може досягати + 130оС. Для підвищення потужності СМД 5630 і 5730 встановлюються на металеву плату, ефективно відводять тепло.

SMD 3014

SMD 3014 відносяться до групи порівняно нових світлодіодів, що працюють від 3-3,6 В. Мінімальна світловіддача у кристалів в білому виконанні, максимальна - у кольорових. Анод і 2 катода розташовуються на нижній частині корпусу. Компактні габарити полегшують установку. У стрічках 30-120 елементів, рідше - 240 на метр.

У Led 2835 прямокутна майданчик, покрита люмінофором, яскравість в 2-3 рази перевищує показники 3528. Корпус тонше (якщо порівнювати з 5050), майданчики контактів більше. На метр стрічки встановлюється 30, 60 або 120 таких діодів.

Довідка! Led SMD 3528, 2835, 5050 та 5630 - це один світлодіод, що відрізняється за кількістю кристалів і формі корпусу. Саме ці параметри визначають яскравість і потужність. У 5050 та 5630 (5730) для виведення світлового потоку більш широке вікно, що забезпечує підвищені показники ефективності в розрахунку на лм / Вт.

Застосування SMD світлодіодів

Як елементи загального освітлення світлодіоди СМД стали використовувати недавно (після досягнення інтенсивності випромінювання 120 лм / Вт). Це дозволила виробляти світлодіодні лампи, здатні замінити люмінесцентні і з ниткою розжарення. Виробники піклуються про те, щоб споживачам при заміні не потрібно було міняти або перебудовувати систему освітлення, купувати інші світильники і прожектори. З СМД Led просто зібрати будь-які матриці і вбудувати в стандартні корпуси люмінесцентних і галогенних ламп.

Світлодіодне освітлення засноване на здатності напівпровідників перетворювати електричний струм в світловий потік. За призначенням пристрої діляться на дві групи: індикація і освітлення. Перший тип має низьку потужність і використовується для індикації приладів. Другий вид встановлюється в освітлювальних приладах. СМД світлодіоди є найбільш поширеним варіантом освітлювальних елементів.

Що таке SMD світлодіоди

SMD світлодіоди

Напівпровідникові прилади, виготовлені за технологією поверхневого монтажу, називаються smd світлодіодами. Від інших пристроїв вони відрізняються конструктивними особливостями. Електронний чіп збирається на друкованій платі з міді або алюмінію. У ролі чіпа використовується кристал. Метод поверхневого монтажу спрощує виробництво і знижує вартість світлодіодів.

СМД електронні компоненти характеризуються максимальним наближенням напівпровідника до підкладки, що відводить тепло. Для створення білого світла кристал покривається шаром люмінофора. Основні особливості пристрою:

висока яскравість;
монохромний кристал випромінює один колір - білий, червоний, синій, жовтий;
складається з одного або декількох кристалів;
модулі здатні створити освітлення з кутом розсіювання від 100 до 160 °;
smd діоди працюють на постійному струмі.

Для всіх напівпровідникових приладів характерний високий робочий ресурс.

маркування виробників

маркування світлодіодів

Стандартну маркування світлодіодів, розшифровка якої повідомить про лінійних розмірах пристрою, наносять всі виробники. Цифрове позначення показує довжину і ширину LED-чіпа в частках міліметра. У деяких випадках крім типорозміру корпусу наносяться і інші параметри - колір і потужність. Наприклад: SMD 2835 UWC 5 - розмір матриці 2,8 × 3,5 мм, колір - білий (Ultra White Color), потужність 0,5 Вт. Для електронних компонентів поверхневого монтажу існує спеціальний код smd 2l.

характеристики світлодіодів

Параметри пристроїв впливають на можливість використання їх в різних сферах. До основних характеристик виробів відносяться: вольтаж, потужність, кут світіння, колірна температура, світловий потік.

Величина струму споживання

Середня величина сили струму на кристалі становить 0,02 А. Для чіпів з кількома кристалами характеристика збільшується кратно їх кількості. Коливання параметра негативно позначаються на інтенсивності світіння і терміні служби. Збільшення струму підвищує колірну температуру чіпа, змінює відтінок світіння. Для забезпечення стабільності характеристик підключають токоограничивающие резистори.

Светоотдача, кут світіння, потужність

Світловий потік LED-матриці відрізняється від світла, що створюється лампою розжарювання. Він спрямований, тому більш яскравий в центральній частині. Зазвичай кут розсіювання знаходиться в діапазоні 100-120 °. Для зміни параметра застосовують лінзи. За потужністю пристрою діляться на 3 групи:

малої потужності - до 0,5 Вт;
середньої - 0,5-3 Вт;
великий - від 3 Вт.

Характеристика необхідна при розрахунку блоку живлення. Вона обчислюється за формулою - сила струму помножена на напругу.

Номінальна напруга діодів низька, воно становить 1,1-4 В. Величина змінюється через різницю кольорів і матеріалів електронних компонентів. Пристрій білого кольору має найвище напруження.

кольорова температура

Типи освітленості в залежності від колірної температури світла

Інтенсивність випромінювання або колірна температура важлива для комфортного сприйняття освітлення людським оком. Існує кілька категорій білого світла:

2700-3500 - теплий;
3500-5000 - нейтральний або денної;
вище 5000 - холодний.

Колірна температура вказується в Кельвіна (K), вона позначається в маркуванні.

Габарити і їх вплив на властивості LED-джерел

Різниця в освітленості і спрямованість кута освітлення

Залежно від типу змінюється розмір smd світлодіодів. Яскравість елементів зростає разом з габаритами. Площа світіння може бути круглої або прямокутної. Чим більше параметр, тим яскравіше освітлення. Светопотока також залежить від кількості кристалів. У різних моделях їх буває від 1 до 4 штук. Потужність пристрою залежить від розміру кристала. Характеристика вказується виробником в «mil», 1 mil \u003d 0,0254 мм. Наприклад: чіпом розміром 45 × 45 mil - потужність 1 W, 24 × 24 mil - 0,5 W.

колірний діапазон

Колір світлодіода залежить від матеріалу напівпровідника і легуючих домішок. Основні кольори: червоний, синій, зелений і жовтий. Білий колір отримують шляхом нанесення шару люмінофора на кристал синього світіння. Двоколірні пристрої використовують для індикації. Триколірні застосовують в дисплеях.

Опис основних smd світлодіодів

Кількість типорозмірів джерел LED-освітлення постійно збільшується. Найбільшого поширення набули кілька видів.

SMD 2835

Модель розміром 2,8 × 3,5 мм демонструє високу ефективність світловіддачі. Її параметри:

ток - 60, 150, 300 мА;
потужність - 0,2, 0,5, 1 ВТ;
светопотока - 20-100 Лм.

Корпус виготовлений з термостійкого полімеру, розрахованого на нагрів до 240-260 °. Випромінююча майданчик прямокутної форми, покрита люмінофором.

SMD 5050

Світлодіодна матриця складається з трьох кристалів, поміщених в один корпус. Його габарити - 5,0 × 5,0 мм. Технічні характеристики LED-компонентів аналогічні параметрам діода смд 3528:

сумарний струм становить - 0,02 × 3 \u003d 0,06 А;
потужність - 3 × 0,7 \u003d 0,21 Вт;
Світловий потік - 18-20 Лм.

Чіп здатний випромінювати все відтінки білого, синій, червоний, жовтий, зелений колір або триколірні RGB. Використовується в гнучких стрічках, лампах. Можливе регулювання режим світіння.

SMD 5630

Новий клас приладів поверхневого монтажу, його габарити 5,6 × 3,0 мм. Моделі смд 5630 відрізняються поліпшеними характеристиками яскравості:

номінальний струм - 01-015 А;
світловий потік - 32-57 Лм;
напруга - 3-3,6 В.

Щоб виключити перегрів кристала, чіп встановлює на алюмінієву підкладку. Прилад застосовують у вуличному та промисловому освітленні.

SMD 5730

Геометричні параметри корпусу 5,7 × 3,0 мм. Велике пристрій відноситься до числа надяскравих діодів. Напівпровідник виготовляється з нових матеріалів, що підвищують потужність. Характеристики:

номінальний струм - 0,15,0,18 А;
потужність - 0,5-1 Вт;
світловий потік - 45 Лм.

Кут освітлення становить 120 °. Прилад стійкий до вібрації, вологи, володіє тривалим терміном служби.

SMD 3014

Діод в корпусі 3,0 × 1,4 мм один з нових варіантів. Модель середньої потужності з хорошим відведенням тепла. параметри:

напруга - 2,7-3.3 В;
ток - до 0,3 А;
світіння - 9-11 Лм.

Пристрої дають всі відтінки білого світла.

SMD 3528

Один з найбільш популярних і недорогих чіпів. Довжина його сторін 3,5 × 2,8 мм. Робоча площадка кругла, на неї нанесений шар люмінофора. Характеристики:

робочий струм - 0,2-0,25 А;
напруга - 3-3,2 В;
світловий потік - до 7 Лм.

Яскравість моделі залежить від температури, підвищення параметра призводить до прискореної деградації кристала. При 75-80 ° прилад світить слабкіше на 25%.

Застосування і вимоги до підключення

Область застосування LED-пристроїв включає побутове, комерційне і вуличне освітлення. Залежно від розмірів смд світлодіоди розміщуються в лампах або стрічкової підсвічуванні. Кілька чіпів, поміщених на плату, замінюють стандартні лампи розжарювання та енергозберігаючі люмінесцентні. Пристрої з широким кутом освітлення використовуються в прожекторах. Світлодіодні матриці замінили лампи у кишенькових ліхтариках, фарах, покажчиках, світлофорах і вивісках.