Tento článek odhaluje tajemství LED, které znají pouze specializovaní specialisté. Zjistíte, jaké typy ol se vyrábí v průmyslu, seznámíte se s jejich výrobními technologiemi a vlastnostmi. Samostatná část je věnována vlastnostem řady LED používaných v pásech a svítidlech.
Prozradíme vám, jak poznat označení svítivých diod, jak zjistit parametry LED, jemnými znaky určit umístění anody / katody. Uvidíte, že běžné pravítko vám pomůže zjistit velikost smd diody a následně o ní najít potřebné informace.
1. Vše o typech LED
Zpočátku se LED používaly pouze jako indikátory na přístrojích a zařízeních. Svítivost indikačních světelných diod byla nízká a jejich záře byla dobře viditelná pouze ve tmě. Produkty se lišily provedením výstupu – z kulatého pouzdra vycházely dva výstupy (anoda a katoda).
S rozvojem technologií a potřebou alternativních zdrojů světla se objevily výkonnější a jasnější diody. Roky vývoje vyústily v SMD diody a vícečipové COB diody. Používají se v moderních svítidlech, lustrech a bodových svítidlech, které se od žárovek a halogenových žárovek příznivě liší větším světelným výkonem a jasem dosahujícím několika tisíc lumenů.
2. Hlavní tři typy LED
Podívejme se podrobněji na hlavní typy světelných diod, které mají různé konstrukce a jsou vyráběny různými technologiemi.
Výstupní LED diody
Výstupní LED se vyznačují přítomností tzv. „nohami“ určených pro jejich instalaci do otvorů desky plošných spojů. Tento typ výrobku se používá pro indikaci a osvětlení.
Samostatné úpravy se používají v domácích lampách, přenosných lampách, “laserových” ukazatelích. Existují 3 typické modifikace těla:
Kulatý tvar 3, 5, 8 mm
Obdélníkové LED diody Piranha
Válcové LED diody
LED diody SMD
SMD LED se na desku montují povrchovou montáží. Jejich základem je LED čip (krystal) umístěný v obdélníkovém nebo čtvercovém pouzdře. Kladné a záporné svorky jsou vyrobeny ve formě kovových pásků.
Proces tvorby SMD diody se skládá ze čtyř fází: vypěstování krystalu, zpracování planárního filmu, binning (třídění čipů do kategorií – přihrádek), umístění výsledných čipů do specializovaného obalu. Krystaly se pěstují pomocí technologie, která využívá kov-organickou epitaxi: růst krystalové struktury vrstva po vrstvě a vytváření kontaktních odboček z každého pn přechodu.
Vyrostlé krystaly se umístí na substrát, který odvádí přebytečné teplo. Díky efektivnímu odvodu tepla pracují i výkonné modely ve stabilním provozním režimu. Doba bezporuchového provozu je několik let.
Na povrch hotových čipů se nanáší jedna z možností optického povlaku, nejčastěji fosfor. Na vysoce výkonných světelných diodách je nasazena plastová zaostřovací čočka, která tvoří směrový obrazec světelného toku.
LED svítidla jsou vybavena sestavou SMD diod, která zajišťuje požadované množství světelné emise měřené v lumenech.
COB LED
Myšlenkou matice COB je umístit velké množství LED prvků na společný substrát. Toto řešení poskytuje vyšší hustotu čipů na jednotku plochy ve srovnání s technologií SMD (diskrétní čipy v samostatných obalech).
Výsledkem je, že kompaktní matrice vyzařuje celkový světelný tok s lepší intenzitou a rovnoměrností. Keramický nebo hliníkový substrát s diodami je hermeticky uzavřen fosforem. Pro odstranění přebytečného tepla je hotová deska instalována na radiátor.
COB diody jsou zapojeny do série ve shlucích. Při napájení 9 voltů – 3 kusy, 12 voltů – 4 kusy. Provozní proud je normalizován na základě typu použitých krystalů. Spojení vytvořených řetězců clusteru se provádí paralelně podle požadovaného výstupního výkonu/jasu.
3. Hlavní parametry LED v LED svítidlech, páskách, svítidlech
Při výběru osvětlovacího zařízení je nutné vzít v úvahu parametry v něm instalovaných světelných diod. Zvažte hlavní charakteristiky.
Jednočipové LED diody mají průměrný provozní proud 200 mA. U vícečipových čipů je proud odpovídajícím způsobem vyšší. Nestabilita proudu produkovaného budičem (napájením) negativně ovlivňuje intenzitu žhavení a dobu provozu. Zvýšení proudu způsobí zvýšení teploty barev a odstínu čipu.
Stres
Pro napájení LED diod se používají speciální ovladače pro zajištění stability proudu. Napětí „plave“ v mezích, které se u různých modelů liší. V tabulce níže můžete vidět typy LED podle napětí.
| Barva | Vlnová délka | Stres |
| Infračervený | od 769 nm | až 1.9 V |
| Červený | 610-760 nm | z 1.6 do 2.03 B |
| oranžový | 590-610 nm | z 2.03 do 2.1 B |
| Žlutý | 570-590 nm | z 2.1 do 2.2 B |
| Zelený | 500-570 nm | z 2.2 do 3.5 B |
| Tmavě modrá | 450-500 nm | z 2.5 do 3.7 B |
| Purple | 400-450 nm | z 2.8 do 4 B |
| UV | až 400 nm | z 3.1 do 4.4 B |
| Bílý | široký rozsah | z 3 do 3.7 B |
LED pásek je ale napájen stabilizovaným napětím. Proudovou charakteristiku nastavují odpory omezující proud.
Tento parametr je nutný pro výpočet zatížení a výběr napájení. Vypočítá se pomocí jednoduchého vzorce P = U x I.
Výkon LED může být:
- malý – méně než 0,5 wattu;
- střední – 0,5-3 watty;
- velký – od 3 wattů.
Tok světla
LED diody tvoří světelný tok s úhlem rozptylu 100-120 stupňů. Pro lepší zaostření záření jsou instalovány speciální kupolové čočky.
Teplota barev
Komfort zrakového vnímání umělého LED osvětlení závisí na barevné teplotě světelného záření. V prodeji jsou řady světelných diod s jiným odstínem bílé záře:
Rozměry
LED diody se liší velikostí a rozměry. Měření délky a šířky výrobku umožňuje přesně určit modifikaci SMD LED.
Typy SMD LED a jejich vlastnosti
Zvažte klasifikaci diod SMD podle výkonnostních vlastností a také nejoblíbenější modely používané v různých světelných produktech.
Jedno-, dvou-, tříčipové SMD LED
Jednočip – skládají se z jednoho monochromatického krystalu a liší se výkonem / úrovní jasu. Nízkopříkonové modely odebírají proud do 20 mA a produkují světelný tok 5-50mCd a 100-2000mCd v závislosti na úpravě. Krystal je pokrytý čočkou, která má plochý nebo kulovitý tvar. LED s vyšším výkonem vyžadují proud 50 mA – 1A a efektivní design chladiče.
Multi-crystal – obsahuje různý počet krystalů, což vám umožní poskytnout požadovaný jas a barevnou paletu záře. Hodnota provozního napětí se mění a je normalizována výrobci. Například produkty Cree pracují s napájecími zdroji 6-72V až do 25W.
Barva září
LED diody jsou k dispozici ve 2 variantách, které se liší způsobem tvorby barvy:
- jednobarevné – založené na jednočipových čipech, které vyzařují záři bílé, žluté a dalších primárních barev;
- vícebarevné – mají tříkrystalovou strukturu, skládající se z čipů, které září červenou / zelenou / modrou barvou. Tyto základní barvy jsou smíchány a vytvářejí stovky barevných odstínů. Světelné toky ze 3 krystalů se díky jejich prostorovému sčítání spojují do jediného světelného paprsku s optickou čočkou nebo bez ní. K nastavení barevné palety a jasu se používá RGB ovladač.
Standardní velikost
Velikosti smd diod jsou zakódovány čtyřmístným číslem udávajícím jejich lineární rozměry. Zde jsou nejběžnější možnosti:
SMD3528 – nízkoenergetický model s nízkou energetickou účinností. Cenově výhodné řešení pro stmívané LED pásky. Obdélníkové pouzdro o rozměrech 3,5×2,8×1,4 mm.
SMD5050 – čip 3 krystalů 3528 se zelenou, červenou, modrou září a trojnásobným celkovým jasem. Rozměry 5,0×5,0x1,6 mm. Čtvercové pouzdro se šesti kolíky.
SMD2835 – jednočipový čip s nízkou spotřebou při poměrně vysokém výkonu. Velikost 2,8×3,5×0,8 mm. Zvětšení kontaktní plochy umožnilo zlepšit odvod tepla. Vrstva fosforového povlaku zvyšuje intenzitu světelného toku.
SMD5630 – druh výkonného zařízení vyzařujícího světlo s vysokým jasem. Velikost 5,6×3,0x0,77 mm. Vybaveno čtyřmi vývody.
SMD5730 – je téměř úplným analogem předchozího modelu. Existují modifikace 5730-05 a 5730-1.
SMD3014 – variace výkonného LED zdroje se světelným paprskem 9-11 lumenů. Vyrábějí se na bázi čipů s různým počtem krystalů. Zvětšená plocha teplo odvádějícího substrátu přispívá k účinnému odvodu tepelné energie.
Můžete najít smd LED o velikosti 3030, 7020, 8520, které se používají mnohem méně často. Výrobci pravidelně uvolňují na trh nové LED diody, jejichž parametry a vlastnosti se výrazně liší. Úloha jak určit parametry LED je řešena podobně jako u jiných modelů.
Hodnocení SMD LED
| Místo | Производитель | Země | Vlastnosti produktu |
| 1 | CREE | United States | Použití vysoce výkonných materiálů InGaN s patentovaným substrátem G SIC® |
| 2 | NICHIA | Japonsko | Slouží jako kalibrační standard pro světelné a emitované veličiny pro LED produkty, používaný Národním institutem pokročilé průmyslové vědy a technologie (AIST). Vyznačuje se rovnoměrným prostorovým rozložením světla, vynikající teplotní stabilitou a reprodukovatelností světla |
| 3 | TOYODA GOSEI | Japonsko | Známý pro svou LED, která reprodukuje světlo z 99 % blízko slunci. Vyvíjí hluboké moduly ultrafialového světla účinné proti virům a bakteriím |
| 4 | OSRAM | Německo | Mnoho inovativních vývojů, jako jsou LED UV-C vyzařující v UV spektru a schopné dezinfikovat vzduch, voda, pracovní plochy. Vyrábí světelné diody téměř všech druhů |
| 5 | Lumileds | Evropa | Proslulý svou vysokou kvalitou díky přísnému kontrola materiálů a technologických procesů, komplexní testování hotových výrobků |
Jak správně dešifrovat označení?
SMD LED značení poskytuje uživateli stručné informace
o produktech. Máme například světelnou diodu,
značeno SMD 2835 UWC 5. Dešifrovat: vel
2835 o rozměrech 2,8 × 3,5 mm, výkon 0,5 W, bílý odstín záře.
| Typ SMD | Počet krystalů | Rozměry, mm |
| 3528 | 1 | 3,5h2,8h1,4 |
| 5050 | 3 / 4 | 5h5h1,6 |
| 5630 | 1 | 5,6h3h0,75 |
| 5730 | 1 / 2 | 5,7h3h0,75 |
| 3014 | 1 | 3h1,4h0,75 |
| 2835 | 1 | 2,8h3,5h0,8 |
Jak rozpoznat LED podle vzhledu?
Změřte rozměry diody pomocí libovolného pravítka. Vyhledejte rozměry v tabulce, určete typ produktu a prohlédněte si jeho vlastnosti.
| Typ SMD | Počet krystaly |
Rozměry, mm | Napájení, W | Proud, mA | Světelný tok, Lm |
| 3528 | 1 | 3,5h2,8h1,4 | 0,02 / 0,06 | 20 | 5-7 |
| 5050 | 3 / 4 | 5h5h1,6 | 0,02 | 60 / 80 | 18-20 |
| 5630 | 1 | 5,6h3h0,75 | 0,2-0,4 | 150 | 58 |
| 5730 | 1 / 2 | 5,7h3h0,75 | 0,5 / 1 | 150 / 300 | 50 / 158 |
| 3014 | 1 | 3h1,4h0,75 | 0,1-0,12 | 30 | 9-13 |
| 2835 | 1 | 2,8h3,5h0,8 | 0,2 / 0,5 / 1 | 60 / 150 / 300 | 20 / 50 / 100 |
Jak určit polaritu LED?
V průhledném pouzdře výstupní LED je vidět anoda a katoda charakteristického tvaru.
Na pouzdrech SMD je viditelný šikmý řez označující katodový vývod. Na zadní straně je oblast chladiče posunutá směrem k anodě.
Dalším indikátorem polarity jsou piktogramy: trojúhelník, písmena P a T. Směr výstupků písmen a horní část trojúhelníku označuje katodu.
SMD LED: označení a charakteristiky
Produkty LED osvětlení jsou známé svým výkonem, výkonem, hospodárností a odolností. V posledních letech si získaly oblibu LED diody SMD. Díky nejlepšímu odvodu tepla lze prvky namontovat na jakýkoli povrch.
SMD LED – co to je
LED SMD – přisazená LED svítidla. Jejich hlavním rozdílem od konvenčních diod je způsob instalace, který určuje konstrukční vlastnosti. Standardní verze s výstupem má dlouhé kabely pro instalaci lampy skrz otvory v desce. SMD zařízení má pouze kontaktní plošky – vývody kluzáku, takže výrobek je upevněn přímo na desce. Tato metoda se nazývá povrchová montáž. Instalace diod je velmi jednoduchá a zvládne ji i laik.
Toto řešení má ještě jednu významnou výhodu. Mezi vlastnosti SMD LED patří vysoký světelný výkon při nízké spotřebě elektrické energie. Realizace této výhody však vyžaduje velmi dobrý odvod tepla. Masivní krátké přívody jsou účinnější a lépe odvádějí teplo. Dioda navíc prakticky sedí na desce a také jí předává teplo.
LED diody SMD jsou odolnější vůči vibracím a mechanickému poškození díky těsnějšímu uložení.
Rozluštění značení SMD LED
Značky LED jsou označeny tak, aby jejich použití bylo pohodlnější. K tomu se používají pouze 4 číslice, takže je snadné označení „rozmotat“.
Zařízení jsou klasifikována podle velikosti a označení ve skutečnosti udává velikost produktu. Čísla udávají délku a šířku v milimetrech. Například model 3528 má rozměry 3,5 x 2,8 mm. Další informace o zařízení lze získat z návodu.
Důležité! Je užitečné si prostudovat návod, protože mnoho čínských výrobců instaluje čipy s nižší spotřebou v typickém balení. Zároveň je snadné zakoupit LED s výkonem 0,1 W místo 1 W.
Rozměry SMD LED
Standardní velikosti SMD LED do jisté míry určují parametry produktu. Existuje mnoho druhů, ale nejoblíbenějších je následujících 6.
Světelný tok, Lm
Provozní teplota, С
Tabulka obsahuje pouze hlavní parametry, ale umožňuje porovnat světelný tok a výkon zařízení.
Kromě těch, které jsou uvedeny, vyrábí také spoustu 3 a 6 voltových LED diod, které se používají k osvětlení LED televizorů, počítačových monitorů, tabletů a smartphonů.
Vlastnosti SMD LED
Každý typ SMD LED se vyznačuje nejen množstvím záření a množstvím spotřebovaného proudu, ale i dalšími parametry. Typ produktu určuje použití zařízení a funkce instalace.
Vlastnosti LED 3528
Jak je z tabulky patrné, LED SMD 3528 může být jednočipová a tříčipová. V prvním případě může generovat bílé neutrální a teplé světlo, stejně jako žluté, modré, zelené a červené. Ve druhém dává několik barev najednou. Jednočipová verze je vybavena 2 svorkami pro připojení a tříčipová verze 4 (1 katoda a 3 anody). Aby se zabránilo vlivu prostředí, jsou krystaly vyplněny průhlednou sloučeninou. Materiál může obsahovat fosfor: takto jsou zarovnány barevné indikátory zařízení.
Světelný tok, který zařízení vyzařuje, je malý. Ale SMD 3528 má miniaturní velikost a regeneruje různé barvy. Díky tomu se LED diody používají v osvětlovacích pásech a levných dekorativních lampách.
Vlastnosti LED 5050
SMD 5050 LED může obsahovat 3 nebo 4 matrice. Pro jednobarevnou lampu se volí krystaly stejného nebo podobného odstínu. 5050 má vyšší jas – 3x více než 3528. Stejnou ochranu poskytují diody: průhledná sloučenina nebo fosfor.
Zařízení má nejlepší poměr výkonu a ceny a poskytuje libovolnou barvu světelného toku. Zpravidla se 5050 instaluje na dekorativní světelné pásy – jednokanálové, RGB, RGBW. Pokud zvýšíte hustotu upevnění – až 60 kusů na 1 m, lze LED pásek použít nejen jako dekoraci, ale také pro osvětlení interiérových prvků. Pásky jsou vybaveny ovladači, které umožňují nastavit odstín a intenzitu světla.
Vlastnosti LED 5630
Element 5630 má pouze jednočipové provedení, zato má vysoký výkon: generuje světelný tok 57 lumenů. Barva je bílá, s různými teplotami: studená, denní, teplá. Zařízení je chráněno 2 starhistory a vydrží proudový impuls až 400 mA.
LED má 4 výstupy, ale provoz prvku zajišťují pouze 2. Další 2 spolu s podložkou jsou potřeba pro odvod tepla. Při výrobě výkonných lamp a reflektorů se používá dioda.
Vlastnosti LED 5730
Jednočipová verze má stejný výkon jako 5630, ale trojčipová SMD LED 5730 je třikrát výkonnější: studuje světlo se svítivostí až 158 lumenů. Je také navržen tak, aby získal bílý světelný tok, ale s jinou barevnou teplotou.
Modifikace má velmi nízký tepelný odpor, čímž odpadá potřeba dalších dvou výstupů jako u 5630. Zároveň odolává i rázovému proudu.
Prvek se vyznačuje vysokým výkonem a používá se stejně jako 5630 – při výrobě vysoce výkonných LED svítidel.
Vlastnosti LED 3014
Jednočipový prvek středního výkonu – až 11 lumenů a velmi malé velikosti. Sloučenina se používá jako ochrana. LED generuje bílé světlo – teplé, studené, základní barvy a také oranžové. Tato relativně nedávná úprava je klasifikována jako slaboproudá.
Při instalaci produktu je třeba vzít v úvahu jeho zvláštnost: jeho přívody jsou atypicky dlouhé a sahají až na dno pouzdra. Tím se zlepší odvod tepla.
Hlavním účelem 3014 jsou dekorativní osvětlovací moduly a stuhy. Často se diody používají při výrobě automobilových lamp a stolních spotřebičů.
Vlastnosti LED 2835
Ze všech typů SMD LED je tento model nejvýkonnější: vyzařuje asi o 20 % více světla než 5730. Tímto způsobem můžete snížit spotřebu energie. Jednočipové zařízení se vyrábí ve třech verzích různého výkonu. Vyzařuje bílé světlo o různých teplotách. Velikostí se blíží prvku 3528, ale má kulatou čočku.
Tato možnost je nejoblíbenější, protože se používá při výrobě doslova jakýchkoli svítidel: pouliční lampy, reflektory, domácí LED lampy. A to znamená velké množství padělků, kde je místo jednowattové diody instalován prvek nižšího výkonu.
Aplikace SMD LED
LED žárovky se používají tak široce, že není možné vyjmenovat všechny oblasti použití.
Nejčastěji se zařízení tohoto druhu nacházejí v následujících produktech:
- kapesní a taktické svítilny – zde dávají LED lampy na 6 voltů;
- Lampy a ukazatele směru na automobilech;
- výrobky pro osvětlení domácnosti různých typů;
- dekorativní osvětlení, namontované jak uvnitř budovy, tak venku, pomocí krystalů, které vytvářejí různé barvy;
- značky, indexy, semafory, billboardy;
- neobvykle populární SMD LED v krajinném designu, prvky se nebojí vibrací a nízké teploty, což vám umožňuje uspořádat nejzajímavější možnosti osvětlení;
- k indikaci se aktivně používají slaboproudé modifikace.
V každém případě jsou vybrány diody požadovaného výkonu. V tomto případě se bere v úvahu barva světelného toku.
Požadavky na připojení
Diody můžete instalovat na jakýkoli povrch: na betonový strop pokrytý tapetou, na plastový panel, vedle stretch fólií. Díky dobrému odvodu tepla je vyloučena možnost poškození materiálu. Ale ačkoli je instalace zařízení ve srovnání s výstupními zařízeními velmi jednoduchá, instalace vyžaduje implementaci několika doporučení:
- pro připojení produktu ke zdroji napájení je třeba použít ovladač, jinak může LED selhat nebo pracovat v nesprávném režimu;
- pokud je použit pouze 1 rezistor, měly by být prvky zapojeny do série, aby se zabránilo šíření parametrů;
- je zakázáno zapojovat do série diody s různými indikátory provozního proudu, v tomto případě budou některé prvky svítit slabě;
- pokud je proud příliš vysoký, LED se přehřívá a vyhoří, je povoleno instalovat odpor pouze s dostatečným odporem.
Pokud plánujete instalaci zahradního osvětlení, měli byste zvolit produkty, které jsou chráněny před vlhkostí a prachem.
Závěr
SMD LED mají velmi dobrý odvod tepla, což na jedné straně zajišťuje jejich provoz při dosti vysokých teplotách a na druhé straně umožňuje jejich montáž na jakýkoli povrch. Druhů prvků je spousta, takže pro každou příležitost – od reflektoru až po indikaci, si můžete vybrat vhodnou úpravu.
