Особенности SMD-светодиодов

Характеристики и сравнение SMD светодиодов (SMD LED) Оставить комментарий

“LED SMD” это аббревиатура для светодиодов поверхностного монтажа (от англ. Surface-Mount-Device Light-Emitting Diode) Корпусировка SMD LED представляет собой тип светодиодного модуля, который используется технологией поверхностного монтажа (SMT) для установки светодиодных чипов на печатную плату (PCB).

Но как же маркируются SMD (LED) светодиоды, какие бывают типы, какова мощность и характеристики? Каковы различия между светодиодными чипами (SMD)? Какой выбрать? С этими вопросами сталкиваются мастера и любители, которые впервые столкнулись с заменой или подбором подходящих SMD светодиодов и об этом мы поговорим в данной статье. Рынок светодиодов активно развиваются и выходят все новые и новые типы кристаллов которые порождают новые форм факторы.

Светодиоды используют в качестве высокоэффективных источников света, а собранные в LED ленты используются для освещения интерьера, уличного освещения и конечно же для подсветки LCD матриц ноутбуков, телевизоров и телефонов. В качестве источников света используются самые разнообразные типы светодиодных чипов. В приведенной статье мы постараемся разъяснить основные различия между ними и приведем сводную таблицу характеристик основных форм факторов LED.

Что означает четырехзначное число маркировки SMD LED?

Светодиодные чипы для поверхностного монтажа (SMD) идентифицируется по четырехзначному номеру. Этот код намного проще, чем вам может показаться – он просто указывает размер светодиодного чипа. Например, светодиод SMD 5050 имеет размер 5,0мм х 5,0мм, а SMD 8520 соответственно 8,5мм х 2,0мм.

SMD LED Types

Какие LED чипы самые лучшие?

3528 5050 и 5630 (5730) LED – это три наиболее часто используемые типоразмера применяемых для изготовлении гибкой осветительной светодиодной ленты. Эти 3 типа в настоящее время используются для домашнего и коммерческого освещения, чтобы заменить компактный флуоресцентные и другие лампы накаливания.

Такие типы светодиодов, как 3528, 5050, 2835 и 5630 по сути являются одним и тем же светодиодом, но с разным количеством кристаллов и в разных корпусах. При этом каждый имеет свои особенности: различную мощность и выходную яркость. 5630 (5730) LED и 5050 имеют широкое окно для выхода света, что позволяет уменьшить потери излучения на выходе. По этой причине 5630 (5730) LED самый яркий среди рассмотренных светодиодов и имеет наибольшую эффективность Люмен/Ватт.

Но как бы то ни было лучшим светодиодом является исключительно тот, который подходит больше всего для вашего проекта по параметрам.

Светодиоды формата 3528

Светодиод формата 3528 SMD разработан довольно давно и если сравнивать его по энергоэффективности с современными аналогами, то он им заметно уступает, но ввиду отлаженного массового производства является одним из самых доступных. 3528 имеет размеры 3,5 мм х 2,8 мм, что заметно меньше светодиода 5050, по этой причине светодиоды формата 3528 чаще встречаются в узких светодиодных лентах на 12 вольт. Один стандартный светодиод 3528 имеет мощность 0,06 Вт и при токе 20 мА дает световой поток около 6 Люмен. Эти светодиоды обычно располагают в количестве 60 шт/м, что соответствует мощности 4.8 Ватт (иногда 5 Ватт на метр). Один метр такой ленты, в зависимости от цветовой температуры, дает световой поток примерно 330-360 люмен, а это уже эквивалентно 40 Вт галогеновой лампе.

Кроме теплого и холодного белого цвета, эти диоды выпускают красными, зелеными, синими и желтыми.

Светодиодные ленты на 3528х светодиодах с плотностью 60 шт/м обычно используют для освещения или подсветки помещений и располагают на плинтусах, а нишах двухъярусных потолков в домах, барах, ресторанах, гостиницах и других местах.

Кроме стандартной плотности 60 SMD на метр, также бывают светодиодные ленты повышенной плотности 120 штук на метр. Мощность метра такой ленты составляет в среднем 9,6 Ватт (обычно варьируется а пределах 9…10 Вт/м светодиодной ленты), эти ленты также делают в разном цветовом диапазоне. Поскольку в ленте повышенной плотности используются те же 3528 светодиоды, что и в обычной, то световой поток в ней возрастает пропорционально в два раза и составляет примерно 660-720 люмен на метр, в зависимости от спектра светодиодов.

Ленты на 3528 SMD LED с плотностью 120 диодов на метр используют для тех же целей что и с плотностью 60 шт/м, но в тех случаях, когда нудно увеличить яркость освещения, и где мощности 4.8 Вт/м уже не достаточно.

В обеих типах лент светодиоды расположены группами по 3 шт и конечно же резать такие ленты при необходимости тоже нужно по 3 шт. В ленте 60 3528х SMD на метр период между группами составляет 50 мм, а в 120 3528х SMD на метр этот период сокращается до 25 мм на группу.

Также бывают довольно экзотичные ленты с плотностью 240 шт/м мощностью 19,2 Вт, они требуют питающее напряжение 24 В.

3528 SMD светодиоды не выделяют много тепла – к ним можно спокойно прикоснуться не опасаясь получить ожог. Тем не менее, даже ленты с плотностью 60 LED/м требуют печатную плату с шириной минимум 8 мм, а 120 LED/м ленты кроме ширины еще и имеют повышенную толщину проводников в 2 унции (oz) на квадратный фут, что соответствует толщине меди в 70 мкм. В любом случае столь малое тепловыделение позволяет располагать такие ленты в различных местах не беспокоясь о специальном охлаждении.

Как и в любых товарах эти светодиоды изготавливают разные производители и как правило более дорогие и известные бренды, например тот же Epistar, изготавливают наиболее энергоэффективные образцы с гарантированым сроком службы 50,000 часов при потере яркости на более 30% к концу срока. Дешевые варианты несколько менее яркие, как правило имеют меньший срок службы и частенько грешат на разброс параметров от партии к партии, потому мы не рекомендуем использовать в своих решениях дешевые светодиоды из разных партий.

Светодиоды 3528 удвоенной мощности

Светодиоды 3528 удвоенной мощности имеют тот же размер, что и стандартные 3528. Они выпускаются с такими же спектрами, но обладают в два раза большей мощностью. Светодиодные ленты на таких диодах с плотностью 120 шт на метр потребляют 19,2 Вт на метр (варьируется от 19 до 20 Вт/м).

Такие мощные 3528 светодиоды располагают на лентах шириной 10мм и толщиной меди 2 унции (oz) на квадратный фут (70 мкм), такие требования диктованы необходимостью рассеивать в двое большее тепловыделение без установки дополнительного радиатора. Эти светодиодные ленты выпускают только с 24-вольтным питанием. Такое напряжение выбрано с целью уменьшить ток в проводниках. Световой поток таких лент составляет 1320-1440 люмен на метр (в зависимости от спектра). Ввиду высокой яркости, такие ленты используют не только в качестве подсветки, но и в качестве основного освещения в замен люминесцентным или галогеновым лампам.

Светодиоды SMD формата 5050

Размер таких светодиодов составляет соответственно 5 мм х 5 мм, что заметно больше, чем 3528 SMD. Мало кто знает, что по в сущности один чип SMD 5050 содержит в одном корпусе три (редко четыре) 3528 отдельных LED. По этой причине их световой поток ровно в 3 раза выше, чем у 3528 и составляет 18 Люмен.

Светодиоды формата 5050 обычно устанавливают с плотностью 60 LED на метр ленты, что дает мощность 14,4 Вт на метр при питании в различных версиях 12/24 вольта (разброс мощности 14…15 Вт на метр LED/ленты). Световой поток такой ленты составляет 990-1080 люмен на метр, в зависимости от спектра. Лента на 5050 светодиодах обычно дает равномерное и яркое освещение поверхностей. При покупке готовых лент мы рекомендуем покупать ленты в, которых чипы одного светодиода соединяются не параллельно, а последовательно.

Выпускаются в следующих цветах:

Холодный и теплый белый (бывают также с другими цветовыми температурами изготавливаемые по спец заказу).

Одноцветные – красный, зеленый, синий, желтый.

Трехцветные RGB (красный, зеленый, синий) в одном корпусе.

Четырехцветные RGBW (красный, зеленый, синий, белый) в одном корпусе (рис).

Ленты 60 SMD/м 5050 LED как правило, используются для общего освещения помещений, таких как коридоры, для замены люминесцентных ламп, в домах, барах, ресторанах, гостиницах и других местах.

5050 SMD RGB светодиоды для освещения

Светодиоды RGB 5050 SMD фактически включают в себя три чипа каждый разного цвета свечения. Каждый из кристаллов может управляться отдельно Таким образом, подключив ленту из таких светодиодов к контроллеру путем смешения трех компонент можно получать практически любой цвет вплоть до белого. Лента RGBW очень похожа на трехцветную, но имеет дополнительный белый белым чип для повышения яркости в белой области спектра.

GB 5050 светодиодные ленты обычно выпускают в двух вариантах:

• 30 светодиодов на метр (7.2 – 7.5 Вт на метр LED ленты), дает интенсивность 500 люмен на метр и зачастую используется для мягкой художественной подсветки.

• 60 светодиодов на метр (14.4 – 15 Вт/м LED ленты) производит до 1000 люмен на метр, больше подходит для рекламных вывесок, фасадов зданий, и прочих местах, где требуется яркая цветная подсветка.

LED SMD формата 3014, 3020 и 4014

Новые виды светодиодов, например, 3014 и 3020 LED SMD имеют намного меньшие размеры и гораздо более эффективны, чем многие более ранние варианты SMD светодиодов. Производители светодиодов стремятся не уменьшать мощность с уменьшением размера, а сохранять ее.

LED SMD 3014 и LED 4014 – это малогабаритные современные и мощные источники мощностью 0,1 и 0,2 Вт соответственно. Световой поток белых типов светодиодов в пересчете на ватт мощности составляет от 120 до 140 Люмен на ватт. При этом наиболее близки к верхнему световому порогу светодиоды типа 4014. Кристалл светодиода выполнен весьма традиционно – из сплава нитрата индия и нитрита галлия, которые дают световое излучение в области синего спектра. Высокий КПД этих светодиодов достигается благодаря малому пути прохождения светового потока через трансформатор спектра и малой площади внутренних переотражений.

Высокая мощность при малой площади вынуждает использовать дополнительный теплоотвод. Для этой цели анод светодиода имеет увеличенную площадь и выступает в роли теплоотвода. Таким образом светодиоды формата 3014 (3.0 mm х 1.4 mm) и особенно 4014 (4.0 mm х 1.4 mm) можно расположить с большей плотностью на метр, что позволит получить не только большую яркость на единицу длинны ленты, но и даже уменьшить потребление Ватт/Люмен. благодаря своим малым размерам такие диоды можно встретить в универсальных LED подсветках матриц ноутбука которые критичны к толщине и яркости.

LED SMD формата 2835

Светодиоды формата 2835 тоже относительно новый форм-фактор на рынке. Они имеют размеры 2,8 мм х 3,5 и по большей части распространены только белые версии 2835 чипов. Обращаем внимание на то, что по размерам они похожи на 3528, но имеют совершенно другие характеристики, чтобы вы их не путали приведем фотографию сравнения этих двух светодиодов.

Светодиоды 2835 активно вытесняет формат 5050 ввиду большей эффективности. Если сравнить 2835 с 5050, то первые производят на 20% больше света, что позволяет сократить потребление энергии (2835 SMD потребляют 0.2 Вт, а 5050 SMD – 0.24 Вт). При установке с плотностью 60 шт на метр получают ленту мощностью около 12 Вт на метр по сравнению с 14.4 Вт/м для 5050 SMD. Такое снижение потребления позволяет снизить нагрев, что позволяет увеличить плотность установки светодиодов. По этой причине выпускаются ленты с плотностью 120 светодиодов типа 2835 на метр, что дает мощность 24 Вт/м, при световом потоке до 2600 люмен на метр.

Для наглядности приведем сравнение

• Холодный белый 5050 SMD 60 LED (14.4 Вт / м) = 1080 люмен на метр

• Холодный белый 2835 SMD 60 LED (12 Вт / м) = 1300 люмен на метр

• Холодный белый 2835 SMD 120 LED (24 Вт / м) = 2600 люмен на метр

Светодиоды 2835 также устанавливаются на ленты шириной 10мм и толщиной меди 2 унции (oz) на квадратный фут (70 мкм) для лучшего отвода тепла и меньших потерях тока в проводниках. Скорее всего этот вид SMD светодиодов будет наиболее популярен в ближайшие годы ввиду неоспоримых преимуществ.

LED SMD формата 5630

Светодиоды формата 5630 существуют уже несколько лет. Ранее их устанавливали только на жесткие алюминиевые пластины для обеспечения должного охлаждения, и лишь недавно стали использоваться в светодиодных лентах. Светодиоды 5630 SMD имеют размеры 5.6mm х 3.0mm. Больший светодиод не всегда означает большую яркость излучения, но в этом случае 5630 SMD LED имеет больший световой поток, чем распространенный 5050 SMD LED.

Один такой светодиод способен давать световой поток 50 Люмен. Качественные чипы 5630 с плотностью 60 LED/м ленты могут давать до 2700 люмен. (Дешевые чипы 5630 могут давать до 2000 люмен на метр.)

Светодиодные ленты на основе 5630 SMD LED выделяют больше тепла, чем многие другие светодиоды. По этой причине их рекомендуется устанавливать на толстый алюминий, или использовать любой другой дополнительный теплоотвод. Без дополнительного охлаждения светодиодные ленты быстро потеряют яркость и вскоре выйдут из строя из-за тепловой деструкции кристалла. Вообще для всех светодиодов перегрев – главная причина преждевременного входа из строя. При работе по 8 часов в день, при недостаточном охлаждении светодиод будет терять до 20% яркости в год.

По причине перегрева не выпускают водонепроницаемые ленты на 5630х светодиодах.

Кроме этих светодиодов есть еще масса специализированых ультраярких которые используются для малогабаритных фонарей или для подсветки матриц мониторов, телевизоров, телефонов и планшетов. Со специализироваными светодиодами, которые применяются в LED телевизорах и мониторах вы можете ознакомится в соответствующем разделе нашего магазина.

Ниже приведем сводную таблицу характеристик наиболее распространенных светодиодов, кроме типовых напряжений в аналогичных размерах попадаются светодиоды на 6 и 9в в этом случае ток светодиода уменьшается пропорционально напряжению.

Все о светодиодах smd (параметры, проверка и пайка)

SMD — surface mounted device устройство, монтируемое на поверхность. В исполнении SMD сейчас выпускается очень много различных электронных компонентов. Это не только светодиоды. В основном вся электроника использует платы с поверхностным монтажом. Электронные компоненты монтируются на поверхность платы. Их выводы не проходят через сквозные отверстия, а припаиваются к площадкам. При промышленном производстве могут применяться тугоплавкие припои. Иногда используется припои без свинца.

Разновидности светодиодов (Размеры SMD светодиодов).

В таком исполнении можно встретить сверхяркие осветительные и индикаторные светодиоды. SMD-исполнение подразумевает планарные выводы (небольшие контактные площадки).

Читайте также:  После штукатурки стен: что делать дальше

Такой монтаж прост, в промышленных объемах – автоматизирован. Так как элемент практически лежит на плате, улучшается отвод тепла от него.

Маркировка светодиодов.

Такие SMD светодиоды маркируются четырьмя цифрами. Первая пара – длина, вторая – ширина. В каждой паре первое число целое число в мм, второе число – десятые доли миллиметра. Светодиод 5050 – имеет размеры 5 на 5 мм. 3528 – размеры 3.5 мм на 2.8 мм. Дополнительной информации маркировка не несет. Подробные характеристики описаны в сопроводительной документации на партию приборов. Ознакомление с сопроводительной документацией очень важно, так как производитель в один и тот же корпус может поместить кристалл разной мощности. В итоге вместо одноваттного источника света есть шанс получить осветитель на порядок слабее.

Технические характеристики SMD светодиодов.

В большинстве случаев есть связь между типоразмером и характеристиками. Однако, если речь о «китайских поделках» ситуация может отличаться коренным образом.

Основными характеристиками являются:

  • мощность;
  • номинальная сила тока;
  • типоразмер;
  • поток;
  • угол распространения света;
  • цвет свечения;
  • рабочая температура;
  • количество кристаллов в едином корпусе.

SMD 3528 технические характеристики.

Корпус диода монтируется на контактные площадки платы. Может эксплуатироваться в широком диапазоне температур. В корпусе может быть расположен либо один, либо три кристалла. Имеются и кристаллы, излучающие разные цвета (RGB). Производится компаниями: Samsung, LG, Philips. Китайские альтернативы имеют худшее качество, яркость значительно ниже. У оригиналов основание – медное. Так как медь лучше отводит тепло, то во время работы оригинальный smd led 3528 греются меньше. Документация на оригинальные светоизлучающие полупроводники соответствует стандарту LM80. Это означает, что будет указано не общее количество часов работы, а количество часов до снижения светового потока до восьмидесятипроцентного уровня. Ну и соответственно аналоги и оригинал не могут стоить одинаково. Аналог будет дешевле. Катод (минус, отрицательный вывод) расположен со стороны среза на корпусе.

SMD 5050 технические характеристики.

Именно этот вариант стал давать необходимый и достаточный световой поток при малых размерах. Они способны выдавать до 80 Лм на 1 Вт потребленной электроэнергии. Фирменные варианты отличаются низким уровнем деградации. За 3000 часов эффективность падает не более чем на 4%. Внимание! Подделки очень сложно выявить, необходимо подключить. Не оригиналы имеют яркость в три раза меньше. Визуально подделку практически невозможно распознать. Основные параметры приведены в таблице ниже.

SMD 5630 технические характеристики.

На их основе собираются светодиодные лампы мощностью до 90 Вт. Производятся многими компаниями. Дешевые китайские подделки имеют характеристики хуже в 3-4 раза и весьма чувствительны к перегреву. В отношении smd led 5630 и 5730 есть простое правило. Мощность лампы равна количеству диодов помноженному на 0.15. Так что не стоит верить продавцам.

SMD 5730 технические характеристики.

Этот светодиод имеет габариты чуть большие, на 0.1 мм. Формально это сверхяркие led средней мощности. В этот корпус упаковываются кристаллы различной мощности. Визуально между ними практически нет отличий. Оригиналы выпускаются только известными брендами и в недорогих лампах не могут встречаться. Двухкристальные модификации мощностью 1 Вт имеют маркировку 5730-1. Модели с улучшенным кристаллом дают до 158 ЛмВт.

SMD 2835 технические характеристики.

Согласно маркировке, диод имеет линейные габариты 2.8 мм на 3.5 мм. Изготавливается на керамической подложке. Кристалл диода заливается компаундом для защиты от воздействий окружающей среды. Контакты для монтажа находятся с обратной стороны. Они также выполняют роль теплоотвода.

Таблица. Технические характеристики.

Требования к подключению.

Все осветительные полупроводниковые приборы, в том числе smd требуют качественного электропитания. Сила тока не должна превышать номинальное значение. Наиболее целесообразно применение светодиодного драйвера. Иногда его называют блоком питания. Это не совсем точные термины. Наиболее верно – источник тока. В отличие от стабилизированного источника напряжения, источник тока поддерживает постоянным именно ток, выходное напряжение может отличаться. Превышение номинала питания для диода ведет к преждевременной деградации и скорому выходу из строя – перегоранию.

Кроме того, многие LED нуждаются в радиаторе для отвода тепла. Несоблюдение температурного режима также приводит к уменьшению ресурса.

Для обеспечения надежного питания требуется обеспечить качественное соединение. Прежде чем осуществлять пайку smd led на плату, желательно проверить полупроводник, так как не исключен заводской дефект.

Проверка и пайка светодиодов SMD.

Самое простое – это проверка светодиода при подключении к источнику тока. Так можно оценить не только работоспособность, но и качество. Ошибочная полярность не причинит вреда – он просто не загорится. При правильной полярности свечение должно быть без вспышек. Если наблюдаются периодические вспышке, то это говорит, о том, что было превышено номинальное значение силы тока, либо был перегрев. К эксплуатации этот полупроводник уже не пригоден.

Проверка светодиода подачей питания

Проверить светоизлучающий диод можно и при помощи мультиметра. В одном направлении сопротивление должно быть намного больше, чем в обратном. Если в двух направлениях тестер показывает низкое сопротивление – это означает пробой, если сопротивление – бесконечность, то – обрыв. Стоит отметить что сейчас на рынке есть современные модели SMD у которых сопротивление в обоих направлениях составляет сотни кОм. Это связано с тем, что в составе таких SMD-светодиодов присутствуют различные транзисторы и полупроводниковые резисторы.

Ручная пайка светодиодов требуется в основном для ремонта. Качественная пайка светодиодов – половина успеха сборки схемы. Следует учитывать, что перегрев может не очень хорошо сказаться на кристалле светодиода, поэтому очень важно выдержать температуру. При температуре 200 C° SMD-диод начинает деформироваться, а при 230 С° вовсе расплавиться.

Замена состоит из нескольких этапов:

  • демонтаж неисправного smd led;
  • подготовка площадки;
  • установка диода;
  • пайка выводов;
  • промывка и иногда нанесение защитного слоя.

Некоторые светодиоды могут иметь теплоотвод — подложку, которая тоже паяется к плате. Это затрудняет демонтаж элемента. Неисправный светодиод наиболее удобно демонтировать при помощи паяльного фена. При этом желательно использовать насадку с небольшим диаметром. Поток воздуха должен быть небольшим и направлен под светодиод, чтобы не сдуть соседние элементы и не деформировать сам светоэлемент. Температуру фена желательно выставить 300 С°. Излишки припоя (если они будут) можно удалить при помощи оплетки.

Для пайки потребуется флюс и припой. Некоторые в качестве флюса используют таблетку аспирина. Этого категорически делать нельзя. Аспирин – это кислота, а кислота разрушает пайку. В качестве припоя можно использовать паяльную пасту. Она представляет собой мелкие шарики припоя и флюса. Для удобства плату желательно зафиксировать.

Пайку можно производить как паяльником, так и при помощи термофена (компонент паяльной станции). Паяльная паста наносится только на контактные площадки, всю плату не надо обмазывать. LED в правильной полярности устанавливается на место пайки при помощи пинцета. Поток воздуха направляется к месту пайки. Обычно хватает нескольких секунд, чтобы светодиод был надежно припаян к плате. При этом паста начинает плавится. Флюс испаряется достаточно быстро. В итоге получается качественное соединение выводов диода и контактной площадки. Для защиты от перегрева корпус smd-компонентов прикрывают металлической фольгой. Использование ИК паяльной станции аналогично.

Использования термофена для пайки

Если термофена нет, то можно воспользоваться паяльником. Однако, это не лучший способ. Большие мощности не нужны. 15-20 Вт – вполне достаточно. Очень важно, чтобы жало паяльника не было толстым и было хорошо пролужено. Если применяется обычный припой, то пайка должна производиться быстро. В качестве флюса удобно применять спиртовой раствор канифоли. Прикладывать жало паяльника следует только к контактам. Излишки припоя можно удалить паяльником, излишки флюса смываются спиртом. Лучше использовать изопропанол.

Пайка светодиода паяльником

Есть несколько рекомендаций:

    • Используйте качественные припой и флюс.
    • Не перегревайте корпус smd-светодиода. Время нагрева или контакта с паяльником не должно превышать минимально необходимое.
    • Температуру ограничивайте не более 260 0 С

    Заключение

    Smd led являются точечным источником света. Есть много источников света в одном корпусе с кристаллами разной мощности. Перед приобретением светодиода необходимо изучить сопроводительные документы, так как маркировка не дает никакой дополнительной информации, кроме габаритов. На их основе изготавливаются светодиодные лампы различного назначения. Если один из них перестал гореть, то его можно заменить. Перегрев при монтаже led может сказать пагубно. При некотором опыте, это возможно и в домашних условиях.

    Виды, характеристики, маркировка SMD-светодиодов

    Освещение – важное условия для работы и комфорта человека. Долгое время применялись в качестве источников света лампы накаливания, потом люминесцентные лампы, для мощных прожекторов и фонарей использовали галогеновые лампы, ДРЛ и ДНаТ.

    В XXI веке произошла смена поколений осветительных приборов, и рынок более чем на половину занимают светодиодные светильники, их часто называют на зарубежный манер LED-светильниками или лампами. В зависимости от конструкции и мощности они представляют собой либо светодиодные COB-матрицы, либо сборки из отдельных светодиодов.

    Содержание статьи

    Виды, характеристики, маркировка SMD-светодиодов

    Разновидности светодиодов

    Первые LED-светильники и лампы строились на базе 5-мм выводных светодиодов. Они не отличались высокой энергоэффективностью, ценой и надежностью, но это была первая ступень в развитии нового источника света. Долгое время такие светодиоды применялись в качестве индикаторов бытовой и промышленной технике и в качестве излучателей для носимых фонариков.

    Осветительный светодиод

    Позже их заменили светодиоды выполненные в безвыводных корпусах, так называемые SMD (surface mounted device, рус. приборы для поверхностного монтажа).

    Если 5 мм светодиоды монтировались в плату через отверстия, то SMD запаиваются прямо на поверхность платы, что ускоряет их сборку и снижает стоимость светильника. У них вместо ножек расположены контактные металлические площадки, от 2 и более штук, в зависимости от количества цветов и кристаллов в одном корпусе.

    В общем случае выделяют три типа светодиодов:

    1. Выводные (3, 5, 10 мм – диаметр колбы и прочие).

    2. SMD (их разнообразие мы рассмотрим в этой статье).

    COB светодиоды

    3. COB светодиоды – это матрицы из кристаллов расположенных на плате под единым слоем люминофора. Расшифровывается, как Chip-On-Board, рус. чипы на плате. Их внешний вид на рисунке выше.

    СМД светодиоды используют в лампах с различными цоколями, прожекторах, светодиодных лентах, настольных LED-лампах и прочих осветительных приборах.

    Характеристики SMD светодиодов

    Изначально наибольшую популярность получили модели светодиодов 3528 и 5050, сейчас они встречаются в основном на светодиодных лентах, в светильниках их практически не применяют, отдавая предпочтение 5630 светодиодам и другим современным моделям.

    SMD светодиоды

    SMD-светодиоды в своей маркировке содержат свои габаритные размеры – длину и ширину, при этом в оригинальных светодиодах в каждом из видов корпусов, независимо от того 3528 это или 5730 устанавливается свой тип светодиодного кристалла с особыми характеристиками.

    К сожалению, китайские производители под видом современных 5730 не брезгуют продажей кристаллов 3528 в новом корпусе. В обзоре напряжение питания я указывать не буду, т.к. для всех белых светодиодов оно обычно лежит в пределах 2.8 – 3.4В.

    SMD3528 технические характеристики

    Светодиоды 3528 представляют собой что-то вроде аналога стандартного 5-мм светодиода, но в SMD корпусе. Имеют характеристики:

    мощность – 0.06 Вт;

    световой поток – 5-7 лм;

    габариты – 3.5х2.8х1.4 мм;

    температура до 80 °C;

    на лицевой части корпуса есть срез – с этой стороны катод (минус).

    SMD3528

    В светодиодных лентах устанавливаются в количестве 30, 60, 120 шт/м, используются в основном для подсветки, реже для освещения, т.к. довольно слабые. Лента 120 шт/м из 3528 потребляет 9.6 Вт/м.

    SMD5050 технические характеристики

    Светодиод 5050 содержит в своем корпусе три таких же кристаллах, как и в 3528, значит он в три раза мощнее.

    SMD5050

    Конструктивное исполнение весьма интересно: на его «пузе» вы увидите 6 выводов, это и есть аноды и катоды по одной паре с каждого кристалла.

    ток – 3х0.02 А = 0.06 А общий ток при параллельном соединении кристаллов;

    мощность – 3х0.06 Вт суммарная до 0.02 Вт;

    световой поток – до 20 Лм

    габариты – 5х5х1.6 мм;

    рекомендуемая температура до 60 °C;

    катоды со стороны среза на углу корпуса.

    SMD5050

    На ленте обычно устанавливают 30 и 60 диодов на метр. Лента с 60 светодиодами типа 5050 потребляет 14.4 Вт/м, может успешно использоваться для освещения. Часто встречается в RGB и в RGBW исполнениях.

    Светодиодная RGB лента

    SMD 5630 технические характеристики

    Светодиоды 5630 современнее и технологичнее, используются в прожекторах, светильниках, устанавливаются на светодиодных лентах. На корпусе 4 вывода.

    SMD 5630

    Распиновку вы видите на рисунке выше, катод со стороны срезанного угла.

    Распиновка SMD 5630

    Мощность – 0.5 Вт;

    Максимальная температура кристалла – 130 °C;

    Световой поток 40 Лм.

    Габариты 5.6х3х0.75 мм

    В лентах чаще всего поставляется 60 шт/м, а также металлических линейках с количеством диодов 72шт, питанием 12В. Такая лента потребляет до 18 Вт/м, можно использовать для основного освещения комнаты, или декоративной подсветки, например в нишах подвесного потолка. Бывают в RGB исполнении.

    SMD 5730 – технические характеристики

    Очень похожи на предыдущие, выпускаются в версиях 5730-05 и 5730-1, на 0.5 и 1 Вт соответственно. Обладают немного большим световым потоком. В отличие от 5630 у 5730 два вывода, а длина их немного больше.

    SMD 5730

    мощность – 0.5/1 Вт;

    световой поток – 55/110 Лм;

    габариты с учетом длины выводов – 5.7х3х0.75 мм.

    Вы могли заметить, что у этого и предыдущего светодиода кроме выводов для подключения, на нижней части есть металлическая площадка, она нужна для отвода тепла. Такое конструктивное решение позволило успешно использовать чипы высокой мощности. Кстати это также поможет определить цоколевку светодиода, теплоотвод на них смещен к АНОДУ.

    Характеристики и сравнение SMD светодиодов

    SMD 2835 – технические характеристики

    Это не опечатка, маркировку 2835 часто путают с 3528, но это совершенно разные поколения светодиодов. LED 2835 современнее и ярче. Первое отличие, которое бросается в глаза – это площадь покрытая люминофором у 3528 круглая, а у 2835 ближе к прямоугольнику. Световой поток у первых до 40 Лм/Вт, а у 2835 больше 110 Лм/Вт, что в 2-3 раза ярче, при той же потребляемой мощности.

    SMD 2835

    Увеличение мощности вызвало необходимость улучшить теплоотдачу, поэтому корпус 2835 сделали тоньше, а контактные площадки больше. Промышленностью выпускаются на 0.2, 0.5 и 1Вт. Однако не стоит забывать, что чем больше мощность, тем больше выделяется тепла и при таких маленьких размерах это очень важно.

    Мощность – 0.2 Вт;

    Световой поток – 25 Лм;

    Рабочая температура – 65 °C;

    Габариты – 2.8х3.5х0.95 мм.

    На светодиодных лентах монтируются также в количестве 30, 60, 120 штук на метр. Например, лента с плотностью светодиодов 60 шт/м потребляет мощность 4.8 Вт/м, благодаря своим характеристикам гораздо более эффективны в плане энергосбережения и освещения, чем 3528, можно использовать в качестве источника света и декоративной подсветки.

    Сводная таблица характеристик SMD 3014, 7020, 3020

    Светодиоды которые реже встречаются я решил рассмотреть все вместе в сводной таблице.

    301430207020
    Ток, А0.030.020.15
    Мощность, Вт0.1-0.120.060.5
    Световой поток, Лм6-118-1045-60
    Рабочая температура, °CДо 65До 85До 85
    Габариты, мм3х1.4х0.83х2х1.37 х2.1х0.7

    Светодиоды 3014 очень компактны, лучше подходят для декоративной подсветки, их внешний вид изображен ниже.

    Светодиоды 3014

    На ленте они выглядят следующим образом. Ленты продаются в стандартных размерностях 30-120 шт//м, встречаются и 240 шт/м, но реже.

    Светодиоднпя лента с SMD 3014

    Светодиоды 7020 очень яркие, длинные и узкие, что позволяет их плотно смонтировать на плате, встречаются в лентах, на металлических полосках и в прожекторах.

    Светодиоды 7020

    Такие металлические полосы со светодиодами 7020 обеспечивают хороший теплоотвод, что значительно улучшает рабочие условия и увеличивает срок службы.

    Светодиоды 7020 на ленте

    Лично я скептически отношусь к классическим гибким лентам с 7020-ми из-за высокой мощности светодиодов, однако в продаже имеются такие 60 шт/м.

    Подборка статей про светодиодные ленты:

    Заключение

    К сожалению, качество большей части led-продукции оставляет желать лучшего. Производители либо пренебрегают схемами включения диодов, либо источниками питания, либо вообще закупают низкосортные подделки для своих приборов. Поэтому я и не стал указывать такой параметр, как индекс цветопередачи. Он сильно зависит от качества люминофора.

    Тем более в сети встречается информация о том, что и систему определения CRI индекса цветопередачи научились обманывать, люминофор состоит из таких компонентов, которые формируют световой поток с пиками в спектре на нужных длинах волн для успешного прохождения теста.

    Получается, что при высоком индексе реальное различие цветов глазом страдает. Срок службы указывать бессмысленно, у светодиодов он обычно от 30 до 50 тысяч часов, однако сильно зависит от источника питания (вернее качества питания), теплового режима и режима эксплуатации в целом.

    Также я не указывал и угол свечения, так как на всех SMD светодиодах он лежит в пределах 105-135°, а самый распространенный – 120°.

    В результате напрашивается вывод о том, что такой популярный товар как светодиод на деле оказывает сложно найти надлежащего качества. Если вы хотите получить достойный свет лучше обратить внимание на продукцию проверенных производителей, например OSRAM, Philips, CREE.

    Все типы SMD-светодиодов их технические характеристики и маркировки

    Сверхъяркие светодиоды, изобретенные относительно недавно, уже прочно вошли в нашу жизнь. Компактные и экономичные, они с успехом используются как в переносных осветительных приборах, так и в стационарных системах освещения и подсветки. Особой популярностью в последнее время стали пользоваться мощные и компактные smd светодиоды, о которых мы сегодня и поговорим. Прочитав эту статью, ты узнаешь, почему они так называются, чем отличаются друг от друга и где могут встречаться.

    Особенности SMD-светодиодов

    Основное визуально заметное отличие smd светодиодов от обычных состоит в конструкции их корпуса:

    Обычные и SMD светодиоды

    Обычные с аксиальными выводами (слева) и SMD светодиоды

    Если обычный диод имеет достаточно длинные выводы для монтажа через отверстия в плате, то их smd аналоги имеют лишь небольшие контактные площадки (планарные выводы) и монтируются прямо на плату.

    Монтаж светодиода

    Монтаж светодиода обычным способом (слева) и методом поверхностного монтажа

    Такой метод сборки называется поверхностным монтажом, отсюда и название светодиодов: smd (англ. Surface Mount Device – прибор для поверхностного монтажа). Такой монтаж наиболее прост, и его можно поручить роботам.

    Сборка устройств на smd

    Сборку устройств на smd компонентах можно поручить роботу

    Кроме того, стал возможен эффективный отвод тепла от кристалла благодаря очень коротким, но относительно массивным выводам и тому, что прибор практически лежит на плате. Ведь несмотря на свою экономичность, сверхъяркие диоды в процессе работы нагреваются. Эта особенность конструкции позволила изготавливать очень миниатюрные, но мощные smd светодиоды, требующие хорошего отвода тепла.

    Сегодня мировая промышленность выпускает множество типов smd светодиодов, отличающихся друг от друга как габаритами, так и электрическими параметрами.

    Как расшифровать маркировку

    Сверхъяркие smd светодиоды принято маркировать четырьмя цифрами, а линейка выпускаемых сегодня приборов выглядит примерно так:

    Типоразмеры и внешний вид

    Типоразмеры и внешний вид наиболее популярных smd светодиодов

    Типов приборов, конечно, намного больше, но для разбора маркировки нам хватит и этих. Как же разобраться в этой маркировке и что обозначают цифры? Оказывается, ничего сложного тут нет: цифрами обозначены горизонтальные размеры корпуса smd светодиодов – длина и ширина в сотых миллиметра. К примеру, прибор 5050 имеет размеры 5.0х5.0 мм, а 3528 – 3.5х2.8 мм. Больше никакой информации маркировка не несет. Технические характеристики ты можешь узнать только из сопроводительной документации или же поверить на слово продавцу.

    Покупая светодиоды, обязательно ознакомься с сопроводительной документацией – наши “друзья” из Китая имеют привычку встраивать в стандартный корпус кристаллы самой различной мощности (обычно меньшей). Если продавец об этом умолчит, то ты запросто можешь получить светодиод мощностью, к примеру, 0.09 Вт вместо одноваттного, но маркировка и внешний вид у него будут тот же!

    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

    * – зависит от цвета свечения кристалла

    А теперь рассмотрим каждый из этих типов более подробно.

    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.

    вид одно и трехкристалльного светодиода

    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.

    лампы и лента на 3528

    Автомобильные лампы и светодиодная лента, собранные на 3528

    Если хочешь узнать о smd светодиодах 3528 еще больше, то читай наш обзор на него.

    smd 5050

    В отличие от 3528, 5050 имеет исключительно трехкристальное или четырехкристальное (RGBW) исполнение. Если прибор одноцветный, то все три кристалла имеют одинаковый или близкий (для выравнивания цветовой характеристики) цвет светового излучения. Это значит, что диод 5050 имеет втрое большую яркость, чем его однокристальный собрат smd 3528. Как и в первом случае, кристаллы защищены компаундом с люминофором или без него.

    светодиод 5050

    Трехкристальный светодиод 5050

    Это, пожалуй, наиболее популярный прибор, используемый для декоративной подсветки и освещения. Он имеет оптимальное отношение стоимость/мощность и может обеспечить любой цвет подсветки (в случае использования rgb5050), включая белый повышенной яркости (четырехкристальный вариант), за счет простого изменения мощности на каждом из кристаллов.

    Чаще всего такие светодиоды встраивают в такие светодиодные декоративные ленты, как:

    • одноканальная, где три кристалла соединены параллельно и питаются одним напряжением;
    • RGB и RGBW, имеющие три и четыре канала соответственно.

    Благодаря достаточно высокой мощности диодов уже при их плотности 60 шт. на 1 метр светодиодной ленты она может успешно использоваться не только для декоративной подсветки, но и для освещения интерьера. При этом цветовую температуру и даже цвет освещения пользователь может изменять самостоятельно, для этого достаточно установить соответствующий контроллер.

    Светодиодные ленты 5050

    Светодиодные ленты 5050 одноцветная (слева), RGB и RGBW к содержанию ↑

    smd 5630 и 5730

    smd 5630 представляет собой однокристальный мощный прибор (см. таблицу выше), способный создать световой поток до 57 люмен. Благодаря встроенной защите, собранной на двух стабисторах, прибор в состоянии выдерживать импульсный ток до 400 мА и переполюсовку. Светодиод имеет 4 вывода, но в работе кристалла участвуют только два. Оставшиеся два и металлическая подложка используются для лучшего теплоотвода. Цвет свечения светодиода – белый разной цветовой температуры.

    светодиод 5630

    Внешний вид и внутренняя схема светодиода 5630

    Приборы 5730 могут быть как одно, так и двухкристальными. Первые имеют сходные с 5630 характеристики, вторые вдвое мощнее (1 Вт) и в состоянии создавать световой поток до 158 лм.

    светодиод 5730

    Внешний вид светодиода 5730

    Оба типа приборов излучают белый свет различной цветовой температуры и могут использоваться для изготовления мощных светодиодных лент, ламп, прожекторов.

    лампа на 5630 и прожектор на 5730

    Автомобильная лампа на 5630 и стоваттный прожектор на 5730

    Более подробную информацию по приборам smd 5630 ты можешь найти здесь, а по smd 5730 – тут.

    smd 3014

    Однокристальный компактный прибор умеренной (0.12 Вт) мощности и световым потоком до 11 лм. В зависимости от исполнения может излучать белый свет разной цветовой температуры, а также синий, желтый, зеленый, красный и оранжевый. Для защиты от окружающей среды и коррекции цветовой температуры кристалл покрывается компаундом с люминофором.

    smd 3014

    Светодиод smd 3014

    Основная область применения smd 3014: светодиодные ленты и модули для декоративной подсветки, точечные светильники и лампы к ним. Нередко используются для изготовления автомобильных ламп.

    Автомобильная лампа и светильники smd 3014

    Автомобильная лампа, настольный и встраиваемый светильники, лента на основе диодов smd 3014

    Если ты заинтересовался светодиодами типа 3014, то более подробно о них можешь почитать в этой статье.

    smd 2835

    Однокристальный светодиод повышенной мощности. Выпускается в трех исполнениях: 0.2, 0.5 и 1 Вт. Излучает белый свет различной цветовой температуры, по размерам корпуса совпадает с прибором 3528, но отличается от последнего прямоугольной линзой (у 3528 она круглая).

    smd 2835 и smd 3528

    smd 2835 (слева) и smd 3528

    Из-за высокой популярности приборов выпускается очень много подделок, в которые устанавливаются кристаллы меньшей мощности. Так, хотя китайский smd 2835 и выпускается официально, но оснащается он кристаллом всего 0.09 Вт. Внешне отличить его от одноваттного бывает невозможно из-за добавленного в компаунд люминофора, поскольку он непрозрачен, соответственно, оценить размеры кристалла на глаз не получится.

    Прибор используется в мощных осветительных лампах, бытовых и уличных светильниках, прожекторах, светодиодных лентах.

    приборы на smd 2835

    Лампочка, светильники и лента на smd 2835

    Если тебя заинтересовал светодиод smd 2835, более подробную информацию ты можешь почерпнуть из этой статьи.

    Применение

    Проще перечислить те сферы нашей жизни, где smd-светодиодов нет, чем те, где они используются. Белые диоды можно встретить:

    • в тактических и карманных фонариках;
    • в автомобильных лампах;
    • в бытовых лампочках различной мощности;
    • в декоративной внутренней и наружной подсветке.

    Разноцветные RGB и RGBW применяются не менее широко:

    • в вывесках, дорожных знаках, светофорах, указателях, рекламе;
    • в лампах освещения, с изменяемой цветовой температурой;
    • в ландшафтном дизайне;
    • в декоративной внутренней и наружной подсветке;
    • в приборах индикации.

    Вот вкратце и все о smd светодиодах. Теперь ты знаешь, почему они так называются, какими бывают и где используются.

    Рейтинг

    А какие led чипы выбираешь ты? Отдай 1 голос, какой тип ты бы порекомендовал для решения большинства задач.

    Виды светодиодов, маркировка и параметры

    Эта статья раскрывает секреты светодиодов, которые известны только профильным специалистам. Вы узнаете какие виды led выпускаются промышленностью, познакомитесь с технологиями их изготовления и характеристиками. Отдельный раздел посвящен особенностям модельного ряда светодиодов, применяемых в лентах и светильниках.

    Мы расскажем как распознать маркировку светоизлучающих диодов, как узнать параметры светодиода, определить расположение анода/катода по малозаметным признакам. Вы убедитесь, что обычная линейка поможет узнать типоразмер smd-диода и затем найти о нем необходимую информацию.

    1. Всё о видах светодиодов

    Вначале светодиоды применялись лишь в качестве индикаторов на аппаратуре и оборудовании. Яркость индикаторных светоизлучающих диодов была невелика, и их свечение было хорошо заметно только в темноте. Изделия отличались выводной конструкцией – из круглого корпуса выходили два вывода (анод и катод).

    С развитием технологий и появлением потребности в альтернативных источниках света появились более мощные и яркие диоды. Результатом многолетних разработок стали SMD-диоды и многокристальные COB-диоды. Они используются в современных светильниках, люстрах и прожекторах, выгодно отличаясь от ламп накаливания и галогеновых большей светоотдачей и яркостью, достигающей нескольких тысяч люменов.

    2. Главные три типа светодиодов

    Рассмотрим более подробно основные виды светоизлучающих диодов, имеющие различное конструктивное исполнение и производимые по разной технологии.

    Выводные светодиоды

    Для выводных светодиодов характерно наличие, так называемых, «ножек», предназначенных для их монтажа в отверстиях печатной платы. Этот тип продукции применяется для индикации и подсветки.

    Выводные светодиоды

    Отдельные модификации используются в бытовых фонарях, переносных светильниках, «лазерных» указках. Встречаются 3 типовых модификации корпусов:

    Круглой формы 3, 5, 8 мм

    Круглые светодиоды

    Прямоугольные светодиоды «Пиранья»

    Прямоугольные «Пиранья»

    Цилиндрические светодиоды

    Цилиндрические

    SMD светодиоды

    SMD светодиоды устанавливаются на плату методом поверхностного монтажа. Их основой является светодиодный чип (кристалл), размещенный в прямоугольном или квадратном корпусе. Плюсовой и минусовой выводы выполнены в виде металлических полосок.

    Как устроен светодиод

    Процесс создания СМД-диода состоит из четырех этапов: выращиванию кристалла, планарной обработки пленки, бинирования (сортировки чипов по категориям – бинам), размещения полученных чипов в специализированный корпус. Кристаллы выращиваются при помощи технологии, использующей металлоорганическую эпитаксию: послойное наращивание кристаллической структуры и создание контактных отводов от каждого p-n перехода.

    Выращенные кристаллы размещаются на подложке, отводящей излишки тепла. При наличии эффективного теплоотвода даже мощные модели работают в стабильном рабочем режиме. Срок беспроблемной службы составляет несколько лет.

    SMD-LED.jpg

    На поверхность готовых чипов наносят один из вариантов оптического покрытия, чаще всего люминофор. На мощных светоизлучающих диодах монтируют пластиковую фокусирующую линзу, формирующую диаграмму направленности светового потока.

    Светодиодные светильники комплектуются сборкой SMD-диодов, обеспечивающей требуемую величину светового излучения, измеряемую в люменах.

    COB-светодиоды

    Идея COB-матрицы состоит в размещении большого числа светодиодных элементов на общей подложке. Такое решение обеспечивает более высокую плотность кристаллов на единицу площади по сравнению с SMD-технологией (дискретные чипы в отдельных корпусах).

    Как устроен COB-светодиод

    В итоге компактная матрица излучает суммарный световой поток с лучшей интенсивностью и однородностью. Керамическая или алюминиевая подложка с диодами герметично заливается люминофором. Для отвода излишков тепла готовая плата устанавливается на радиатор.

    COB-диоды соединяются последовательно в кластеры. При питании 9 вольт – 3 штуки, 12 вольт – 4 штуки. Рабочий ток нормируется, исходя из вида используемых кристаллов. Соединение созданных кластерных цепочек выполняется параллельно в соответствии с требуемой выходной мощностью/яркостью.

    3. Основные параметры светодиодов в светодиодных лампах, ленте, светильниках

    При выборе светотехнического устройства необходимо принимать во внимание параметры установленных в нем светоизлучающих диодов. Рассмотрим главные характеристики.

    Однокристальные светодиоды имеют среднюю величину рабочего тока в пределах 200 mA. В многокристальных чипах ток соответственно выше. Нестабильность тока, выдаваемого драйвером (блоком питания), негативно сказывается на интенсивности свечения и длительности службы. Увеличение тока является причиной повышения цветовой температуры и оттенка свечения чипа.

    Ток потребления

    Напряжение

    Для электропитания светодиодов используются специальные драйверы, обеспечивающие стабильность тока. Напряжение «плавает» в границах, отличающихся для различных моделей. В таблице ниже можно посмотреть виды светодиодов по напряжению.

    ЦветДлина волныНапряжение
    Инфракрасныйот 769 нмдо 1.9 В
    Красный610-760 нмот 1.6 до 2.03 В
    Оранжевый590-610 нмот 2.03 до 2.1 В
    Желтый570-590 нмот 2.1 до 2.2 В
    Зеленый500-570 нмот 2.2 до 3.5 В
    Синий450-500 нмот 2.5 до 3.7 В
    Фиолетовый400-450 нмот 2.8 до 4 В
    УльтраФиолетовыйдо 400 нмот 3.1 до 4.4 В
    Белыйширокий спектрот 3 до 3.7 В

    А вот светодиодная лента запитывается стабилизированным напряжением. Токовая характеристика задается токоограничивающими резисторами.

    Светодиодная лента

    Мощность

    Этот параметр требуется для расчета нагрузки и подбора блока электропитания. Он вычисляется с помощью простой формулы P = U х I.

    Мощность led может быть:

    • малой – менее 0,5 ватт;
    • средней – 0,5-3 ватта;
    • большой – от 3 ватт.

    Световой поток

    Светодиоды формируют световой поток с углом рассеивания 100-120 градусов. Для лучшей фокусировки излучения устанавливаются специальные купольные линзы.

    Ток потребления

    Цветовая температура

    От цветовой температуры светового излучения зависит комфортность зрительного восприятия искусственного светодиодного освещения. В продаже представлены линейки светоизлучающих диодов с разным оттенком белого свечения:

    Габариты

    Светодиоды различаются по типоразмеру и габаритам. Измерение длины и ширины изделия позволяет точно определить модификацию SMD-светодиода.

    SMD-LED.jpg

    Виды SMD светодиодов и их особенности

    Рассмотрим классификацию СМД-диодов по особенностям исполнения, а также наиболее популярные модели, используемые в разнообразной светотехнической продукции.

    Одно-, двух-, трехкристальные SMD светодиоды

    Однокристальные – состоят из одного монохромного кристалла и отличаются уровнем мощности/яркости. Маломощные модели потребляют ток до 20 мА и выдают световой поток величиной 5-50mCd и 100-2000mCd в зависимости от модификации. Кристалл закрывается линзой, имеющей плоскую или сферическую форму. Для работы более мощных светодиодов требуется ток 50 мА – 1 А и конструкция с эффективным теплоотводом.

    Многокристальные – содержат разное число кристаллов, позволяющее обеспечивать нужную яркость и цветовую палитру свечения. Значение рабочего напряжения бывает различным и нормируется производителями. Например, продукция компании Cree работает при электропитании 6-72 В с мощностью до 25 Вт.

    Цвет свечения

    Светодиоды выпускаются в 2 разновидностях, отличающихся способом цветообразования:

    • одноцветные – на базе однокристальных чипов, излучающих свечение белого, желтого и других основных цветов;
    • мультицветные – имеют трех кристальную структуру, состоящую из чипов, которые светятся красным/зеленым/синим цветом. Эти базовые цвета микшируются, позволяя создавать сотни цветовых оттенков. Световые потоки от 3 кристаллов объединяются в единый световой пучок при помощи оптической линзы или без нее за счет их пространственного сложения. Для регулировки цветовой палитры и яркости применяется RGB контроллер.

    Типоразмер

    Типоразмеры смд-диодов кодируются четырехзначным числом, обозначающим их линейные размеры. Вот наиболее распространенные варианты:

    SMD3528 – маломощная модель, имеющая низкую энергоэффективность. Экономичное по цене решение для неярких светодиодных лент. Прямоугольный корпус размером 3,5х2,8х1,4 мм.

    SMD3528

    SMD5050 – чип из 3 кристаллов 3528 с зеленым, красным, синим свечением и втрое увеличенной суммарной яркостью. Габариты 5,0х5,0х1,6 мм. Квадратный корпус с шестью выводами.

    SMD5050

    SMD2835 – однокристальный чип с небольшим энергопотреблением при довольно высокой мощности. Размер 2,8х3,5х0,8 мм. Увеличение площади контактов позволило улучшить отвод тепла. Слой люминофорного покрытия увеличивает интенсивность светового потока.

    SMD2835

    SMD5630 – разновидность мощного светоизлучающего прибора с высокой яркостью. Размер 5,6х3,0х0,77 мм. Оснащен четырьмя выводами.

    SMD5630

    SMD5730 – является практически полным аналогом предыдущей модели. Встречаются модификации 5730-05 и 5730-1.

    SMD5730

    SMD3014 – вариация мощного led-источника с величиной светового пучка 9-11 люменов. Выпускаются на базе чипов, имеющих различное число кристаллов. Увеличенная площадь теплоотводящей подложки способствует эффективному отводу тепловой энергии.

    SMD3014 размеры

    Можно встретить смд-светодиоды типоразмера 3030, 7020, 8520, используемые гораздо реже. Производители периодически выпускают на рынок новые светодиоды, параметры и характеристики которых значительно отличаются. Задача как определить параметры светодиода решается аналогично другим моделям.

    Рейтинг SMD-светодиодов

    МестоПроизводительСтранаОсобенности продукции
    1CREEСШАИспользование высокоэффективных материалов InGaN с запатентованной подложкой G SIC ®
    2NICHIAЯпонияСлужит калибровочным эталоном световых и излучаемых величин для светодиодных изделий, применяемым в Национальном институте передовых промышленных наук и технологий (AIST). Отличается равномерным пространственным распределением света, отличной температурной стабильностью и воспроизводимостью освещения
    3TOYODA GOSEIЯпонияИзвестна светодиодом, воспроизводящим свет на 99% приближенный к солнечному. Разрабатывает модули глубокого ультрафиолетового света, эффективного в борьбе с вирусами и бактериями
    4OSRAMГерманияМного инновационных разработок, таких как светодиоды
    UV-C, излучающие в УФ-спектре и способные обеззараживать воздух,
    воду, рабочие поверхности.
    Производит светоизлучающие диоды практически всех видов
    5LumiledsЕвропаСлавится высоким качеством, благодаря строгому
    контролю материалов и технологических процессов,
    всестороннему тестированию готовых изделий

    Как правильно расшифровать маркировку?

    Маркировка смд светодиодов предоставляет пользователю краткую информацию
    об изделиях. Например, перед нами светоизлучающий диод,
    маркированный SMD 2835 UWC 5. Расшифровываем: типоразмер
    2835 с габаритами 2,8×3,5 мм, мощностью 0,5 Вт, белый оттенок свечения.

    Тип SMDКол-во кристалловГабариты, мм
    352813,5х2,8х1,4
    50503 / 45х5х1,6
    563015,6х3х0,75
    57301 / 25,7х3х0,75
    301413х1,4х0,75
    283512,8х3,5х0,8

    Как определить светодиод по внешнему виду?

    Измеряете габариты диода с помощью любой линейки. Ищете размеры в таблице, определяете тип изделия и смотрите его характеристики.

    Тип SMDКол-во
    кристаллов
    Габариты, ммМощность, ВтТок, мАСветопоток, Лм
    352813,5х2,8х1,40,02 / 0,06205-7
    50503 / 45х5х1,60,0260 / 8018-20
    563015,6х3х0,750,2-0,415058
    57301 / 25,7х3х0,750,5 / 1150 / 30050 / 158
    301413х1,4х0,750,1-0,12309-13
    283512,8х3,5х0,80,2 / 0,5 / 160 / 150 / 30020 / 50 / 100

    Как определить полярность светодиода?

    В прозрачном корпусе выводного светодиода можно увидеть анод и катод характерной формы.

    Полярность светодиода

    На SMD-корпусах виден угловой срез, указывающий на катодный вывод. На тыльной стороне размещена площадка теплоотвода, смещенная в сторону анода.

    Полярность светодиода

    Полярность светодиода

    Полярность светодиода

    Еще одним указателем полярности являются пиктограммы: треугольник, буквы П и Т. Направление буквенных выступов и вершины треугольника указывает на катод.

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    Стремление к миниатюризации электронных устройств привело к созданию безвыводных радиоэлементов. Эта тенденция не обошла и светодиоды – SMD-приборы значительно потеснили обычные выводные во многих областях, а в осветительной практически выдавили их с рынка.

    Что такое SMD-светодиод

    SMD-светодиод относится к категории Surface Mounted Device – прибор, монтируемый на поверхность. Если у обычных выводных (true hole) элементов для установки на плату требуется просверлить отверстие и припаять ножки с обратной стороны, то радиодетали SMD припаиваются прямо к дорожкам, расположенным на верхней плоскости печатной платы.

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    Принципиально светоизлучающий элемент в формате SMD устроен так же, как и его выводной прототип. На керамической подложке закреплен p-n переход из полупроводника, обладающего выраженным эффектом свечения при приложении прямого напряжения. Сверху он закрыт линзой из прозрачного компаунда. При необходимости сверху наносится слой люминофора. Главное отличие – отсутствие гибких выводов. Для пайки непосредственно к полигонам печатной платы предусмотрены контактные площадки.

    Достоинства и недостатки светодиодов SMD

    упрощение (следовательно, удешевление) производства печатных плат – отсутствует (или сводится к минимуму) этап сверления и металлизации отверстий;

    упрощение (удешевление) технологии монтажа элементов на плату – отсутствует этап формовки и изгиба выводов, сама процедура пайки лучше поддается автоматизации и т.п.;

    высока инвестиционная составляющая стоимости готовой продукции – оборудование для монтажа сложное и стоит дорого;

    при тепловом расширении или изгибе печатной платы возможен отрыв контактов элементов от мест пайки, а также возникновение микротрещин.

    В целом плюсы перевешивают – в итоге готовые изделия имеют меньшие размеры, массу и себестоимость.

    Существует миф о неремонтопригодности электронной аппаратуры, произведенной с применением SMD-элементов. Но это только миф. Работоспособность такой техники вполне можно восстанавливать, для этого потребуется небольшое дополнительное оборудование, а также повышенный опыт и квалификация мастера.

    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.

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    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.

    Размеры SMD-светодиодов

    Тип светодиода обозначается габаритами его корпуса. Так, распространенный типоразмер LED 5050 означает, что светоизлучающий элемент помещен в оболочку длиной и шириной 5,0 мм.

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    Важно! Маркировка обозначает только размер корпуса. Электрические и оптические характеристики у LED даже одного типоразмера могут отличаться в зависимости от типа и количества установленных кристаллов, поэтому для однозначного определения параметров надо использовать технические спецификации на светодиоды.

    Соответствие размеров распространенных SMD светодиодов в таблице:

    ТипоразмерДлина сборки, ммШирина сборки, ммКол-во излучающих p-n переходовСветовой поток, лмНоминальный ток, мА
    35283.52.81/30.6..5020
    50505.05.03/ 42..1460/80
    56305.63.0157150
    70207.02.0145..60150
    30203.02.018..1020
    28352.83.5120/50/10060/150/300

    Размеры светодиодов, предназначенных для индикации, маркируются согласно международному стандарту EIA-96 в дюймах. Наиболее распространены корпуса 0603 и 1206.

    Обозначение типоразмераРазмер в дюймахМетрические габариты, ммСоответствие метрическому типоразмеру
    06030.063”x 0.031”1.6 x 0.81608
    12060.126”x 0.063”3.2 x 1.63216

    Здесь действует то же правило – в корпусах одного типоразмера могут быть выполнены светодиоды разного цвета свечения, разного рабочего тока и т.д. Поэтому полностью параметры по обозначению EIA не определить.

    Маркировка SMD

    Формат SMD возник в результате стремления к миниатюризации радиоэлектронных компонентов, поэтому место для нанесения на них информации о типе и технических характеристиках отсутствует. Если даже задаться такой целью, надписи будут слишком мелкими для комфортного считывания. Поэтому маркировка сводится лишь к обозначению выводов прибора. Это важно, потому что хотя LED и относятся к классу диодов, для запирания обратного тока малопригодны из-за низкой толерантности к обратному напряжению. Если обычный диод установить без соблюдения полярности, этот производственный брак легко выявить и исправить. Световой же излучатель после подачи питания с большой вероятностью выйдет из строя. Даже если проблема обнаруживается до подачи напряжения, миниатюрный индикаторный LED с помощью паяльного фена демонтировать проблематично – расплавить прозрачный пластиковый кожух, закрывающий p-n-переход, проще простого.

    Поэтому при монтаже индикаторных LED надо обратить внимание на наличие мнемонического рисунка, обозначающего расположение анода или катода .

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    Элементы, предназначенные для освещения, обычно имеют на корпусе скос, прилив или выемку – в большинстве случаев она означает катод. Но нет гарантии, что производитель строго соблюдает это правило. Поэтому в случае сомнений лучше подстраховаться и проверить LED (хотя бы один из партии) мультиметром.

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    Упоминалось, что SMD-элемент ничем не отличается от обычного светодиода, за исключением безвыводного корпуса. Поэтому схема включения отличаться также не будет. Подавать питающее напряжение на LED надо через драйвер или ограничительный резистор с соблюдением полярности.

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    Светодиоды можно объединять в последовательные цепочки, которые потом параллельно соединять в матрицы. Такой комбинацией достигается нужная мощность при заданном напряжении питания.

    Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

    При ремонте осветительных приборов с заменой излучающих элементов (одного или нескольких) во время работы плату следует оберегать от изгибов и механических напряжений. Все элементы формата SMD в таких условиях склонны к образованию микротрещин в корпусе, нарушению целостности пайки, невидимой глазу. В качестве итога такого ремонта можно получить несколько неисправных светодиодов вместо одного и потерю времени на поиск неисправности. Лучше вообще не снимать плату, но она установлена на радиаторе, имеющем большую массу и теплоемкость, поэтому для прогрева припоя потребуется паяльник или фен повышенной мощности. Если есть уверенность, что конкретный светодиод вышел из строя, его можно попытаться не отпаять, а выкусить. Но надо следить, чтобы не повредить механически печатные проводники. При обратной установке исправного элемента надо помнить, что LED чувствительны к перегреву и стараться избегать длительной пайки.

    При разработке самодельных осветительных устройств следует помнить о проблеме отведения тепла от LED. Плату всегда надо устанавливать на дополнительный радиатор достаточной площади, а для этого она должна иметь соответствующий конструктив (отсутствие элементов с обратной стороны, отверстия под винты для крепления и т.д.).

    Несмотря на некоторые недостатки, формат электронных компонентов SMD прижился в радиоэлектронной промышленности. Вклад миниатюрных безвыводных элементов в удешевление электронной аппаратуры в последнее десятилетие весьма весом. Светодиоды также участвуют в этом процессе.

Ссылка на основную публикацию