Параметры светодиодов по цвету. Сверхяркие светодиоды: типы, характеристики, назначение

Светодиодное освещение является на сегодняшний день наиболее эффективным, и в этом контексте вовсе не удивительно, что год за годом светодиоды претерпевают определенную эволюцию. Их мощность становится все больше, корпуса оптимизируются под те или иные цели, не говоря уже о цвете излучаемого света.

Цвет может быть практически любым, достаточно производителю подобрать соответствующий состав полупроводника и легирующих примесей, чтобы ширина запрещенной зоны для рекомбинирования электронов и дырок дала бы необходимый цвет.

Телесный угол рассеивания — до 140 градусов для прямоугольной линзы, и до 130 градусов — для линзы круглой. Яркость свечения индикаторного светодиода — от 100 до 1000 милликанделл в среднем.

Яркие светодиоды выводного монтажа

За индикаторными светодиодами появились яркие светодиоды с круглыми линзами до 10 мм диаметром, которые стали уже широко применять в карманных фонариках. При потреблении до 30 мА при 2 — 4 вольтах питания, сила их света достигает 5000 милликанделл.

Эта разновидность индикаторных светодиодов, предназначенная специально для поверхностного монтажа на печатную плату. Такие светодиоды выпускаются , размером от 0603 до 7060, причем наиболее распространены размеры от 1608 до 3528. Видимый телесный угол — от 20 до 140 градусов, а средняя яркость 300 — 400 милликанделл.

Их мощностные характеристики сходны с индикаторными светодиодами выводного монтажа. Тем не менее, светодиоды поверхностного монтажа можно монтировать на плату в больших количествах на малой площади, и таким путем получить светодиодную лампу или световую панель любого размера. — также набор SMD-светодиодов на подложке.

Особая группа светодиодов, широко применяемых в рекламной промышленности и в автотюнинге — сверхъяркие светодиоды «Пиранья» прямоугольной формы. Светодиоды отличаются особой формой основания, и улучшенными рассеивающими свойствами. Они удобно и жестко крепятся четырьмя выводами на печатную плату или на другое плоское основание.

Цвета: белый, красный, зеленый и синий. Размеры — от 3 до 7,7 мм. Благодаря подложке большей площади и высокой теплопроводности, ток через светодиод может доходить до 50 мА при напряжении до 4,5 вольт. Угол рассеяния достигает 120 и более градусов.

Светодиодное освещение — самая широкая на сегодня область применения светодиодов. Излучение может быть теплым и холодным, белым, желтым или любого другого оттенка, близким по цвету к лампам дневного света, к лампам накаливания, или даже к солнечному свету, в зависимости от , и главным образом, на стадии производства, — от состава полупроводника и люминофора.

Наиболее распространенный способ изготовления осветительных светодиодов — нанесение люминофора на синий светодиод. В результате свет излучаемый светодиодом получается желтым, зеленым, красным и т. д. Свет приближен по свойству к люминесцентному.

Светодиоды COB - это множество полупроводниковых кристаллов, установленных на одной подложке, и залитые люминофором. Как и в случае с монтажом нескольких SMD светодиодов на плате, здесь получается похожий результат — большая яркость благодаря суммарному световому потоку от нескольких маленьких источников света. Но источники (кристаллы) расположены на подложке плотнее, поэтому и световой поток получается больше, чем при монтаже SMD на плате.

COB-светодиоды конечно пригодны и в качестве индикаторов. Светотехническое оборудование, в свою очередь, стало с COB-светодиодами значительно дешевле, не только в силу автоматизации процесса изготовления, но и благодаря более экономичному нанесению материалов.

Важно, однако, всегда помнить, что такому светодиоду требуется обеспечить обязательный отвод тепла, а мощным и очень мощным (от 3 до 100 Ватт) требуется радиатор, иначе произойдет быстрое тепловое разрушение кристаллов.

Отремонтировать такую COB матрицу невозможно, и если испортится часть кристаллов, то придется менять всю подложку целиком на новую, поэтому лучше сразу создать ей приемлемые условия в плане охлаждения.

Параметры питания, как правило — от 3 до 35 вольт, в зависимости от конкретной модели, и ток — от 100 мА до 2,5 А и даже более.

Этот тип светодиодов обладает еще лучшими световыми свойствами, чем COB. На стеклянную подложку монтируется множество кристаллов, затем они заливаются флуоресцентным составом. Технология называется Chip On Glass - чип на стекле.

Видимый телесный угол получается 360 градусов, и световая отдача именно поэтому превосходит матрицы с плоскими подложками. Одна 6 ваттная лампа на базе filament-светодиодов по количеству излучаемого света соответствует 60 ваттной лампе накаливания.

Вообще все представленные на рынке светодиоды невозможно четко и более точно классифицировать, ведь идет процесс эволюции полупроводниковых источников света, и одни являются разновидностью других. Светодиодные ленты по сути — SMD светодиоды на подложке, а светодиодные индикаторы — набор индикаторных светодиодов. Поэтому наш краткий обзор наиболее выразительных позиций закончен.

Современная светотехника все больше тяготеет к применению светодиодов. Но чем новее технология, тем больше вопросов она вызывает. Какие типы светодиодов бывают? Какой тип светодиодов выбрать? Какая технология самая надежная? На эти и другие вопросы Вы найдете ответы в этой статье.

Светодиод — это полупроводниковый прибор, который преобразует энергию электрического тока в свет. Светящимся элементом светодиода является полупроводниковый кристалл, имеющий многослойную структуру из тонких пленок полупроводников с разными типами проводимости - дырочной и электронной.

Дырочная проводимость связана с переходом электрона с другого атома на атом со свободным местом. На атом, откуда перешёл электрон, входит другой электрон из другого атома и т. д. Это обуславливается ковалентными связями атомов. Таким образом, происходит перемещение положительного заряда без перемещения самого атома. Этот условный положительный заряд называют дыркой.

В зонах контакта разных типов проводимости образуются p-n-переходы. Такие многослойные конструкции называются гетероструктурами.

При прохождении электрического тока в области p-n-переходов происходит рекомбинация дырок и электронов (электроны занимают вакантные места - дырки), сопровождаемая излучением света. Это излучение может быть красным, желтым, зеленым или синим - в зависимости от состава полупроводников в гетероструктуре. Гетероструктуры, состоящие из слоев нитрида галлия (GaN) с определенными примесями, излучают синий свет.

Излучающий кристалл нитрида галлия с площадками для контактных проводов в светотехнике принято называть чипом. Чип является ключевым компонентом, на базе которого собирается собственно светодиод.

Чтобы получить белый свет, на чип наносят люминофор - химическое вещество, которое возбуждается излучением, исходящим от кристалла, и испускает собственное излучение. Это объединяет светодиоды с компактными люминесцентными лампами - внутри трубки также имеется люминофор.

Чип покрывают слоем геля на основе силикона с порошком люминофора так, чтобы часть его излучения поглощалась в веществе люминофора и возбуждала его, а часть проходила сквозь люминофор свободно. В результате смешение исходного синего свечения нитрида галлия с желтым свечением люминофора дает белый свет. С помощью разных люминофоров достигается любое значение цветовой температуры излучаемого света.

На базе излучающего кристалла, покрытого люминофором и снабженного электрическими контактами, изготавливают сами светодиоды.

В зависимости от технологии сборки в настоящее время различают 4 типа светодиодов.

1. DIP-светодиоды.

Первые светодиоды массового применения появились именно в таком формате. Кристалл помещен в корпус со встроенной оптической системой - специальной линзой, которая формирует нужный световой пучок.

На сегодня это самый массовый тип светодиодов, но он практически не используется в современных высокотехнологичных источниках света. В основном он находит применение в световых табло, подсветках, различных праздничных световых украшениях.

2. Светодиоды типа «пиранья», Superflux LED или Spider LED.

Имеют конструкцию аналогичную предшественнику, но их отличие состоит в том, что вывода не 2, а 4. Это улучшает теплоотвод и дает большую надежность при монтаже. Из-за этого данный тип светодиодов распространен в автомобильной промышленности.

В освещении сегодня практически не используется из-за своих габаритов и сложности монтажа по сравнению с более современными типами конструкций светодиодов.

3. SMD-светодиоды.

Светодиоды этого типа изготовлены по технологии поверхностного монтажа ТМП (технология монтажа на поверхность) или SMT (surface mount technology). Отсюда его название SMD - surface mounted device - прибор, монтируемый на поверхность.

Основным отличием этой технологии от «традиционной» технологии сквозного монтажа в отверстия является то, что компоненты монтируются на поверхность платы. Это обеспечивает меньшие габариты конструкции, лучший теплоотвод, вариативность исполнения.

Данная конструкция на сегодня является самой распространенной в освещении и используется в источниках света практически всех типов.

4. COB-технология.

COB (Chip-On-Board - чип на плате) - технология, при которой чип кристалла монтируется (прикрепляется, впаивается) в плату, и обеспечиваются высочайшие: надёжность (защищёность контакта от окисления), миниатюрность и теплоотвод. Помимо этого, стоимость производства таких светодиодов ниже по сравнению с SMD-светодиодами.

COB технология впервые была применена в Японии в конце 2000-х годов компаниями Citizen и Sharp. Они же первыми использовали в качестве монтажной платы для светодиода керамическую пластину с низким тепловым сопротивлением. В настоящее время используются как алюминиевые, так и керамические платы, а объем производства светодиодов по этой технологии составляет порядка 20% от всех выпускаемых светодиодов и постоянно растет.

Тот факт, что все больше производителей светодиодов во всем мире начинают выпускать COB-светодиоды, говорит о хороших перспективах этой технологии вскоре занять лидирующие позиции в коммерческом и бытовом освещении на многие годы. Но, тем не менее, стоит отметить, что COB-технология не может полностью вытеснить SMD, в силу ряда технических ограничений и недостатков. Например, для профессионального освещения с заданной кривой силы света (для уличного или узконаправленного освещения) технология COB неприменима. Кроме того, если необходим равномерно светящийся источник света (например, потолочный светильник большой площади), лучше использовать много небольших SMD-светодиодов.

В заключение стоит отметить, что светодиодное освещение сегодня становится все более популярным. Высокие темпы роста этого рынка способствуют развитию новых технологий производства светодиодов, и расширяют границы их использования. В современных офисных и жилых помещениях, а также в наружном освещении, многие области применения раньше казались прочно закрепленными за классическими типами источников света. Сегодня эти постулаты подлежат пересмотру: светодиоды обеспечивают не только экономию затрат, но и широкие возможности создать высококлассное освещение для жизни, работы и творчества.

Светодиодное освещение приобретает все большую популярность и постепенно вытесняет традиционные осветительные приборы. Многие виды светодиодов, выпускаемых производителями, постоянно совершенствуются, их конструкция с каждым годом становится лучше. Увеличивается мощность, корпуса становятся более оптимизированными для использования в различных областях. Огромный выбор цветов дает возможность создавать нужное освещение в разных помещениях. Современные светодиоды, благодаря характерным признакам, могут легко классифицироваться по видам, что в значительной степени облегчает их выбор для тех или иных целей.

Какие бывают светодиоды

Самые первые светодиоды применялись в качестве индикаторов и продолжают использоваться в этой сфере до сих пор. Наибольшее распространение получили индикаторные светодиоды, которые являются элементами выводного монтажа. Они имеют прямоугольную или круглую линзу и встречаются, начиная с самых простых устройств, и заканчивая сложнейшим современным оборудованием. Используются не только для индикации, но и в качестве подсветки.

Наиболее характерные представители этой группы имеют круглые выпуклые линзы, диаметр которых составляет от 3 до 10 мм. Однако незначительный ток этих светодиодов не дает возможности получить большое количество света, делая их использование в качестве осветительных приборов нецелесообразным. Больше всего они подходят для таких приборов, как бегущая строка и световое табло. Они требуют незначительного тока и напряжения и почти не нагреваются.

Индикаторные светодиоды могут быть белыми или цветными в соответствии со стандартным цветовым спектром. Некоторые конструкции выпускаются в многоцветном варианте. В этом случае одна линза оборудуется тремя переходами, а нижняя часть - четырьмя выводами. Такие элементы получаются более функциональными, что дает возможность создания цветных светодиодных табло.

С развитием технологий, в выводном монтаже стали использоваться более современные яркие светодиоды. Сила света этих элементов значительно выше, чем у индикаторных светодиодов, поэтому они стали широко применяться для карманных фонариков.

Поверхностный монтаж на печатную плату все чаще выполняется с помощью светодиодов, совместивших индикаторные и осветительные функции. Известные под маркой SMD - Surface Mounted Device. Они заключены в корпуса со стандартной размерной линейкой. По мощности их можно сравнить с индикаторными светодиодами. Большое количество таких светодиодов может быть смонтировано на небольшой площади печатной платы. За счет этого удается получить светодиодные лампы, и панели практически любых размеров.

Отдельно стоит отметить группу сверхъярких светодиодов, широко используемых в наружной рекламе и тюнинге автомобилей. Они известны под названием «Пиранья», имеют прямоугольную форму и улучшенные рассеивающие свойства. Четыре вывода позволяют жестко закрепить элемент на плате или другой плоскости. Основные цвета - белый, красный, зеленый и синий, размеры составляют 3-7,7 мм.

В настоящее время светодиоды наиболее широко используются в помещений. Они представлены модельным рядом СОВ, что означает Ghip On Board. Данные источники света могут быть теплыми и холодными, белыми, желтыми и других оттенков. По цвету они похожи на обычные лампы накаливания, лампы дневного света и даже на естественный солнечный свет. Эти параметры напрямую зависят от характеристик полупроводников и нанесенного люминофора. Для нанесения покрытия используются в основном синие светодиоды, что дает возможность получения красного, зеленого, желтого и другого цвета. Световые качества максимально приближены к люминесцентному освещению.

Конструктивно светодиоды СОВ состоят из множества кристаллических полупроводников, смонтированных на общую подложку и покрытых люминофором. Таким образом, удается достичь высокой яркости за счет суммарного светового потока, создаваемого несколькими источниками света, расположенными очень плотно между собой. В случае необходимости такие светодиоды могут применяться как индикаторы.

В процессе эксплуатации данным элементам обязательно необходим отвод тепла, а устройства повышенной и высокой мощностью оборудуются радиаторами. В противном случае под влиянием тепла светодиодные кристаллы будут разрушаться. Если они окажутся частично разрушенными, потребуется замена всей подложки. Поэтому рекомендуется заранее позаботиться об охлаждении.

Сегодня все более популярными становятся источники света Filament, светодиоды у которых напоминают обычную нить накаливания. Световые свойства этого вида светодиодов заметно превосходят любые модели СОВ. Это достигается за счет большого количества кристаллов, смонтированных на стеклянную подложку. Далее вся конструкция заливается флуоресцентным составом. Данная технология получила название Chip On Glass, что означает чип на стекле.

Величина видимого телесного угла составляет 3600, поэтому световая отдача выше, чем у плоских матриц. Светодиодная лампа на 6 Вт по световому излучению равна обычной лампе накаливания на 60 Вт.

Параметры светодиодов

Одной из основных характеристик светодиодов является рабочий ток. Дело в том, что данные элементы могут работать лишь при определенной силе тока, обеспечивающей нормальную работоспособность. Поэтому даже незначительное превышение установленной величины тока, быстро приведет к выходу из строя светодиода - он просто перегорит.

Рабочий ток отличается у каждого типа источника света. Более мощным элементам требуется соответствующий более высокий ток. Для регулировки необходимой величины тока в каждой светодиодной лампе и светильнике установлены специальные драйвера. Если же светодиод подключается отдельно, необходимо знание его технических характеристик для ограничения тока с помощью нужного драйвера, конденсатора или резистора.

Не менее важным параметром светодиодов является рабочее напряжение. Его величина зависит от самих полупроводников и других материалов, применяемых при изготовлении. Таким образом, светодиоды с разными цветами отличаются различным рабочим напряжением. То есть, значение рабочего напряжения можно установить по цвету того или иного светодиода.

В большинстве случаев питание светильников и светодиодных лент осуществляется с помощью драйверов, с выходным постоянным током 12 В. То есть, в последовательной цепи может быть только 4 светодиода с рабочим напряжением 3 В. Если включить дополнительно пятый светодиод, такая цепь не будет работать. Данная характеристика называется также падением напряжения, составляющим в данном случае 3 вольта.

Нельзя забывать и о таком параметре, как мощность светодиода. На ее показатели оказывают влияние две предыдущие характеристики - рабочий ток и падение напряжения. Большой ток для мощных светодиодов должен совмещаться с качественной системой охлаждения. Для этого используются алюминиевые и медные радиаторы, а также вентиляторы-кулеры принудительного обдува.

Мощность любого светодиода определяется путем умножения значения напряжения на силу тока. При расчетах светодиодной сборки учитываются все используемые элементы. Например, общая мощность светодиода, включающего 100 кристаллов по 1 ватту, будет составлять 100 Вт.

Испускаемый осветительными светодиодами, отличается более высокой мощностью по сравнению с другими источниками - лампами накаливания, люминесцентными и другими светильниками с такой же, или более высокой мощностью. Следовательно, у них и более высокая световая отдача на каждый ватт мощности того или иного светодиода. Тем не менее, эти превосходные качества будут заметно отличаться, в зависимости от типа и качества изготовления конкретного элемента.

Немаловажное значение имеет угол рассеивания. У светодиодов он меньше, чем у других светильников. Для его расширения применяются специальные рассеивающие линзы. При необходимости создания узкого угла рассеивания используются собирательные линзы, сужающие световой луч. Яркость светодиодного пучка света будет неравномерной в границах угла рассеивания. Яркое свечение в центре постепенно снижается с приближением светового потока к краям этого угла.

Классификация

Светодиоды относятся к самым востребованным электронным компонентам, причем в самых разных сферах производства. Важнейший нюанс их задействования — корректная классификация. В основе ее методологии может лежать применение особых маркировок светодиодов. Какими они могут быть? Какова отраслевая специфика их применения?

Общие сведения о светодиодах

Перед тем как изучать то, исходя из каких принципов осуществляется маркировка светодиодов, рассмотрим основные сведения о соответствующего типа изделиях. Что они представляют собой?

Светодиод — это особый диод, который светится, если через него проходит электрический ток. Основной компонент данного изделия — полупроводниковое вещество. То, какие добавки в нем содержатся, определяет цвет при свечении светодиода. Например, если в полупроводник добавлен алюминий, то цвет светодиода, к которому подведен электрический ток, может быть красным. Если добавлен индий — синим. В современной промышленности светодиоды выпускаются в самом широком спектре модификаций исходя из содержания примесей.

Рассматриваемые изделия (маркировка светодиодов может отражать данную особенность), применяются в самом широком спектре отраслей: в изготовлении ламп, телевизоров, декоративных элементов и т. д. В данных сферах у светодиодов во многих случаях нет аналогов, а если они есть, то у рассматриваемых изделий во многих случаях имеются неоспоримые преимущества.

Например, если сравнивать традиционные лампы накаливания и светодиодные, то вторые могут быть предпочтительнее, поскольку:

У них будет существенно более низкое энергопотребление;

Они будут иметь более долгий срок службы;

Они способны работать при пониженном напряжении;

Они характеризуются экологичностью, безопасностью эксплуатации.

Конструкция светодиодов

Еще один аспект, который полезно будет изучить, прежде чем рассматривать то, каким образом применяется маркировка светодиодов — конструкция соответствущих элементов. Они состоят из:

Линзы (чаще всего изготовленной из эпоксидной смолы);

Проволочного контакта;

Кристалла;

Рефлектора;

Электродов;

Анода и катода.

Как работают светодиоды?

Каким же образом функционируют светодиоды? Рефлектор соответствующего элемента включает кристалл светодиода. Соответствующий компонент задает особый угол рассеивания. Свет, образующийся вследствие подачи напряжения на светодиод, проходит через слои корпуса, после чего попадает на линзу, а затем начинает рассеиваться.

Можно отметить, что светодиоды способны функционировать как в видимом цветовом диапазоне, так и в инфракрасном. Данная особенность подчеркивает универсальность изделий, о которых идет речь. Для обозначения цвета соответствующего изделия может применяться маркировка светодиодов. Рассмотрим ее особенности подробнее.

В чем заключаются особенности маркировки светодиодов по цвету?

Прежде всего стоит отметить, что единая унифицированная маркировка светодиодов по цвету на мировом рынке пока что не утверждена. Каждый производитель использует собственные подходы для классификации соответствующих изделий. Если говорить о российском рынке — в нашей стране распространена классификация светодиодов на 4 типа:

Красные;

Зеленые;

Оранжевые.

Рассмотрим ее подробнее в контексте маркировки соответствующих изделий.

Красные светодиоды на российском рынке: маркировка

Если в качестве маркировки российского диода применена красная полоса, то он будет относиться к типу АЛ112А(Г) и светиться красным цветом. Если маркировка представлена зеленой полосой, то светодиод будет классифицирован как АЛ112Б(Д) и также будет светиться красным цветом. В свою очередь, синяя полоса обозначает изделие типа АЛ112В. При этом оно также имеет красный цвет. Такой же цвет будет у следующих светодиодов, маркируемых красной точкой: АЛ112Е(К), АЛ301А, АЛ310А, АЛ316А, а также ПИКМ02А-1К.

Вместе с тем, есть красные светодиоды:

АЛ112Ж(Л) и АЛ307Г с зеленой точкой;

АЛ112И(М), АЛ310Б, а также АЛ316Б с синей точкой;

АЛ307А, АЛ307В, АЛ336К, а также КИПД02А-1К с черной точкой;

КИПД02Б-1К с двумя черными точками;

АЛ301Б, АЛ336Б, а также КИПМ02Б-1К с двумя красными точками.

Есть также изделие типа АЛ307Б без маркировки — тоже красного свечения. Рассмотрим теперь то, какая используется маркировка светодиодов зеленого цвета на российском рынке.

Зеленые светодиоды

Так, зеленый цвет свечения имеют следующие изделия:

КИПД02В-1Л с черной точкой;

АЛ336И с белой точкой;

АЛ336Г, а также КИПМ02Г-1Л с двумя зелеными точками;

КИПД02Г-1Л — с двумя черными точками.

Следующий распространенный на российском рынке тип изделий — желтые. Рассмотрим то, какова маркировка светодиодов, расшифровка ее — применительно к изделиям соответствующего типа.

Желтые светодиоды

К светодиодам, которые имеют желтое свечение, относятся:

АЛ336Д — с одной желтой точкой, АЛ336Е — с двумя, АЛ336Ж — с тремя;

АЛ307Д, КИПД02Е-1Ж — с одной черной точкой, АЛ307Е и КИПД02Е-1Ж — с двумя;

КИП02Д-1Ж — с тремя зелеными точками.

Следующий распространенный вид изделий — оранжевые. Изучим то, что представляет собой маркировка светодиодов (LED) соответствующего типа.

Оранжевые светодиоды

К изделиям, которые имеют оранжевое свечение, относятся:

Светодиод АЛ307И — маркируется белой точкой;

Светодиод АЛ307Л — с двумя белыми точками.

Существует большое количество способов применять рассматриваемые изделия. Соответственно, маркировка светодиодов (LED)может классифицироваться по иным основаниям. Так, в числе самых распространенных сфер применения данных изделий — изготовление световых лент. Рассмотрим то, каким образом применяется маркировка светодиодов при рассмотрении конструкции данного вида продукции.

Особенности маркировки светодиодных лент

Стоит отметить, что производство светодиодных лент относится к видам бизнеса, для которых характерен как раз таки унифицированный подход брендов-производителей к маркировке выпускаемой продукции. Так, в целях классификации применяется унифицированный код, состоящий из 8 элементов. Он представлен в следующей структуре.

В первом элементе соответствующего кода зашифровывается, собственно, наименование основного компонента ленты — светодиода, LED.

Во втором элементе кода отражается цвет соответствующего изделия:

R — красный — от английского Red;

G - зеленый — от Green;

B — синий;

CW — белый;

Код RGB отражает тот факт, что светодиод — многоцветный.

В третьем элементе рассматриваемого кода, посредством которого шифруется светодиод — маркировка выводов. Например, они могут быть классифицированы как SMD. То есть, код будет показывать, что чип предназначен для инсталляции сразу на печатную плату, в рамках поверхностного монтажа. В свою очередь, в унифицированном коде также может быть применена маркировка светодиодов типа DIP, которая будет показывать, что изделия предназначены для инсталляции не на поверхности чего-либо, а в отверстия.

В 4-м элементе унифицированного кода светодиода отражается размер корпуса в миллиметрах. В 5-м — количество соответствующих изделий на 1 метре ленты, на которой они устанавливаются.

В 6-м — класс защиты светодиода от воздействия различных внешних факторов. Здесь может, к примеру, применяться код IP, который отражает тот факт, что класс защиты указывается в соответствии с отраслевым стандартом защиты электронных устройств IEC-952.

В 7-м элементе отражается степень защиты светодиода. Здесь могут присутствовать коды:

0, показывающий, что светодиоды не имеют защиты от воздействия внешних факторов;

1, указывающий, что изделие защищено от проникновения предметов, диаметр которых составляет 50 мм и более;

2, отражающий, что светодиод защищен от воздействия предметов диаметром 12-80 мм;

3, показывающий защиту от предметов диаметром, который составляет 2,5 мм и более;

4, отражающий защищенность светодиода от предметов в диаметре от 1 мм;

5, показывающий, что изделие защищено от проникновения пыли в том количестве, которое может привести к нарушению функциональности светодиода;

6, который указывает, что не допускается проникновение пыли в изделие.

В свою очередь, 8-й элемент унифицированного кода отражает степень защищенности изделия от проникновения жидкости. В ней могут фиксироваться коды:

0, который показывает, что светодиод не защищен от воздействия жидкостей;

1, отражающий тот факт, что в изделие не могут проникнуть капли воды, которые падают вертикально;

2, который показывает, что светодиод защищен от капель воды, что падают под углом, составляющим 15 градусов;

3, фиксирующий защиту от капель, которые падают под углом 60 градусов;

4, показывающий, что светодиод защищен от капель воды, которые падают на изделие под любым углом;

5, который отражает, что изделие защищено от воздействия струи воды обычной интенсивности;

6, показывающий, что в светодиод не может проникнуть вода, направляемая сильной струей;

7, указывающий, что вода не будет проникать в изделие даже при погружении его на глубину до 15 см;

8, который показывает, что светодиод сохранит функциональность даже при длительном погружении в воду.

Расшифровка кода унифицированной маркировки светодиодной ленты: пример

Как может выглядеть пример унифицированного кода в рассмотренной нами структуре?

Так, например, маркировка SMD-светодиодов может выглядеть так: LED-R-SMD-5050/60 IP68. Она означает, что:

На ленте размещены именно светодиоды LED;

Соответствующие изделия имеют красное свечение — R;

Лента изготовлена с использованием светодиодов типа SMD — то есть, предназначенных для установки на поверхности;

Светодиод имеет величину корпуса 50 на 50 кв. миллиметров;

На ленте размещено 60 светодиодов, тот факт;

В соответствии с международным стандартами лента может использоваться в пыльном помещении, а также при длительном размещении в воде — IP68.

Производители светодиодных лент, таким образом, предлагают своим пользователям удобную и информативную классификацию изделий. С ее помощью может быть осуществлена эффективная как маркировка SMD-светодиодов, так и тех, что относятся к категории DIP.

В числе иных распространенных типов продукции, при выпуске которой применяются рассматриваемые изделия — автомобильные фары и фонарики. Полезно будет изучить то, каким образом осуществляется, соответственно, маркировка фар под светодиоды, а также изделий, устанавливаемых в фонарики различных типов.

Особенности маркировки светодиодов для фар

Важнейшая характеристика устанавливаемой в фару автомобиля — тип ее цоколя. На данный параметр следует ориентироваться прежде всего при выборе автомобильной фары — с точки зрения ее применения вместо галогенной.

Например, если выбирать светодиодную лампу головного света, то между ее маркировкой и яркостью могут наблюдаться следующие зависимости:

Маркировка H1 соответствует мощности 55 Вт и яркости в 1550 люмен;

H3 — мощности 55 Вт и яркости 1450;

H4 - 55 и 1650 для дальнего света, 1000 — для ближнего;

H7 — 55 и 1500;

H8 — 35 и 800;

H9 — 65 и 2100;

H11 — 55 и 1350;

HB2 — 60 и 1500 для дальнего света, 910 — для ближнего;

HB3 — 60 и 1860;

Существуют и иные подходы к классификации, в рамках которых может применяться маркировка фар-светодиодов. Так, например, есть отдельные типы изделий, устанавливаемых в противотуманные фары — например, H8, H10, а также H11. Лампы типа W5W, T10, а также T4W устанавливаются в габаритные, а также боковые поворотные фонари. Конкретный тип светодиода, таким образом, выбирается исходя из предназначения той или иной фары.

Маркировка светодиодных фонариков

Следующий вид продукции, в котором могут применяться светодиоды — фонарики. Классификация соответствующих изделий также имеет нюансы. Маркировка светодиодов для фонариков в зависимости от политики производителей может быть как схожа с той, что характеризует классификацию светодиодных лент, которую мы рассмотрели выше, так и совершенно уникальной (хотя, безусловно, в интересах производителя — сделать ее как можно более приближенной к общеотраслевым подходам).

Для примера мы можем рассмотреть классификацию светодиодов для фонарей американской компании CREE — одного из лидеров мирового рынка соответствующей продукции.

Светодиодные фонарики CREE: классификация

Продукция данного бренда делится на 2 основные группы — фонари XLamp, а также сверхъяркие. Каждая из соответствующих групп классифицируется на семейства, которые различаются по типу корпуса и эксплуатационным параметрам. Главный критерий классификации в данном случае — разрешенная величина тока, который проходит через кристалл, присутствующий в структуре светодиода.

Можно отметить, что к самым типа XLamp от CREE относятся изделия, имеющие соответствующий показатель в значении, превышающем 350 мА. В свою очередь, сверхъяркие изделия функционируют при существенно меньшем рабочем токе — обычно не превышающем 50 мА. Если говорить конкретно о классификации продукции CREE, то фонари, относящиеся к группе Xlamp, классифицируются на следующие основные разновидидности: XR, XP, MC.

Маркируются они, в свою очередь, посредством тех же обозначений.

Можно отметить, что все они — СМД-светодиоды. Маркировка, которая бы отражала данный факт, в данном случае может не применяться, поскольку в соответствующей линейке отсутствует продукция, не соответствующая данному критерию. В зависимости от конкретного кристалла маркировка указанных типов светодиодов может дополняться буквами C или E.

В свою очередь, светодиоды, классифицируемые как сверхъяркие, делятся на группы, которые различаются главным образом вариантами исполнения. Так, фирма выпускает изделия, которые маркируются как P4 — они имеют квадратное сечение и 4 вывода. Светодиоды, адаптированные для поверхностного монтажа, объединены производителем в категорию PLCC.

Резюме

Итак, мы рассмотрели то, что представляет собой определяющая параметры таких изделий, как светодиоды маркировка-характеристика. Подключение их, размер, условия эксплуатации, защищенность и многие другие параметры могут обозначаться с помощью соответствующих сведений. Общепринятая классификация светодиодов в мировой промышленности не утверждена. Что, впрочем, может быть вполне логичным исходя из того, что данные изделия применяются в самом широком спектре отраслей.

Вместе с тем, в отдельных сферах, в которых применяются светодиоды, маркировка-характеристика их может быть унифицированной. Например, это касается производства светодиодных лент. Используя унифицированный код маркировки, состоящий из 8 элементов, пользователь может определить ключевые параметры приобретаемой продукции.

Но во многих случаях для получения достоверной информации о светодиодах приходится использовать только ту классификацию и маркировку, что разработаны конкретным брендом-производителем. Они могут быть как схожими с теми, что характеризуют подходы конкурирующих корпораций, так и совершенно уникальными.

Во многих случаях критерием классификации светодиодов могут быть не столько их характеристики как самостоятельного изделия, сколько параметры конечного продукта, в котором они устанавливаются. Например, по таким принципам можно классифицировать изделия, используемые в конструкции автомобильных фар — с точки зрения наиболее полезной для конечного потребителя применимости маркировки светодиодов. Вместе с тем, вне контекста конечного продукта классификация и, как следствие, маркировка светодиодов могут осуществляться по совершенно иным принципам.

Для того чтобы не растеряться среди многообразия видов и типов светодиодов, нужен единый стандарт, в соответствии с которым все излучающие диоды можно разделить на группы по тем или иным параметрам. Но как оказалось, такого стандарта не существует, и каждый производитель светодиодов классифицирует продукцию по своему усмотрению. Причина такого подхода очевидна. Оптоэлектроника стремительно развивается, появляются все новые модели светодиодов, сделанные по более совершенным технологиям.

К сожалению, перечислить сначала основные, а затем второстепенные характеристики также не получится. Такое деление весьма субъективно. Поэтому придется приступить к детальному рассмотрению вопроса, чтобы читатель наглядно смог ознакомиться со всеми наиболее распространенными видами и типами светоизлучающих диодов.

Цветовая гамма

Нынешние технологии позволяют получить кристалл светодиода с любым цветом излучения в видимом диапазоне. Для этого используют химические соединения полупроводниковых материалов: индия и галлия с разными элементами. С целью унификации, кроме цвета, на упаковке с изделием указывают ещё одну характеристику: длину волны излучения. Она помогает максимально точно идентифицировать оттенок. Например, к светодиоду с зелёным свечением можно отнести любой светоизлучающий кристалл с длиной волны от 500 до 570 нм. При этом экземпляр с λ=500-520 нм будет иметь цвет морской волны, а с λ более 550нм - салатный оттенок. Промежуточные цвета получают методом близкого расположения трёх кристаллов: синего, красного и зеленого с последующим управлением мощностью их свечения. Это так называемые RGB-светодиоды. Существуют также двуцветные виды, используемые в основном в индикаторной подсветке.

Отдельным абзацем следует упомянуть о белых типах светодиодов. Они имеют широкий спектр излучения и формируются, как правило, на базе ультрафиолетового светодиода, покрытого люминофором. Они имеют свою градацию по оттенкам (теплый, нейтральный, холодный), что выражается в виде такого параметра как .

УФ и ИК излучающие диоды хотя и не работают в видимом спектре, но своей практической пользой также заслуживают место в перечне разновидностей светодиодов.

Мощность

В зависимости от назначения мощность потребления может составлять от единиц мВт до десятков Вт. Первые, самые маленькие типы светодиодов – это бескорпусные кристаллы. Их используют для создания COB-матриц с применением последних технологий. Ко второму типу условно можно отнести изделия мощностью от 60 мВт до 1 Вт (ультраяркие в прозрачном корпусе, smd 3528 и их производные). В третью группу войдут светодиоды с мощностью рассеивания более 1 Вт, требующие применения дополнительной системы охлаждения. Самыми мощными принято считать COB-матрицы. Один такой модуль размером 35х35 мм способен рассеивать до 160 Вт.

Сила света

Данная характеристика напрямую связана с такими параметрами как мощность, угол свечения и технологией производства. Чем меньше угол, тем больше яркость в точке измерения. Сверхъяркие виды светодиодов с углом рассеивания 110° имеют силу света около 1000 мкд, а с углом 15° – силу света 35000 мкд.

В американской корпорации каждое поколение мощных белых светодиодов заносят в отдельную группу (S5, T6, U3…).Таким образом, производитель старается выделить каждый новый тип светодиода, имеющий повышенную светоотдачу при прежней мощности потребления.

Стоит отметить, что устаревшие диффузные светодиоды типа АЛ307 с силой света 0,4-6 мкд перестали быть востребованы и практически вытеснены сверхъяркими аналогами со светоотдачей в тысячи раз больше.

Падение напряжения

Падение напряжения однокристальных светодиодов определяется их мощностью и цветом излучения и имеет фиксированные рамки. Например, в характеристике белого излучающего диода может быть указано падение напряжения от 3,3 до 3,6В.

Наращивание тока через кристалл с целью увеличения яркости не могло продолжаться бесконечно. В итоге компании наладили выпуск многокристальных светодиодов, которые рассчитаны на напряжение 9, 12, 18, 24, 48, 72 вольт. Ярким представителем этого семейства является COB-матрицы белого свечения.

Нельзя не вспомнить о филаментах, которые питаются постоянным напряжением около 70В. Эти специфические стержни используются в лампах с имитацией нити накала.

Исполнение и назначение

Если вдаваться в детали, то этот раздел станет очень обширным. Ведь каждый производитель выпускает сотни видов светодиодов, отличающихся геометрическими размерами, чтобы удовлетворить нужды потребителей. И всё же существуют признаки, по которым можно их упорядочить.

Перечислим основные типы светодиодов:

1. Слаботочные:
   а) сверхъяркие двухвыводные в круглом прозрачном корпусе 3, 5, 10 мм. Применяют в качестве индикаторов, в рекламно-информационных модулях, светофорах;
   б) smd светодиоды прямоугольной или квадратной формы размером до 3х3,5 мм. Наиболее часто используются в построении бегущих строк и систем индикации.
2. Мощные smd:

   а) собраны на одном кристалле без линзы и применяются в светодиодных лампах и лентах широкого потребления;
   б) собраны на нескольких кристаллах с общей линзой и позиционируются для промышленного и декоративного освещения.

3. COB-модули белого свечения могут достигать размера 38х38 мм в квадратном исполнении и 50х6 мм в форме линеек. Они востребованы в конструировании прожекторов и фонарей уличного освещения.
4. Filament. Выполнен в виде стержня длиной около 30 мм с множеством кристаллов на поверхности. Возможности филаментных светильников только раскрываются. Пока они применяются для создания на 220В.
5. OLED. Тонкопленочные органические светодиоды для построения дисплеев.
6. Излучающие диоды в ИК и УФ-диапазоне. Их выпускают как в корпусе с выводами, так и в smd исполнении. Среди товаров широкого потребления их можно увидеть в пультах ДУ и лампах для сушки ногтей.

В заключение стоит отметить, что приведенная классификация не является полной и может быть ещё дополнена подвидами и группами. то же самое касается постоянно расширяющейся сферы применения. Но общая концепция, которую выдвигают лидеры в производстве оптоэлектроники Nichia, Cree и Philips в данной статье описана максимально подробно.

Читайте так же