Характеристики светодиодов

GTRacing › Блог › Основные характеристики светодиодов

Приветствую Вас, друзья мои!
Немного теории собранной с разных сайтов, пригодится для начинающих led-тюнеров =)
Итак, основные характеристики светодиодов:

сила света (эффективность)
угол излучения,
мощность
рабочий ток
цвет (температура свечения)
деградация светодиода
Индикаторные светодиоды (ILT) (3; 4,8; 5, 8, 10 мм светодиоды с линзой)
СМД (SLT) светодиоды (3528, 5050)
Мощные (PLT) светодиоды
RGB светодиоды

Эффективность (светоотдача).
Отношение светового потока к потребляемой мощности (Лм/Вт). Это та величина, которая в первую очередь попадает во внимание специалистов, потому что именно по эффективности определяется применимость светодиодов для систем освещения. Для сравнения:
лампочка накаливания: 8-12 лм/Вт; люминесцентные (энергосберегающие) лампы : 30-40 Лм/Вт
современные светодиоды: 120-140 Лм/Вт
газоразрядные лампы (ДРЛ): 50-60 Лм/Вт

Показатели очень хорошие, что позволяет успешно конкурировать с люминесцентными, натриевыми, галогеновыми лампами. Более того, светодиоды уже выигрывают по этому показателю у газоразрядных ламп, т.к. весь световой поток у них идет в одну полуплоскость, поэтому не требуются разного рода отражатели.

По источникам независимых исследований, именно нейтральный белый свет является наиболее комфортным для офисной работы, и в нем предметы становятся наиболее четкими. Нашей компанией используются светодиоды с нейтральным светом .Кроме того, в осветительных приборах мы используем цветные светодиоды (основные цвета : красный, синий, зеленый, желтый) и светодиоды RGB(полноцветный светодиод).

Мощность светодиодов.
— малой мощности: до 0,5 Вт (20-60 мА)
— средней мощности:0,5-3Вт (100-700 мА)
— большой мощности: более 3-х ватт (1000м А и более)

Угол свечения
как правило 120-140 градусов, в индикаторных 15-45 градусов.

Деградация (ресурс) светодиодов.
Очень важный показатель. Многие производители декларируют около 100 тысяч часов и даже более. Какие факторы оказывают влияние на ресурс светодиодов? В первую очередь это токовая деградация. Если через диод пропустить силу тока большую, чем та, на которую он рассчитан, то наступает быстрая деградация. Как правило: в пределах первых 1000 часов. Этим пользуются недобросовестные производители.

Следующий фактор – температурная деградация. Светодиод в процессе работы нагревается. И, если не отводить тепло, то диод быстро потускнеет. Для отвода тепла применяется много конструкторских решений. В наших светильниках применяется плата с алюминиевой подложкой. Подложка в свою очередь имеет механический контакт с корпусом светильника, что дополнительно отводит тепло. Главное: в точке пайки светодиода соблюдать температурный режим не более 65 градусов Цельсия. В наших светильниках это достигается. Соответственно, находясь в рабочем режиме, ресурс диодов в предлагаемых светильниках составляет декларируемые 40-50 тысяч часов.

Индикаторные светодиоды (ILT)
Сегодня являются лидерами в повсеместном использовании. Появившись в 60-х годах, они быстро завоевали популярность, вытеснив лампы накаливания, используемых в качестве подсветки и индикации. А использование в данных светодиодах кристаллы с повышенной яркостью позволяют использовать их в мощных светоизлучающих устройствах (фонари, стоп-сигналы, индикаторные огни, светофоры, DIP-ленты и т.д.). На сегодняшний день практически ни одна бытовая техника не обходится без индикаторного светодиода. Существуют следующие стандартные типоразмеры индикаторных светодиодов : 3; 5; 4,8; 8 и 10мм. Рабочий ток таких светодиодов как правило 20-40мА, световая отдача может доходить для белого света 3-5Лм со светодиода. Угол излучения у данных светодиодов либо узкий (15-45 градусов), либо широкий (110-140 градусов).

SMD-поверхностный монтаж
Технология изготовления электронных изделий на печатных платах, а также связанные с данной технологией методы конструирования печатных узлов.
Технологию поверхностного монтажа печатных плат также называют ТМП (технология монтажа на поверхность), SMT (surface mount technology) и SMD-технология (от surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность), а компоненты для поверхностного монтажа также называют чип-компонентами. Данная технология является наиболее распространенным на сегодняшний день методом конструирования и сборки электронных узлов на печатных платах. Основным ее отличием от «традиционной» технологии сквозного монтажа в отверстия является то, что компоненты монтируются на поверхность печатной платы, однако преимущества технологии поверхностного монтажа печатных плат проявляются благодаря комплексу особенностей элементной базы, методов конструирования и технологических приемов изготовления печатных узлов.

Наиболее популярные SMD(SLT) светодиоды это светодиод 3528 и 5050.

Светодиоды PLT
Для производства светодиодного оборудования используются светодиоды средней и большой мощности . Все они маркируются как светодиоды PLT. Сравнительная характеристики используемых светодиодов представлена в таблице:

RGB-светодиод
Это просто три близко расположенных светодиода под одной линзой: красный — Red, зелёный — Green и синий — Blue, отсюда и название. Как известно, сочетанием этих трёх цветов можно получить любой другой цвет. Обычно у этих трёх светодиодов объединены плюсовые (с общим анодом) или минусовые (с общим катодом) выводы, соответственно, всего у RGB четыре вывода, хотя иногда бывает, что все шесть выводов делают раздельно. То есть, фактически, управление RGB — это управление тремя светодиодами. Яркость свечения светодиода зависит от протекающего через светодиод тока.

Всех Вам благ, и ровных дорог!Всем пис peace =)

Характеристики светодиодов различного назначения

Для того чтобы произвести оценку всего многообразия существующих типов твердотельных источников света попробуем сравнить характеристики светодиодов различного назначения.

Общие характеристики, которые можно применить при оценке параметров любых светоизлучающих диодов – это спектр излучения, показатели световой мощности (сила света либо световой поток), вольтамперная характеристика, электрическая мощность светодиода.

Вольтамперная характеристика всех диодов в той или иной мере идентична по своей форме, отличия состоят только в конкретных величинах токов и напряжений, поэтому на ней заострять внимание не будем.

Начнем с самых простых представителей

Стандартные индикаторные светодиоды в круглых и овальных корпусах имеют мощности порядка 20-50 мВт и различный спектр излучения, определяющийся типом используемого полупроводника для его изготовления. Типовым представителем таких светодиодов может служить круглый 5 мм АЛ307 отечественного производства.

Его технические параметры приведены в таблице ниже.

Тип Спектр излучения Длина волны, нм Сила света, мкд Номинальный ток, мА Прямое падение напряжения, В
АЛ307 В зеленый 567
АЛ307 Г
АЛ307 Н
АЛ307 Б красный 655
АЛ307 К
АЛ307 Л
АЛ307 Д желтый 590
АЛ307 Е
АЛ307 Ж
АЛ307 О оранжевый 610
АЛ307 Р
АЛ307 М

Поскольку светодиоды индикаторного типа имеют узкий угол свечения, то для оценки используется такой параметр излучения как сила света, измеряющийся в милликанделах [мкд]. АЛ307 имеет по три градации яркости для каждого цвета. Спектр представлен четырьмя цветами.

Светодиоды в корпусах типа «пиранья» позволяют получать большие мощности за счет сниженного теплового сопротивления и отвода тепла на плату сразу через четыре вывода. Корпус «пиранья» также обрел популярность благодаря повышенной механической устойчивости – светодиоды «пиранья» с успехом применяются для изготовления автомобильного света. Практически все крупные производители имеют в своей номенклатуре семейство светодиодов в корпусе «пиранья».

Такие светодиоды обычно называются ультраяркими или сверхяркими. Основные технические параметры светодиодов «пиранья» производства американской компании CREE приведены в таблице.

Угол свечения может быть 40˚, 70˚ или 100˚ в зависимости от модификации, определить которую поможет data sheet производителя.

Корпус «пиранья» позволяет отводить до 200 мВт мощности.

Длина волны, которая приведена в таблице для каждого цвета свечения является доминантной для данного типа светодиода. В действительности же спектр излучения, например, красного светодиода может находиться в диапазоне от 620 до 637 нм.

«Пиранья» может быть и белого свечения. Белые светодиоды изготавливаются путем нанесения желтого люминофора на синий кристалл.

Следующую группу – SMD 5050 – можно отнести уже к категории мощных светодиодов. Как видно из названия это светодиоды поверхностного монтажа с размерами 5×5 мм.

Наименование SMD 5050 – условное, поскольку различные производители дают свое обозначение данному классу светодиодов в соответствии со сложившейся системой. Максимальная мощность достигает одного ватта. На дне корпуса такого светодиода обычно располагается специальная площадка для отведения тепла, хотя в менее мощных модификациях она может и отсутствовать.

Светодиоды SMD 5050 обычно белого цвета свечения, т.к. предназначены для изготовления светильников. Они могут монтироваться как на стеклотекстолитовую, так и на алюминиевую печатную плату. Последняя используется для лучшего отвода тепла при больших мощностях.

Белый спектр излучения подобных светодиодов имеет различные цветовые оттенки. Для них вводится такая характеристика как «коррелированная цветовая температура», которая измеряется в Кельвинах [K].

Угол свечения у них составляет 115˚.

Ниже приведены основные характеристики светоизлучающих диодов CLN6A, как одного из лучших видов в этом классе (полный список возможных исполнений достаточно велик, поэтому приведены два типовых представителя).

У Самоделкина: Самоделки своими руками

Сделай сам своими руками

Технические характеристики светодиодов

Светодиоды для освещения. Технические характеристики светодиодов.

В этой статье мы рассмотрим основные технические характеристики светодиодов.

Цветовая температура.

Показатель цветовая температура измеряется в градусах Кельвина, современные светодиоды способны создавать световой поток с цветовой температурой от 2500 до 9500 К.

Тёплый свет warm white (сокращённо WW) – 2500 – 3000 К.

Белый свет нейтральный white neutral (NW) – 4000 – 5000 К.

Холодный белый свет cold white (CW) – 6500 – 9500 К.

Нейтральный белый цвет считается наиболее благоприятным для глаз человека.

Световой поток.

Показатель количества света, измеряется в Люменах (Лм) международное обозначение — Lm.

Чем выше этот показатель, тем ярче свечение источника света.

Световая отдача (Светоотдача).

Светоотдача – показатель эффективности источника света, световая отдача — это отношение светового потока и потребляемой мощности прибора — люменов на ватт (Лм / Вт).

Лампы накаливания 100 Вт – 13.8 Лм/Вт.

Галогеновая лампа 100 Вт – 16.7 Лм/Вт.

Люминесцентные лампы – 40 — 100 Лм/Вт.

Светодиоды – 10 – 300 Лм/Вт.

Мощность светодиодов.

Мощность измеряется в Ваттах (Вт), чем больше этот показатель, тем больше расход электроэнергии.

По мощности светодиоды делятся на несколько видов:

Светодиоды малой мощности – до 0,5 Вт.

Светодиоды средней мощности от 0,5 до 3 Вт.

Светодиоды большой мощности от 3 Вт.

Угол свечения.

Угол свечения индикаторных светодиодов до 45 градусов, осветительных 120 – 140 градусов.

Ресурс светодиодов (деградация).

В процессе работы светодиод постепенно теряет яркость и со временем тускнеет, большинство производителей светодиодов указывают ресурс 50 — 100 тысяч часов работы, но на самом деле этот показатель часто не соответствует действительности.

Для светодиодов применимы два вида деградации:

Температурная деградация – в рабочем состоянии светодиод нагревается, при недостаточном отводе тепла (некачественный радиатор или отсутствие радиатора в осветительном приборе) кристалл светодиода начинает перегреваться и постепенно тускнеет. Для отвода тепла в светодиодах обычно используется металлическая подложка, в корпусе светодиодной лампы — радиатор.

Токовая деградация – светодиод рассчитан на определённую силу тока, при повышении предельно допустимого значения тока наступает деградация в течение первой 1000 часов работы светодиода.

Мы рассмотрели основные технические характеристики светодиодов.

Светодиоды круглые 5 мм

Светодиоды круглые 5 мм – полупроводниковые источники света с рабочим напряжением от 1,9В до 3,4В и силой тока в 20мА. Сила света при этом в зависимости от номинала варьируется от 30мкд до 30 000мкд.

Широко распространены и другие названия светодиодов: индикаторные светодиоды, светоизлучающие индикаторы, DIP светодиоды (Dual In-line Package), DIL светодиоды (Dual In-Line – «в два ряда»), LED светодиоды (Light Emitting Diode).

Светодиоды представлены несколькими вариантами цветового свечения: красный, зелёный, синий, оранжевый, жёлтый, холодный или тёплый белый. Некоторые серии светодиодов предоставляют возможность индикации несколькими цветами: двумя, тремя или четырьмя, например, красный, зелёный, синий или жёлтый.

Изготавливаются в пластмассовом корпусе с оптически прозрачным или диффузно-рассеивающим окрашенным компаундом. Вывода однонаправленные радиальные, гибкие, проволочного типа. Анодный вывод немного длиннее, иногда утолщенный, а катодный вывод может маркироваться небольшим срезом корпуса.

При подключении необходимо соблюдать полярность. Также запрещено напрямую подключать светодиоды к источнику питания. В качестве ограничительного стабилизатора тока необходимо использовать резисторы. При этом на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов подключается отдельный токоограничивающий резистор, что распространяется и на параллельное включение.

Монтаж осуществляется по THT-технологии (выводы монтируются непосредственно в сквозные отверстия печатной платы) на плату с помощью пайки. Угол свечения от 15° (направленного типа излучения) до 70° (рассеянного типа излучения). Срок службы не менее 15 000 ч.

Светодиоды круглые 5 мм применяются в качестве источников света и индикации в различных устройствах освещения или декоративно-красочной подсветки: индикаторы приборной панели, наружная реклама, автодорожные знаки, светофоры, интерьерное оформление зданий и многое другое.

Более подробные характеристики, расшифровка маркировки, структура и принцип работы светодиодов круглых 5 мм, а также калькулятор расчета токоограничивающего резистора указаны ниже.

Гарантийный срок работы поставляемых нашей компанией светодиодов круглых 5 мм составляет 2 года, что подкрепляется соответствующими документами по качеству.

Окончательная цена на светоизлучающие диоды круглые 5 мм зависит от количества, сроков поставки, производителя, страны происхождения и формы оплаты.

Характеристики светодиодов

Читайте также:

  1. Адресация шин и некоторые характеристики
  2. Акустика. Физические характеристики звука. Шкала интенсивности.
  3. Акустические характеристики звуков речи.
  4. Амплитудно-частотные и фазо-частотные характеристики
  5. Базисное, служебное, системное и прикладное программное обеспечение, их назначение и основные характеристики.
  6. Базовые характеристики экономики: отношения собственности, формы организации экономики.
  7. Бюрократизм и формализм в системе образования. Эти характеристики образовательного кризиса проявляются в дидактоцентризме и предметоцентризме.
  8. В случае наличия реактивных элементов в цепях ОС ( интеграторы, дифференциаторы ) происходит модификация частотной характеристики для повышения устойчивости схемы.
  9. Важнейшие характеристики индивида, личности и субъекта деятельности по Ананьеву.
  10. Весовые характеристики сотрудников фирмы по производству новейших технологий.
  11. Виды внимания и их сравнительные характеристики
  12. Виды вооруженных конфликтов и их основные характеристики
Тип Спектр излучения Длина волны, нм Световой поток, лм Номинальный ток, мА Прямое падение напряжения, В
CP41B-R красный 628
CP41B-А оранжевый 591
CP41B-B синий 470
CP41B-G зеленый 527

Зависимость интенсивности излучаемой светодиодом энергии (силы света) от длины волны, называется спектральной характеристикой. Она имеет максимум на некоторой длине волны , которая определяет цвет свечения.

Рис. 6.1. Спектральные характеристики и обозначение

светодиодов на электрических схемах.

Вольтамперная характеристика светодиода (рис. 6.2) похожа на характеристику обычного полупроводникового диода.

Рис. 6.2. Вольтамперные характеристики светодиодов.

Ее особенность состоит в том, что величины прямых напряжений могут достигать нескольких вольт (из-за большой ширины запрещенной зоны полупроводников), а обратные напряжения невелики вследствие малой толщины p-n перехода. При электрическом пробое (на обратной ветви ВАХ) вследствие ударной ионизации в объеме p-n перехода также может возникнуть излучение электромагнитной энергии. Однако, его интенсивность в таком режиме мала.

Яркостная характеристика представляет собой зависимость яркости излучения от величины прямого тока. Яркость определяется отношением силы света к площади светящейся поверхности. Примерный вид такой характеристики приведен на рис. 6.3. Ее загибы на начальном и конечном участках объясняются тем, что при малых и больших токах увеличивается вероятность безызлучательной рекомбинации.

Рис. 6.3. Яркостная характеристика светодиода.

В отличие от ламп накаливания, светодиоды являются очень быстродействующими, безынерционными приборами. Они могут переключаться, излучая и не излучая свет с частотами в миллионы раз в секунду.

Ряд параметров, которыми характеризуются светодиоды, аналогичны параметрам обычных диодов: прямое напряжение при заданном прямом токе, максимально допустимый прямой ток, обратное напряжение и максимальная мощность рассеивания. Кроме этого используется и дополнительные параметры, характеризующие светодиод, как излучательный прибор: длина волны максимума излучения или цвет свечения, яркость или сила света при заданном прямом токе (для инфракрасных диодов используется показатель мощности излучения), диаграмма направленности и т.п.

Основные области применения светодиодов – системы отображения информации и передачи данных. Светодиоды могут выпускаться с самыми различными конфигурациями корпусов в виде кружков, треугольников, полосок, наборов сегментов для отображения цифровой информации и т.п.

В современных светодиодах используются так называемые гетеропереходы, которые возникают при контакте разнородных полупроводников с отличающимися значениями запрещенных зон. Работы в этом направлении проводились лауреатом Нобелевской премии Ж.И. Алферовым и позволили создать супер яркие светодиоды с диапазоном длин волн излучения вплоть до синего и ультрафиолетового.

Такие светодиоды находят применение в системах электронных табло, светофорах и т.п. Светодиоды с белым цветом свечения представляют собой комбинацию в одном корпусе кристаллов, излучающих разные цвета, смешивание которых обеспечивает получение белого.

Дата добавления: 2014-01-06 ; Просмотров: 2189 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Ссылка на основную публикацию