Питание светодиодов, блок питания для светодиодов

Установка светодиодных лампочек в галогеновые фары

Для начала рассмотрим самый простой вариант. Имеется автомобиль, оборудованный стандартными галогеновыми лампочками. Соответственно сами фары (отражатели) предназначены для работы с галогеновыми лампами. Водитель находит светодиодные лампочки с аналогичным цоколем и устанавливает их в фары.

Лишение прав за диодные лампы до 2021 года

До середины 2021 года суды рассматривали установку светодиодных лампочек, как нарушение, предусмотреное частью 3 статьи 12.5 КоАП:

влечет лишение права управления транспортными средствами на срок от шести месяцев до одного года с конфискацией указанных приборов и приспособлений.

Параллельное соединение светодиодов

Светодиоды имеют две ножки, поэтому их можно успешно подключать параллельно или последовательно. Если бы все диоды были соединены параллельно, схема выглядела бы так:

Но это недопустимое решение!

Каждый светодиод имеет прямое напряжение, которое может незначительно отличаться от одного светодиода к другому — даже в пределах одной и той же серии. Ток для всех 4 LED течет от резистора и распределяется между диодами. В этом случае на светодиодах будет выставлено одно напряжение, потому что они включены параллельно. Сколько это будет? Неизвестно.

Ведь может оказаться, что на одном светодиоде прямое напряжение будет намного ниже, чем на остальных. Тогда почти весь ток, пропускаемый резистором, будет проходить именно через него. Светодиоды станут светить неравномерно, и со временем могут быть повреждены.

Что еще хуже, когда один из светодиодов выходит из строя и перестает светить, его ток будет распространяться на другие диоды. Таким образом, вместо 4 светодиодов, через которые протекает, например 10 мА (всего 40 мА), в схеме будет уже 3 светодиода, через которые протекает ~ 13 мА (ведь всего 40 мА). А если сразу 3 LED повреждены, весь ток (40 мА) будет проходить через последний, что приведет к его гарантированному повреждению!

Если светодиоды не идентичны, одни светятся ярче, другие — темнее. Этот эффект особенно заметен, когда берем светодиоды разного цвета.

Характеристики светодиодов

Светодиоды описываются множеством характеристик и параметров. Важнейшие из них:

• сила света и энергетическая эффективность – Лм и Лм/Вт;
• угол расхождения светового потока по уровням 0,5 или 0,7, градусы – у обычных от 120 до 140 град., у индикаторных моделей – от 15 до 45 град.;
• мощность, потребляемая при работе, Вт – малая – до 0,5, средняя – 0,5-3, большая – более 3;
• рабочий ток через диод, мА или А;
• цвет или оттенок белого света, цветовая температура, градусы Кельвина, К – от 2000-2500 К – теплый белый и до 6500-9500 К – белый холодный.

Размеры светодиодов

Размеры светодиода определяются габаритами его корпуса. Для корпусов SMD – длина, ширина, толщина. Первые две величины заложены в обозначении, например, SMD2835, где две пары цифр – это 2,8 мм – ширина и 3,5 мм – длина. Толщину корпуса нужно брать из описания или паспорта на диод.

Для цилиндрических DIP-диодов важные характеристики – диаметр корпуса и его высота с линзой. При этом нужно учесть длину проволочных выводов и рекомендации производителя по их изгибу перед монтажом.

Длина волны светодиода

Такая характеристика светодиодов, как длина волны используется очень редко. Чаще называют цвет свечения.

Оттенок цвета	Длина волны, нм
Инфракрасный (невидимый)	760-880
красный	620-760
оранжевый	585-620
желтый	575-585
желто-зеленый	555-575
зеленый	510-555
голубой	480-510
синий	450-480
фиолетовый	390-450
Ультрафиолетовый (невидимый)	10-390

Длина волны свечения диода измеряется в нанометрах – нм. В паспортных данных изделия она указывается не всегда.

Параметры светодиодов

В таблице приведены основные параметры светодиодов отечественного производства.

Тип прибора	Цвет свечения	Значения параметров при Т=25С	Iпр.мах. mA	Uобр (Uобр.и) B	Тк.мах (Тп.) ±С
Iv. мккд (L, кд/м2)	Uпр. B	Iпр.ном. mA	lмах. mkM
1	2	3	4	5	6	7	8	9
КЛ101А	Желтый	(10)	5,5	10	0,64	10	—	70
КЛ101Б	Желтый	(15)	5,5	20	0,64	20	—	70
КЛ101В	Желтый	(20)	5,5	40	0,64	40	—	70
2Л101А	Желтый	(10)	5	10	0,64	10	—	70
2Л101Б	Желтый	(15)	5	20	0,64	20	—	70
АЛ102А	Красный	40	2,8	5	0,69	10	(2,0)	70
АЛ102АМ	Красный	40	—	—	0,69	20	2,0	70
АЛ102Б	Красный	100	2,8	10	0,69	20	(2,0)	70
АЛ102БМ	Красный	100	—	—	0,69	20	2,0	70
АЛ102В	Зеленый	200	2,8	20	0,53	22	(2,0)	70
АЛ102ВМ	Зеленый	200	—	—	0,56	22	2,0	70
АЛ102Г	Красный	250	2,8	10	0,69	20	(2,0)	70
АЛ102ГМ	Красный	250	—	—	0,69	20	2,0	70
АЛ102Д	Зеленый	400	2,8	20	0,53	22	(2,0)	70
АЛ102ДМ	Зеленый	400	—	—	0,56	22	2,0	70
3Л102А	Красный	20	3	5	0,69	20	(2,0)	70
3Л102Б	Красный	100	3	10	0,69	20	(2,0)	70
3Л102В	Зеленый	250	2,8	20	0,53	22	(2,0)	70
3Л102Г	Красный	60	3	10	0,69	20	(2,0)	70
3Л102Д	Красный	200	3	10	0,69	20	(2,0)	70
АЛ112А	Красный	(1000)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112Б	Красный	(600)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112В	Красный	(250)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112Г	Красный	(350)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112Д	Красный	(150)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112Е	Красный	(1000)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112Ж	Красный	(600)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112И	Красный	(250)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112К	Красный	(1000)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112Л	Красный	(600)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ112М	Красный	(250)	2	10	0,68	12	—	70
АЛ301А-1	Красный	25	2,8	5	0,7	11	—	70
АЛ301Б-1	Красный	100	2,8	10	0,7	11	—	70
АЛ307А	Красный	150	2	10	0,666	20	2,0	70
АЛ307АМ	Красный	150	2	10	0,666	20	2,0	70
АЛ307Б	Красный	900	2	10	0,666	20	2,0	70
АЛ307БМ	Красный	900	2	10	0,666	20	2,0	70
АЛ307В	Зеленый	400	2,8	20	0,566	22	2,0	70
АЛ307ВМ	Зеленый	400	2,8	20	0,566	22	2,0	70
АЛ307Г	Зеленый	1500	2,8	20	0,566	22	2,0	70
АЛ307ГМ	Зеленый	1500	2,8	20	0,566	22	2,0	70
АЛ307Д	Желтый	400	2,8	10	0,56; 0,7	22	2,0	70
АЛ307ДМ	Желтый	400	2,5	10	0,56; 0,7	22	2,0	70
АЛ307Е	Желтый	1500	2,8	10	0,56; 0,7	22	2,0	70
АЛ307ЕМ	Желтый	1500	2,5	10	0,56; 0,7	22	2,0	70
АЛ307ЖМ	Желтый	3500	2,5	10	0,56; 0,7	22	2,0	70
АЛ307И	Оранжев.	400	2,8	10	0,56	22	2,0	70
АЛ307КМ	Красный	2000	2	10	—	20	2,0	70
АЛ307Л	Оранжев.	1500	2,8	10	0,56	22	2,0	70
АЛ307НМ	Зеленый	6000	2,8	20	—	22	2,0	70
АЛ310А	Красный	610	2	10	0,67	12	—	70
АЛ310Б	Красный	250	2	10	0,67	12	—	70
АЛ316А	Красный	800	2	10	0,67	20	—	70
АЛ316Б	Красный	250	2	10	0,67	20	—	70
АЛС331А	Перемен.	600	4	20	0,56…0,7	20	2	70
3ЛС331А	Перемен.	250	3	10	—	20	2	70
АЛ341А	Красный	150	2,8	10	0,69…0,71	20	2,0	70
АЛ341Б	Красный	500	2,8	10	0,69…0,71	20	2,0	70
АЛ341В	Зеленый	150	2,8	10	0,55…0,56	22	2,0	70
АЛ341Г	Зеленый	500	2,8	10	0,55…0,56	22	2,0	70
АЛ341Д	Желтый	150	2,8	10	0,55; 0,7	22	2,0	70
АЛ341Е	Желтый	500	2,8	10	0,55; 0,7	22	2,0	70
АЛ341И	Красный	300	2	10	—	30	2,0	70
АЛ341К	Красный	700	2	10	—	30	2,0	70
КЛ360А	Зеленый	300	1,7	10	—	20	—	85
КЛ360Б	Зеленый	600	1,7	10	—	20	—	85
3Л360А	Зеленый	300	1,7	10	—	20	—	85
3Л360Б	Зеленый	600	1,7	10	—	20	—	85
КЛД901А	Синий	150	12	3	0,466	6	—	70
КИПД01А-1Л	Зеленый	800	7	10	0,55…0,56	12	8,0	70
КИПД01Б-1Л	Зеленый	600	7	10	0,55…0,56	12	8,0	70
КИПД02А-1К	Красный	400	1,8	5	0,7	20	3,0	70
КИПД02Б-1К	Красный	900	1,8	5	0,7	20	3,0	70
КИПД02В-1Л	Зеленый	250	2,5	5	0,55	20	3,0	70
КИПД02Г-1Л	Зеленый	500	2,5	5	0,55	20	3,0	70
КИПД02Д-1Ж	Желтый	250	2,5	5	0,63	20	3,0	70
КИПД02Е-1Ж	Желтый	650	2,5	5	0,63	20	3,0	70
КИПД03А-1К	Красный	60	2	5	0,65	8,0	5,0	70
КИПД03А-1Ж	Желтый	30	2,5	5	0,6	8,0	5,0	70
КИПД03А-1Л	Зеленый	32	3	5	0,57	8,0	5,0	70
КИПД04А-1К	Красный	15000	2	10	0,7	30	2,0	70
КИПД04Б-1К	Красный	10000	2	10	0,7	30	2,0	70
КИПД05А-1К	Красный	200	1,8	5	0,7	6,0	6,0	70
КИПД05Б-1Л	Зеленый	100	2,5	5	0,55	6,0	6,0	70
КИПД05В-1Ж	Желтый	100	2,5	5	0,63	6,0	6,0	70
КИПД06А-1К	Красный	4000	5,5	25	0,7	25	10,0	55
КИПД06Б-1К	Красный	6000	5,5	25	0,7	25	10,0	55
КИПД06В-1Л	Зеленый	3000	7,5	25	—	25	10,0	55
КИПД06Г-1Л	Зеленый	5000	7,5	25	—	25	10,0	55
КИПМ01А-1К	Красный	400	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ01Б-1К	Красный	1000	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ01В-1Л	Жел-Зел	400	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ01Г-1Л	Жел-Зел	1000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ01Д-1Л	Жел-Зел	2000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ02А-1К	Красный	400	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ02Б-1К	Красный	1000	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ02В-1Л	Жел-Зел	400	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ02Г-1Л	Жел-Зел	1000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ02Д-1Л	Жел-Зел	2000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ03А-1К	Красный	400	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ03Б-1К	Красный	1000	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ03В-1Л	Жел-Зел	400	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ03Г-1Л	Жел-Зел	1000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ03Д-1Л	Жел-Зел	2000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ04А-1К	Красный	400	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ04Б-1К	Красный	1000	2	10	0,65…0,675	30	5,0	70
КИПМ04В-1Л	Жел-Зел	400	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ04Г-1Л	Жел-Зел	1000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70
КИПМ04Д-1Л	Жел-Зел	2000	2,8	20	0,55…0,57	30	5,0	70

Справочник по отечественным светодиодам.

Светодиод SMD 5630: характеристики, конструкция, применение

Светодиод SMD 5630 представляет собой чип, обладающий высокой теплопроводностью, большим сроком эксплуатации, низким тепловым сопротивлением. Данный полупроводниковый прибор устойчив к температурам и вибрациям. Благодаря своим характеристикам нашел применение в коммерческом и бытовом освещении.

Конструкция

Конструктивно светодиод smd 5630 представляет собой планарный элемент с габаритными размерами 5,6 мм х 3,0 мм х 0,8 мм. Внутри корпуса из термоустойчивого пластика располагается мощный кристалл.

Имеет 4 вывода, как показано на рисунке. Анод, то есть положительный электрод, обозначен цифрой 4, катод, соответственно, цифрой 2. Другие выводы элемента не задействованы.

С задней стороны корпуса приделана теплоотводящая подложка, размерами 1,7 мм х 1,25 мм (5).

Выводы имеют размеры 0,8 мм х 0,9 мм. Внимательно соблюдайте полярность при монтаже светодиода. Поверхность кристалла защищена рассеивающей линзой из силиконового компаунда.

Технические параметры

Характеристики светодиода 5630, естественно, зависят от производителя. Если вы покупаете продукцию проверенных брендов, таких как Cree, Philips или Osram, то можете не переживать о том, чтобы заявленные параметры соответствовали действительности.

Но, конечно, цена у таких светодиодов будет гораздо выше, чем у их китайских аналогов

Поэтому, обратите внимание, покупая товар неизвестного бренда, лучше возьмите большее количество, чем вам надо по расчетам освещенности

На графике изображена вольт-амперная характеристика качественного LED при температуре окружающей среды 25°С.

Теперь обозначим пределы, в которых находятся основные технические параметры LED 5630:

• мощность – 0,5–1,1 Вт;
• прямое напряжение – 3-3,8 В;
• рабочий ток – 150 мА;
• импульсный ток – до 400 мА;
• световой поток – 40-60 лм;
• рабочая температура -25+85°С;
• угол рассеивания — 120°
• температура хранения – 40+100°С;
• индекс цветопередачи – 80-90 Ra;
• срок эксплуатации – 25000-30000 часов.

Цветовая температура светодиода может быть: теплый белый (2700-3500 К), нейтральный белый (3500-5000К) и холодный белый (5000-6400К). А также данные LED выпускаются в синем, янтарном, голубом, оранжевом, желтом и зеленом цвете.

Особенности применения

Светодиоды smd 5630 считаются одними из самых распространенных форм-факторов в своем семействе. Они отличаются своими хорошими показателями эффективности, поэтому широко применяются в светодиодных лампах. А также выпускается большое количество LED лент на их основе.

Посмотрите видео обзор ленты на базе LED 5630. Вы сможете оценить светоотдачу и компактный вид устройства с использованием описанного полупроводникового прибора.

Данные светодиоды часто используются для индикаторной подсветки в автомобиле, для освещения витрин в магазинах и для интерьерных решений в квартире. В то же время, светодиоды 5630, за счет использования в них сверхъяркого кристалла позволяют применять их для уличного освещения, как декоративного, так и прикладного толка.

И еще кое-что об использовании LED smd 5630. Светодиод предназначен для поверхностного монтажа на печатную плату. При пайке соблюдайте следующие рекомендации. При работе паяльником его температура не должна превышать 260°С и касание не должно быть дольше 10 секунд. В случае пайки оплавлением используйте низкотемпературную паяльную пасту.

На рисунке показаны размеры площадок для напайки и полезные сведения для разводчика плат.

Обобщая все вышесказанное, можно сделать вывод, что светодиоды 5630 устойчиво заняли свое место на рынке светодиодной продукции. Высокие показатели яркости допускают их использование в разных осветительных устройствах. А выбор качественных LED обеспечит вам надежную службу любого осветительного прибора, который вы создадите на их основе.

Проверка светодиода мультиметром – как ее выполнить

Самым простым и доступным способом является «прозвонка». На мультиметрах есть отдельное положение переключателя, специально для диодов. Переключив прибор в нужную позицию, прикасаемся щупами к ножкам светодиода. Если на дисплее высветилась цифра «1», следует поменять полярность. В этом положении зуммер мультиметра должен издавать звуковой сигнал, а светодиод светиться. Если подобного не произошло, значит, он вышел из строя. Если же световой диод исправен, но при впайке его в схему не работает, этому может быть две причины – неправильное его расположение или выход из строя резистора (у современных SMD-компонентов он уже встроен, что будет ясно в процессе «прозвонки»).

Мультиметром довольно просто прозвонить световой диод

Виды и типы светодиодных лент

Условно СДЛ делятся на виды, исходя из их функций и рабочих характеристик:

Монохромные

Монохромные (одноцветные) ленты характеризуются одним цветом свечения. Для достижения определенного свечения кристалл диода окрашивается в нужный цвет, что приводит к снижению яркости и напрямую сказывается на цене.

Зависимость палитры led элементов от их стоимости (указана средняя цена за 1 метр с аналогичными рабочими характеристиками):

1. Белый цвет (CW) 145 руб./м.

Светодиодная лента белого цвета

1. Синий цвет (B) 232 руб./м.

СДЛ синего цвета

1. Зеленый цвет (G) 238 руб./м.

СДЛ зеленого цвета

1. Красный цвет (R) 240 руб./м.

СДЛ красного цвета

Кристаллы с белым свечением возможно применять для основного освещения, т.к. они обладают более высокой яркостью. Цветные кристаллы имеют менее яркое свечение и применяются для контурного освещения дизайна.

Контурная подсветка

RGB ленты

RGB лента – это разноцветная светодиодная лента, в конструкцию которой включен контроллер, отвечающий за цветовой поток, интенсивность свечения и режим работы.

RGB лента

Разные оттенки получаются суммарным свечением трех кристаллов основных цветов: синий, зеленый, красный. Контроллер регулирует интенсивность свечения каждого отдельного кристалла, в результате при суммарном смешивании цветов получаются различные оттенки. В зависимости от модификации контроллера можно получить от 3 до 16 млн. оттенков палитры, кроме чисто белого цвета.

Для возможности белого свечения применяется лента типа RGBW, которая содержит led элемент белого цвета. Отдельный «белый канал» также регулируется контроллером и может работать в самостоятельном белом режиме или в общей совокупности цветов, тем самым разнообразив палитру.

Стоимость за 1 метр от 200 руб. до 1600 руб.

Применяется для реализации дизайнерских решений, например, контурная подсветка рабочей или уличной зоны.

Пример RGB подсветки лестничного проема

Ленты «бегущий огонь»

Конструкция led ленты «бегущий огонь» состоит из микросхем и контроллера. У каждой группы диодов есть своя микросхема, которая управляет цветом и яркостью свечения каждого отдельного кристалла. Сигналы о «нужном параметре» на микросхему подает контроллер, который задает нужный эффект (бегущий огонь, мерцание, переливание определенных цветов).

СДЛ бегущий огонь

Например, новогодние гирлянды, контурные подсветки в общественных заведениях.

Стоимость за 1 метр от 370 руб. до 1400 руб.

Ленты бокового свечения

Цилиндрические светодиоды прикрепляются вдоль края (бок) платы. За счет такого расположения световой поток распространяется вдоль плоскости, на которую прикреплена конструкция и не имеет ослепляющего эффекта.

СДЛ бокового свечения

Применяется для контурной подсветки рекламных щитов, вывесок названий, периметра плазменных панелей.

Стоимость за 1 метр от 450 руб. до 1600 руб.

Все рассмотренные виды можно разделить на два типа:

Открытые

Открытая светодиодная лента – это плата, конструкция которой не защищена специальной оболочкой. Кристаллы данной ленты могут быть любого цвета, оттенка, конструкции и т.д.

СДЛ открытого типа

Её детали находятся на открытой части, что приводит к быстрой поломке из-за внешнего механического воздействия, попадания пыли и влаги. Это обуславливает низкую цену от 70руб./м.

Применяется чаще всего в мебельной подсветке и декоративных частях интерьера. Для сохранения работоспособности и более широкой эксплуатации её укладывают в специальные защищенные каналы.

Герметичные

Герметичная лента – это открытая светодиодная лента с нанесенным на неё герметичным диэлектрическим составом. Такая конструкция защищает кристаллы, резисторы, проводящие части платы и увеличивает срок её эксплуатации.

Показатель защищенности IP XZ характеризует степень защиты конструкции от внешних частиц и твердых предметов (X), и влаги (Z). Чем выше показатели XZ, тем лучше защита.

СДЛ открытого типа имеет показатель IP20, герметичная – IP68.

Степени защищенности светодиодной ленты

От толщины нанесенного состава зависит степень защищенности:

1. IP33 – защита от крупных внешних элементов, влаги и брызг воды направленных под углом 60 гр.;
2. IP65 – защита от частичек пыли, влаги и струи воды независимо от их направления;
3. IP67 – защиты от частичек пыли, влаги и воды при погружении в неё на глубину 1 м.

Высокая степень защиты от влаги позволяет применять герметичные платы для подсветки бассейнов, водоемов, бань и сауны.

СДЛ герметичного типа

Стоимость за 1 метр составляет от 180 до 1600 руб.

Цветовая маркировка стабилитрона

Для обозначения параметров стабилитрона используются цветные отметки, выполненные в виде опоясывающих корпус полосок. Отрицательный контакт (катод) обозначается черной (иногда серой) полосой. Необходимо учитывать, что у отечественных деталей черное кольцо может обозначать как катод, так и анод. На импортных деталях цветные кольца находятся ближе к отрицательному выводу.

Цвет (или сочетание цветов) полосок обозначает тип стабилитрона. Это несколько усложняет процесс идентификации, так как надо сначала определить сам тип стабилитрона, потом найти сведения о его параметрах. Однако, малый размер деталей не позволяет нанести подробную информацию, поэтому приходится решать вопрос наиболее надежным способом. Маркировка не стирается, не меняет цвет при нагреве, что позволяет определить номинал и тип стабилитрона даже после короткого замыкания прибора.

Samsung

Светодиоды  этого электронного гиганта обозначаются маркировкой из 18-ти знаков.

Расшифруем этот ребус:

1, 2 – буквы SP, означающие «Samsung Package» — это постоянная составляющая обозначения;

3 – мощность светодиода: H (high) – высокая, M (middle) – средняя, также в случае специального назначения на этом месте могут быть и другие буквы (например, B – для светодиодов подсветки, F — для вспышек фотокамер и др.);

4, 5 – цвет излучения: WH (white) – белый;

6 – версия изделия (кодируется буквой);

7,8 – обозначение изделия;

9 – тип линзы D (dome) – куполообразная;

10 – основной параметр, в данном случае мощность в ваттах – 3;

11 – зарезервированный знак, пока ничего не обозначает – просто 0;

12 – индекс цветопередачи CRI: 1 – min 68, 3 – min 70, 4 – min 75, 5 – min 80, 7 – min 90;

13,14 – прямое падение напряжения светодиода, кодируется буквой и цифрой в соответствии с таблицей, приведенной ниже.

Здесь требуется пояснение: группа E3 включает в себя  бины E1,F1,G1, т.е. если в маркировке светодиода стоит E3, то падение напряжения на нем, может варьироваться, в пределах от 2,7 до 3 В. Группа E6 уже включает в себя весь диапазон (6 подгрупп первого порядка) от 2,7 до 3,3 В.

15, 16 – коррелированная световая температура CCT, закодированная согласно таблице, приведенной ниже.

17,18 – последние два знака определяют номинальный световой поток.

Как и в случае с падением напряжения, здесь существуют наборы, включающие в себя несколько бинов.

Принцип работы и устройство световых диодов

Светодиоды отличает от привычных осветительных приборов отсутствие в нем нити накала, хрупкой колбы и газа в ней. Это принципиально отличный от них элемент. Говоря научным языком, свечение создается за счет наличия в нем материалов р- и n-типа. Первые накапливают положительный заряд, а вторые – отрицательный. Материалы р-типа накапливают в себе электроны, в то время, как в n-типе образуются дырки (места, где электроны отсутствуют). В момент появления на контактах электрического заряда они устремляются к р-n-переходу, где каждый электрон инжектируется именно в р-тип. Со стороны обратного, отрицательного контакта n-типа в результате подобного движения и возникает свечение. Оно обусловлено выделением фотонов. При этом не все фотоны излучают видимый человеческим глазом свет. Сила, которая заставляет двигаться электроны, называется током светодиода.

Эта информация ни к чему обычному обывателю. Достаточно знать, что светодиод имеет прочный корпус и контакты, которых может быть от 2-х до 4-х, а также то, что каждый светодиод имеет свое номинальное напряжение, необходимое для свечения.

Устройство светового диода с пояснениями
Полезно знать! Подключение производится всегда в одинаковом порядке. Это значит, что если к контакту «-» на элементе подключить «+», то свечения не будет – материалы р-типа просто не смогут зарядиться, а значит не будет и движения к переходу.

Принцип работы светодиодов

Любой светодиод имеет p-n-переход. Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в электронно-дырочном переходе. P-n переход создается при соединении двух полупроводников разного типа электропроводности. Материал n-типа легируется электронами, p-типа – дырками.

При подаче напряжения электроны и дырки в p-n-переходе начинают перемещаться и занимать места. Когда носители заряда подходят к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой выделяются фотоны.

Не всякий p-n переход может излучать свет. Для пропускания света нужно соблюсти два условия:

ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света;

полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.

Реализовать подобное в структуре с одним p-n-переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.

Для создания светодиодов используются прямозонные проводники с разрешенным прямым оптическим переходом зона-зона. Наиболее распространенные материалы группы А3В5 (арсенид галлия, фосфид индия), А2В4 (теллурид кадмия, селенид цинка).

Цвет светоизлучающего диода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой происходит рекомбинация электронов и дырок. Чем больше ширина запрещенной зоны и выше энергия квантов, тем ближе к синему излучаемый свет. Путем изменения состава можно добиться свечения в широком оптическом диапазоне – от ультрафиолета до среднего инфракрасного излучения.

Светодиоды инфракрасного, красного и желтого цветов изготавливаются на основе фосфида галлия, зеленый, синий и фиолетовый – на основе нитридов галлия.

Светодиоды фирмы CREE

Эта фирма специализируется на изготовлении сверхкачественных и ярких диодов. Она одна из первых начала разрабатывать новые белые лампочки, тем самым установив новую веху в индустрии.

Светодиоды CREE, характеристики которых представлены, остаются конкурентоспособными в своей отрасли:

— имеют рекордные значения светового потока, достигающие 345 люменов при токе 1000 мА;- тепловое сопротивление на низком уровне;- относительно расширенный угол изучения;- миниатюрный, равномерно распределенный кристалл;- максимальный прием тока до 1500 мА;- улучшенную линзу из силикона вместо используемого стекла;- максимальную температуру работы кристалла 150 °С.

Как видно, такие технологии только вступают в силу и приносят исключительные выгоды от их использования. Каждый день делаются новые открытия, светодиодные лампы становится более экономичными и яркими, благодаря чему начинают по праву занимать лидирующее место на световой арене.

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.

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.

Внешний вид светодиода 5730

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

Автомобильная лампа на 5630 и стоваттный прожектор на 5730