Параметры светодиодов разных цветов. Характеристики светодиодов: обзор основных параметров LED-источников света

Какие основные параметры светодиодов важны при их выборе. Как различаются светодиоды по конструкции и характеристикам. Каковы преимущества и недостатки LED-источников света. Как маркируются и классифицируются современные светодиоды.

Принцип работы и конструктивные особенности светодиодов

Светодиод (LED) — полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Основные элементы конструкции светодиода:

• Полупроводниковый кристалл (чип)
• Корпус с контактными выводами (анод и катод)
• Линза для фокусировки светового потока

Принцип работы светодиода основан на явлении электролюминесценции — излучении света при рекомбинации электронов и дырок в p-n переходе полупроводника. Цвет свечения определяется шириной запрещенной зоны полупроводникового материала.

Основные виды и типы современных светодиодов

Существует несколько основных типов светодиодов, различающихся по конструкции и характеристикам:

DIP-светодиоды

Традиционные светодиоды с выводами для монтажа в отверстия. Имеют круглый корпус из эпоксидной смолы диаметром 3-5 мм. Применяются в основном как индикаторные.

SMD-светодиоды

Светодиоды для поверхностного монтажа. Имеют плоский корпус небольшой высоты. Широко используются в светодиодных лентах и современных светильниках.

COB-светодиоды

Светодиодные матрицы, содержащие множество кристаллов на одной подложке. Обеспечивают высокую яркость и равномерное свечение. Применяются в мощных прожекторах и светильниках.

Мощные светодиоды

Одиночные светодиоды повышенной мощности (1-100 Вт). Требуют эффективного теплоотвода. Используются в уличном и промышленном освещении.

Ключевые характеристики светодиодов

При выборе и применении светодиодов необходимо учитывать следующие основные параметры:

Световой поток

Измеряется в люменах (лм). Показывает количество света, излучаемого светодиодом. Современные светодиоды обеспечивают световой поток от 50 до 10000 лм и более.

Световая отдача

Отношение светового потока к потребляемой мощности (лм/Вт). Характеризует энергоэффективность светодиода. У качественных светодиодов достигает 150-200 лм/Вт.

Цветовая температура

Измеряется в Кельвинах (К). Определяет оттенок белого света:

• 2700-3500К — теплый белый
• 4000-5000К — нейтральный белый
• 5500-6500К — холодный белый

Индекс цветопередачи (CRI)

Показывает, насколько естественно выглядят цвета освещаемых объектов. Измеряется в баллах от 0 до 100. Для качественного освещения рекомендуется CRI>80.

Угол излучения

Определяет ширину светового пучка светодиода. Может составлять от 15° до 360°. Узкий угол обеспечивает высокую яркость, широкий — равномерное освещение большей площади.

Преимущества и недостатки LED-источников света

Светодиоды обладают рядом важных преимуществ по сравнению с традиционными источниками света:

Преимущества светодиодов:

• Высокая энергоэффективность (до 200 лм/Вт)
• Длительный срок службы (до 100 000 часов)
• Экологичность (отсутствие ртути и других вредных веществ)
• Механическая прочность и виброустойчивость
• Отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения
• Мгновенное включение на полную яркость
• Возможность управления яркостью и цветом

Недостатки светодиодов:

• Зависимость характеристик от температуры
• Необходимость стабилизации питающего тока
• Высокая стоимость качественных светодиодов
• Возможное негативное влияние на зрение при неправильном применении

Маркировка и классификация современных светодиодов

Маркировка светодиодов обычно включает следующую информацию:

• Тип корпуса (например, SMD2835)
• Цвет свечения или цветовая температура
• Световой поток (лм) или сила света (кд)
• Номинальный ток и напряжение
• Угол излучения
• Индекс цветопередачи

Пример маркировки: SMD2835 3000K 25lm 60mA 3.2V 120° CRI80

Классификация светодиодов может осуществляться по различным признакам:

• По типу корпуса: DIP, SMD, COB и др.
• По мощности: индикаторные, маломощные, мощные
• По цвету: монохромные, RGB, белые
• По применению: осветительные, индикаторные, специальные

Применение светодиодов в различных областях

Благодаря своим уникальным свойствам, светодиоды нашли широкое применение во многих сферах:

Освещение

• Бытовое и офисное освещение
• Уличное и архитектурное освещение
• Промышленное освещение
• Автомобильные фары и фонари

Индикация и подсветка

• Световая индикация на приборах и устройствах
• Подсветка дисплеев и клавиатур
• Декоративная подсветка интерьеров

Специальные применения

• Светодиодные экраны и табло
• Светофоры и дорожные знаки
• Светодиодная фитоподсветка для растений
• Медицинское и лабораторное оборудование

Тенденции развития светодиодных технологий

Технологии производства светодиодов постоянно совершенствуются. Основные направления развития:

• Повышение световой отдачи (до 300 лм/Вт и более)
• Улучшение качества света и цветопередачи
• Снижение стоимости производства
• Создание гибких и прозрачных светодиодов
• Разработка органических светодиодов (OLED)
• Интеграция светодиодов с системами управления освещением

Светодиодные технологии продолжают активно развиваться, открывая новые возможности для энергоэффективного и качественного освещения.

Характеристики светодиодов: обзор основных параметров LED

Экономически оправданной альтернативы LED-источникам пока не изобрели, что прогнозирует повальный переход на этот тип освещения уже в ближайшие годы. Но для корректного использования этих источников необходимо разбираться в их основных характеристиках.

При классификации светодиодных источников света используются параметры, разработанные исключительно для данных типов осветительных приборов. Данная статья как раз и предназначена для ознакомления с особенностями, которые отличают характеристики светодиодов от традиционных источников света.

Содержание

1. Сила и напряжение, потребляемого светодиодом тока
2. Интенсивность светового потока, угол рассеивания
3. Размер кристалла
4. CRI (индекс цветопередачи)
5. Цветовые характеристики
6. Цветовая температура
7. Максимальная рабочая температура
8. Срок эксплуатации
9. Вывод

Сила и напряжение, потребляемого светодиодом тока

Почти все светоизлучающие диоды рассчитаны на стандартную силу тока 20 мА. При вычислении сопротивления светодиода по закону Ома используется именно эта величина.

Светодиод, как собственно и любой диод, способен пропускать ток только в одну сторону, для стабильной работы он должен быть постоянным. Источником питания для LED источников света является дроссель, который выдает необходимые характеристики потребляемого тока. Светодиодный кристалл рассчитан на напряжение, колеблющееся от 0,5 до 6 вольт.

На одной подложке может быть размещено несколько LED кристаллов. Сумма показателей напряжения всех кристаллов составит требуемый показатель для такого источника света.

Следует заметить, что в электрофизических значениях светодиодов существует допустимый разброс вольт амперной характеристики (ВАХ), это обусловлено технологией производства. Невозможно вырастить кристаллы с жестко ограниченными показателями. Подгон показателей производится методом калибровки.

Монтаж следует проводить в соответствии с обозначенной полярностью. При неправильном включении светодиод закроется, и работать не будет. Если напряжение превысит предел в 5 вольт, произойдет пробой, что приведет к порче изделия.

Для правильного подключения катод на DIP светодиодах обозначается более короткой ногой, на SMD это будет спил на подложке возле соответствующего контакта.

Интенсивность светового потока, угол рассеивания

Данная характеристика очень важна в освещении, особенно в помещениях. Интенсивность светового потока измеряется в Люменах (Лм). Для сравнения, обычная лампа накаливания в 100 Вт выдает показатель 1000 Лм. Для простого расчета напряжения лед-источника, который заменит лампу накаливания, необходимо вольтаж классики разделить на 8. Примером, лампе в 100 Вт будет соответствовать светодиод мощностью 12 – 12.5 Вт.

Важно осознавать, что рассматриваемый источник имеет одностороннее направление освещения, в то время как обычная лампа накаливания рассеивает свет во все стороны. Светодиоды имеют точечную направленность. Для увеличения угла рассеивания в конструкции применяются специальные линзы. Угол рассеивания колеблется в пределах 20 — 120˚.

Соотношение параметров эффективности разных источников света, приведенных для сравнения:

1. Лампа накаливания – 10 Лм/Вт.
2. Люминесцентная лампа – до 40 Лм/Вт.
3. Светодиод – до 140 Лм/Вт.

Размер кристалла

В общих характеристиках светоизлучающих диодов можно встретить значение размера кристалла. Эта величина измеряется в Милах (mil), 1 mil соответствует 0,0254 мм. Стандартные размеры квадрата кристалла 24×24, 24×40, 35×35 и 40×40 mil. Считается, чем больше его площадь, тем больше потребляемая мощность, при этом снижается нагрев при работе и увеличивается предел перегрузки. Для сравнения размеры 40×40mil соответствуют 1,143 × 1,143 мм и потребляют около 1 Вт.

Естественно, большое значение имеет материал для изготовления и условия, при которых кристалл выращивался. Также значение имеет качество калибровки. Это к тому, что себе дешевле приобретать светодиоды известных брендов, показатели многих китайских лед источников света завышены.

Недобросовестные продавцы зачастую заявляют повышенную мощность. Обратив внимание на размеры кристалла, можно предостеречь себя от приобретения подделки.

CRI (индекс цветопередачи)

Для более ясного понимания этой характеристики, целесообразно ознакомиться с принципами восприятия цветов человеческим глазом. Белый свет включает в себя весь спектр. Попадая на окружающие нас предметы, отражается только та часть спектра, которая соответствует цвету предмета. Естественно, источник с искаженным спектром будет искажать человеческое цветовосприятие.

Для определения степени достоверности передачи цветов при освещении искусственным источником был разработан индекс цветопередачи (CRI). Степени значений индекса цветопередачи расположены в границах 0 – 100. Показатель 100 соответствует солнечному свету и является сравнительным эталоном.

Полноценный индекс CRI, при котором искажение будет минимальным, не должен быть ниже значения 90.

Цветовые характеристики

Свет имеет волновую природу, длина излучаемой волны определяет цвет и измеряется в нанометрах (нм). Человеческий глаз способен воспринимать диапазон от 380 до 760 нм, что соответствует видимому спектру.

Таблица цветовых характеристик

Примечательно, что человеческий глаз имеет наибольшую чувствительность при показателе 555 нм, следовательно, источник с таким параметром будет иметь наибольшую степень освещенности.

Цветовая температура

Данная характеристика выведена по аналогии цветовосприятия разогреваемого металла. Численные пределы размещены в рамках от 800 до 7500 и измеряются в Кельвинах (К). Наиболее низким показателем обладает красный свет – около 800 К, соответственно, наиболее высокий – у холодного синего.

Для освещения применяется белый свет. Цветные светодиоды в основном используются в декоративных и индикационных целях. Белый цвет по критериям цветовой температуры разделяется на три подкатегории:

1. Теплый – 2700 – 3500 К.
2. Нейтральный – 3500 – 5300 К (наиболее сбалансированный для восприятия).
3. Холодный – 5300 – 7500 К.

Максимальная рабочая температура

Рабочая температура — одна из важнейших характеристик светодиода. При работе выделяется большое количество тепла, переизбыток которого может привести для начала к падению интенсивности светоизлучения, а в дальнейшем и к полной порче светодиода. Некоторые сверхяркие кристаллы способны разогреваться до температуры 150˚ С.

Производители ввели понятие «максимальная рабочая температура» для определения пределов температурного режима, в котором работа лед источника будет оптимальной. Значение допустимой температуры обозначаются в общих паспортных данных.

Для борьбы с избыточной температурой применяются алюминиевые и медные термоотводящие радиаторы. Маломощные SMD светодиоды монтируются на плату (подложку), которая также выступает и в роли охладителя. Для улучшенной теплоотдачи место соединения светодиода и радиатора смазывается термопастой.

Срок эксплуатации

Этот параметр указывает на предполагаемую продолжительность работы LED кристалла. Индикационные светодиоды имеют продолжительность работы до 100 000 часов. Для сверхярких источников этот показатель составляет максимум 60 000 часов. Производители из Поднебесной зачастую завышают и этот показатель.

Для продления срока эксплуатации необходимо соблюдать температурный режим работы лед светильника. Другими словами, чем эффективней охлаждение, тем дольше живет источник.

Для наглядного ознакомления рекомендуется посмотреть видео. Автор видео всего за несколько минут лаконично описывает основные параметры и характеристики, которые действительно важны при выборе светодиодов.

Вывод

При выборе светодиодов желательно отдавать предпочтение маркам, зарекомендовавших себя брендов. Стоимость данных источников света значительно выше традиционных, следовательно, срок окупаемости тоже увеличен. Позарившись на дешевое изделие с плохими характеристиками, можно просто выбросить деньги на ветер и, напротив, светодиодные изделия от проверенных производителей обычно отрабатывают заявленный срок. Более того, при приобретении брендовых осветительных приборов на основе LED, как правило, предоставляется гарантия.

Характеристики светодиодов, принцип работы, маркировка, монтаж

Сравнительно недавно в нашу повседневную жизнь вошли светодиоды. И не просто вошли – ворвались. Причем нагло и уверенно. И популярность их растет с каждым днем, что неудивительно. Ведь на сегодняшний день нет более экономичного и компактного источника света. К тому же цветовая палитра получаемого освещения очень разнообразна, что позволяет воплотить в жизнь любую фантазию дизайнера или домашнего мастера. Различные помещения могут быть оформлены так, что захватывает дух. Но мало продумать эксклюзивное освещение. Нужно еще понимать, каким образом воплотить его в жизнь. А это невозможно, не зная характеристики светодиодов. Сегодня мы и будем разбираться в их маркировках, размерах и областях применения.

Разнообразие индикаторных светодиодов – форма может быть любой

Читайте в статье

• 1 Принцип работы и конструктивные особенности светодиодов
• 2 Какие виды светодиодов можно встретить на прилавках
  • 2.1 Есть ли минусы у осветительных светодиодов?
• 3 Основные характеристики LED-элементов
  • 3.1 Ток потребления и его параметр у светодиода
  • 3.2 Номинальное напряжение световых диодов
  • 3.3 Показатели значения сопротивления
  • 3.4 Мощность светодиодных ламп, их световой потока и его угол свечения
  • 3.5 Цветовая температура подобных компонентов
  • 3.6 Наиболее распространенные размеры кристаллов
• 4 Характеристики SMDLED, их маркировки и области применения
  • 4.1 Параметры 2835SMDLED
  • 4.2 Характеристики светодиода 5050
  • 4. 3 Характеристики светодиодов SMD 5730
  • 4.4 Новое слово в линейке SMDLED – элементы «Cree»
• 5 Как можно проверить световой диод мультиметром
• 6 Маркируются ли светодиоды по цвету?
• 7 Буквенная маркировка светодиодной ленты
• 8 Для чего можно самостоятельно использовать световые диоды
  • 8.1 Стабилизирующее устройство питания для светодиодов
  • 8.2 Дневные ходовые огни автомобиля
  • 8.3 Мигающая реклама на фасаде магазина
  • 8.4 Светомузыка для праздничного настроения
  • 8.5 Отвертка-индикатор на LED-элементах
• 9 Каким образом подключаются светодиоды: некоторые схемы
  • 9.1 Рассчитываем номинал сопротивления для светодиода
  • 9.2 Подключение светодиода к сети 220 В: схемы и правила
  • 9.3 Параллельное и последовательное подключение – в чем разница
  • 9.4 Как подключить светодиоды к 12 В
• 10 Подведем итоги

Принцип работы и конструктивные особенности светодиодов

Первые подобные элементы не предназначались для освещения помещений. Их световой поток был настолько слаб, что использовали их только для индикации. Однако инженеры правильно оценили потенциал, вложив в это изобретение массу времени и сил. И результат не заставил себя долго ждать – светодиоды стали развиваться настолько стремительно, что удивили и самих создателей. И вот уже наряду с обычными индикаторами на прилавках можно найти и сверхъяркие светодиоды, характеристики которых превосходят предшественников в разы, даже таких, как галогеновые лампы. А ведь они считались самыми яркими источниками света. Так как же работает подобный кристалл?

Принцип его работы основан на движении отрицательных и положительных частиц, которые под воздействием напряжения перемещаются, создавая световое излучение. Но вряд ли уважаемому читателю захочется вникать во все научные термины, а значит, будем объяснять все понятным простому обывателю языком.

Приблизительный принцип работы светодиода схематически

Конструкция такого светового элемента имеет 3 основные части:

• Катод. В индикаторных диодах со слабым свечением он прекрасно виден. Катод имеет форму флажка;
• Анод. Это тонкий ровный провод;
• Корпус, состоящий из прочной прозрачной или цветной эпоксидной смолы.

Этот небольшой ликбез необходим. Ведь если при сборке схемы на анод подать «минус» а на катод «плюс», то никакого свечения получить не удастся. Если говорить о внешнем виде индикаторных диодов, то анод, требующий подачи положительного заряда, всегда можно определить по более длинной ножке.

Можно увидеть, что у светодиода одна ножка длиннее

Какие виды светодиодов можно встретить на прилавках

Такие световые элементы могут отличаться по множеству признаков, но все же виды их классифицируют по конструктивным особенностям. Их можно отличить по маркировке, в которой указываются следующие обозначения:

• DIP – это как раз индикаторный светодиод с небольшой силой светового потока. Корпус его состоит из эпоксидной смолы и имеет форму цилиндра с выпуклым или впалым верхом, играющим роль линзы. Внутри может быть 1, 2 или 3 кристалла разных цветов. В таком случае и ножек выводов будет больше – 2, 3 и 4 соответственно. Его прямым потомком стал диод «пиранья», который имел повышенную светоотдачу, однако он сильно нагревался и имел большой размер, а потому его производство прекратилось;
• SMD – это уже современные элементы, о которых сегодня мы расскажем подробно. Они имеют малые размеры, но яркость их значительно выше, чем у предшественников. Они используются для осветительных приборов, таких как лампы и светодиодные ленты;
• COB – одно из последних достижений в этой области. Представляет собой пластину, в которой находится множество кристаллов. Такие элементы имеют ровный и яркий свет и используются, помимо простых ламп, в прожекторах;
• «Cree» — сверхъяркие компоненты, которые производит одноименная фирма, не передающая технологию и право изготовления никому. Фонари на таких элементах могут светить на расстояние даже в 2 км.

Светодиоды «Cree» — они очень маленькие

Теперь, поняв какие бывают светодиоды, можно перейти к разбору их положительных и отрицательных качеств.

Есть ли минусы у осветительных светодиодов?

О положительных сторонах таких элементов можно говорить очень долго. Мы постараемся слишком не нагружать уважаемого читателя большим объемом информации, описав все наиболее кратко.

Осветительные приборы на таких элементах очень экономичны – вся потребляемая электроэнергия преобразовывается в световую (нагрева практически нет), что и позволяет повысить их коэффициент полезного действия почти до 100% (для сравнения, КПД лампы накаливания всего 5-15%). Срок их службы обычно около 50000 часов, что может составить от 6 до 10 лет, что создает дополнительную экономию бюджета на приобретении осветительных приборов. Да и отсутствие нити накала вкупе с прочным корпусом создает дополнительную защиту от вибрации.

Многоцветные светодиодные ленты сейчас очень востребованы

Большим преимуществом является пожарная безопасность. Подобные LED-лампы работают при помощи драйверов, которые понижают напряжение, подаваемое на светодиоды. Так же драйвер регулирует и напряжение, не позволяя резкому скачку вывести из строя элементы или создать ситуацию, при которой они могут взорваться.

Что же касается недостатков, то они совсем незначительны. Конечно, раньше стоимость таких осветительных приборов была довольно высока. Но сейчас, если сравнивать цены на светодиодные лампы и стоимость КЛЛ, то они практически сравнялись. Многие считают недостатком то, что светодиодную ленту необходимо подключать через блок питания. Однако, как выяснилось, это скорее достоинство, обеспечивающее безопасность.

Удивительное оформление праздника при помощи светодиодов

Основные характеристики LED-элементов

Как и в любом оборудовании характеристики играют очень важную роль при выборе и приобретении. Сейчас мы рассмотрим основные параметры, на которые следует обратить внимание.

Ток потребления и его параметр у светодиода

Ток светодиодов зависит от их типоразмера, а иногда даже от цвета. Обычно этот параметр имеет значение 0,02 А. Если же в одном корпусе вмонтировано 4 кристалла, то и ток возрастает соответственно, и будет равен 0,08 А.

Полезная информация! Увеличение силы тока способствует быстрому старению элемента. Именно для того, чтобы стабилизировать этот показатель, в современных бытовых LED-лампах и встроен драйвер. При подключении светодиодных лент для этой цели используется блок питания или контроллер.

Лампа ближнего света автомобиля на светодиодах

При самостоятельном монтаже схемы к каждому светодиоду монтируется резистор, который ограничивает величину тока, тем самым защищая его от быстрого выхода из строя.

Номинальное напряжение световых диодов

Как такового понятия напряжения для таких элементов не существует. Лучше воспользоваться другим термином –падение напряжения на светодиоде. Это означает показатель, насколько меньше стало напряжение при прохождении через элемент. Есть усредненные значения этого показателя, которые зависят напрямую от цвета свечения. При синем, зеленом и белом цвете это 3 В, а вот для желтого и красного – 1,8-2,4 В.

При смешении разных цветов светодиодов рождается белый

Показатели значения сопротивления

В целом знать значение сопротивления светодиода не требуется – эта информация ничего не даст. Ведь если он подключен правильно, то оно незначительно, если же нет, то полное. Интересен факт, что сам по себе этот показатель у подобных элементов является динамическим. Это значит, что если добавить напряжения, то сопротивление начнет падать и наоборот.

Мощность светодиодных ламп, их световой потока и его угол свечения

Угол свечения LED-элементов может быть разным. Обычно он варьируется от 20 до 1200. Вообще их основной световой поток более интенсивен в центре, а ближе к краям рассеивается. За счет этого и достигается большая освещенность при меньшей мощности. Если сравнить потребляемую мощность LED и обычной лампы накаливания, то можно увидеть следующую картину.

Мощность лампы накаливания, Вт	Мощность светодиодов, Вт
100	12-12,5
75	10
60	7,5-8
40	5
25	3

Вот такими тусклыми были первые светодиоды

В целом получается, что LED-элементы в 8 раз ярче «лампочек Ильича» при той же потребляемой мощности, или же при одной и той же силе светового потока светодиоды потребляют энергии в 8 раз меньше ламп накаливания.

Цветовая температура подобных компонентов

Гамма цветовых температур подобных элементов достаточно обширна. Для того, чтобы уважаемому читателю было более понятен диапазон, предлагаем ознакомиться с данными в форме таблицы.

Цвет и его температурное обозначение		Температура цвета, К	Примерные области использования
Белый	Теплый	2700—3500	В квартирах, домах и офисах.Этот свет наиболее приближен к дневному и оттенку ламп накаливания
	Нейтральный (дневной)	3500—5300	Рабочие места на производстве. Дает прекрасную освещенность, при этом не искажая цвета предметов
	Холодный	свыше 5300	Уличное освещение. Такой цвет более ярок и интенсивен
Красный		1800	Декоративная и фито-подсветка
Зеленый		—	В качестве фито-подсветки, а так же подсветки предметов в интерьере
Желтый		3300	Так же потолочная в квартире и подсветка рабочей зон кухни
Синий		7500	Декоративная подсветка натяжных и подвесных потолков, стен

Цветовая гамма светодиодов довольно обширна

Наиболее распространенные размеры кристаллов

Размеры чипа измеряются в величине, обозначаемой «mill». Если говорить о привычной нам величине измерения, то 1 mill = 0,0254 мм. Наиболее распространенные размеры, это 24×24, 24×40, 35×35 и 40×40 mill. Для примера кристалл, размером 40×40 mill равен 1,143 х 1,143 мм, а его потребляемая мощность – 1 Вт.

Но наиболее интересно сейчас узнать, что же собой представляют SMD-элементы и какими свойствами они обладают.

В этом светодиоде содержится 50 кристаллов

Характеристики SMDLED, их маркировки и области применения

Такие светодиоды в наше время используются повсеместно. Это не только бытовые и производственные помещения, но и автомобильная промышленность, различная цветомузыка и рекламные щиты. Если посмотреть на любой SMD-компонент, с первого взгляда непонятно, как одинтип отличить от другого. На самом деле это не сложно.

Глядя на маркировку такого светодиода можно сразу узнать его типоразмер, а зная их характеристики несложно высчитать и мощность, к примеру, световой полосы, на которой они установлены. Рассмотрим наиболее распространенные элементы, встречающиеся на российских прилавках.

Ассортимент SMD-светодиодов – это лишь их малая часть

Параметры 2835SMDLED

Для начала необходимо понять, как определить размер по маркировке светодиодов. Все очень просто, если указаны цифры 2835, значит, размер элемента составит 2,8×3.,5мм. Характеристики светодиода 2835 неплохи. Светоотдача такого светового диода составляет 20-24 Люмен, а площадь излучения можно отнести к увеличенной. Интересен и показатель деградации. При 3000 часах работы при температуре в 2400 К такой элемент теряет всего 5% силы светового потока.

Полезно знать! Технические характеристики SMD 2835 позволяют его использование практически во всех областях, где необходимо освещение.

Вот она, лента со светодиодами 2835

Характеристики светодиода 5050

Этот элемент имеет более крупные габариты. Однако это не означает, что его световой поток более сильный, нежели у предыдущего варианта. В его корпусе объединены 3 кристалла, аналогичных SMD 3528 (не стоит его путать с 2835 – они совершенно разные). К примеру, если светоотдача 2835 равна 20-24 Лм, то у 3528 этот показатель всего 6-8 Лм. Но, вернемся к SMD 5050. Его мощность составляет 0,2 Вт, а сила светового потока – 16-18 Лм.

А вот светодиод 5050 чаще используется для таких лампочек

Характеристики светодиодов SMD 5730

Это уже элемент, имеющий более хорошие показатели. Он намного ярче предыдущих, но и потребление его выше. По маркировке понятно, что его размеры – 5.7×3мм. Сила светового потока равна 50Лм при потребляемой мощности 0.6Вт. Сейчас появилось новое поколение таких светодиодов, мощность которых составляет 1Вт. Их маркировка уже выглядит как SMD5730-1.

Максимальная рабочая температура этих элементов 1200 К. При работе в такой температуре в течение 3000 часов деградация элемента составит лишь 1%.

Светодиод 5730 мощнее предыдущих элементов

Новое слово в линейке SMDLED – элементы «Cree»

Эти светодиоды совершенно отличны от моделей, которые нами сегодня рассматривались и превосходят их по многим параметрам. В их линейке несколько модельных рядов, среди которых можно отметить сверхъяркие светодиоды на 3 вольта XQ-E HighIntensity, имеющие достаточно малые размеры – 1,6×1,6 мм. Угол свечения составляет 100-1500, а сила светового потока – 330 Лм. При этом светодиод содержит лишь один кристалл.

Самым маленьким из «Cree» второго поколения, названные производителем «High-Brightness» — это светодиод XHP35, характеристики которого просто поражают. При размерах 3,45×3,45 мм и необходимом напряжении 11-12 В этот элемент вырабатывает силу светового потока свыше 1000 Лм.

О мощности светодиода «Cree» уже ходят легенды

Действительно, характеристики светодиодов «Cree» впечатляют. Компания устанавливает эти элементы на различное оборудование, включая и прожектора на парковках и осветительные приборы на стенах зданий и сооружений. Но интересно и то, что характеристики светодиодов для фонариков ненамного уступают тем, что устанавливаются на уличное освещение.

Как можно проверить световой диод мультиметром

Это сделать несложно. В любом мультиметре есть свой источник питания, который и поможет при проверке. Необходимо выставить переключатель на лицевой панели в положение прозвонки. При этом, если прикоснуться одним щупом к другому должен раздаться звуковой сигнал.

Далее прикасаемся щупами к ножкам диода. Если он не засветился, нужно поменять полярность. Если же и в этом случае ничего не произошло, значит элемент неисправен.

Проверить светодиод мультиметром достаточно легко

Маркируются ли светодиоды по цвету?

Маркировка Российских светодиодов достаточно сложна. Для примера приведем лишь небольшую часть таблицы цветовой маркировки.

Светодиод	Материал корпуса	Цвет свечений	Маркировка
АЛ102А	Металлостекло	Красный	Красная точка
АЛ102В	-/-	Зеленый	Зеленая точка
АЛ102Г	-/-	Красный	3 красные точки
АЛ102Д	-/-	Зеленый	2 зеленые точки
ЗЛ102А	-/-	Красный	Черная точка
ЗЛ102Б	-/-	Красный	2 черные точки
ЗЛ102В	-/-	Зеленый	Белая точка
ЗЛ102Г	-/-	Красный	3 Черные точки
ЗЛ102Д	-/-	Зеленый	2 белые точки
АЛ112А	-/-		Красная полоска
АЛ112Б	-/-		Зеленая полоска
АЛ112В	-/-		Синяя полоска
АЛ112Г	-/-		Красная полоска
АЛ112Д	-/-		Зеленая полоска
АЛ112Е	-/-		Красная точка
АЛ112Ж	-/-		Зеленая точка

Зарубежные элементы маркируются по-разному, в зависимости от страны производителя и фирмы.

Часто маркировка на светодиодной ленте расшифровывается

Буквенная маркировка светодиодной ленты

Светодиодная лента сегодня является действительно мультифункциональной. Ведь она используется не только для подсветки потолков, но и как основное освещение, и как скрытая подсветка рабочей зоны. Да и в качестве ходовых огней она подходит прекрасно.

В маркировке светодиодной ленты присутствуют как буквенные, так и цифровые обозначения. Сейчас разберем на примере, как это расшифровать. Возьмем обычную маркировку –LED-CW-SMD-5050/60 IP68. Первые буквы обозначают источник света, вторые – цвет, в нашем случае белый. Далее идет тип светодиодов и их цифровая маркировка/количество на один метр. И последняя запись после пробела – это класс защиты. Наверняка, если уважаемый читатель заинтересовался световыми диодами, то он немного знаком с маркировками класса безопасности электроприборов. Здесь он идентичен.

При помощи светодиодов возможно любую комнату сделать удивительной

Для чего можно самостоятельно использовать световые диоды

На самом деле из светодиодов можно сделать множество полезных устройств. Здесь все зависит от навыков начинающего мастера радиоэлектроники и его фантазии. Рассмотрим простейшие варианты некоторых приборов, которые под силу сделать своими руками даже не имея никаких навыков.

Стабилизирующее устройство питания для светодиодов

Понятно, что без стабилизатора работать LED-элементы не могут, а значит, нужно его или купить, или смонтировать собственноручно. Самым простым вариантом будет использовать блок питания от сломанного компьютера. Если же это не подходит, то неплоха и гирлянда для елки китайского производства. Ее контроллер позволит вполне сносно обеспечить питанием 15-20 элементов небольшой мощности.

Такой стабилизатор для светодиодов можно заказать в интернете

Дневные ходовые огни автомобиля

Изготовить ДХО? Нет ничего проще. Используем влагозащищенную (IP66 или выше) ленту. Она проклеивается снизу фары или в удобных местах по переднему бамперу. Припаянные к ней провода заводятся в решетку радиатора. Далее следует подключение, согласно схеме автомобиля, к зажиганию. Места спайки лучше всего обработать силиконовым герметиком – это убережет от окисления.

Мигающая реклама на фасаде магазина

Известно, что мигающая реклама привлекает лучше статичной. Здесь все зависит от пожеланий мастера – как засверлить отверстия в щите и расположить светодиоды. А вот с их соединением придется потрудиться. Как рассчитать сопротивление светодиодов, мы рассмотрим чуть ниже, а вот с распайкой будем разбираться сейчас.

Пример самодельной рекламы из светодиодов

Если мы берем в качестве стабилизатора блок от китайской гирлянды, то первым делом нужно посмотреть, какова его мощность и выходное напряжение, а уже исходя из этого, рассчитываем, количество элементов и схему их спайки. Ее лучше зарисовать на бумаге, чтобы не запутаться.

Светомузыка для праздничного настроения

Для нее понадобится специальное устройство, которое и будет подавать импульсы, исходя из такта музыки. Если нет знаний в области радиоэлектроники, то самому его сделать не удастся, придется приобретать. А в остальном все аналогично предыдущему варианту.

Отвертка-индикатор на LED-элементах

Такое устройство потребует некоторых дополнительных деталей, но в итоге его можно будет сделать без особых усилий. Для тех, у кого ее нет, можем предложить схему, для сборки которой потребуется световой диод, емкостное сопротивление, ограничивающее ток и обычный диод VD1 1N4001, который защитит от обратной полуволны.

Схема индикаторной отвертки на светодиодах

Каким образом подключаются светодиоды: некоторые схемы

Основное правило при подключении, это наличие сопротивления. Его задача – не дать, при скачке напряжения, увеличенной силе тока спалить световой диод. Но его необходимо правильно высчитать. Сейчас попробуем понять, как это сделать.

Рассчитываем номинал сопротивления для светодиода

Для правильного расчета сопротивления для светодиода нам понадобится следующая формула:

R=(Uпит-Uпад)/I, где R – необходимое нам сопротивление; Uпит – входное напряжение; Uпад – номинальное напряжение светодиода и I – ток светодиода. Однако стоит помнить, что характеристики светодиода 3 Вт одного производителя могут не совпасть с параметрами идентичного, но изготовленного другой фирмой.

Прожектор на светодиодах с датчиком движения – удобно и экономично

Если же нет желания производить самостоятельно все вычисления, можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Полезно знать! Если производится подключение через блок питания от смартфона или телефона, наличия сопротивлений не требуется.

Подключение светодиода к сети 220 В: схемы и правила

Здесь необходим обычный диод перед источником света. Это значит, что можно, высчитав необходимое количество светодиодов и соединив их последовательно, включить в цепь перед первым из них диод VD1 1N4001. Этого будет вполне достаточно, чтобы избежать обратного пробоя. Однако о сопротивлениях перед каждым из светодиодов забывать нельзя.

Прекрасные ночники на светодиодах для дома

Статья по теме:

Светодиодные настольные лампы для рабочего стола.  Как правильно подобрать прибор, какой интенсивности требуется освещение, где его установить, обзор оригинальных моделей  – об этом и многом другом в специальном материале.

Параллельное и последовательное подключение – в чем разница

Последовательное подключение применяется для компенсации высокого напряжения. Иными словами, если у нас 2 лампы на 127 В, а напряжение в сети 220, мы можем соединить их последовательно, и они будут прекрасно работать. Если же их соединить в параллель, то они просто взорвутся.

На схеме это выглядит так. При последовательном подключении светодиодов анод одного из них соединен с катодом другого. Такая цепь продолжается до тех пор, пока суммарное напряжение светодиодов не совпадет или не приблизится вплотную к напряжению сети.

При параллельном соединении все аноды соединяются между собой, как и катоды.

Статья по теме:

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220в.  В статье подробно рассмотрим плюсы и минусы светодиодов, области их применения. Как правильно выбрать ленты, их виды и средняя стоимость. А также секреты монтажа своими руками.

Как подключить светодиоды к 12 В

Здесь принципиальных различий с подключением светодиодов к сети в 220 В нет. Разница лишь в количестве элементов и расчетах их сопротивлений. Но 12 В все же безопаснее. А значит, если у начинающего мастера нет опыта в подобных делах, лучше потренироваться на подключении светодиодов на 12 В.

Светодиоды на 12 В, как и лента, питаются через такой блок-стабилизатор

Статья по теме:

Из данной публикации Вы узнаете про блок питания 12 В для светодиодной ленты: необходим ли он, для чего служит и как его выбрать, его положительные и отрицательные качества, как рассчитать подобное устройство, как сделать своими руками.

Подведем итоги

Рост популярности светодиодов,несомненно, приведет к тому, что через какое-то время человечество и вовсе откажется от использования люминесцентных и ламп накаливания. Ведь это действительно самый экономичный и безопасный вид освещения. Будем надеяться, что инженеры не остановятся на достигнутом и, возможно, скоро мы увидим новый светодиод, который превзойдет даже продукцию «Cree».

Надеемся, что уважаемый читатель нашел в нашей статье то, что искал. Если у Вас возникли вопросы, наша команда с радостью на них ответит в обсуждениях ниже. А напоследок короткое видео, которое сможет Вас заинтересовать.

Watch this video on YouTube

Параметры светодиоды. Технические характеристики светодиодов. Сравнительные таблицы

Содержание

1. Параметры светодиоды. Технические характеристики светодиодов. Сравнительные таблицы
2. Как определить марку SMD светодиода. Описание, виды и особенности маркировки SMD диодов
   • Что такое smd
   • Корпуса smd элементов
   • Маркировка smd полупроводников
   • Краткие технические характеристики и применение
   • В заключение
3. Сверхяркие светодиоды характеристики. Конструкция мощного светодиода и угол рассеивания света
4. Основные характеристики светодиодов. Классификация светодиодов по их области применения
   • Индикаторные светодиоды
   • Осветительные светодиоды
5. Ток светодиода. Как делают светодиоды
   • Изготовление светодиодов
6. Видео светодиоды. Основные параметры

Параметры светодиоды. Технические характеристики светодиодов. Сравнительные таблицы

Условно все светодиоды можно разделить на две большие группы:

Осветительные это те, которые могут обеспечить световой поток не меньше, чем у традиционных источников света. Некоторые модели даже их превосходят.
К ним можно отнести 4 популярных вида:

• SMD

• COB

• Filament

• PCB STAR

К индикаторным относится dip светодиоды. Рассмотрим сперва их.

Сокращение DIP расшифровывается как Direct In-line Package. Именно их в первую очередь начали массово выпускать в недалеком прошлом.

Трудно представить, но первые неказистые экземпляры для рядовых пользователей стоили от 200$ за штуку.

На сегодняшний день они уже не так распространены, но все же применяются:

• в устройствах индикации

• в панелях электронных приборов

• световых табло

• или елочных украшениях

По форме корпуса они могут быть круглыми, овальными или прямоугольными. Самые популярные типоразмеры с выпуклыми линзами – 3,5,8,10мм.

Напряжение питания 2,5-5В, при токе до 25мА.

Бывают разноцветными и многоцветными (RGB). Это когда в одном корпусе спрятано 3 перехода, а внизу есть 4 вывода.

В электрических схемах все светодиоды обозначаются как обычный диод с двумя стрелочками.

Обратите внимание

Несмотря на малые размеры и свою “древность”, отдельные модели из-за специфической формы корпуса, могут выдать в 1,5-2 раза больше яркости, чем некоторые SMD.

К тому же потребление энергии у DIP меньше чем SMD, да и стоят они дешевле. Однако SMD технология не стоит на месте и с каждым годом их параметры стремительно сближаются.

Вот таблицы с основными техническими характеристиками (сила света, рабочее напряжение, сила тока, угол свечения, цена) для индикаторных светодиодов DIP разных типоразмеров.

А также расшифровка маркировки их названий и обозначений (для просмотра нажмите на соответствующую вкладку):

Данный вид на сегодня является самым популярным. SMD расшифровывается с английского = Surface-Mount-Device.

В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку. Снизу расположены контакты для подключения.

Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности. Поэтому то их и называют ”изделиями поверхностного монтажа”.

Несмотря на одинаковое название “СМД”, в продаже можно встретить модели обладающие абсолютно разными:

О популярности данного типа могут говорить следующие цифры. Общее количество производимых светодиодов SMD, только в одном корпусе 2835, за год составляет несколько миллиардов штук.

Почему они так популярны? Конечно из-за своих достоинств:

• продолжительный срок службы

• ну а самое главное – высокая светоотдача

Именно SMD вид используется в большинстве светодиодных лампочек и светильников.

Таблицы всех технических характеристик наиболее популярных марок светодиодов марки SMD 2835, 3528, 5050, 5730:

COB – Chip On Board. У этого вида большое количество маленьких кристаллов размещено на единой подложке и все это собрано в одном корпусе.

Схема соединения этих кристаллов – последовательно параллельная. Сверху они заливаются люминофором.

По-другому их называют светодиодными матрицами. Их достоинства:

• разнообразная форма сборки светодиодов

Все эти преимущества очень кстати подошли для изготовления ярких и компактных прожекторов. Также КОБы активно применяют там, где нужна акцентированная и декоративная подсветка.

Однако из-за близости расположения кристаллов друг к другу, происходит сильный нагрев корпуса, даже если вы и обеспечите нормальное охлаждение. Поэтому если вам нужна качественная фокусировка, придется использовать силиконовую оптику.
Она стойка не только к высоким температурам, но самое главное выдерживает без последствий огромное количество циклов нагрев-остывание.

На абы какую поверхность COM матрицы ставить нельзя. Ее необходимо предварительно подготовить.

Как определить марку SMD светодиода. Описание, виды и особенности маркировки SMD диодов

Светодиод – полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение. В отличие от ламп накаливания и энергосберегающих, долговечней и энергоэффективней. По исполнению делятся на два основных типа – DIP и SMD (СМД).

Различаются по конструкции корпуса и расположением контактов. В статье мы расскажем про SMD диоды.

Что такое smd

Surface Mounted Device (SMD) – прибор, монтируемый на поверхность. Говоря другими словами, если DIP светодиод имеет длинные контактные ножки и монтируется через отверстия в электрической плате, то СМД аналоги – прямо на плату или в светодиодную ленту, так как имеют маленькие контакты.

Япония – лидер развития технологий светодиодов, СМД диода в частности. Поэтому лучшая продукция у них.

Корпуса smd элементов

Основной тип – пластмассовый корпус прямоугольной формы.

Массовое производство налажено именно для такого типа. Если брать обычные диоды, а не источники света, то там ещё есть корпус металлостеклянный цилиндрической формы. Для нужд именно освещения смысла в таком исполнении нет.

Более важны размеры СМД светодиодного элемента. Их можно узнать по маркировке.

Маркировка smd полупроводников

Четыре цифры в маркировке обозначают длину и ширину в сотых миллиметра. Например, диод 1206 длинной 12 мм и шириной 6 мм.

Приписка RGB обозначает, что светодиод может выдавать один из трех цветов – красный, зеленый или голубой.

Для радиолюбителя обычно достаточно знания этих двух параметров в маркировке СМД диодов.

Краткие технические характеристики и применение

Популярны СМД светодиоды с маркировками 5050, 3528 и 5630 (5730). Именно в светодиодной ленте используются такие SMD кристаллы, благодаря чему получили широкое распространение.

Но других типоразмеров достаточно много. Вот основные из них (краткая характеристика и сферы применения, наиболее распространенных из них):

0603. Мощность 1,9 – 2, 3 ватт. Обычно применяется в приборных панелях автомобиля и в подсветки экрана в некоторых мобильных телефонах.

2835. Мощность 0, 2 – 1. Применяются в LED-лампочках, в карманных и тактических фонариках. Хорошо экономят энергию. Но в основном только белый цвет.

3528. Появился давно. В отличие от 2835 выпускается в разных цветах: теплый и холодный белый, красный, зеленый, желтый и синий.

3014. Мощность 0, 1 Вт. Современные светодиоды. Конкретную сферу применения назвать сложно, в интернете информации мало.

3030. 1,5 — 2, 2 Вт. Для ремонта ЖК и LED телевизоров.

3535. 1-3 Вт. Заняли твердое место на рынке из-за высокой теплоотдачи. Активно применяются в уличном освещении и на производстве.

5050. 0, 2 или 0, 26 Ватт. В сущности, это просто три диода 3528 в одном корпусе. Используется для красивого общего освещения – барах, ресторанах, гостиницах и проч.

5630. 0, 5 Ватт. Лучшее применение в светодиодных лентах. Требуют хорошего охлаждения, потому почти не используются в других сферах.

0805 и 1206 мало распространены. Применяются в основном радиолюбителями или для подсветки телефонов (смартфонов).

5730. Мощность от 0,5 до 1 ватта. Средние характеристики и невысокая цена. Встречается в светильниках всех видов: от декоративного освещения до уличного и промышленного. Один из самых распространенных кристаллов.

Полезное

В заключение

Светодиодные системы сегодня вытесняют лампы накаливания и энергосберегающие аналоги. Промышленники и жильцы домов любят их за низкое потребление электроэнергии и долгий срок службы. Дизайнеры за высокое качество света и безопасность. Радиолюбители за компактность и множество сфер применения. И наиболее популярные типы светодиодов – это SMD (СМД).

Пишите комментарии и делитесь статьей в социальных сетях, если узнали что-то новое и полезное о маркировке или сферах применения осветительных диодов.

Сверхяркие светодиоды характеристики. Конструкция мощного светодиода и угол рассеивания света

Мощные сверхяркие светодиоды устроены почти так же, как и стандартные. Различие состоит лишь в расположении кристаллов. В стандартном диоде они установлены на специальном основании, в ультраярком установочная площадка оснащена теплоотводом. По этой причине прибор может генерировать световой поток 100 Лм.

Компоненты, которые входят в состав мощного полупроводникового осветительного прибора:

1. Корпусным основанием служит металлокерамическая подложка, имеющая высокую теплопроводность. За счет этого достигается минимум теплового сопротивления и корпус кристалла электрически изолирован от теплоотвода.
2. Кристаллы из карборунда.
3. Подложка. Она изготовлена на основе карборунда и алюмонитрида. В результате в кристалле не возникают механические напряжения при смене температуры.
4. Отражатель. Данную функцию выполняет металлический корпус.
5. Линза плавающая. Материал, из которого она произведена, — кварцевое стекло. Линза не закреплена жестко в корпусе. Ее положение сохраняется за счет сцепления с желеобразным герметиком. Благодаря этому исключено появление механического напряжения и выполняется автофокусировка в широком температурном интервале.

Полупроводниковые осветительные приборы отличаются от стандартных углом рассеивания.

Последние излучают свет равномерно во все стороны пространства. Светодиод может иметь угол рассеивания 15-120? Для увеличения указанного параметра используют рассеивающую линзу. Собирательную применяют для сужения угла, например, для создания точечного освещения.

Яркость светового потока диода изменяется в пределах угла. Максимальная освещенность достигается в центре, минимальная — по краям угла рассеивания. Данная характеристика влияет на стоимость светодиода. Например, у прибора, имеющего угол 180 гр, цена выше, чем у светодиода с параметром 60 гр.

Основные характеристики светодиодов. Классификация светодиодов по их области применения

Изначально светодиоды применялись в качестве индикаторов

Элементы led-освещения различаются по области их применения. Основные типы светодиодов: индикаторные и осветительные. Устройства не одинаковы, каждые имеют свои отличительные особенности и технические параметры.

Индикаторные светодиоды

Первый LED-светильник появился в середине прошлого века. Прибор имел тусклое красноватое свечение, небольшую энергетическую эффективность. Несмотря на недостатки, разработки в данном направлении были продолжены. Спустя 20 лет появились варианты с желтым и зеленым оттенком. К началу 90-х сила светового потока достигла 1 Люмена. К началу 2000-х значение достигло уровня 100 Люменов.

В 1993 году японские инженеры представили светодиод синего цвета. Свет устройства стал значительно ярче предшественников. С этого момента на рынке стали появляться устройства с разным свечением – сочетание синего, зеленого, желтого и красного позволяют создавать любой цвет и оттенок.

В настоящее время разработки продолжаются. Появляются новые виды светодиодов. При этом сохраняется низковольтное потребление при увеличении силы светового потока.

Осветительные светодиоды

Первые модели с низкой светимостью (DIP) были пригодны для индикаторной работы (например, в темноте виден выключатель – горит небольшой красный светодиод). Современные устройства позволяют освещать значительные площади – бытовые и промышленные помещения. Мощность светодиода выросла – LED-прибор для фонарика с показателем 3Вт аналогичен лампе накаливания на 25-30Вт. Потребление электроэнергии меньше примерно в 10 раз.

Такие светодиоды получили название осветительные благодаря основной области применения. Используются в лентах, фарах, лампах, других изделиях. Изготавливаются в отдельных корпусах, которые допускают поверхностный монтаж.

Основное отличие – выдают только белый свет холодного или теплого оттенков. Классификация:

• SMD – популярны модели с рассеивающим элементом на 100-130°; подложка для лампы из меди или алюминия, не нагреваются;
• СОВ – более мощные, сверхъяркие, состоят из множества небольших кристаллов, угол рассеивания значительный;
• Filament – обладают самым низким КПД (в сравнении с SMD), часто используются как декоративные элементы, изготавливаются различных размеров и форм.

Исходя из назначения и параметров помещения, выбирают оптимальный вариант. Характеристики осветительных устройств указаны на упаковке и в технической документации.

Ток светодиода. Как делают светодиоды

Светодиоды – это кристаллы, выращенные или наращенные из химических элементов на основе полупроводников. Они помещаются в специальный для каждого вида светодиодов корпус. Технологии изготовления светодиодов разнятся в зависимости от вида светодиода. Изготавливают светодиоды с добавлением различных химических элементов. Среди них полупроводники и не полупроводниковые металлы и их соединения. А также легирующие, то есть придающие составу определенные характеристики, примеси.

Изготовление светодиодов

Процесс изготовления светодиодов выглядит, примерно, следующим образом:

Пластины, служащие в качестве подложки будущих кристаллов светодиодов, помещают в специальную герметичную камеру. Такие пластины изготавливают из удобных для наращивания светодиодов материалов. Например, из искусственного сапфира, у которого подходящая для этого кристаллическая решетка. Прежде всего камеру заполняют смесью газообразных химических веществ на основе полупроводников и легирующих добавок. Затем внутренность такой камеры начинают нагревать. В процессе этого нагрева химические элементы, находящиеся до этого в газообразном состоянии, осаждаются на пластинах.

Процесс длится несколько часов. В итоге на подложке наращивается несколько десятков слоев общей толщиной лишь несколько микрон. Отличие в толщине пластины до и после наращивания не различимо на глаз.

Затем с помощью трафарета на пластину напыляются золотые контакты. После чего ее разрезают на мельчайшие части. Каждая такая часть – это отдельный кристалл светодиода со своими контактами. Размеры ее очень малы. По крайней мере, разглядеть ее в деталях можно лишь под микроскопом.

На следующем этапе готовые кристаллы вставляют в корпус. После того, по необходимости покрывают слоем люминофора. Тип корпуса и количество кристаллов зависят от того, где и как данный светодиод будет использоваться.

Все светодиоды отличаются друг от друга как отпечатки пальцев. То есть нет двух идентичных по своим характеристикам светодиодов. Потому на следующем этапе и происходит сортировка светодиодов по двум-трем сотням параметров. Чтобы отобрать наиболее близкие друг другу по мощности, цветовой температуре и другим характеристикам светодиоды.

В конце концов светодиоды проверяют на работоспособность на испытательных стендах. И лишь затем из них изготавливают светодиодные лампы, ленты или используют в других сферах применения.

Видео светодиоды. Основные параметры

Характеристики светодиодов, обзор предложений и подключение

Эти полупроводниковые приборы отличаются хорошими потребительскими характеристиками при разумной стоимости. Их применяют в быту, для решения коммерческих и производственных задач. Для правильного выбора надо знать не только общие характеристики светодиодов. Пригодятся сведения о современных моделях, электрических схемах рабочих устройств. В этой статье вы найдете ответы на эти и другие практические вопросы.

Чадящий факел и гаснущие от дуновения ветерка свечи выглядят интересно только в компьютерных играх. В реальной жизни Лара Крофт явно отдаст предпочтение универсальному фонарю на светодиодах

Содержание статьи

• 1 Что такое светодиод – принцип действия
• 2 Мир светодиодов: краткий обзор предложений современных производителей
  • 2.1 Индикаторные светодиоды
  • 2.2 Осветительные светодиоды
    • 2.2.1 Плюсы и минусы осветительных светодиодов
• 3 Основные характеристики светодиодов
  • 3.1 Ток потребления
  • 3.2 Напряжение
  • 3.3 Сопротивление
  • 3.4 Мощность светодиодных ламп
  • 3.5 Светоотдача, угол свечения
  • 3.6 Цветовая температура
  • 3.7 Размер чипов, кристаллов, дополнительные критерии качества
• 4 SMD светодиоды, характеристики, отличия популярных серий
  • 4. 1 2835 SMD LED: параметры, особенности применения
  • 4.2 Характеристики светодиодов 5050
  • 4.3 Светодиоды SMD 5730: характеристики, важные нюансы
  • 4.4 Мощные светодиоды Cree
• 5 Проверка светодиода с применением мультиметра
• 6 Маркировка светодиодов по цвету, правила расшифровки кода маркировки светодиодной ленты
• 7 Что можно сделать из светодиодов своими руками?
  • 7.1 Стабилизатор тока для светодиодов
  • 7.2 ДХО из светодиодов
  • 7.3 Мигающие светодиоды
  • 7.4 Светомузыка на светодиодах
  • 7.5 Индикатор напряжения на светодиодах
• 8 Электрические схемы подключения светодиодов
  • 8.1 Подключение к сети 220 В
  • 8.2 Подключение светодиодов к сети питания 12 В

Что такое светодиод – принцип действия

Принцип действия полупроводникового светодиода

На этом рисунке схематично изображено излучение (hv) c длиной волны (Lp) примерно 250 мкм. Оно создано в p-n переходе (полупроводник прямосмещенного типа) при рекомбинационном переходе инжектированных носителей на другой энергетический уровень.

В этой фразе есть несколько общеизвестных слов. Для расшифровки специфических терминов и понятий нужно изучить соответствующий раздел науки. Но на самом деле углубление в физику процесса не имеет практического значения. Вполне достаточно знать, что светодиод – полупроводниковый прибор. Он излучает в видимом диапазоне спектра при пропускании тока ограниченной величины в прямом направлении.

Конструкция и типовые части светодиодаЭлектрическая схема подключения

Мир светодиодов: краткий обзор предложений современных производителей

Первые удачные эксперименты были проведены более ста лет назад. Но только в конце 70-х прошлого века удалось создать образцы, пригодные для коммерческого применения.

Разные комбинации полупроводниковых материалов создают волны определенной длины

Для зеленого цвета применяют AlGaInP (Алюминий-Галий-Фосфид индия). Красный получается с использованием AlGaAs (Алюминий-Арсенид галлия). Долгое время не могли найти комбинацию для синего. Только в 90-х годах был найден подходящий состав, за который авторы получили Нобелевскую премию. Сочетание перечисленных цветов позволило создать белый свет. С этого времени был дан старт массовому внедрению технологий данной категории в разные сферы человеческой деятельности.

Индикаторные светодиоды

Конструкция прибора DIP типа

Для концентрации светового потока функции отражателей выполняет опорная пластина и стенки. Такие приборы выпускают с выпуклыми линзами и прямоугольными торцами диаметром от 3 до 10 мм. Их подключают к источникам питания 2,5-5 В с ограничением по току до 20-25 мА. Угол рассеивания не превышает 140°. Яркость – до 1,1 люмен.

Индикаторные светодиоды ранее применяли для создания фонарей, светофоров, информационных стендов и рекламных табло. В наши дни появились новые модификации полупроводниковых приборов с большей силой света.

Оригинальная подсветка сценических костюмов

На практике пригодятся следующие преимущества индикаторных светодиодов:

• низкая стоимость;
• хорошая защищенность от влаги и других неблагоприятных внешних воздействий;
• безопасные токи и напряжение питания;
• небольшое потребление энергии.

Последний пункт надо дополнить низким выделением тепла. Такие устройства способны функционировать долгосрочно в широком температурном диапазоне без специальных охлаждающих радиаторов.

Осветительные светодиоды

Полупроводниковые приборы SMD, как наиболее распространенные изделия, подробно рассмотрены ниже. Их создают в стандартных размерах на специальной подложке, которая хорошо приспособлена для последующего монтажа на печатную плату.

Излучающее поле лампы, созданное из SMD светодиодов

Для улучшения защищенности полупроводники закрепляют на подложке внутри литого пластикового корпуса. Верхняя полусферическая часть образует линзу, что помогает сузить световой поток.

«Пиранья». Грозное название этой категории подчеркивает высокую эффективность приборов

Следующая группа изделий создана специально для освещения. На подложке размещают синие светодиоды. Сверху – слой люминофора. В данном случае применяют большее количество кристаллов на единицу поверхности по сравнению с технологией SMD. Это позволяет получить сильный световой поток.

Мощную матрицу категории COB (Chip On Board) надо охлаждать. Такие лампы устанавливают в автомобильные фары ближнего и дальнего светаТехнология Chip On Glass («Чип-на-стекле»)

На фото изображены основные стадии производственного процесса:

1. Создается подложка из стекла нужной формы.
2. На ней закрепляют последовательно полупроводниковые кристаллы.
3. Сверху устанавливают слой люминофора.
4. Далее – финишное защитное покрытие.

В цоколе лампочки размещают блок питания, который создает постоянное напряжение с нужной силой тока.

К сведению! При сравнении разных видов изделий надо отметить позитивно ремонтопригодность SMD модификаций. Светодиоды COB при выходе из строя приходится заменять.

Плюсы и минусы осветительных светодиодов

Выяснив, какие бывают светодиоды, надо перечислить их преимущества по сравнению с альтернативными изделиями:

• Лучшие полупроводниковые приборы способны обеспечить более 200 люменов на 1 Вт энергии. Это потребление на 80-85 % меньше по сравнению с типовыми лампами накаливания.
• Качественные светодиодные светильники устойчивы к вибрациям, перепадам напряжения в сети. Долговечность лучших изделий приближается к 100 тыс. часов, что эквивалентно белее чем 11 годам непрерывной эксплуатации.
• Отсутствие ртутных и других вредных соединений вместе с прочной рассеивающей колбой повышает уровень безопасности.

Не забывайте, что в экономический расчет надо включать все сопутствующие расходы. Светодиодные источники, сделанные известными производителями, стоят дорого. Только через несколько лет получится окупить первоначальные инвестиции. Также надо отметить:

• Мерцание при недостаточно качественной сборке блока питания.
• Небольшой угол рассеивания.
• Различные технические характеристики в одной товарной партии.
• Узкий диапазон цветовой температуры, несоответствие параметра паспортным данным.

К сведению! Некоторые недостатки объясняются сомнительным происхождением готовой продукции. Для получения надежных гарантий приходится приобретать изделия известных торговых марок, что увеличивает затраты.          

Основные характеристики светодиодов

Изложенные ниже сведения следует изучить для более точного выбора изделий. В комплексной оценке учитывают следующие факторы:

• параметры источника питания;
• характеристики светового потока;
• потребление электроэнергии;
• долговечность.

Ток потребления

Приборы, которые причислены к индикаторной категории, потребляют не более 20 мА. Мощные осветительные светодиоды – до 300 мА и даже более того. Источник питания и провода должны быть рассчитаны на соответствующие нагрузки.

Следует подчеркнуть необходимость поддерживать стабильный ток светодиода. При незначительном повышении этого параметра меняются характеристики спектра, ускоряется деградация кристалла. Дальнейший рост приводит к разрушению полупроводника.

Чтобы исключить подобные негативные воздействия в цепь питания устанавливают специализированный стабилизатор тока («драйвер»)

Напряжение

Этот параметр определяет падение напряжения на светодиоде при прохождении через него номинального тока. Точная величина указана в техническом паспорте изделия. Значение не является единым даже для одинаковых групп. Так, например, на белом индикаторном светодиоде падение может составить 3 В, а на красном – 1,8 В.

Сопротивление

Минимальное электрическое сопротивление светодиодов заставляет применять в обязательном порядке защитные средства. Для ограничения силы тока при подключении к источнику питания надо обязательно использовать резистор

С применением указанных на рисунке ниже приведен пример, как рассчитать сопротивление для светодиода. Падение напряжения на нем будет составлять 7,2 В:

Uип (постоянное напряжение источника питания) – Uр (падение напряжения на светодиоде) = 9-1,8.

Сопротивление вычисляют по закону Ома:

R=U/I=7,2/0,02=360 Ом.

К сведению! Выбирайте изделие из стандартной номенклатуры с большим значением. Помните о том, что резисторы выпускают в разных классах точности, поэтому разница параметров может превышать 10% в одной партии.

При последовательном подключении складывают падение напряжения на каждом полупроводниковом элементе. Расчеты выполняют по приведенной выше схеме.

Исключите подключение светодиодов параллельно к одному резистору

Значительный разброс параметров полупроводниковых приборов будет сопровождаться разной интенсивностью свечения. Как отмечено ранее, даже небольшое превышение номинальной силы тока значительно ускоряет деградацию, увеличивает риск поломки изделия.

Мощность светодиодных ламп

Падение напряжения на подобных индикаторных светодиодах составляет 2,4 В, а ток – 20 мА

При этих исходных параметрах прибор потребляет 0,048 Вт в час (1,152 Вт – за сутки, 34,56 – за месяц). Но требования возрастают, когда нужно создать достаточно сильный источник света.

Допустим, необходим прожектор мощностью 100 Вт который составляется из полупроводниковых одноваттных матриц с падением напряжения 3 В на каждой. При параллельном подключении понадобится применить источник тока на 33 А (100 × 0,33). Это очень много. Для прокладки сети питания понадобится алюминиевый проводник сечением более 8 мм кв., соответствующий стабилизатор.Разумеется, подобные решения нецелесообразны.

Вместо них применяют такие электрические схемы

Подбирают количество элементов в каждой цепи так, чтобы напряжение питания составляло от 12 до 24 В. Для нашего примера можно применить группы по 8 светодиодов. Подойдет стабилизатор на ток 12×0,33=3,96 А, что не вызовет никаких существенных затруднений и лишних финансовых затрат.

Светоотдача, угол свечения

В наши дни почти забыты оценки эффективности осветительных приборов по мощности. Это правильно, так как «лампочка на 40 Вт» не является достаточно информативным определением. Действительное значение имеет то, какой именно результат будет обеспечен соответствующим устройством. Для этого применяют понятие светового потока. Он определяет количество энергии, которое перемещается волнами соответствующей части спектра через определенную площадь за единицу времени. Параметр измеряется в люменах.

Мощность разных осветительных приборов, Вт	Световой поток, лм
	250	400	700	900	1200	1800	2500
Лампа накаливания	20	40	60	75	100	150	200
Люминесцентная лампа	6-7	10-12	15-17	19-20	26-29	42-50	64-80
Светодиоды	1,5-2,5	4-6	6-8	8-10	11-14	17-19	21-28

К сведению! Современные полупроводниковые приборы способны при потреблении 1 Вт создавать поток света до 140 лм. Это более чем в 10 раз эффективнее по сравнению с классической лампой накаливания.

Этот рисунок наглядно демонстрирует различные углы свечения

Узконаправленные источники применяют в нишах стен, для подсветки отдельных декоративных предметов, функциональных зон. Для увеличения угла рассеивания применяют специализированные линзы. Надо понимать, что наличие дополнительных элементов в оптическом тракте несколько снижает эффективность.

Цветовая температура

Этот параметр указывают на упаковке и в сопроводительной документации

Он характеризует самые мощные составляющие в спектре излучения. Каждый человек по-своему воспринимает волны разной длины, поэтому точные универсальные рекомендации не уместны.

Для корректной оценки надо учитывать коэффициент цветопередачи (обозначение – «CRI»). При значении параметра более 80 можно говорить о хорошем качестве. В ртутных газоразрядных лампах, например, CRI от 40 до 60. Не сложно убедиться на практике в том, как сильно искажаются соответствующими уличными фонарями естественные оттенки.

Размер чипов, кристаллов, дополнительные критерии качества

Для тщательного сравнения продукции разных брендов надо проверять одновременно несколько важных параметров. Допустим, что надо купить мощные светодиоды для фонариков. Характеристики в рекламном объявлении подходят, а цены разумные. Не делайте поспешные выводы.

Убедитесь, что правильно приведены размеры кристалла. Иногда указывают «mil». Но это не привычные миллиметры, а обозначение тысячной одного дюйма. Для перевода используйте коэффициент 0,0254:

35mil×0,0254=0,889 мм.

Современный штангенциркуль с цифровой индикацией выполняет измерения с точностью до 0,01 мм

Один кристалл на мощных светодиодах потребляет до 300 мА в нормальном (долговременном) режиме использования. По количеству этих элементов можно определить суммарные показатели светодиода.

Матрица на 100 Вт

Ответственные производители применяют стандартные равные размеры сторон 30-45 mil. Сомнения возникают при обнаружении меньших габаритов. Такие прямоугольники из полупроводников отличаются меньшими токами потребления (мощностью) на 50% и более того.

Без внимательного изучения подделку сложно отличить от оригинала

Совпадают посадочные размеры, похож внешний вид. Только после включения выясняется, что сила света меньше, либо спектр излучения не тот.

Эти данные помогут сделать правильный вывод:

• Эффективный отвод тепла обеспечивает медь. Основания из алюминия дешевле. Они выполняют свои функции недостаточно качественно, что затрудняет поддержание оптимального температурного диапазона.
• В изделиях известных торговых марок питание к кристаллу подводят двумя и большим количеством проводников из тончайших золотых нитей. Дешевая альтернатива – один медный проводник.
• Современные качественные светодиоды способны выполнять свои функции на протяжении 60 тыс. часов и даже более при температуре +100°C. Недорогие подделки сомнительного качества менее долговечны. Они выходят из строя при нагреве от +60°C до +95°C.

Равномерное свечение кристаллов – признак хорошего качества

SMD светодиоды, характеристики, отличия популярных серий

Конструкция прибора

Эти светодиоды в базовом оснащении защищены от перегрева. Стандартные размеры, форма и расположение выводов упрощают монтаж с применением средств автоматизации. Такой подход позволяет применять современные производственные технологии, снижать издержки.

2835 SMD LED: параметры, особенности применения

В маркировке светодиодов зашифрованы размеры. 2835 SMD – это 2,8 мм глубина и 3,5 мм ширина по максимальным габаритам корпуса

Этот прибор создан с применением полимерных материалов, которые отличаются стойкостью к высокотемпературным воздействиям. Они без повреждений выдержат +240°С. Но такие экстремальные режимы следует исключить, чтобы не повредить полупроводниковый кристалл. Типовая деградация в качественных изделиях этой серии не превышает 5% за 3 тыс. часов. Особенность. Этой серии являются увеличенные габариты контактных элементов для ускорения отвода тепла.

Технические характеристики SMD 2835 приведены в таблице:

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Высота корпуса	мм	0,8
Ток потребления	мА	25; 60; 150; 300
Мощность кристаллов	Вт	0,09; 0,2; 0,5; 1
Падение напряжения	В	3,2

Бытовые лампы

Хорошие технические характеристики светодиода 2835 дополнены демократичной стоимостью. Эти приборы применяют для изготовления недорогих светильников, светодиодных лент.

Характеристики светодиодов 5050

Конструкция и особенности подключения выводов

Изделия этой серии отличаются хорошими показателями при компактных размерах. Именно на их основе в свое время были созданы первые специализированные лампы для автомобильной техники, светодиодные ленты. Разработчикам удалось разместить в небольшом корпусе три кристалла, которые при потреблении 1 Вт способны обеспечить световой поток до 80 лм.

Из этих компонентов были созданы первые «кукурузы», которые полноценно заменяли традиционные лампы накаливания мощностью 80-100 Вт

Уровень деградации за 3 тыс. рабочих часов в этих изделиях был снижен на 20% по сравнению с предыдущим примером (серия 2835). В отдельных модификациях стали применять диоды разных цветов комбинации R-G-B. Применив соответствующие контроллеры, можно организовать раздельное управление работы кристаллами.

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Индекс CRI (цветопередача)	Ra	80-90
Ток потребления	мА	20*3=60
Мощность кристаллов	мВт	210
Падение напряжения	В	3,3
Угол свечения	градусы	125
Световой поток	лм	18

Светодиоды SMD 5730: характеристики, важные нюансы

Эти приборы – развитие популярной серии 5050. В таблице приведены средние данные по изделиям известных брендов с применением цветовой температуры кристаллов на уровне 6 тыс. Кельвинов.

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Световой поток	лм	55
Ток потребления	мА	150
Мощность кристаллов	мВт	210
Падение напряжения	В	3,4
Угол рассеивания	градусов	120

Заметно увеличен световой поток, мощность. Улучшен теплоотвод. Деградация при контрольном времени 3 тыс. часов не превышает 1%. Эти приборы можно применять в схемах с питанием импульсным током (до 170 мА).

К сведению! Несмотря на повышение рабочей температуры, специалисты советуют строго соблюдать границы рекомендованного диапазона. В предельных режимах быстро вырабатывается ресурс.

Размеры светодиодов разных серий

Мощные светодиоды Cree

Если понадобились сверхяркие  светодиоды 3 Вольта надо обратить внимание на продукцию этого производителя из США.

Под брендом Cree выпускают мощные источники света для автомобилей, проекторной техники, стационарных и переносных прожекторов

Характеристики светодиодов Cree серии XM-L:

Параметр	Ед. измерения	Величина (диапазон)
Световой поток	лм	165-300 (максимум- выше 1000 лм)
Ток потребления (номинальный)	мА	700
Мощность	Вт	2
Индекс CRI (цветопередача)	Ra	80-90
Падение напряжения при токе	В/мА	2,9/700; 3,1/1500; 3,35/3000
Угол свечения	градусов	125
Рабочая температура	°C	От -40 до +85

Улучшенные характеристики светодиодов XHP35 подходят для изготовления мощных фонарей

Эти приборы рассчитаны на максимальный ток потребления до 1050 мА, мощность – до 13 Вт. Падение напряжения составляет 11,3В при 350 мА. Коэффициент CRI более 90 обеспечивает отсутствие искажений в цветопередаче.

Для получения таких характеристик сверхяркие светодиоды данной серии были созданы по специальной технологии. Мощное излучение с равномерным распределением в спектре обеспечивают 4 области в одном кристалле. Такое решение позволило уменьшить размеры, увеличило прочность конструкции, устойчивость к механическим воздействиям.

Проверка светодиода с применением мультиметра

Для тестирования этих приборов подойдут те же методики, что и для обычных полупроводниковых диодов. Следует только учитывать большее падение напряжения (от 1,8 В в индикаторных до 11 В – в световых модификациях). При работе надо применять стандартные средства снятия электростатических зарядов, чтобы не повредить p-n переход.

Тестер включают в режим проверки диодов

Соблюдая полярность, касаются щупами выводов. Исправный прибор светится. Расположение анода и катода можно найти в техническом описании конкретного изделия.

Работоспособность светодиода уточнить проще, если в мультитестере есть режим проверки pnp переходов

Для более точной проверки понадобится стабилизированный источник питания.  Мультитестером замеряют ток и напряжение по стандартным схемам (последовательное и параллельное подключение). Далее выясняют соответствие полученных данных с номинальными вольтамперными характеристиками.

Маркировка светодиодов по цвету, правила расшифровки кода маркировки светодиодной ленты

С учетом этого параметра единой системы стандартов не существует. Маркировка светодиодов по цвету непосредственно на корпусе затруднена по причине миниатюрности изделий. Обозначения делают на лентах. Ниже приведена информация о продукции CREE.

Типовое название составлено следующим образом: АААВВВ-СК-0000-ZZZZZ. Первые три буквы («ААА») – это серия. Для рассмотренной выше модификации XM-L будут указано «XML». Следующие три позиции («BBB») – цвет:

• GRN, BLU, RED и другие обозначения понятны в переводе с английского (зеленый, синий, красный соответственно).
• WHT – белый цвет.
• Однако BWT – тоже белый, но в этом варианте речь идет о приборах второго поколения.
• HEW – еще одна модификация белого. Здесь отмечена особой аббревиатурой улучшенные энергетические характеристики прибора.

Далее на позициях «СК»указывают качество цветопередачи:

• Для светильников наружного освещения этот параметр не является определяющим. Такие светодиоды маркируют «01».
• Аббревиатурой L1 обозначают типовые изделия, характеристики которых определяются в технических паспортах.
• При значениях коэффициента цветопередачи CRI от 70; 80; 85; 90 и выше применяют сочетания B1; h2; P1; U1 соответственно.

Что можно сделать из светодиодов своими руками?

Далее приведены проекты, которые можно реализовать с применением этих полупроводниковых приборов. Для индивидуальных коррекций следует изучить актуальный ассортимент производителей.

Стабилизатор тока для светодиодов

Для подключения мощных приборов рекомендуется применять импульсные источники питания

Такая схема пригодится для оснащения автомобиля. При хорошем КПД выделяется немного тепла. Доступно изменение напряжения на входе в широком диапазоне при сохранении функциональности.

ДХО из светодиодов

Такую линейку можно собрать из светодиодов 3Вт. Характеристики современных приборов подойдут для создания надежных и эффективных дневных ходовых огней транспортного средства

В данном случае пригодится длительное сохранение работоспособности устройства в условиях сложной эксплуатации.

Мигающие светодиоды

Все необходимое для успешного создания действующего устройства изображено на этом рисунке

Светомузыка на светодиодах

Эту простую схему можно применить для оснащения мобильной техники. Для питания можно применить аккумулятор на 9В

Индикатор напряжения на светодиодах

Схема точного индикатора напряжения для автомобиля. Здесь предусмотрена компенсация измерений при повышении/уменьшении температуры

Электрические схемы подключения светодиодов

В этой части статьи рассмотрены способы подключения полупроводниковых источников света к сетям питания. Применение следующих правил и рекомендаций предотвратит повреждение и продлит срок службы светодиодов.

Подключение к сети 220 В

Вместо драйвера можно применить такой вариант подключения

Резистор R1 ограничивает силу тока. Конденсатор C1 – гасит колебания. Для расчета характеристик резистора используйте рассмотренный выше алгоритм.

Подключение светодиодов к сети питания 12 В

Эта схема подойдет для подключения светодиодов общей мощностью до 1 Вт

Она обеспечивает ток потребления до 245 мА, напряжение от 12 до 24 В. Исходя из приведенных параметров выбирают подходящие светодиоды.

Если понадобилась дополнительная информация – пишите вопросы в комментариях к статье. Там же оставляйте свои предложения, приводите примеры удачных проектов.

Видео с пояснениями монтажа мощных светодиодов:

Watch this video on YouTube

Обсудить0

Предыдущая

ОсвещениеСхема подключения проходного выключателя с 2х мест: порядок выполнения монтажных работ

Следующая

ОсвещениеКак сэкономить на качестве: розетки и выключатели, лучшие бренды производителей

Виды SMD светодиодов.

Расшифровка маркировки.

Теоретически все светодиоды можно классифицировать по видам и типам, а вот практически…..Быстрое развитие «светодиодного» рынка выбросило в продажу большое кол-во типов, видов и подвидов светодиодов, да и производители зачастую  ведут собственную классификацию, поэтому однозначно классифицировать светодиоды получается слегка проблематично. А если не существует научно обоснованной системы классификации LED, то мы постараемся в нашей статье рассказать про типы и виды светодиодов, опираясь на собственный опыт работы с LED продукцией, а также на опыт и знания наших коллег по рынку.

​Грубо говоря, светодиоды можно разделить на два типа: осветительные и индикаторные.

Индикаторные светодиоды

Осветительные светодиоды

Осветительные светодиоды — это те, которые могут обеспечить световой поток, как у традиционных источников света или даже превзойти его. К ним можно отнести 4 популярных вида: SMD, COB, Filament и PCB STAR.

Но мы подробно остановимся на самых-самых популярных  осветительных светодиодах — SMD

SMD переводится с английского = Surface-Mount-Device (устройство для поверхностного монтажа). В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку. Снизу расположены контакты для подключения. Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности. Поэтому их и называют «изделиями поверхностного монтажа».

Их популярность – это следствие малой стоимости, высокой надежности, продолжительного срока службы, ну а самое главное – высокой светоотдачи. Именно SMD вид используется в большинстве светодиодных лампочек и светильников.

Как расшифровать маркировку SMD?

 Цифрами обозначены горизонтальные размеры корпуса smd светодиодов – длина и ширина в сотых миллиметра.  Например, светодиод smd 5050 имеет размеры 5.0х5.0 мм, а 3528 – 3.5х2.8 мм. Технические же характеристики можно узнать только из сопроводительной документации или у продавца-консультанта.
 

Рассмотрим подробно все типы SMD светодиодов

Тип	Размер корпуса,  мм	Кол-во  кристаллов	Мощность, Вт	Световой поток,  ЛМ	Рабочий ток,  мА	Температура  эксплуатации	Угол  свечения	Цвет свечения
3528	3.5х2.8	1 или 3	0.06 или 0.2	0. 6 — 5.0	20	-40…+85	120 — 140	белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB
5050	5.5х1.6	3 или 4	0.2 или 0.26	2 — 14	60 или 80	-20…+60	120 — 140	белый, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, RGB,  WRGB
5630	5.6х3.0	1	0.5	57	150	-25…+85	120	холодный, нейтральный, теплый
5730	5.7х3.0	1 или 2	0.5 или 1	50 или 158	150 или 300	-40…+65	120	холодный, белый, нейтральный, теплый
3014	3. 0х1.4	1	0.12	9 — 11	30	-40…+85	120	холодный, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный, оранжевый
2835	2.8х3.5	1	0.2 или 0.5 или 1	20 или 50 или 100	60 или 150 или 300	-40…+65	120	холодный, нейтральный, теплый

SMD 3528

SMD 3528 может быть однокристальным (белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный) или трехкристальным (RGB). Кристаллы для защиты от окружающей среды заливаются прозрачным компаундом или компаундом с добавлением люминофора, выравнивающего цветовую характеристику диода.  

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 светодиодных лент.

Примеры товаров с SMD3528
Светодиодная лента 4.8Вт 60LED 240Lm 12V IP22 (цвет желтый)
Светодиодная лента 4.8Вт 60LED 240Lm 12V IP65 (цвет зеленый)
Светодиодная лента 9.6Вт 120LED 480Lm 12V IP65 (цвет синий)



SMD 5050

SMD 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 однокристальный smd 3528. Кристаллы также защищены компаундом с люминофором или без него.

SMD 5050 наиболее популярен и используется 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. 

Примеры товаров с SMD5050

Светодиодная лента 14.4Вт 60LED 840Lm 12V IP33 6500K (холодный белый) Oreol

Светодиодная лента влагозащищенная 14.4Вт 60LED 840Lm 12V IP65 6500K (холодный белый) OREOL
 

SMD 5630 и 5730

SMD 5630 представляет собой однокристальный мощный прибор, 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. 

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.

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

Примеры товаров с SMD5630 и SMD5730
Светодиодная линейка 25Вт SMD5630-72LED 2500Lm 12V IP33 6000K (холодный белый) OREOL
Комплект Alluminium Sanan 5730 520*12/0.5W*16chips 32W-3500Lm 5000K PF:0.75 AC:160-265V DC:105V 280mA

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.

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

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). 

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.

Примеры товаров с SMD2835 

Светодиодная лента 9.6Вт SMD2835-120LED 820Lm 12V IP33 6500K (холодный белый) OREOL

СД лента 19Вт SMD2835-240LED 1900Lm 12V IP33 4000K (нейтральный белый) OREOL
Светодиодная лента 9.6Вт SMD2835-120LED 800Lm 12V IP33 СИНИЙ OREOL


*

Вообще 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.

Для справки: общая светодиодная технология существует не так уж и давно. Первый светоизлучающий диод видимого спектра был изобретен в 1962 году в General Electric. Первые светодиоды стоили более 200 долларов за диод и до 70-х годов единственным цветом, который мог создавать светодиод, был красный. Использование светодиодов в лампочках является довольно. Первые массовые установки светодиодного освещения произошли всего за последние несколько лет, и технология постоянно совершенствуется

Светодиод белый характеристики. Существуют следующие основные характеристики светодиодов:

Содержание

1. Светодиод белый характеристики. Существуют следующие основные характеристики светодиодов:
2. Выводные светодиоды характеристики. Цветовая температура LED-источников
3. Основные характеристики светодиодов. Характеристики светодиодов
   • Рабочий ток светодиодов
   • Напряжение светодиодов
   • Мощность светодиодов
4. Ик светодиоды характеристики. Светодиоды инфракрасного излучения
   • Технические характеристики
   • Направления по развитию инфракрасных светодиодов
   • Применение
   • Мнение практиков
5. Характеристики осветительных светодиодов. Классификация светодиодов по их области применения
   • Индикаторные светодиоды
   • Осветительные светодиоды
6. Как узнать ток потребления светодиода. Как определить параметры светодиода по внешнему виду?

Светодиод белый характеристики. Существуют следующие основные характеристики светодиодов:

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.

Цветовая температура.

Рис.3 Шкала световых температур

Цветовая температура используемых светодиодов: 2500 Кельвинов- 9500 Кельвинов.

2500-3000 Кельвинов: теплый белый свет. (warm white или сокращенно WW) Он ближе к лампам накаливания.
4000-5000 Кельвинов: нейтральный белый свет.( white neutral или сокращенно NW)
6500-9500 Кельвинов: холодный белый свет. (cold white или сокращенно CW)

По источникам независимых исследований, именно нейтральный белый свет является наиболее комфортным для офисной работы, и в нем предметы становятся наиболее четкими.Нашей компание 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).

Рис.4 Маломощные индикаторные светодиоды

Рис.5 Маломощные smd (slt) светодиоды

Средней мощности: 0,5-3 Вт (100-700 мА).

Рис.6 Светодиоды SEOULSEMICONDUCTOR, Корея, 0,5 Вт (150 мА)

Рис.7 Светодиоды Epistar , Тайвань, 1 Вт , 300 мА

Рис.8 Светодиоды NICHIA, Япония, 1 Вт, 300 мА

Большой мощности: более 3-х Вт (1000 мА и более).

Выводные светодиоды характеристики. Цветовая температура LED-источников

Одним из важных параметров светодиодных источников является температура свечения. Единицы измерения этой величины – градусы Кельвина (К). Следует отметить, что все источники света по температуре свечения разделяют на три класса, среди которых теплый белый имеет цветовую температуру менее 3300 К, дневной белый – от 3300 до 5300 К и холодный белый свыше 5300 К.

Обратите внимание! Комфортное восприятие человеческим глазом светодиодного излучения непосредственно зависит от цветовой температуры LED-источника.

Цветовая температура обычно указывается на маркировке светодиодных ламп. Она обозначается четырехзначным числом и буквой К. Выбор LED-ламп с определенной цветовой температурой напрямую зависит от особенностей применения ее для освещения. Предложенная ниже таблица отображает варианты использования светодиодных источников с разной температурой свечения:

Цвет свечения светодиодов	Цветовая температура, К	Варианты использования в освещении
Белый	Теплый	2700-3500	Освещение бытовых и офисных помещений как наиболее подходящий аналог лампы накаливания
Нейтральный (дневной)	3500-5300	Отличная цветопередача таких ламп позволяет применять их для освещения рабочих мест на производстве
Холодный	свыше 5300	Используется в основном для освещения улиц, а также применяется в устройстве ручных фонарей
Красный	1800	Как источник декоративной и фито-подсветки
Зеленый	—	Подсветка поверхностей в интерьере, фито-подсветка
Желтый	3300	Световое оформление интерьеров
Синий	7500	Подсветка поверхностей в интерьере, фито-подсветка

 

Волновая природа цвета позволяет выразить цветовую температуру светодиодов, используя длину волны. Маркировка некоторых светодиодных приборов отражает цветовую температуру именно в виде интервала различных длин волн. Длина волны имеет обозначение λ и измеряется в нанометрах (нм).

Источник: https://mdmstroyproekt.ru/novosti/krasnyy-svetodiod-harakteristiki-sushchestvuyut-sleduyushchie-osnovnye-harakteristiki

Основные характеристики светодиодов. Характеристики светодиодов

Основные характеристики светодиодов подразделяются на электрические и световые. С одной стороны, электрические – это рабочий ток, напряжение, мощность. С другой стороны, световые характеристики светодиодов – световой поток, сила света (эффективность). А также цветовая температура, габариты и угол рассеивания.

Рабочий ток светодиодов

Светодиоды работают только от определенной силы тока. Эта характеристика наиболее важна для работоспособности светодиода. Даже небольшое превышение рабочей силы тока приведет к быстрой деградации светодиода. А в результате выходу его из строя. Чуть более высокое превышение силы тока ведет к мгновенному перегоранию светодиода.

Ток светодиодов, несомненно, зависит от их мощности. Более мощные светодиоды работают на более высоком токе. В светодиодных лампах и светильниках устанавливаются драйвера. Они ограничивают ток именно до тех параметров, которые нужны для светодиодов, установленных в этих приборах. Часто требуется подключить светодиод отдельно. В этом случае необходимо знать его характеристики. Для того чтобы ограничить ток соответствующим драйвером, токоограничивающим резистором или конденсатором.

Напряжение светодиодов

Рабочее напряжение светодиодов зависит от полупроводников и других химических элементов, использованных при изготовлении этих светодиодов. Применение разных типов материалов для изготовления существующих видов светодиодов ведет к излучению света различных цветов. То есть рабочее напряжение можно определить по цвету светодиода. Иначе говоря, светодиоды разных цветов имеют разное рабочее напряжение.

Для питания светодиодных лент и светильников обычно используются драйвера или блоки питания. Как правило у них на выходе 12 вольт постоянного тока. К примеру. От такого источника можно запитать цепочку из последовательно соединенных светодиодов с рабочим напряжением 3 вольта. Исключим в этом примере падение напряжения на токоограничивающем резисторе. Безусловно, такая последовательная цепь может состоять только из четырех светодиодов. Пятый светодиод, если включить его в эту цепь, работать не будет. Каждый из светодиодов, грубо говоря, забирает из 12 вольт питания по 3 вольта.

Эту характеристику светодиода называют напряжением падения. В данном случае у каждого из светодиодов напряжение падения составляет 3 вольта. Другими словами. Падение напряжения – это напряжение, возникающее на выводах светодиода при протекании через него прямого рабочего тока. Эту характеристику иногда и называют рабочим напряжением светодиода. Хотя, строго говоря, таких характеристик, как напряжения питания или рабочее напряжение, у светодиода нет. Как впрочем и у любого диода.

Мощность светодиодов

Мощность светодиода зависит от его рабочего тока и падения напряжения на нем. Падение напряжения разных светодиодов колеблется в диапазоне, примерно, 1,5 – 4 вольта. Рабочий ток индикаторных и маломощных светодиодов обычно составляет 15 – 20 мА. Ток мощных осветительных светодиодов может быть 150, 350, 750 мА и доходить до 1А.

Часто для повышения яркости светодиода используют повышение его рабочего тока до очень больших величин. При этом необходимо помнить.  Применение для светодиодов такого большого тока ведет к их чрезмерному нагреву. А также быстрой деградации и выходу из строя. Хотя этого можно избежать. При условии, что питании светодиодов большим током, для повышения их яркости, использоваться система охлаждения. Для этого применяются достаточно массивные радиаторы из алюминия или даже меди. Более того, в некоторых случаях применяется принудительный обдув воздухом с помощью вентилятора-кулера. Хорошее охлаждение светодиодов при их работе на большом токе снижает риск потери их работоспособности. Однако, но не исключает его совсем.

P=U×I

Чтобы определить мощность (P) светодиода необходимо умножить напряжении (U) на силу тока (I). К примеру, мы возмем максимальные для светодиодов 4 вольта и 1 ампер. В результате мы получим самый мощный светодиод мощностью 4 Ватта. Безусловно, это будет осветительный светодиод. Несомненно, работающий от тока с не характерной, искусственно завышенной для светодиодов, силой.

Поэтому нужно понимать. Если разговор идет о 10 ваттном или даже 100 ваттном светодиоде. Несомненно, имеется в виду лампа или светильник. Они состоят из нескольких штук или десятков штук светодиодов. Или же речь идет о светодиодной сборке, например, COB типа. Иными словами, 100 кристаллов-светодиодов, каждый мощностью 1 Ватт, припаиваются на единую плату. И все это заливается слоем люминофора. Так и получается светодиод мощностью 100 Ватт.

Ик светодиоды характеристики. Светодиоды инфракрасного излучения

Светодиоды, как и любые другие приборы освещения, на сегодняшний день имеют большое разнообразие форм и цветов. Они могут выдавать световой поток любого оттенка. Что касается инфракрасных светодиодов, то их излучение находится на границе восприятия глаз человека. Данная особенность влияет на сферу их применения.

Светодиоды инфракрасного излучения

Технические характеристики

Они могут вырабатывать волны в диапазоне 0,74 – 2 000 мкм. Свет в этих границах – понятие условное, но это и не излучение. Данный спектр доступен не всем людям.

Исходя из вышесказанного, стандартные характеристики светодиодов к ним не подходят. Тут больше применимы такие параметры, как:

1. Мощность генерируемого излучения.
2. Интенсивность светового потока. С помощью данного параметра излучающая система собирает и направляет излучение. Измеряется в ваттах и стерадианах.

Многие виды деятельности не нуждаются в постоянной подаче энергии, поэтому становится возможным генерировать импульсный сигнал. При помощи схемы можно значительно увеличить мощность.

Направления по развитию инфракрасных светодиодов

Производители постоянно сталкиваются со следующими проблемами: чтобы создать мощный диод, нужен большой кристалл, но, к сожалению, цена в этом случае значительно вырастает. При скреплении двух кристаллов в один увеличивается зона нерабочей площади, что влечет за собой потерю мощности. При работе мощного диода выделяется большое количество энергии, а соответственно и тепла, что ведет к перегреву схемы.

Светодиоды различного спектра

Есть следующие варианты решения таких проблем:

1. На данный момент возможно делать кристаллы размером до 1 мм2. Это позволяет увеличить силу тока за счет уменьшения сопротивления.
2. Постоянно идет разработка более новых и современных отражателей. Их КПД значительно больше. Они собирают излучение боковых граней и направляют его в центр.
3. Также все время проводится работа над оптическими системами с большим коэффициентом преломления. Они позволяют собрать в одно целое излучение с боков рассеивателя.

Применение

Силы, потраченные на ликвидацию проблем, описанных выше, уходят не напрасно. Светодиоды инфракрасного излучения отдельно не используются. Их применяют в составе других схем и оборудований, сфера использования которых все увеличивается. Именно поэтому нужны диоды, мощность которых становится больше, а цветовой спектр расширяется.

Наиболее распространено применение светодиодов для работы в темное время суток. Рассмотрим прибор ночного видения. Чем мощнее в нем будет светодиод, тем больше радиус возврата полноценного изображения. Но здесь еще можно применить импульсы, чего не скажешь про

Высококлассные продукты цифровой техники диктуют спрос на рынке. Они используются человеком каждый день. В 2007 г. опция ночной съемки была большой редкостью, а сейчас она – неотъемлемая часть техники. Все это благодаря развитию инфракрасных светодиодов.

Применение инфракрасного излучения в аграрной промышленности

Мнение практиков

Высококвалифицированные инженеры связывают эти результаты с определенной проблемой. Потому как достижение высокой мощности сопровождается перегревом. Малейший сбой в работе системы ведет к потере эффективности прибора и даже выходу из строя кристалла.

Применяя импульсную систему, нужно придерживаться постоянного напряжения. Малейшее отклонение от нормы приведет к некачественному излучению. К таким системам нужно относиться очень трепетно и обслуживать регулярно.

Сфера применения светодиодов будет постоянно расширяться, так как спрос на такие приборы растет с каждым днем, а характеристики со временем улучшаются. Основную нишу по продаже этой продукции на рынке заняли китайцы. Их инфракрасные светодиоды не всегда качественные. Остается надеяться, что рыночная конкуренция со временем заставит продукцию подешеветь, а качество ее будет только расти.

Источник: https://proremont-dom.ru/novosti/harakteristiki-svetodioda-kak-delayut-svetodiody

Характеристики осветительных светодиодов. Классификация светодиодов по их области применения

Изначально светодиоды применялись в качестве индикаторов

Элементы led-освещения различаются по области их применения. Основные типы светодиодов: индикаторные и осветительные. Устройства не одинаковы, каждые имеют свои отличительные особенности и технические параметры.

Индикаторные светодиоды

Первый LED-светильник появился в середине прошлого века. Прибор имел тусклое красноватое свечение, небольшую энергетическую эффективность. Несмотря на недостатки, разработки в данном направлении были продолжены. Спустя 20 лет появились варианты с желтым и зеленым оттенком. К началу 90-х сила светового потока достигла 1 Люмена. К началу 2000-х значение достигло уровня 100 Люменов.

В 1993 году японские инженеры представили светодиод синего цвета. Свет устройства стал значительно ярче предшественников. С этого момента на рынке стали появляться устройства с разным свечением – сочетание синего, зеленого, желтого и красного позволяют создавать любой цвет и оттенок.

В настоящее время разработки продолжаются. Появляются новые виды светодиодов. При этом сохраняется низковольтное потребление при увеличении силы светового потока.

Осветительные светодиоды

Первые модели с низкой светимостью (DIP) были пригодны для индикаторной работы (например, в темноте виден выключатель – горит небольшой красный светодиод). Современные устройства позволяют освещать значительные площади – бытовые и промышленные помещения. Мощность светодиода выросла – LED-прибор для фонарика с показателем 3Вт аналогичен лампе накаливания на 25-30Вт. Потребление электроэнергии меньше примерно в 10 раз.

Такие светодиоды получили название осветительные благодаря основной области применения. Используются в лентах, фарах, лампах, других изделиях. Изготавливаются в отдельных корпусах, которые допускают поверхностный монтаж.

Основное отличие – выдают только белый свет холодного или теплого оттенков. Классификация:

• SMD – популярны модели с рассеивающим элементом на 100-130°; подложка для лампы из меди или алюминия, не нагреваются;
• СОВ – более мощные, сверхъяркие, состоят из множества небольших кристаллов, угол рассеивания значительный;
• Filament – обладают самым низким КПД (в сравнении с SMD), часто используются как декоративные элементы, изготавливаются различных размеров и форм.

Исходя из назначения и параметров помещения, выбирают оптимальный вариант. Характеристики осветительных устройств указаны на упаковке и в технической документации.

Как узнать ток потребления светодиода. Как определить параметры светодиода по внешнему виду?

Самый легкий путь – это узнать характеристики светодиода по его внешнему виду. Для этого достаточно набрать в строке поисковой системы такую фразу: «купить светодиод». Далее из предоставленного списка следует выбрать наиболее крупный интернет магазин и найти соответствующий раздел каталога. После чего внимательно просмотреть все имеющиеся позиции и если вам улыбнется удача, то вы найдете то, что ищете. Как правило, в серьёзных интернет-магазинах, где продаются радиоэлектронные элементы, на каждую позицию имеется соответствующая документация, даташит или приводятся основные характеристики. Сопоставив по внешнему виду имеющийся светодиод с тем, что в каталоге, можно таким образом узнать его характеристики.

Следующим подходом пользуются более опытные электронщики. Однако в нем нет ничего сложного. Преимущественное большинство светодиодов разделяется на индикаторные и общего назначения. Индикаторные, как правило, менее ярко светят, чем остальные. Это и понятно, ведь для индикации очень яркий свет не нужен. Индикаторные светодиоды применяются для сигнализации работы различных электронных устройств. Например, при включении в розетку, они показывают, что устройство находится под напряжением. Они встречаются в чайниках, ноутбуках, выключателях, зарядных устройствах, компьютерах и т.п. Электрические параметры их вне зависимости от внешнего вида следующие: ток – 20 мА = 0,02 А; напряжение в среднем 2 В (от 1,8 В до 2,3 В).

Светодиоды общего назначения светят ярче предыдущих, поэтому могут использоваться в качестве осветительных приборов. Однако для индикации тоже пойдут, если снизить ток. Как ни странно, но преобладающее большинство и таких светодиодов имеют значение номинального тока потребления тоже 20 мА. А вот напряжение их может находиться в пределах от 1,8 до 3,6 В. В этом классе находятся и сверхяркие светодиоды. При том же токе напряжение у них, как правило выше – 3,0…3,6 В.

В целом светодиоды подобного типа имеют стандартный размерный ряд, основным параметром которого есть диаметр круга линзы или ширина и толщина стороны, если линза прямоугольной формы.

Диаметр линзы, мм: 3; 4,8; 5; 8 и 10.

Стороны прямоугольника, мм: 3×2; 5×2.

Источник: https://dekor-i-interer.ru-land.com/novosti/svetodiod-tok-kak-opredelit-tok-svetodioda

Цветовые характеристики светодиодов — Цветовая температура

Общая информация о лампочке, технологии

12 марта 2018 Денис Оставить комментарий

Сегодня на рынке освещения представлено множество различных светодиодов. Разнообразные характеристики светодиодов включают, помимо прочего, цвет света или длину волны излучения, а также интенсивность света.

Эти цветовые характеристики являются результатом множества факторов, влияющих на производственный процесс. Такие факторы, как состав полупроводника, используемая технология изготовления и герметизация, также важны для определения внешнего вида светодиода.

Цвета светодиодов

Цвет является фундаментальной характеристикой светоизлучающих диодов (СИД). Первоначально для этих светильников было доступно ограниченное количество цветов. Вы могли найти только красные светодиоды.

Однако по мере развития технологий материалы и цвета светодиодов значительно улучшились.

Цветовые характеристики светодиодов: Цветовая температура

Одним из важных аспектов цветового восприятия является цветовая температура, которая показывает, насколько холодным/голубоватым или теплым/желтоватым кажется белый свет. Коррелированная цветовая температура CCT (сокращенно CCT) на самом деле представляет собой метрику, коррелирующую внешний вид источника света с предварительно нагретым теоретическим внешним видом темного/черного тела. Когда тело черного цвета нагревается, оно становится красным, оранжевым, белым и, наконец, синим. Значение CCT источника света, выраженное в градусах Кельвина (К), представляет собой температуру, при которой горячее черное тело точно соответствует цвету исследуемого источника света. Он символизирует цвет излучаемого света, а не освещенных объектов.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ О ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Что такое индекс цветопередачи (CRI)?

Показатели Представление цветов имеет множество различных форм, включая системы на основе эталонов, системы на основе цветовой гаммы и системы, построенные на сложных моделях отображения цветов.

CRI относится к показателю точности (насколько «истинен» определенный источник света по отношению к эталонному источнику), но он не затрагивает проблему цветовой привлекательности и различения.

УЗНАТЬ ОБ ИНДЕКСЕ ЦВЕТОПЕРЕДАЧИ

Цветность и цвета светодиодов

Цветность относится к объективной интерпретации качества цвета независимо от его яркости. Он состоит из двух отдельных параметров, часто описываемых как цветность (s) и оттенок (h). Для указанного CCT источник света с положительным значением Duv имеет цветность, которая падает выше геометрического места черного тела (выглядит слегка зеленоватым), в то время как источник с отрицательным значением Duv имеет цветность, которая падает ниже геометрического места черного тела (выглядит слегка зеленоватым). слегка розоватый).

Влияние падения напряжения на светодиодах

Падение напряжения на светодиодах часто составляет от 2 до 4 вольт. Фактическое напряжение, возникающее на двух клеммах, сильно зависит от типа используемых светодиодов/материалов и влияет на цвет рассматриваемого светодиода.

Как и ожидалось, кривая напряжения светодиода в целом напоминает характеристику прямого диода. Но как только диод включается, напряжение становится относительно ровным для различных уровней прямого тока.

Характеристики светодиодов: сводка

В следующей таблице приведены общие сведения о цветовых характеристиках светодиодов.

Диапазон длин волн в морских милях	Цвет светодиода	Напряжение (В) при 20 мА	Тип материала
Ниже 400	УФ (ультрафиолетовый)	от 3,1 до 4,4	AIN, AlGaN, AlGanP
от 400 до 450	Фиолетовый	от 2,8 до 4,0	GaP,AlGalnP
от 450 до 500	Синий	от 2,5 до 3,7	InGaN
от 500 до 570	Зеленый	от 1,9 до 4,0	GaP, AlGalnP
от 570 до 590	Желтый	от 2,1 до 2,2	GaAsP, AlGalnP
от 590 до 610	Оранжевый или янтарный	от 2,0 до 2,1	GaAsP, AlGalnP
от 610 до 760	Красный	от 1,6 до 2,0	AlGaAs, GaAsP, AlGalnP

 

Ниже 760

Инфракрасный

Ниже 1,9

GaAs, AlGaAs

 

Помимо цвета светодиода, следующие основные характеристики светодиодов:

• Значение силы света (обозначается как Iv)
• Характеристики тока и напряжения
• Обратное напряжение
• Угол обзора

Характеристики светодиодов для срока службы

Интенсивность света светодиодов не уменьшается со временем. Это означает, что светодиоды имеют определенный срок службы. Эта спецификация помогает определить применение различных типов светодиодов. Характеристики светодиодов определяются по следующим формулам.

L _70%  = время, необходимое для 70-процентного освещения (это также известно как поддержание светового потока)

L _50%  = время, необходимое для 50-процентного освещения (также известное как сохранение светового потока)

Примечание. В соответствии со стандартами для светодиодов ваши светодиоды не должны демонстрировать каких-либо значительных изменений цветности.

Эти цифры объясняются тем, что 70-процентное сохранение светового потока соответствует 30-процентному снижению светоотдачи. Это приблизительное пороговое значение, необходимое для обнаружения постепенного снижения светоотдачи.

ЦветностьЦветовые характеристики светодиодовИндекс цветопередачи (CRI)?Характеристики светодиодовЦвета светодиодовТехнические характеристики светодиодовСветодиоды 9Характеристики светодиодов 0000 » Примечания по электронике

Как и все другие электронные компоненты, светоизлучающие диоды, светодиоды имеют свои характеристики, кратко изложенные в спецификациях.

Поймите, что они означают.

---

Учебное пособие по светоизлучающим диодам Включает:
Светодиод Как работает светодиод Как делают светодиод Технические характеристики светодиодов срок службы светодиода светодиодные пакеты Светодиоды высокой мощности/яркости Технология светодиодного освещения Органические светодиоды, OLED

Другие диоды: Типы диодов

---

При выборе светодиодов необходимо понимать технические характеристики, чтобы можно было выбрать оптимальную часть светодиода для конкретного применения.

Существует огромное количество различных светодиодов, каждый тип имеет собственное техническое описание и спецификации. Все, от цвета до упаковки, светоотдачи до падения напряжения и многих других параметров спецификации.

Эта страница поможет разобраться в значении основных спецификаций светодиодов и внести некоторую ясность в понимание спецификаций светодиодов.

Цвет светодиода

Цвет светодиода, безусловно, имеет большое значение при выборе светодиода.

Светодиоды

имеют тенденцию обеспечивать фактически один цвет. На самом деле излучение света распространяется на относительно узкий световой спектр.

Цвет, излучаемый светодиодом, определяется его пиковой длиной волны (lpk), т. е. длиной волны, при которой достигается пиковый световой поток. Измеряется в нанометрах (нм).

Цвет светодиода, т. е. максимальная длина волны излучения светодиода, определяется в основном материалом, используемым для светодиода, а также процессом изготовления микросхемы. Изменения в процессе могут адаптировать пиковые вариации длины волны до значений около ± 10 нм.

При выборе цветов в рамках общей спецификации светодиодов следует помнить, что человеческий глаз наиболее чувствителен к изменениям оттенка или цвета в желтой/оранжевой области спектра, т. е. примерно в диапазоне от 560 до 600 нм. Незначительные изменения процесса могут привести к незначительным изменениям цвета, которые могут быть заметны, если выбраны оранжевые светодиоды, расположенные рядом друг с другом на передней панели. Это может повлиять на выбор цвета или положения светодиодов, если это может быть проблемой.

Длина волны Диапазон (нм)	Цвет	В F при 20 мА	Материал
< 400	Ультрафиолет	3,1–4,4	Нитрид алюминия (AlN) Нитрид алюминия-галлия (AlGaN) Нитрид алюминия-галлия-индия (AlGaInN)
400 — 450	Фиолетовый	2,8–4,0	нитрид индия-галлия (InGaN)
450 — 500	Синий	2,5–3,7	Нитрид индия-галлия (InGaN) Карбид кремния (SiC)
500 — 570	Зеленый	1,9–4,0	Фосфид галлия (GaP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид алюминия-галлия (AlGaP)
570 — 590	Желтый	2,1 — 2,2	Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид галлия (GaP)
590 — 610	Оранжевый/янтарный	2,0–2,1	Фосфид арсенида галлия (GaAsP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaUInP) Фосфид галлия (GaP)
610 — 760	Красный	1,6–2,0	Алюминий арсенид галлия (AlGaAs) Арсенид галлия фосфид (GaAsP) Фосфид алюминия-галлия-индия (AlGaInP) Фосфид галлия (GaP)
> 760	Инфракрасный	< 1,9	Арсенид галлия (GaAs) Арсенид алюминия-галлия (AlGaAs)

Значение силы света светодиода, Iv

Спецификация светодиода по силе света имеет важное значение. Интенсивность света зависит от множества факторов, включая сам светодиодный чип (включая дизайн, отдельные пластины, материалы и т. д.), уровень тока, герметизацию и другие факторы.

Спецификация интенсивности света светодиодов не имеет решающего значения для большинства индикаторных приложений, но при использовании светодиодов для освещения этот параметр необходим для точного определения того, что требуется во многих ситуациях.

Световой поток светодиода измеряется в единицах осевого значения силы света (Iv). Это указывается как милликанделла, мкд.

Измерение lv для светодиодов нельзя легко сравнить со значениями средней мощности сферической свечи, MSCP, используемой для ламп накаливания.

Значение силы света для светодиода должно быть указано для данного тока. Многие светодиоды работают при токе около 20 мА, но светоотдача светодиода увеличивается с увеличением тока.

Характеристики тока/напряжения светодиода

Светодиоды

— это устройства, управляемые током, и уровень света зависит от тока — увеличение тока увеличивает светоотдачу. Необходимо следить за тем, чтобы не превышался максимальный номинальный ток. Это может привести к чрезмерному рассеиванию тепла внутри самого светодиодного чипа, что может привести к снижению светоотдачи и сокращению срока службы.

Типичные приблизительные кривые напряжения светодиодов

В процессе работы светодиоды будут иметь заданное падение напряжения на них, которое зависит от используемого материала. Напряжение также будет немного зависеть от уровня тока, поэтому для этого будет указан ток.

Для большинства светодиодов требуется внешний последовательный токоограничивающий резистор. Некоторые светодиоды могут включать последовательный резистор и отображать общее рабочее напряжение.

Светодиод обратного напряжения

Светодиоды

не выдерживают больших обратных напряжений. Они никогда не должны работать выше заявленного максимального обратного напряжения, которое обычно довольно мало. Если они есть, то это почти наверняка приведет к необратимому разрушению устройства.

Если есть вероятность появления обратного напряжения на светодиоде, всегда лучше встроить в схему защиту, чтобы предотвратить это. Обычно можно использовать простые диодные цепи, которые адекватно защитят любой светодиод.

Спецификация угла обзора светодиода

Учитывая принцип работы светодиодов, свет излучается только под определенным углом. Хотя эта спецификация светодиодов может быть не важна для некоторых приложений, она имеет большое значение для других.

Угол обзора обычно определяется в градусах — °. Для ранних устройств угол обзора обычно был относительно небольшим. Более современные устройства могут иметь гораздо более широкий угол обзора.

Характеристики светодиодов для срока службы

Интенсивность света светодиода постепенно уменьшается со временем. Это означает, что светодиод имеет срок службы.

Эта спецификация светодиодов имеет особое значение, когда светодиод или светодиоды должны использоваться для освещения. Обычно это не так критично, когда светодиод используется в качестве индикатора — здесь большее значение имеет катастрофический отказ.

Спецификация срока службы светодиода обычно определяется следующими терминами:

L _70% = Время до 70% освещения (поддержание светового потока)

L _50% = Время до 50% освещения (поддержание светового потока)

Стандарты гласят, что в это время светодиод не должен демонстрировать каких-либо существенных изменений цветности.

Обоснование этих цифр заключается в том, что сохранение светового потока на 70 % соответствует снижению светоотдачи на 30 %. Это примерно соответствует порогу обнаружения постепенного снижения светоотдачи.

Там, где светоотдача не является критической, может быть более применимо значение поддержания светового потока 50%. Однако для применений, где источники света могут быть размещены рядом, любые различия будут очень заметны, и, следовательно, более применимой спецификацией может быть показатель сохранения светового потока 80%.

Цифры для срока службы светодиодов могут составлять порядка 50 000 часов или более в зависимости от используемого показателя поддержания светового потока. Существует убеждение, что светодиоды не являются предметами с длительным сроком службы, но особенно там, где светодиоды используются для освещения, необходимо очень внимательно следить за сроком службы компонентов.

Это некоторые из основных характеристик светодиодов, которые можно увидеть в технических описаниях. Перед выбором конкретного светодиода необходимо посмотреть все параметры, чтобы убедиться, что он подходит, и оставить хороший запас для разброса параметров в пределах спецификации.

Другие электронные компоненты:
Резисторы конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор полевой транзистор Типы памяти Тиристор Соединители ВЧ-разъемы Клапаны/трубки Батареи Переключатели Реле Технология поверхностного монтажа
    Вернуться в меню «Компоненты». . .

Как светодиоды меняют цвет?

Прошли те времена, когда для изменения цвета источника света использовались светоотражающие гели. В настоящее время достаточно одного маленького диода, чтобы воспроизвести бесконечное количество цветов.

Но что такого особенного в светодиодах по сравнению с традиционными лампочками, что позволяет им менять цвет? Как что-то настолько технологичное может быть таким маленьким?

Светодиод, меняющий цвет, содержит три отдельных диода в одном корпусе лампы. Каждый из этих диодов излучает свой, определенный цвет – красный, зеленый или синий. Когда все три диода включены на полную мощность, получается белый свет. Регулировка интенсивности каждого диода позволяет создавать различные цвета и оттенки.

Цветные светодиоды окружают нас повсюду. Помимо декоративных целей, они используются для связи и индикации. Вы только посмотрите на Amazon Echo!

Хотите узнать больше? Тогда давайте начнем. В этом блоге я расскажу о том, как работают цветные светодиоды, можно ли изменить цвет существующих светодиодов и чем цвет отличается от цветовой температуры.

Разница между цветом и цветовой температурой

Flexfire LEDs, Inc., Брентон Патрик Мауриелло [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Прежде чем углубиться, стоит пояснить, что я имею в виду под цветом и чем он отличается от цветовой температуры.

«Цвет» относится к цвету света, который излучает диод — это может быть любой цвет радуги. Цветовая температура, в свою очередь, относится к оттенку излучаемого белого света. Белый свет может создавать более теплые или холодные визуальные эффекты, и это измеряется в градусах Кельвина.

Шкала Кельвина была создана британским врачом лордом Кельвином, исследовавшим изменение цвета нагретых металлов. Он обнаружил, что при повышении температуры черного материала его цвет меняется с красного на желтый и, в конце концов, на синий.

В отличие от температуры воздуха, измеряемой в градусах Цельсия или Фаренгейта, теплые цветовые температуры имеют низкие значения Кельвинов, а холодные — высокие. Шкала Кельвина работает от 0 до 10 000 К, но большинство светодиодов имеют диапазон от 2 000 до 6 500 К.

Как светодиод меняет цвет?

Светодиоды могут генерировать до 16 миллионов цветов. Так как же они работают?

Цветные светодиоды состоят из 3 диодов: красного, зеленого и синего (RGB). Концепция RBG — это аддитивная модель, эти цвета используются, потому что наши глаза видят все цвета как различные комбинации красных, зеленых и синих длин волн.

Но давайте рассмотрим эту концепцию более подробно.

Объяснение концепции RGB

Давайте совершим красочную прогулку по переулку памяти. Вы, наверное, помните из школы, что смешивание карандашей синего и желтого цветов на бумаге дает зеленый цвет. И что основные цвета — это красный, синий и желтый, и вы смешиваете их, чтобы получить вторичные цвета.

Интересно, что эта модель смешения цветов — только ОДНА из двух моделей, существующих в видимом мире.

Второй упоминаемой является субтрактивная модель CMYK, где отсутствие цвета означает белый цвет. Источником цвета является то, что соответствующая длина волны солнечного света не поглощается объектом, а отражается обратно к нашему глазу.

Эта цветовая модель используется, например, для печати фотографий и журналов, когда смешиваются различные цветные чернила для получения большего количества оттенков.

Теперь мы подошли к аддитивной модели смешения цветов, где отсутствие цвета означает черный цвет. Источником цвета являются световые фотоны с использованием различных металлических сплавов.

В красных и желтых светодиодах используется система материалов из фосфида алюминия, индия, галлия (AlInGaP). В зеленых диодах используется фосфид галлия, а в синих диодах — нитрид индия-галлия.

Так появились цвета RGB, где основными цветами являются красный, зеленый и синий.

Это то, что касается нас в этом блоге, так как телевизоры, мониторы и электроника используют этот метод смешивания цветов. Они освещают КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ или СИНИЙ свет в черном пикселе с различной интенсивностью, создавая более 16 миллионов цветов.

Ток, проходящий через все 3 диода с одинаковой интенсивностью, производит белый свет. Поскольку светодиоды такие маленькие, а диоды расположены так близко друг к другу, наши глаза видят комбинацию цветов, а не каждый отдельный цветной диод.

Регулируя ток так, чтобы он протекал только через 2 диода, можно создать 3 дополнительных цвета. Прохождение тока через красный и синий диоды дает пурпурный цвет, красный и зеленый — желтый, а синий и зеленый — голубой.

Вот таблица, в которой представлены основные цветовые эффекты, получаемые при смешивании различных цветов.

Красный	Зеленый	Синий	Цвет светодиода
✓	✓	✓	Белый
✓	✘	✘	Красный
✘	✓	✘	Зеленый
✘	✘	✓	Синий
✓	✘	✓	Пурпурный
✓	✓	✘	Желтый
✘	✓	✓	Голубой

Изменение тока для каждого потока RGB

Помимо этого, другие цвета создаются путем регулировки уровня тока, проходящего через каждый диод. Если, например, красный и зеленый диоды включены, но зеленый работает на 50%, будет создан цвет между красным и желтым. В данном случае оранжевый.

Теперь посмотрите на классную математику, чтобы показать вам количество возможных цветов от RGB-светодиода.

Для количественной оценки интенсивности каждого диода модель RGB использует цветовой код. Вы, вероятно, знакомы с этим, если у вас есть опыт в графическом дизайне или веб-разработке.

В цветовом коде RGB каждому диоду присваивается десятичное значение от 0 до 255. Таким образом, цветовой код оранжевого цвета, если следовать предыдущему примеру, будет 255, 128, 0. Его также можно представить в процентах. форма, 100%, 50%, 0%.

Так как каждому из трех цветов может быть присвоено 256 значений (включая ноль), 256*256*256 = 16 777 216 возможных цветов находятся в вашем распоряжении с помощью слайдера пульта дистанционного управления.

Да, все это путем смешивания всего трех основных цветов.

Чтобы увидеть, как это работает, вы можете поиграть с этой палитрой цветов. Просто отрегулируйте значение цветов RGB и посмотрите, что получится в итоге.

В светодиодах, меняющих цвет, микроконтроллер используется для управления включением или выключением каждого диода. Для уменьшения яркости диода, тогда как светодиоды используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ).

Как следует из названия, ШИМ работает, быстро включая и выключая диод. Это мерцание происходит настолько быстро, что не может быть обнаружено человеческим глазом. Следовательно, наши глаза видят только чистый результат, то есть цвет.

Большинство светодиодов мерцают с частотой 1000 Гц, но человеческий глаз может распознать мерцание только с частотой менее 200 Гц.

В чем разница между светодиодами RGB и RGBW?

Стандартный светодиод RGB использует 3 цветных диода, RGBW, с другой стороны, использует 4 диода, дополнительный белый диод.

Этот белый диод излучает чистый белый свет, поэтому, когда вам нужен белый цвет, работает только белый диод. Остальные три начинают действовать, когда вам нужны цвета.

Вот где действительно сияют светодиоды RGBW! Светодиод RGBW может воспроизводить яркие пастельные цвета в дополнение ко всем цветам, которые дает свет RGB.

Кроме того, что более важно, благодаря белому светодиоду с высоким индексом цветопередачи, светоотдача RGBW подходит для рабочего или декоративного освещения, и вы можете хорошо видеть объекты.

Это еще не все!

Светодиод RGBW также может изменять цветовую температуру излучаемого света!

Если вам нужно рабочее освещение, белые и синие диоды объединяют освещение для создания прохладной температуры. Если вы хотите расслабиться, красные и белые диоды подарят вам знакомый теплый белый цвет.

Если вам не требуется яркость или освещение в зависимости от задачи, то для обеспечения цвета и эстетики может быть достаточно базового светодиода RGB.

Последним ключевым отличием является качество производимого белого света.

Очевидно, что в RGBW-светодиоде белый цвет является более чистым тоном белого, в то время как в RGB три цвета объединяются и создают слегка голубовато-белый цвет, что может отталкивать.

Вот классное видео, демонстрирующее разницу в яркости и цветовом диапазоне между светодиодами RGB и RGBW.

https://www.youtube.com/watch?v=j-Sti8JyvYUВидео не может быть загружено, так как отключен JavaScript: RGB против RGBW (https://www.youtube.com/watch?v=j-Sti8JyvYU )

Как светодиод меняет цветовую температуру?

В общем, настроить цвет светодиода довольно просто, но можно ли то же самое сказать об изменении цветовой температуры лампы?

К сожалению, это не так просто. Светодиоды изготавливаются для получения определенных цветов по Кельвину, что означает, что после их изготовления цветовая температура является фиксированной и не может быть изменена.

Теплый свет оказывает расслабляющее воздействие, а голубой свет помогает сохранять бдительность. Так что это расстраивает, так как некоторые области дома используются как для отдыха, так и для концентрации. Вы не можете иметь лучшее из обоих миров.

К счастью, производители оценили эту ситуацию и разработали инновационные светодиодные светильники с изменяющейся цветовой температурой. Эти светильники сочетают в себе два набора светодиодных чипов, холодную и теплую температуру, которые пользователи могут переключать между собой.

Посмотрите это видео от SIRS-Electronics, чтобы лучше понять, как работают светодиоды, изменяющие температуру:

https://www.youtube.com/watch?v=CgxUm48PoggВидео не может быть загружено, поскольку отключено: объяснение CCT переменной белой светодиодной ленты (https://www.youtube.com/watch?v=CgxUm48Pogg)

Можно ли менять цвета лампочки?

Несмотря на то, что технология относительно проста, менять цвет светодиодов сложно. Давайте сломаем это.

Во-первых, есть два типа цветных светодиодов: одноцветные и многоцветные. Например, если светодиод всегда будет иметь фиксированный красный цвет, было бы расточительно включать зеленый и синий диоды внутрь корпуса. Так как они всегда будут выключены.

Это означает, что одноцветные светодиоды физически не могут изменить цвет, потому что у них нет необходимых компонентов.

Альтернативно, большинство цветных светодиодов содержат все три основных цветных диода. Они могут циклически переключаться между различными цветами, но их комбинации будут предопределены производителем светодиодов.

Цвет, который может излучать свет, контролируется небольшим бортовым компьютером. Если у вас нет доступа к этому компьютеру, маловероятно, что вы сможете настроить цвета своих светодиодов.

Тем не менее, за последний год популярность умных светодиодов резко возросла. Эта инновационная технология позволяет управлять цветом светодиодных ламп с помощью пульта дистанционного управления или приложения для смартфона.

Можете ли вы преобразовать стандартный белый светодиод в RGB?

Итак, у вас есть идея обустроить свой уютный уголок, и вы думаете, что у вас есть запас светодиодных лент. К сожалению, оказывается, они просто белые!

Можно ли их преобразовать в RGB и каким-то образом получить цвет?

К сожалению, нет. Как я уже говорил, за исключением нескольких импровизированных шлифовок и покрасок в домашних условиях, вы не можете заменить свой обычный светодиод белого цвета на трехцветный светодиод RGB.

Но пусть это вас не обескураживает, так как это отличная возможность покрасить лампочки своими руками вместе с детьми.

Заключительные слова

Итак, технология, лежащая в основе изменяющих цвет светодиодов, на удивление проста.

Этот цветовой эффект специфичен для светодиодов и не может применяться к традиционным галогенным лампам или лампам накаливания.

Поэтому неудивительно, что светодиоды становятся все более популярными и постепенно интегрируются во множество устройств.

Что вы думаете о цветных светодиодах: вы будете использовать их в своем доме или будете хранить на чердаке вместе с украшениями на Рождество и Хэллоуин?

Дайте мне знать в комментариях ниже!

Ищете светодиодную лампу, но не знаете, какой тип вам нужен?

Воспользуйтесь моим бесплатным выбором лампочек и выберите нужную лампочку за несколько кликов.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЛАМПОЧКУ

Светоизлучающие диоды (LED) — инженеры в последнюю минуту

Светодиоды повсюду — в наших телефонах, в наших автомобилях и даже в наших домах. Всякий раз, когда загорается электронное устройство, есть большая вероятность, что за ним находится светодиод.

Светодиоды похожи на крошечные лампочки. Низкое энергопотребление, небольшой размер, быстрое переключение и длительный срок службы делают их идеальными для мобильных устройств и других приложений с низким энергопотреблением.

Светодиод означает Светоизлучающий диод . Это особый тип диодов, которые преобразуют электрическую энергию в свет. Они имеют очень похожие электрические характеристики на обычный диод с PN-переходом. Вот почему символ светодиода похож на обычный диод с PN-переходом, за исключением того, что он содержит стрелки, направленные в сторону от диода, указывающие на то, что диод излучает свет.

Конструкция светодиодов

Светодиоды настолько распространены, что бывают самых разных форм, размеров и цветов. Светодиоды, которые вы, скорее всего, будете использовать, представляют собой стандартные светодиоды со сквозными отверстиями и двумя ножками. На следующем рисунке показаны его части.

Конструкция светодиода сильно отличается от обычного диода. PN-переход светодиода окружен прозрачной, жесткой пластиковой оболочкой из эпоксидной смолы.

Оболочка сконструирована таким образом, что фотоны света, испускаемые соединением, фокусируются вверх через выпуклую верхнюю часть светодиода, которая сама действует как линза. Вот почему излучаемый свет кажется наиболее ярким над светодиодом.

Как и в обычном диоде, положительная сторона светодиода называется Анод , а отрицательная сторона светодиода называется Катод . Катод обычно обозначается более коротким выводом, чем анод. Мало того, снаружи пластикового корпуса обычно есть плоское пятно или выемка, которые также могут указывать на катодную сторону светодиода.

Не все светодиоды имеют полусферическую форму, некоторые прямоугольные, а некоторые цилиндрические, но в основном они имеют одинаковую конструкцию.

Изображение предоставлено: wikipedia. org

Работа светодиода

Как и обычный диод, светодиод работает только в режиме прямого смещения. Когда светодиод смещен в прямом направлении, свободные электроны пересекают PN-переход и рекомбинируют с дырками. Поскольку эти электроны падают с более высокого на более низкий энергетический уровень, они излучают энергию в виде фотонов (света).

В обычных диодах эта энергия излучается в виде тепла, а в светодиодах энергия излучается в виде света. Этот эффект называется Электролюминесценция .

Цвета светодиодов

Светоизлучающие диоды доступны в широком диапазоне цветов, наиболее распространенными из которых являются красный, зеленый, желтый, синий, оранжевый, белый и инфракрасный (невидимый) свет.

В отличие от обычных диодов, изготовленных из германия или кремния, светодиоды изготовлены из таких элементов, как галлий, мышьяк и фосфор. Смешивая эти элементы вместе в разных пропорциях, производитель может производить светодиоды, излучающие разные цвета, как показано в таблице ниже.

Фактический цвет светодиода определяется длиной волны излучаемого света, которая, в свою очередь, определяется фактическим полупроводниковым материалом, используемым для изготовления диода.

Следовательно, цвет света, излучаемого светодиодом, НЕ определяется цветом корпуса светодиода. Он просто усиливает световой поток и указывает его цвет, когда он не освещен.

Напряжение и ток светодиода

Для большинства маломощных светодиодов типичное падение напряжения составляет от 1,2 В до 3,6 В при токе от 10 мА до 30 мА. Точное падение напряжения, конечно, будет зависеть от используемого полупроводникового материала, цвета, допуска и других факторов.

Поскольку светодиод в основном представляет собой диод, его кривые ВАХ можно построить для каждого цвета, как показано ниже.

Если не указано иное, следует учитывать номинальное падение напряжения 2 В и прямой ток 20 мА.

Яркость светодиода

Яркость светодиода напрямую зависит от потребляемого им тока. Чем больше ток он потребляет, тем ярче будет светодиод.

Вы можете управлять яркостью светодиода, управляя силой тока через него.

Токоограничивающий резистор

Если вы подключите светодиод напрямую к батарее или источнику питания, он попытается рассеять как можно больше энергии и почти мгновенно разрушится.

Поэтому важно ограничить величину тока, протекающего через светодиод. Для этого используем резисторы. Резистор ограничивает поток электронов в цепи и не позволяет светодиоду потреблять слишком большой ток.

Токоограничивающий резистор помещается между светодиодом и источником напряжения следующим образом:

В приведенной выше схеме резистор имеет узловое напряжение VS слева и узловое напряжение VF справа, напряжение на резисторе это разница между двумя напряжениями.

Применяя закон Ома, токоограничивающий резистор рассчитывается как:

Базовый пример

Рассмотрим красный светодиод с падением напряжения в прямом направлении 1,8 В, подключенный к источнику питания постоянного тока 5 В. Рассчитайте значение токоограничивающего резистора, необходимого для ограничения прямого тока примерно до 10 мА.

Решение:

Используя приведенную выше формулу, токоограничивающий резистор равен:

Отсюда следует, что нам понадобится резистор 320 Ом, чтобы ограничить ток до 10 мА. Но 320 Ом не является стандартным предпочтительным значением, поэтому нам нужно будет выбрать следующее по величине значение, равное 330 Ом.

Давайте пересчитаем прямой ток для токоограничивающего резистора 330 Ом:

Мы получили новое значение прямого тока 9,6 мА, и это нормально.

Многоцветные светодиоды

Большинство светодиодов излучают только один цветной свет. Однако теперь доступны многоцветные светодиоды, которые могут воспроизводить различные цвета в одном устройстве. На самом деле они имеют несколько светодиодов, изготовленных в одном корпусе.

RGB-светодиоды

На первый взгляд, RGB-светодиоды (красный, зеленый, синий) выглядят как обычные светодиоды, однако внутри обычного светодиодного корпуса на самом деле находятся три светодиода: красный, зеленый и да, синий. Управляя интенсивностью каждого из отдельных светодиодов, вы можете смешивать практически любой цвет, какой захотите.

Светодиод RGB имеет четыре контакта: по одному для каждого цвета и общий контакт. У одних общий вывод является анодом, у других катодом.

Двухцветные светодиоды

В отличие от светодиодов RGB, двухцветные светодиоды не содержат синего светодиода внутри корпуса светодиодов. Как правило, есть только два светодиода, один красный и один зеленый. Управляя интенсивностью каждого из отдельных светодиодов, вы можете смешивать только оттенки красного и только зеленого.

Двухцветный светодиод имеет три контакта: по одному для каждого цвета и общий контакт. Подобно RGB-светодиоду, у некоторых общий контакт является анодом, а у других — катодом.

Понимание соотношения смешивания светодиодов RGB для получения оптимального цвета в вывесках и дисплеях (ЖУРНАЛ)

+++++

Эта статья была опубликована в апрельском выпуске журнала LEDs Magazine за 2013 год.

Просмотрите оглавление и загрузите PDF-файл полного выпуска за апрель 2013 г. или просмотрите версию электронного журнала в своем браузере.

+++++

Рис. 1.

дисплеи. Твердотельные вывески обеспечивают энергоэффективность, долгий срок службы и способность точно воспроизводить яркие цвета в широком диапазоне уровней яркости. Эти возможности можно использовать для создания привлекательных вывесок, дисплеев и даже медиастен, способных воспроизводить динамическое сочетание текста, изображений, анимации и видеоконтента (рис. 1). Однако для того, чтобы обеспечить яркую и точную цветопередачу, которая требуется этим приложениям, электроника знака должна быть в состоянии осуществлять точный контроль над градациями цвета и интенсивности каждого пикселя в его массиве.

Рис. 2.

Независимо от того, используются ли в полноцветном светодиодном дисплее светодиоды для сквозного или поверхностного монтажа, одной из самых больших проблем, связанных с его конструкцией, является обеспечение согласованности , качественный белый свет. Хотя практически все телевизоры (и многие другие ЭЛТ-дисплеи) используют стандартное соотношение смешивания RGB 3:6:1 (относительная интенсивность трех основных цветовых компонентов) для получения стандартного значения белого цвета, существует ряд факторов, которые не гарантируют он будет работать для приложений на основе светодиодов.

В первой половине этой статьи будет представлено краткое введение в основные принципы теории смешения цветов и их использование для иллюстрации того, почему коэффициент смешения 3:6:1, традиционно используемый в системах вещательного телевидения, дает менее удовлетворительные результаты при применении к сплошным цветам. -государственные вывески и дисплеи. Простой метод расчета значений, необходимых для точного микширования RGB в светодиодных системах, представлен во второй половине статьи.

Смешение цветов и происхождение 3:6:1

Смешение цветов превратилось из искусства в науку на рубеже 20-го века с появлением технологий высокоскоростной печати, которые требовали точного воспроизводимого воспроизведения цвета с использованием ограниченного количества чернил или красителей. Несколько десятилетий спустя он снова претерпел изменения, чтобы удовлетворить потребности современного дизайна освещения и снова создать изображения с точной цветопередачей с использованием красных, зеленых и синих (RGB) люминофорных точек, используемых в ЭЛТ, используемых в телевизорах и дисплеях. Одним из основных факторов, повлиявших на эти усилия, был Национальный комитет по телевизионным стандартам (NTSC), который был создан Федеральной комиссией по связи США для оказания помощи в разработке аналоговой телевизионной системы к 1919 году. 40.

90 2) / (0,71-0,3292). = y _G –m _GDB × x _D = 0,71 – (- 3,7043) × 0,21 = 1,4879
y = -3,7043x +1,4879

Теперь у нас есть два линейных уравнения с двумя неизвестными2. . Таким образом, мы вычисляем координаты фиолетовой точки, расположенной в точке пересечения двух линейных уравнений.

y= 0,4717x +0,01396
y= -3,7043x +1,4879

Мы можем найти x, потому что оба линейных уравнения равны y: = 0,35296

Теперь мы можем найти y:
y = 0,4717(0,35296)+0,01396 = 0,18045

Полученные координаты x и y для фиолетовой точки P равны (0,35296, 0,18045).

Шаг 4: Теперь мы можем рассчитать соотношение цветов RGB, необходимое для создания источника света D65, применяя формулу соотношения смесей R = — (y2/y1) × (y1-y3) / (y2-y3). Геометрическая основа решения показана на рис. S1.

Табл. из трех монохроматических основных цветов на стандартизированных длинах волн 435,8 нм (фиолетовый), 546,1 нм (зеленый) и 700 нм (красный). Эта работа послужила основой для получения цветового пространства CIE xyz, которое описывает цвет как функцию яркости (y) и двух значений (x и z), которые представляют собой составной отклик человеческого глаза на длинное, среднее и короткое расстояние. — длина волны конусов к разным световым частотам. Поскольку значения x и z примерно соответствуют красному и синему, заманчиво (но ошибочно) думать о них как о значениях цвета. На самом деле эти значения являются фактически параметрами, полученными из характеристик частотной характеристики глаза. Диаграмма цветности цветового пространства CIE 1931 xy (CIE 1931 2°) на рис. 2 представляет собой двумерную фигуру, полученную из трехмерного цветового пространства CIE xyz. Эта упрощенная модель является полезным инструментом для сопоставления цветов, а также для понимания других взаимосвязей между двумя или более цветами (см. www.ledsmagazine.com/features/10/2/11 для получения дополнительной информации о цветовых пространствах и сопоставлении цветов). Внешняя граничная кривая двумерного пространства цветности образована спектральными (монохроматическими) точками с соответствующими длинами волн, выраженными в нанометрах. Прямая линия в нижней части пространства называется «фиолетовой линией», потому что она описывает реакцию глаза на континуум соотношений между красным и синим. Эта цветовая система была первой, которая описывала восприятие и воспроизведение цветов в количественной форме, и до сих пор считается инженерами так называемым золотым стандартом. D65 целевой белый Обычно используемый коэффициент смешивания RGB 3:6:1 получен из этого раннего исследования, созданного в качестве инструмента для создания определенной точки белого с использованием предопределенных колориметрических параметров люминофора ЭЛТ. Обратите внимание, что фактическая смесь 3:6:1 была результатом действий CIE в 1964 году, когда орган по стандартизации рекомендовал D65 в качестве основного стандарта для источника дневного света. Это действие предвещало происхождение соотношения смешивания RGB 3: 6: 1, которое произошло, когда источник света D65 впоследствии был принят NTSC. На рис. 3 показаны координаты соответствующих красного, зеленого и синего люминофоров или излучателей, а также целевого белого источника света D65, нанесенные на диаграмму CIE 1931. Соотношение смешивания, необходимое для получения целевого цвета из первичных источников, достигается путем расчета относительного расстояния в цветовом пространстве между координатами люминофоров или излучателей в случае светодиодов и целевым цветом. По соглашению результирующие значения затем нормализуются по отношению к синему источнику, чтобы упростить последующие вычисления. Рис. 3. К координатам точек основного цвета можно применить простой алгебраический метод, чтобы определить соотношение смешивания, необходимое для получения целевого источника света (см. врезку: «Расчет значений смешения цветов RGB с использованием метода центра тяжести»). Пример, изображенный на боковой панели, использует цветовые координаты люминофоров R, G и B и целевого белого источника света D65 для получения соотношения смешивания 2,77:5,79.:1, что обычно приблизительно равно 3:6:1. 3:6:1 может не применяться к светодиодам В отличие от стандартных люминофоров, использовавшихся в прошлом в телевизионных ЭЛТ, красные, синие и зеленые излучатели, используемые в современных системах освещения, имеют спектральные характеристики (т. е. занимают разные координаты цветности в цветовом пространстве), которые в большинстве случаев не совпадают с координатами соответствующих люминофоров, используемых в телевизионных приложениях. Спектральные характеристики светодиодов в первую очередь определяются структурой их соединения с излучением, настроенным на основную длину волны в процессе производства. Выходной сигнал зеленых светодиодов, например, может варьироваться от 520 нм до 540 нм, при этом доминирующая длина волны конкретного устройства создает свой собственный уникальный набор координат цветности. Это, в свою очередь, влияет на соотношение RGB, необходимое для точного воспроизведения белого или любого другого цвета с помощью аддитивного процесса. В таблице 1 показано, как соотношение смешивания RGB, необходимое для воспроизведения заданной точки белого, изменяется в зависимости от координат цветности используемых излучателей основного цвета. В этом примере два набора RGB-светодиодов имеют идентичные характеристики красного и зеленого излучателей, но их синие излучатели имеют разные доминирующие длины волн (465 нм и 476 нм соответственно). Становится очевидным, что изменение даже доминирующей длины волны одного светодиода приводит к резким изменениям значения коэффициента смешения RGB, необходимого для соответствия целевой точке белого D65. Для светодиода с 476-нм синим излучателем потребуется соотношение микширования RGB 2,1:4,3:1,0, но простой переход на 465-нм излучатель сдвигает его до 4,1:10,6:1. Из этих результатов становится очевидным, что если стандартное соотношение смешивания 3:6:1 применить к большинству светодиодных источников, цвет, который они воспроизводят, будет заметно отличаться от стандартной точки белого D65 или любой другой точки белого, которую клиент может предпочитать. Кроме того, любые другие цвета, которые дисплей пытается воспроизвести в отношении ошибочной точки белого, также будут искажены аналогичным образом. Расчет управляющих токов светодиодов Чтобы получить истинное значение белого и добиться точной цветопередачи на твердотельных дисплеях, управляющие токи для их светодиодов должны быть получены с использованием нового коэффициента смешения RGB, который пересчитывается из координаты цветности фактических светодиодов, используемых в знаке, и его желаемая целевая белая точка. Соотношение смешивания RGB по-прежнему можно получить таким же образом, как и для дисплеев на основе ЭЛТ. Во многих случаях (включая это упражнение) значения можно получить с помощью инженерных таблиц или доступных программных приложений. Если ни один из этих инструментов недоступен, правильное соотношение смешивания RGB может быть получено, как описано на боковой панели. Рис. 4. целевые белые точки для расчетов микширования RGB. Если приложение требует этого, координаты, связанные с целевой точкой белого клиента, могут использоваться вместо стандартизированных координат. После того, как соотношение микширования RGB получено для определенного набора светодиодов и целевого источника белого света, мы можем определить управляющий ток, который должен быть приложен к красному, зеленому и синему излучателям, чтобы получить результирующий белый цвет, аналогичный целевая белая точка. Для целей этого упражнения мы предположим, что желаемая целевая яркость светодиодного дисплея RGB составляет 8000 кд/м2 с шагом пикселя 12,5 мм. Процедура получения токов возбуждения RGB из соотношений микширования подробно описана в следующих шагах. Сначала мы вычисляем значения микширования RGB. В этом случае мы получаем коэффициент микширования RGB из второго набора данных светодиодов, представленного в таблице 1 (4,1:10,6:1,0). Суммируем это соотношение (4,1+10,6+1,0 = 15,7) при подготовке к последующим расчетам. Факторинг Спецификации светодиодов Далее необходимо обратиться к техническому описанию каждого светодиода и отметить типичное значение силы света для красного, зеленого и синего цветов. В этом примере мы будем использовать типичные значения 0,745 кд, 1,60 кд и 0,38 кд соответственно. Таблица 2. Теперь мы вычисляем целевую интенсивность на пиксель, используя желаемую целевую яркость (TL) и шаг пикселя (PP) в миллиметрах по формуле: (кд) = TL × (ПП/1000) 2 = 8000 × (12,5/1000) 2 = 1,25 кд. Определив общую требуемую интенсивность на пиксель, мы можем рассчитать соответствующую силу света, необходимую для красного, зеленого и синего излучателей, используя формулу: (Значение смешивания R, G или B/Сумма значений смешивания RGB) × Целевая интенсивность: Красный = (4,1/15,7) × 1,25 = 0,3264 кд Зеленый = (10,6/15,7) × 1,25 = 0,84395 кд Синий = (1,0/15,7) × 1,25 = 0,0796 кд Далее мы должны вернуться к техническому описанию светодиода. Вы можете оценить ток возбуждения, необходимый для получения желаемой силы света, используя график зависимости тока возбуждения от светоотдачи в техническом описании светодиода (рис. 4). Используя пример графика, токи возбуждения, необходимые для получения желаемой силы света для трех излучателей, составляют приблизительно 8,8 мА для красного, 10,5 мА для зеленого и 4,2 мА для синего. Эти текущие требования можно использовать для определения значений аппаратных компонентов, используемых для смещения ИС драйвера, и значений переменных, используемых для установки выходного диапазона программного обеспечения драйвера светодиодов. Обеспечение оптимального цвета В этом упражнении показаны проблемы, связанные с достижением точного целевого вывода белого цвета на светодиодных дисплеях в результате спектральных свойств красного, зеленого и синего светодиодов. Светодиоды, используемые для электронных вывесок, имеют спектральные свойства, не идентичные свойствам соответствующих люминофоров, используемых в традиционных ЭЛТ-дисплеях. Использование традиционного соотношения 3:6:1 приведет к неточному воспроизведению целевого белого источника света. Для каждого приложения следует рассчитывать новый коэффициент. Эти расчеты также должны выполняться с использованием целевой точки белого и уровня яркости, которые клиенты хотят использовать для своего конкретного дизайна. В этих приложениях на основе светодиодов коэффициент смешения должен быть рассчитан на основе конкретных спектральных характеристик света, излучаемого красным, зеленым и синим излучателями, прежде чем определять требования к току возбуждения каждого устройства. Описанная здесь простая процедура является важным инструментом для создания полноцветных знаков. Это позволяет инженеру выбирать светодиоды и значения возбуждения, которые обеспечивают соответствие дисплея требованиям заказчика к производительности. Этот метод также позволяет разработчику быстро переоценить коэффициент микширования RGB и управлять текущими требованиями для приложения, если происходят изменения в используемых светодиодах и, следовательно, в координатах цветности, в целевой точке белого, в шаге пикселя или в целевая яркость. БОКОВАЯ ПАНЕЛЬ: Расчет значений смешения цветов RGB с использованием метода центра тяжести В повседневной практике дизайнеры вывесок или других продуктов цветного освещения обычно могут получить коэффициент смешения для целевого цвета из широко доступных программных пакетов. Однако для человека, незнакомого с теорией смешения цветов, получение соотношений вручную с использованием продемонстрированной здесь техники поможет лучше понять процесс. Существует три широко используемых метода для получения коэффициентов смешения аддитивных цветов в дисплеях и системах освещения: метод трехцветных значений, центр тяжести и векторная диаграмма. В рамках этого руководства мы будем использовать метод центра тяжести, чтобы проиллюстрировать, как коэффициент смешения цветов 3:6:1, используемый в большинстве ЭЛТ-дисплеев, был получен из свойств стандартных красного, зеленого, и синий люминофор и целевой белый источник света D65, которые были определены ранней телевизионной индустрией и используются до сих пор. Спектральные характеристики красного, зеленого и синего светодиодных излучателей указаны в паспортах производителей в виде координат. Аналогичный набор координат определяет целевой белый источник света D65, который обычно выбирается в соответствии с требованиями целевого приложения и, скорее всего, определяется требованиями заказчика к рассматриваемому конечному продукту. Как только все координаты нанесены на CIE 1931 (см. рис. 3 из основной статьи), их можно использовать для получения значений смешивания RGB, необходимых для получения целевого белого источника света. Вы берете набор координат (x, y), изображенный на рис. 3, и работаете с относительно простой последовательностью алгебраических уравнений, чтобы определить смесь отношений. Для удобства эти координаты: Красный: 0,67, 0,33 Зеленый: 0,21, 0,71 Синий: 0,14, 0,08 D65 Белая точка: 0,3128, 0,3292 Шаг 1: 90,201 уравнение (y=mx+C) , который описывает линию, образованную между координатами красного и синего цветов, которая проходит через фиолетовую точку (P). Сначала определяется наклон линии (m RB ): m RB = (y R – y B ) / (x R – x B ) = (0,83/0,33/0,33/ (0,67-0,14) = 0,4717 Теперь вы можете вычислить константу C, используя синие координаты: C RB = y B –m RB × x B = 0,08 – 0,4717 × 0,14 = 0,01396 Решение линейного уравнения для y дает уравнение, представляющее линию между синей и красной точками: y = 0,4717x +0,01396 Шаг 0 : Теперь выведите второе линейное уравнение (y = mx+c), описывающее линию, образованную между зеленой и фиолетовой точками и проходящую через целевую белую точку D. Координаты D обеспечивают второй требуемый набор координат. для вывода вместе с зелеными координатами. M GD = (Y G -Y D ) / (x G -x D ) = -3,7043 9018 188	8	8	8	8	8

Рис. S1.

Мы используем формулу с рис. S1, координаты с рис. 3 и вычисленные координаты P, чтобы затем вычислить отношения, начиная с соотношения красного и синего:

R _RB = — (0,33/0,08) × (0,08-0,18045) / (0,33-0,18045) = 2,7707

Это соответствует отношению синего к красному от 1,0 до 2,77. Затем мы вычисляем отношение зеленого к фиолетовому, используя координаты зеленого, белого и фиолетового как y1, y2 и y3 соответственно:

R _GP = — (0,71/0,18045) × (0,18045-0,3292) / (0,71-0,3292) = 1,53696

Затем мы вычисляем долю красного, необходимую для получения фиолетового цвета:

/

2 2,7 (2,7707+1,0) = 0,7348

Затем мы вычисляем долю синего, необходимую для получения фиолетового цвета:

1,0 / (2,7707+1,0) = 0,2652

В результате ненормализованное соотношение R:G:B равно : 0,7348:1,53696:0,265. После корректировки всех значений до нормализованного синего значения 1,0 результирующие оценочные значения отношения R:G:B становятся следующими: 2,77:5,79:1 или приблизительно 3:6:1.

Цветовой допуск светодиодных лент

X

Запрос

X

Запрос: Цветовой допуск светодиодных лент

*Кто вы? Таким образом, мы можем направить вас к лучшему человеку.

Пожалуйста, выберитеДомовладелец / ПотребительПодрядчик / ЭлектрикЧастный бизнесПроизводитель / OEMОптовый продавецАрхитекторДизайнерДругое

*Расскажите нам немного о своем проекте или вопросе!

*Аутентификация: 9

>

Вы понимаете цветовую температуру светодиодной ленты? Какая связь между цветовой температурой и цветовой толерантностью?

Многие люди заняты покупкой светодиодных лент каждый день, спрашивая у поставщиков цветовую температуру светодиодных лент, требования к качеству светодиодных лент, требования к различным фотоэлектрическим параметрам светодиодных лент, требования к мощности светодиодных лент и т. д.

Однако мало кто упомянет о необходимости СДКМ светодиодных лент и требованиях к постоянству цвета света.

Так что когда дело дойдет до этого, возникнут проблемы. Какая связь между цветовой температурой и SDCM? Каково значение SDCM для световых лент? Знание этого поможет вам составить правильный и профессиональный план закупок светодиодов для удовлетворения ваших потребностей в закупках.

Читайте дальше, чтобы узнать больше об этой информации.

ГЛАВА 1:

Что такое цветовая температура?

Когда черное тело нагревается до температуры, и цвет излучаемого черного тела совпадает с цветом света, излучаемого конкретным источником света, температура, при которой черное тело нагревается, называется цветом температура источника света, то есть цветовая температура.

Цветовая температура источника света — это температура идеального излучателя черного тела, который излучает свет того же цвета, что и источник света.

Когда стандартный черный корпус нагревается, цвет начинается с темно-красного->светло-красного->оранжевого->белого->синего света при повышении температуры до определенного уровня.

В эпоху традиционных источников света разница цветовой температуры между источниками света составляет 150K, и человеческому глазу легко найти разницу между ними, но сейчас эпоха светодиодов отличается.

Теплый белый цвет

Цвет Зеленоватый

Очевидно, что эти два цвета различаются. Световое пятно слева белое, а свет справа зеленый.
Так какая у них цветовая температура? Есть ли разница в 150 тысяч? Не волнуйтесь, пожалуйста, обратитесь к следующим данным:

CCT = 3061K

CCT = 3078K

150к.
Некоторые люди могут сомневаться в том, почему их разница цветовой температуры слишком мала, но человеческий глаз может видеть разницу в цвете света между ними?
Читайте дальше, чтобы узнать больше об этой информации.

ГЛАВА 2:

Что такое коррелированная цветовая температура (CCT)?

Каждый должен иметь возможность видеть проверенные данные. Это коррелированная цветовая температура (CCT), а не цветовая температура. Есть ли между ними разница? Конечно, есть.

Цветовая температура источника света — это температура идеального излучателя черного тела, излучающего свет того же цвета, что и источник света.

Другими словами, ее можно назвать цветовой температурой только тогда, когда она попадает на линию излучения абсолютно черного тела. Линия излучения черного тела
N(коэффициент)
X,Y (Координаты цвета)

Из формулы и определения:
1. Цветовая температура и цветовые координаты являются отношениями один ко многим, и одна и та же цветовая температура имеет разные значения XY;

2. Одна и та же цветовая температура вызывает разные цветовые ощущения.
3. Две точки на рисунке AB ниже имеют одинаковую цветовую температуру, но показывают совершенно разные цвета.

Это означает, что свет от источника света, испускаемый излучением черного тела на 3000К, был отклонен, но 3000К можно описать только этой строкой. Тогда получается так:

▲ Один цвет зеленоватый, а другой красноватый. Хотя они отличаются от человеческого глаза, оба они называются 3000К.
Можно сделать вывод, что коррелированная цветовая температура представляет собой интервал, и значение цветовой температуры в этом интервале колеблется в пределах диапазона.

Возможно, многие люди будут сбиты с толку, и существует много комбинаций XY одной и той же цветовой температуры, какая цветовая температура и координаты соответствуют твердотельному освещению и сенсорному комфорту человеческого глаза? Как это решить?

Это необходимо нашему главному герою: SDCM (Стандартное отклонение соответствия цвета)

ГЛАВА 3:

Что такое SDCM (стандартное отклонение согласования цветов)?

МакАдам Эллипс Теория:
В 1942 году ученый МакАдам экспериментировал с 25 цветами, используя соответствующий принцип, измеряя от 5 до 9 противоположных сторон каждой цветовой точки, записывая две точки, когда они смогли различить цветовую разницу. В результате получился некий эллипс разного размера и длины, названный эллипсом МакАдама.

Чувствительность человеческого глаза к цвету

McAdam Ellipse Theor

Из приведенного выше рисунка кривая чувствительности человеческого глаза к цвету:
1. Разница в чувствительности человеческого глаза к цвету спектра неравномерна;
2. Согласно распознаванию цвета человеческого глаза, размер эллипса МакАдама также непостоянен в разных регионах.

Теория эллипса МакАдама: дает представление о точности цветового зрения и способности различать похожие цвета. Цвет внутри эллипса представляет собой диапазон, в котором человеческий глаз не чувствует слишком сильного изменения цвета, что называется полной емкостью цвета.

Итак, в реальном приложении, как мы можем количественно оценить огромное количество цветов?

Здесь мы вводим понятие: SDCM (стандартное отклонение согласования цветов).
SDCM: характеризует разницу между значениями X и Y, рассчитанными программным обеспечением оптической системы определения цвета и стандартным источником света. Чем меньше количество, тем ближе цветовая координата света изделия к нормативному значению, чем меньше разница между спектром, излучаемым источником света, и обычным диапазоном, тем выше точность, тем чище цвет света.

Известный по определению SDCM:
a. Цветовой допуск фактически относится к расстоянию измеренного значения от целевого значения;
б. Эллипс обычно характеризует количественную оценку цветовой терпимости.

Единица: SDCM (стандартное отклонение соответствия цветов):

▲ Эллипс на приведенном выше рисунке можно понимать как Шаг, вы можете понимать его так: 3SDCM = 3 шага. Обычно человеческий глаз может найти разницу в 5-7 шагов. То есть, когда СДКМ между источниками света выше пяти ступеней, это будет легко распознано человеческим глазом.

ГЛАВА 4:

Какая связь между SDCM и CCT?

Теперь давайте посмотрим на два источника света, о которых мы говорили в начале:

▲ Теплый белый CCT=3061K, из рисунка видно, что SDCM между ним и стандартным источником света находится в пределах 5 SDCM , то есть SDCM<5.

▲ Тепло-белый с зеленоватым оттенком CCT=3078K, что сильно отличается от приведенного выше значения цветовой температуры 3061K.

SDCM между ним и стандартом 3000K уже находится за пределами 5 SDCM, то есть SDCM>7, а отклонение цветовой температуры слишком велико. Между ними уже есть разница в цвете.

ГЛАВА 5:

Какая связь между хроматической аберрацией (разницей цветов) и SDCM?

Хроматическая аберрация: это разница цветов, то есть разница между значениями координат X и Y двух светлых цветов. Чем меньше зазор, тем меньше хроматическая аберрация.

SDCM: это разница между значениями X и Y продукта и значениями X и Y стандартного источника света. Чем меньше расстояние, тем ниже SDCM

Вот пример: A (образец) равен 3 SDCM, B равен 3 SDCM, D равен 5 SDCM, и значение координаты x для A вычитается из значения координаты x для B. Результат равен +0,0099. Тот же алгоритм, разность координат y равна +0,0148, значит, хроматическая аберрация A-B равна (X=+0,0099, Y=+0,0148), а хроматическая аберрация A-D равна (X=+0,0030, Y =-0,0041).

Это показывает, что хроматическая аберрация между A и B больше, чем разница между A и D, но SDCM A и B равны, оба равны 3SDCM, а SDCM A и D отличаются на 2, поэтому SDCM и хроматические аберрации разные.

На следующем рисунке показана хроматическая аберрация света, излучаемого 7-ступенчатым, 5-ступенчатым, 3-ступенчатым и 2-ступенчатым эллипсом МакАдама при цветовой температуре 3000K:

Это видно из приведенной выше сравнительной таблицы. :
1. Двухшаговый эллипс МакАдама не может видеть хроматическую аберрацию человеческим глазом; 3-ступенчатая эллиптическая хроматическая аберрация мала; 5-ступенчатая и 7-ступенчатая хроматическая аберрация более очевидны.
2. Трехступенчатый эллипс является критическим значением распознавания человеческого глаза.

Эксперимент МакАдама доказал, что существует линейная зависимость между только что замеченной хроматической аберрацией и стандартным отклонением совпадающего цвета, а трехкратное стандартное отклонение (то есть положение трех шагов) является едва заметной разницей хроматической аберрации. . Если две цветовые координаты попадают во второй эллипс МакАдама (т. е. в пределах двух уровней), то человеческий глаз вряд ли увидит разницу между двумя цветами.

Разница между цветом, соответствующим границе 3-го эллипса МакАдама, и центральным цветом 3-го эллипса МакАдама представляет собой хроматическую аберрацию, которую может обнаружить человеческий глаз, и чем больше SDCM, тем больше хроматическая аберрация.

SDCM — это разница между значениями x и y между измеренным источником и эталонным источником. Чем меньше разрыв, тем ниже SDCM. Затем: откуда берется этот стандартный источник света? Кто разработал этот стандарт?

ГЛАВА 6:

Стандарт SDCM для светодиодной промышленности

В мире существует три основных типа стандартов SDCM:

Характеристики светодиодов.

2. Стандарт ЕС IEC
Стандарт ЕС ERP, цветовой допуск ≤ 6 SDCM, в соответствии с техническими требованиями для регулирования области светодиодного разделения.

3. Китайский стандарт GB
Китайский стандарт GB10682-2002, требования к характеристикам двухцокольных люминесцентных ламп, цветовой допуск ≤ 5 SDCM, может использоваться в качестве эталона для цветовых допусков светодиодных ламп.

Значения координат стандартного центра цветовой температуры SDCM, соответствующие стандарту Северной Америки ANSI и стандарту IEC Европейского Союза, суммированы следующим образом:

IEC 60081 Загрузка документа: BS-EN-60081-1998 IEC-60081-1997

Ниже приведены стандартные цветовые температуры стандартов ANSI и IEC, а также соответствующий охват цветовой температуры для трех ступеней, пяти ступеней и семи ступеней. шаги SDCM диапазоны.

Если вам нужна стандартная цветовая температура 2700K, CCT должна регулироваться в диапазоне 2680-2790K, если она основана на стандарте ANSIC и SDCM<3.

Из приведенной выше диаграммы видно, что координаты SDCM двух стандартных цветовых температур различны, и диапазон коррелированных цветовых температур варьируется.

Это влияет на определение стандартной цветовой температуры, поэтому нам необходимо определить стандарт SDCM на основе нашей реальной ситуации и потребностей. Затем, ссылаясь на стандарт, как мы можем подтвердить соответствующий диапазон цветовой температуры, который нам нужен, и дать разумное значение интервала корреляции цветовой температуры?

ГЛАВА 7:

Влияние международного стандарта на SDCM

Ниже представлена ​​сравнительная диаграмма третьего порядка стандарта IEC и стандарта ANSI.

1. Из рисунка видно, что центральные точки координат стандартной цветовой температуры стандартов IEC и ANSI различаются, и разница 6500K, 3000K и 2700K наиболее очевидна.

Таким образом, вы должны сначала согласовать с поставщиком, какой стандарт использовать в качестве ссылки при размещении заказа. (DERUN LIGHTING USE EUROPEAN STANDARD)

2. Соответствие между цветовой температурой и SDCM вызывает некоторые проблемы:
Когда речь идет о стандартной цветовой температуре по сравнению с цветом, из-за ограничения интервала цветовой температуры каждого стандарта SDCM стандартного цвета температура, диапазон цветовой температуры продукта фактического спроса сужается, что приводит к необоснованным требованиям к продукту.

Пример.
Если клиенту нужно 3000-3300K, европейский стандарт и SDCM менее пяти шагов. Мы можем узнать, что соответствующий диапазон цветовой температуры, требуемый заказчиком, включен как в 3000K, так и в 3500K в соответствии со следующей таблицей стандартов IEC.

Если говорить о пяти шагах 3000К, это (2820-3070К), то диапазон требуемых требований всего 70К (3000К-3070К). Если речь идет о пятиступенчатом диапазоне 3500K, это (3280-3630K), только около 20K (3280-3300K) цветовая температура, продукт трудно удовлетворить спрос.

Следовательно, диапазон корреляционной цветовой температуры, который мы предоставляем, должен находиться в разумных пределах, и размер этого диапазона должен определяться конкретной областью точности, которую может контролировать поставщик.

3. Проблема смещения SDCM, вызванная разницей в машинах
Если между стандартными деталями двух поставщиков существует значительное расхождение, даже если SDCM является одним и тем же стандартом, разница в значении теста все равно огромна.
Дело не в том, что значение координаты центральной точки SDCM не совпадает, а в стандарте машины. Смещение центральной точки вызвано стандартным отклонением устройства, поэтому обязательно подтвердите цвет еще раз после замены поставщика.

ГЛАВА 8:

Влияние SDCM на освещение Качество светодиодных лент

Светодиоды светодиодной ленты расположены линейно. Если между светодиодами есть разница в цвете, это легко распознать человеческим глазом, а светлый цвет всей полосы непостоянен, что дает паршивое освещение. Вам нужно купить световую полосу с более высокой светоотдачей и меньшим SCM для получения качественного светового эффекта.

Преимущество SDCM
1. Светодиодная лента имеет лучшую цветовую стабильность и излучает более чистый свет.
2. Ассортимент различных типов светодиодных лент сбивает с толку, а запасы различных партий огромны. Поскольку цветовая температура каждой партии светодиодных лент более или менее отличается, это напрямую приводит к тому, что разные партии лент нельзя смешивать.
Это увеличивает стоимость запасов оптовика, а также увеличивает рабочую нагрузку по управлению запасами, которая прекрасно решается с помощью управления SDCM.

ГЛАВА 9:

Как протестировать SDCM светодиодной ленты

Для тестирования SDCM светодиодной ленты требуется помощь интегрирующей сферической машины и спектрометра. Ниже приведены метод тестирования SDCM и отчет об испытаниях как для светодиода SMD5050, так и для светодиодной ленты 5050.

1. Тестирование светодиодных диодов SMD5050 SDCM:
Испытательная машина: малая интегрирующая сфера, спектрометр
Тестовый светодиод: SMD5050 Светодиодный диод теплого белого цвета
Данные источника света: CCT: 3000K
CRI: >800003

EVERFINE CAS-200 Fast Spectrometer / Small Integral Ball

SMD5050 Светодиодный диод теплого белого цвета

SMD5050 Отчет об испытаниях светодиодных диодов

9000 Результат виден в правом верхнем углу SDCM в отчете об испытаниях SDCM источника света составляет 1,9SDCM, что очень близко к стандартному значению цветовой температуры.