Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

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.

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.

Параметры светодиоды. Технические характеристики светодиодов. Сравнительные таблицы

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:

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

Как определить параметры светодиода ⋆ diodov.net

Разбирая на детали старые или нерабочие устройства часто можно найти светодиоды. Однако в большинстве случаем на них отсутствует какая-либо маркировка или другие опознавательные знаки. Поэтому определить их параметры по справочнику попросту невозможно. Отсюда возникает вполне естественный вопрос: как определить параметры светодиода?

Опытные электронщики таким вопросом практически не задаются, поскольку могут с достаточной точностью определить параметры такого полупроводникового прибора, ориентируясь лишь на его внешний вид и зная некоторые нюансы, присущие большинству светодиодов. Эти нюансы рассмотрим и мы.

Электрические параметры светодиодов

Первым делом заметим, что светодиод характеризуется тремя электрическими параметрами (световые характеристики мы рассматривать не будем):

1) падение напряжения, измеряемое в вольтах. Когда говорят 2-х вольтный или 3-х вольтный светодиод, то это имеется в виду данный параметр;

2) номинальный ток. Часто его значение приводится в справочниках в миллиамперах. 1 мА = 0,001 А;

3) мощность рассеяния – это мощность, которую способен рассеять (выделить в окружающую среду) полупроводниковый прибор не перегреваясь. Измеряется в ваттах. Значение данного параметра с высокой точностью можно определить самостоятельно, умножив ток на напряжение.

В большинстве случае достаточно знать два первых параметра, а то и вовсе только номинальный ток.

Условно я выделил два основных способа, с помощью которых можно с высокой долей вероятности узнать или определить указанные параметры. Первый способ – информационный. Это наиболее быстрый и простой способ. Одна он не всегда дает положительный результат. Второй способ, нам – электронщикам, более интересный. Я назвал его «электрический», так как ток и напряжение будут определяться с помощью мультиметра (тестера). Рассмотрим подробно оба варианта.

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.

Как определить параметры светодиода мультиметром?

Теперь, когда мы знаем, что номинальный ток многих светодиодов 20 мА, то достаточно просто определить их напряжение опытным путем. Для этого нам понадобится блок питания с регулировкой напряжения и мультиметр. Соединяем последовательно блок питания со светодиодом и мультиметром, предварительно установленным в режим измерения тока.

Блок питания изначально должен быть установлен на минимальное значение. Далее, изменяя величину подводимого к светодиоду напряжения, устанавливаем по показанию мультиметра ток 20 мА. После этого фиксируем значение величины подводимого напряжения либо по штатному вольтметру блока питания либо с помощью мультиметра, установленного в режим измерения напряжения.

Для страховки светодиода лучше последовательно к нему подсоединить резистор ом на 300. Но в этому случае напряжение необходимо фиксировать непосредственно на нем.

Поскольку не у всех есть блок питания с регулировкой напряжения, то можно определять параметры и исправность маломощных светодиодов с помощью следующих элементов:

  1. Крона (батарейка на 9 В).
  2. Резистор ом на 200.
  3. Переменный резистор, он же потенциометр на 1 кОм.
  4. Мультиметр.

Испытуемый светодиод соединяем последовательно с постоянным резисторов, потом с переменным, далее с кроной и щупами мультиметра, установленного в режим измерения постоянного тока.

Очередность соединения всех элементов не имеет никакого значения, поскольку цепь последовательная, а это значит, что через все компоненты протекает один и тот же ток.

Изначально переменным резистором следует установить минимальное напряжение, а потом постепенно увеличивать до тех пор, пока ток не достигнет 20 мА. После этого выполняется измерение напряжения.

С помощью рассмотренного способа не получится определить параметры мощного светодиода вследствие протекания значительного тока через резисторы. В результате чего последние могут перегреться. Однако определить исправность его вполне возможно.

Еще статьи по данной теме

Характеристики светодиодов

Рынок предлагает большое количество самых разных светодиодов по самой разной стоимости. Разобраться в этом многообразии и выбрать именно то, что нужно поможет понимание характеристик светодиодов.

Первое, на что нужно обратить внимание, это производитель светодиода. Вернее, важно не столько конкретное название производителя, сколько сама возможность его идентифицировать. Смысл в том, что если у светодиода есть конкретный производитель, то к остальным заявленным его характеристикам появляется какое-то доверие, которое тем больше, чем известней и именитей этот производитель есть. В противном случае, практически всегда заявленные характеристики окажутся завышенными, а сама покупка превращается в своего рода лотерею. Особая внимательность требуется, когда нужна серия светодиодов, которые будут работать вместе. Чем менее известен производитель таких светодиодов, тем более вероятность того, что светодиоды даже вроде бы из одной партии будут иметь разные оттенки, яркость и надежность свечения.

Пример плохой светодиодной ленты - светодиоды имеют разную температуру свечения

Следующая важная характеристика светодиодов это цвет для цветных или цветовая температура для белых светодиодов. На данный момент производятся светодиоды от ультрафиолетовых до инфракрасных. Каждый конкретный цветной светодиод излучает свет в узком спектральном диапазоне – 5-10 нм.

Соответствие излучаемой длины волны к цвету светодиода

Конкретная длина волны может быть важна при выборе светодиодов для растений или аквариума. Встречаются также трехцветные RGB-светодиоды, которые представляют собой фактически три светодиода – красный, синий, зеленый – размещенные на одной подложке. Обычно они имеют общий анод или катод. Также должна указываться длина волны каждого цвета. Бывают двухцветные (например, красный и зеленый) светодиоды. Это, как правило, индикаторные светодиоды совсем небольшой мощности.

RGB-светодиод

Белые светодиоды излучают свет широкого спектра и различаются оттенками – цветовой температурой – от теплой белой до холодной. Цветовая температура измеряется в кельвинах и должна указываться в характеристиках конкретного светодиода.

Цветовая температура - диаграмма

Ведущие производители, например, CREE, приводят в технической документации спектральные характеристики своих белых светодиодов. В каких-то случаях это может быть очень важно. Более подробно об источниках света производства этой компании читайте в статье "Светодиоды CREE".

Спектр белого светодиода на примере CREE MT-G2

Визуально – чем теплее белый свет, тем он желтее. Чем холоднее – тем синее.

Визуальные различия свечения разной температуры

Следующие связанные параметры светодиода – это его максимальный рабочий ток, падение напряжения и их произведение – максимальная потребляемая мощность светодиода. Потребляемая мощность во многом определяет область применения светодиода – десятые доли ватта (рабочий ток до 50мА) для индикаторных светодиодов и до десятков ватт для мощных осветительных светодиодов. Индикаторные светодиоды не требуют дополнительного охлаждения, могут иметь разные размеры и варианты исполнения для выводного или поверхностного монтажа.

Индикаторные светодиоды разных размеров

Достаточно распространены осветительные светодиоды для поверхностного монтажа малой и средней мощности. Такие светодиоды имеют размеры до 5х6 мм и рассчитаны на рабочий ток до 50мА. Монтируя линейки из нескольких таких светодиодов можно получить достаточно мощные источники света. Также часто такие светодиоды продаются в виде готовых осветительных лент.

SMD-светодиоды собранные на ленте

Мощные светодиоды в процессе работы на максимальных токах выделяют большое количество тепла и это, безусловно, необходимо учитывать при проектировании готового устройства. Обычно такие светодиоды припаиваются к алюминиевой подложке, которая, в свою очередь, крепится к радиатору.

Мощный светодиод на алюминиевой подложке - "звездочке"

Хороший теплоотвод очень важен, поскольку при перегреве снижается эффективность работы светодиода, значительно ускоряется деградация кристалла и, соответственно, уменьшается срок его службы. Опять же, если теплоотвода будет совсем недостаточно, то светодиод в итоге банально сгорит.

Мощность светодиода также определяет способ его питания. Для маломощных индикаторных светодиодов можно обойтись ограничивающими ток резисторами. Мощные светодиоды требуют более внимательного подхода и здесь уже не обойтись без подходящих по мощности драйверов.

Совсем не рекомендуется превышать максимальный рабочий ток светодиода – может произойти пробой и светодиод необратимо разрушится. Вообще, если рассчитывать на долговременную эксплуатацию, то реальный рабочий ток не должен превышать 70-75% от максимально допустимого. Безусловно, при достаточно эффективной системе теплоотвода.

Следующая важная характеристика светодиодов – это величина светового потока, излучаемого светодиодом. Световой поток измеряется в люменах на ватт мощности и определяется энергоэффективностью светодиода (подробнее – в статье «Энергоэффективность светодиодов»). Световой поток и освещенность связаны с физиологическими человеческими особенностями. Человеческий глаз наиболее чувствителен к желто-зеленому свету с длиной волны 555нм. Поэтому понятия энергоэффективности и величины светового потока фактически могут быть отнесены только к белым светодиодам. Более того, в силу различия излучаемого спектра, белые светодиоды с холодной цветовой температурой будут более эффективны, чем светодиоды с теплым белым светом. Сегодня лидером по энергоэффективности является компания CREE. Серийно производимые ими светодиоды на сегодня имеют эффективность до 200 люменов на ватт мощности. И эта цифра постоянно растет.

Для практического применения светодиодов также важен такой их параметр как угол распространения света. Плоский кристалл светодиода излучает свет узким пучком, что не всегда удобно. Для расширения светового пучка используются те или иные оптические системы. Обычно это небольшие рефлекторы и линзы, устанавливаемые на светодиод.

Оптические системы на индикаторных и мощных светодиодах

Тем не менее, мощность излучения существенно падает по мере увеличения угла. Это хорошо иллюстрирует следующий график.

Зависимость интенсивности свечения светодиода от угла рассеивания света

Часто в характеристиках светодиода указывается только одно число – угол рассеивания. Например, 130 градусов. Это означает, что наблюдатель, расположенный под углом в 65 градусов к центральной оси светового пучка, получит всего 10-20% светового потока.

Срок службы современных светодиодов составляет десятки тысяч часов, что, скорее всего, будет гораздо больше, чем период работы готового изделия в целом. По этой характеристике светодиоды разных производителей отличаются мало, разве что совсем уж непредсказуемый китайский производитель NoName преподнесет неприятный сюрприз.

Также при нормальных условиях эксплуатации световой поток светодиода совсем незначительно ухудшается с течением времени – единицы процентов на несколько тысяч часов. Заметно ухудшить этот параметр может системный перегрев светодиода в работе или превышение его максимального рабочего тока.

Светодиоды становятся все более доступны для самых разных областей применения. Многообразие их вариаций способно запутать самого искушенного потребителя. Знание и понимание самых разных характеристик светодиодов было и остается ключевым для того, чтобы то или иное принятое решение о покупке было единственно правильным.

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

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, ВтСветовой поток, лм
250400700900120018002500
Лампа накаливания20406075100150200
Люминесцентная лампа6-710-1215-1719-2026-2942-5064-80
Светодиоды1,5-2,54-66-88-1011-1417-1921-28

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:

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Высота корпусамм0,8
Ток потреблениямА25; 60; 150; 300
Мощность кристалловВт0,09; 0,2; 0,5; 1
Падение напряженияВ3,2
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.

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Индекс CRI (цветопередача)Ra80-90
Ток потреблениямА20*3=60
Мощность кристалловмВт210
Падение напряженияВ3,3
Угол свеченияградусы125
Световой потоклм18

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.

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Световой потоклм55
Ток потреблениямА150
Мощность кристалловмВт210
Падение напряженияВ3,4
Угол рассеиванияградусов120

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:

ПараметрЕд. измеренияВеличина (диапазон)
Световой потоклм165-300 (максимум- выше 1000 лм)
Ток потребления (номинальный)мА700
МощностьВт2
Индекс CRI (цветопередача)Ra80-90
Падение напряжения при токеВ/мА2,9/700; 3,1/1500; 3,35/3000
Угол свеченияградусов125
Рабочая температура°CОт -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:

Предыдущая

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

Следующая

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

Понравилась статья? Сохраните, чтобы не потерять!

ТОЖЕ ИНТЕРЕСНО:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

SMD светодиоды – характеристики, даташиты, онлайн калькулятор

Воспользовавшись справочными данными из нижеприведенной таблицы с техническими характеристиками наиболее популярных SMD светодиодов, Вы сможете при самостоятельном изготовлении подсветок и светильников, или, покупая готовые источники света, рассчитать и оценить их светотехнические возможности. С помощью данных из таблицы сможете определить параметры светодиодной ленты в случае отсутствия на ней маркировки.

Кликнув по надписи синего цвета, обозначающей типа светодиода, Вы можете ознакомиться с даташитом от производителя, хранящегося непосредственно на сайте. В даташитах приведены более подробные технические характеристики обыкновенных и сверхярких светодиодов с учетом величины протекающего через них тока и температуры окружающей среды.

Электрическая схема расположения кристаллов в светодиоде LED-RGB-SMD5050 и схема его включения в светодиодной ленте приведена в статье сайта Подключение RGB светодиодных лент.

В настоящее время подавляющее число ламп, светильников, светодиодных лент и модулей изготовлены с использованием одного из типов светодиодов, приведенных в таблице. Срок службы SMD светодиодов по заявлению производителей составляет не менее 80000 часов.

Калькулятор для расчета


параметров токоограничивающего резистора для LED

При самостоятельном изготовлении светодиодных источников света и светильников необходимо рассчитать номинал и мощность токоограничивающего резистора. Для упрощения этой задачи представляю в помощь специальный онлайн калькулятор, с помощью которого Вы сможете рассчитать сопротивление и мощность требуемого резистора в зависимости от типа светодиода, их количества и напряжения источника питания. Параметр «Напряжение падения на одном LED» берется наибольшее значение из последней колонки таблицы, «Максимально допустимый ток через LED» из предпоследней колонки.

Если в наличии нет резистора нужной мощности, то его можно заменить несколькими резисторами одинакового номинала меньшей мощности, включив их последовательно или параллельно. При этом мощность, рассеиваемая на одном резисторе, будет равна расчетной мощности, деленной на количество резисторов. Величина резисторов при последовательном включении уменьшится и будет равна расчетной величине, деленной на количество резисторов. При параллельном включении нужно брать резисторы, номиналом, равным требуемому умноженному на количество резисторов.

Например, в результате расчета необходим резистор мощностью 1 ватт и номиналом 200 Ом. Этот резистор можно заменить четырьмя включенными последовательно резисторами мощностью 0,25 ватт номиналом по 50 Ом. При этом если светодиодов, например, пять, то впаять резисторы можно по одному между диодами.

Подключать непосредственно к источнику питания, батарейке или аккумулятору один или несколько соединенных последовательно светодиодов без токоограничивающего резистора недопустимо, так как это приведет к выходу их из строя.

При питании светодиодов от аккумулятора (батарейки), необходимо учесть, что во время работы светодиодов происходит, в зависимости от степени разряда и емкости аккумулятора, снижение напряжения на его выводах до 20%. Если напряжение холостого хода аккумулятора будет близко к напряжению падения на светодиоде, то он будет светить с пониженной яркостью.

Онлайн калькуляторы для определения номинала резисторов


по цветовой маркировке

Если номинал резистора на корпусе обозначен в виде четырех или пяти цветных колец, то величину его можно определить с помощью одного из нижеприведенного онлайн калькулятора.

Онлайн калькулятор для определения сопротивления резисторов


маркированных 4 цветными кольцами

Онлайн калькулятор для определения сопротивления резисторов маркированных


5 цветными кольцами
Игорь 06.03.2017

Александр, здравствуй!
Подскажи, будь добр, 12 светодиодов мощностью 3 вата будет 36 ватт. А начинаешь считать по формуле получается другое, 12×3,4В=40,8В×0,7А=28,56 вата.
И ещё, рекомендуют драйвер на 0,6 А, а прислали на ток 0,5 А, говорят пойдёт. Так, то всё работает, но почему драйвер не перегорает?
И ещё, советуют драйвер брать на 20-30% мощнее, то получается что который прислали подходит?

Александр

Здравствуйте, Игорь.
3 ватта – это паспортная потребляемая мощность светодиода. Расчетная – это реальная. При этом надо учесть, что 3,4 В это тоже справочное значение напряжения и может на практике отличаться, быть от 3,2 до 3,8. Так что рассчитываете вы все правильно. Чем на меньший ток рассчитан драйвер, тем слабее будут светить светодиоды, так как падение напряжения на них будет прежним.
Драйвер должен быть рассчитан не только на ток, но и иметь запас по напряжению. Для вашего случая напряжение должно быть около 55 В, если меньше 40 вольт, то светодиоды могут и не засветить. Если напряжения недостаточно, то нужно уменьшить количество последовательно соединенных светодиодов, например, до 8. Тогда заработают.
Драйвер, рассчитанный на меньший ток, чем номинальный для светодиодов брать можно, просто яркость свечения светодиодов будут немного меньше. Это как раз Ваш случай. А вот на больший ток недопустимо, так как от перегрева кристалла светодиоды быстро выйдут из строя. Запас по мощности рекомендуется для блоков питания, для драйверов мощность должна быть равна расчетной.

5 видов светодиодов - какие самые яркие. Таблицы характеристик, цена и сравнение.

Условно все светодиоды можно разделить на две большие группы:

  • осветительные

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.

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):

Круглые 3ммКруглые 5ммКруглые 8ммКруглые 10ммПрямоугольныеКвадратныеОвальныеЦилиндрические

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:

  • типоразмерами
  • напряжением питания

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:

  • малая стоимость
  • высокая надежность
  • 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:

SMD 2835SMD 3528SMD 5050SMD 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:

  • легкость монтажа
  • хороший световой поток
  • 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.

В противном случае, от перепадов температур, подложка деформируется, что еще больше повысит температуру светодиода и приведет к его повреждению.

Кстати, это основная причина выхода из строя светодиодных прожекторов. 

Приблизительно на один светодиодный ватт в режиме 100Лм/Вт нужно 20см2 площади радиатора.

По норме от 6 до 10Вт может пассивно принять воздух, в то время как теплопроводность алюминия 200-300 Вт/(м*К).

Есть у COB светодиодов и другие недостатки:

  • светоотдача и срок службы меньше чем у SMD видов

Поэтому на сегодня, для решения именно энергоэффективных задач в освещении, КОБ модели не совсем подходят. Это будет экономически не целесообразным.

Таблицы технических характеристик COB светодиодов:

COB 3ВтCOB 5ВтCOB 7ВтCOB 9ВтCOB 10ВтCOB 15ВтCOB 20ВтCOB 30Вт

И матриц:

Матрица 50ВтМатрица 150ВтМатрица 10Вт

Filament светодиоды

Филаментные модели представляют из себя стеклянную полоску с наклеенными поверх нее светодиодами. С двух концов полоски металлизируются.

Через них подается питание. Если здесь применить различные кристаллы, то можно добиться достаточно высокого CRI.

Люминофор наносится сверху. При этом вся конструкция помещена в стеклянную колбу, как в обычной лампочке.

Однако для всей этой конструкции, как и в любом ярком светодиоде требуется охлаждение.

Для этого здесь применяют газ - гелий. Именно благодаря ему, происходит отвод тепла на внешние стенки колбы филаментной лампочки.

По простому можно сказать, что филаментная лампочка – это КОБ светодиод, который поместили в газовую среду. Достоинства филаментных моделей:

  • можно легко изготавливать привычные нам всем модели лампочек классического вида (груша, свеча, шарик). При этом начинка у них будет модернизированная.
  • одинаковое светораспределение как и у ламп накаливания

Именно поэтому их применяют как альтернативная замена обычным лампочкам в светильниках и люстрах.

Однако свечение такой лампы все же сопровождается высоким нагревом. Вследствие чего, наблюдается постепенная деградация диодов, и как итог – их непродолжительный срок службы.

Таблица сравнения филаментных моделей и других видов ламп и источников света:

PCB Star светодиоды

Если исходить из занимаемой площади, то эти светодиоды занимают первое место по величине светового потока.

Данный светодиод состоит из одного единственного кристалла, имеющего большую площадь (относительно моделей SMD).

Однако по большому счету, это тот же самый SMD вид. Он напаивается к подложке из алюминия, напоминающую по форме звезду.

Если у вас очень мощный источник света, а не множество кристаллов, то и фокусировка его упрощается. Поэтому из таких типов светодиодов PCB Star и начали массово делать яркие мощные прожекторы и не менее яркие ручные фонарики.

Таблицы всех технических характеристик светодиодов “звезда”:

Star 1ВтStar 1Вт без платыОтдельно платыStar 3ВтStar 3Вт без платыStar 5ВтStar 5Вт без платы

Из всех представленных видов на сегодняшний день, SMD модели являются самыми универсальными. Из них делают множество световой продукции:

При этом производители добиваются вполне оптимальных решений по цене и светоотдаче.

Основные электрические параметры для выбора светодиода

Использование светодиодов экспоненциально росло за последние несколько лет, и конца этому не видно. На вторичном рынке наблюдается рост количества приложений, использующих светодиодные устройства по сравнению с другими вариантами индикаторов и освещения. Использование светодиодов растет - от повышенной гибкости конструкции до эффективного использования энергии и защиты окружающей среды. Ниже мы рассмотрим основные параметры, которые необходимо учитывать при внедрении светодиодного устройства в вашу конструкцию.

Электрические параметры светодиодов

Максимальные электрические параметры

Рассеиваемая мощность: Это максимальная мощность, которая может рассеиваться светодиодами до того, как они будут повреждены

Непрерывный прямой ток : максимально допустимый прямой ток через светодиод. Превышение этого значения приведет к отказу цепи.

обратное напряжение : это максимально допустимое напряжение, которое может быть приложено к диоду при обратной полярности.Светодиод не будет проводить ток при приложенном обратном напряжении, но если это напряжение превышает максимально допустимое значение обратного напряжения, произойдет сбой светодиода.

Рабочая температура : это диапазон температур, в котором светодиод может безопасно работать. Эффективного управления теплом можно добиться с помощью радиаторов и вентиляторов.

Обратный ток: Это максимально допустимое значение обратного тока.

Прямое напряжение: Это максимально допустимое прямое напряжение на светодиодах для безопасной работы.Прямое напряжение зависит от материала светодиода, но обычно составляет около 2–4 В постоянного тока.

Номинальные оптоэлектрические характеристики

Сила света : Это мера производимого светового потока (кандела –Кд или люмен – лм) при заданном прямом напряжении и прямом токе. Это значение имеет решающее значение для конструкции и назначения вашей светодиодной схемы. Для различных применений светодиодов может потребоваться широкий диапазон требований к силе света.

Угол обзора : это угол от центра источника света до области или устройства, на которое попадает свет.Максимальные углы обзора обеспечивают максимальную гибкость при проектировании и производстве. Когда светодиодная индикация является частью процесса, угол обзора становится жизненно важным элементом светодиодной конструкции.

Цвет - Цвет фактически является одной из первых выбираемых характеристик светодиода. Красный, Синий, Янтарный, Белый или другие комбинации могут использоваться для обозначения состояния или передачи факторов процесса.

Кто может мне помочь Выбрать правильное светодиодное устройство для моего приложения? Если вы ищете поставщика светодиодов, выбор VCC гарантирует, что у вас будет профессиональная и опытная команда инженеров и продавцов, которые найдут подходящее решение для каждого из ваших проектов.VCC будет работать напрямую с вашей командой дизайнеров, чтобы обеспечить возможность производства новых конструкций, помогать в настройке светодиодных конфигураций для максимального увеличения площади и использования панели при минимальных затратах и ​​соблюдении технических требований вашего проекта. Свяжитесь с VCC сегодня по всем вопросам, связанным с дизайном светодиодов.

Технические параметры | Greenie-world.com

Существуют также другие источники света, например, декоративные лампы или дуговые лампы в кинопроекторах, а также ртутные лампы, ранее использовавшиеся на складах и в производственных цехах, а также на железных дорогах.

Важно отметить, что вся система цоколя и светодиодной лампы будет иметь гораздо меньший КПД, чем светодиодный диод, который является только частью такого устройства. Светодиодные источники света хорошего качества имеют эффективность более 80 лм / Вт. В случае промышленных решений они должны иметь эффективность более 85-90 лм / Вт.

Индекс цветопередачи CRI - определяет, насколько хорошо источник света воспроизводит цвета, это число от 0 до 100. Аббревиатура «CRI» означает индекс цветопередачи.Значение 0 относится к одноцветному свету (монохромному), то есть к одной длине электромагнитной волны видимого диапазона (380-760 нм), максимально возможное значение индекса цветопередачи - 100 - относится к белому свету с непрерывным спектром.

Наряду с увеличением значения индекса цвет предметов стал лучше и естественнее. Низкие значения индекса CRI конкретного источника света делают цвета блеклыми, а в исключительных случаях - черными. Например, если осветить стену из красного кирпича только голубым светом, то эту стену будет очень трудно увидеть, не говоря уже о невозможности определить цвет самой стены.

Натриевые лампы низкого давления имеют самый низкий индекс цветопередачи среди широко известных и используемых источников света, в то время как наиболее распространенные в уличном освещении натриевые лампы высокого давления обеспечивают цветопередачу 20-30. Светодиодные лампы, используемые снаружи, обеспечивают индекс цветопередачи 70 или более.

В случае офисных приложений мы можем найти его для люминесцентных ламп с кодом 740 или 840, они обеспечивают свет с индексом цветопередачи 70+ и 80+. В таких применениях светодиода наименьшее значение индекса цветопередачи составляет 80+, есть также светодиоды с цветопередачей 90+ и даже специальные модули с 95+ CRI.

Рекомендации, связанные с индексом цветопередачи:

Очень высокий индекс цветопередачи - 90+ рекомендуется для работ, в которых важно распознавание определенных цветов, например магазины, полиграфия, настройка цветовых шаблонов, арт-студии.

Высокий индекс цветопередачи - от 80 до 90, рекомендуется для офисной работы в учебных аудиториях и аудиториях, а также в текстильной промышленности и других работах, требующих точности. Это самая распространенная рекомендация, она касается большинства работ, выполняемых внутри помещений и мест длительного проживания людей.

Средний и низкий индекс цветопередачи - ниже 80, однако выше или равен 40 используется для промышленных работ, в которых различение цветов не имеет существенного значения.

Цветовая температура света - определяет цвет белого света, но не включает яркость, правильная единица измерения - Кельвин [K].

Цветовая температура тесно связана с теорией Совершенного Черного Тела, которое в действительности не существует, физического тела, которое поглощает все направленное на него электромагнитное излучение.В случае нагрева такого тела выше определенной температуры, выраженной в градусах Кельвина, оно будет генерировать электромагнитное излучение в видимом диапазоне, максимум которого увеличивается вместе с повышением температуры.

Например, источник света, излучающий белый свет с цветовой температурой 4000K, светит так же, как и идеально черное тело, нагретое до такой температуры. Однако в случае светодиода это не означает, что такой источник света достигает такой высокой температуры в любой точке конструкции.

По источникам, обеспечивающим белый цвет света, можно выделить три группы:

Теплый белый цвет - Согласно стандарту PN-EN 12464-1, касающемуся освещения рабочих мест в помещении, это цветовая температура ниже 3300 K. Светодиоды этого цвета имеют такую ​​же цветовую температуру, как и свет, обеспечиваемый классическим светом. лампочка. Светодиодные лампы прекрасно заменят старые энергоемкие источники света.

Нейтральный белый цвет - согласно стандарту PN-EN 12464-1 это цветовая температура в диапазоне от 3300 K до 5300 K.Этот цвет чаще всего используется для люминесцентных ламп. В случае светодиодов диапазон цветовой температуры обычно уже и составляет 3800-4200 или 4000-4500 К. Свет нейтрального цвета наиболее близок к чистому белому свету, идеально подходит для всех типов магазинов и коммерческих помещений.

Холодный белый цвет - стандарт PN-EN 12464-1 определяет его как цветовую температуру более 5300 K. Это холодный белый свет, но в случае светодиодов он дает больше света, чем более теплый цвет, поэтому он особенно подходит для наружного применения и в местах, где наиболее важным является обеспечение максимально возможного количества света с минимальным потреблением энергии.

Кроме того, стандарт PN-EN 12464-1 (Свет и освещение, освещение рабочих мест Часть 1: Внутренние рабочие места) содержит требования к цветовой температуре в зависимости от значения средней освещенности. Наряду с увеличением средней освещенности должна увеличиваться и цветовая температура источника.

Средняя освещенность рабочей поверхности:
• Ниже 300 лк -> Цветовая температура должна быть ниже 3300 К - это теплый белый цвет
• 300 ÷ 750 лк -> Цветовая температура в пределах 3300 ÷ 5300 К - рекомендуется нейтральный белый цвет
• Свыше 750 лк -> Цветовая температура должна быть выше 5300 K - холодный белый цвет

Основные понятия и соответствующие параметры для светодиодов What's LED

В 19 веке люди вступили в эпоху электрического освещения.После разработка, теперь это твердый источник света четвертого поколения - эпоха светодиодного освещения. Давайте посмотрим на знания о светодиодном освещении.

Глоссарий: LED - это сокращение от Light Emitting Diode

В зависимости от используемых полупроводниковых материалов цвет излучения для светодиоды излучают разное, традиционно бывает красный, зеленый, оранжевый, желтый, синий, и т.д. Так что он будет называться синим светодиодом. Белый свет - это составной свет, поэтому так называемый светодиодный белый свет модулируется на основе выше.

Основные параметры для применения освещения:

Световой поток

Относится к человеческому глазу, который может ощущать мощность излучения, то есть соотношение свет, излучаемый источником света. Единица измерения - LW ​​(люмен). Номинальный световой поток лампы накаливания мощностью 40 Вт составляет 360 лм, номинальный световой поток лампы 40 Вт. дневная люминесцентная лампа 2100 лм, а световой поток стандарт 400 Вт натриевая лампа высокого давления 48000 лм.

Световая отдача

Отношение светового потока к электрической мощности, обычно составляет лм / Вт.Светоотдача представляет собой энергосберегающие характеристики света. источник, который является важным показателем работоспособности современного света источники.

Сила света и распределение силы света

Сила свечения светодиода - это сила света светодиода в определенное направление. Поскольку светодиоды сильно различаются по разным пространственным углам, это необходимо понимать характеристики распределения интенсивности света ВЕЛ.Этот параметр имеет реальное значение, которое напрямую влияет на минимальную Угол наблюдения светодиодного дисплея.

длина волны

Для спектральных характеристик светодиода мы в основном видим, однотонность хорошая, и следует отметить, что основные цвета красный, желтый, синий, зеленый, белый светодиоды и другие основные цвета являются чисто положительными. Потому что во многих случаях, например, светофор на более строгих требования к цвету, но, согласно наблюдениям, некоторые светодиоды загораются в от зеленого к синему, от красного к малиновому, судя по явлению, мы посвятили спектральный Характеристики светодиода очень нужны и содержательны.

Цветовая температура

Свет, который видят обычные люди, состоит из спектра семь разноцветных огней. Однако некоторые из них голубоватые, а другие - красноватый, Цветовая температура - это метод, который используется исключительно для измерения и рассчитать цветовые составляющие света. Единица измерения - К. Цветовая температура Источник света другой, цвет света также отличается, а ощущение не то же самое:

<3300K теплый (с красновато-белым)

3000-5000K средний (белый) освежающий

> 5000K холодный (с синим белым) холодный

CRI (индекс цветопередачи)

Цветопередача способность объекта от источника света, называемого индекс цветопередачи по сравнению с цветом внешнего вида объекта под та же эталонная цветовая температура или эталонный источник света (лампа накаливания лампа или крашеный свет).Цветоделение двух типов, одно точное окраска, может точно отображать исходный цвет материала, который необходимо использовать высокий индекс цветопередачи (Ra) источника света, значение близко к 100, цветопередача самая лучшая. Другой - эффект цвет, необходимо четко выделить для конкретного цвета, Срок службы красоту можно использовать для усиления цветового эффекта путем добавления цвета. Используя низкий - облучение источника цветовой температуры, может сделать красный цвет более ярким; Примите теплый источник света среднего цвета для освещения, сделайте синий с чувством здорово; Источник света с высокой цветовой температурой делает объект холодным чувство.

Оценка индекса цветопередачи (Ra) и общего применения

90-100 1A отлично подходит для тех, кому требуется точный контраст цвет

80-89 1B для места, где требуется правильная оценка цвет

60-79 2 Нормальный для места, где требуется индекс нейтральной цветопередачи

40-59 3 для места с менее требовательными к цветопередаче менее

Цвет

20-39 4 для места без особых требований к восстановлению цвета индекс.

Знакомство с техническими данными и фотометрическими параметрами светодиодных лент

Чтение новой таблицы данных светодиодов без полного знания значений параметров, измерений или графиков может быть головной болью; даже для человека, имеющего некоторый опыт в этой теме. Некоторым людям может быть сложнее понять спецификации светодиодных лент и фотометрические параметры. Но что, если мы как производитель (SIRS-E®) обеспечим легкий доступ к пониманию тестируемых параметров и причин, по которым эти параметры были выбраны в первую очередь?

Здесь, в SIRS-E®, мы рады представить наши новые и улучшенные технические спецификации для наших последних линеек высококачественных светодиодных лент: AcuVivid ™ White, AcuVibrant ™ RGB и серии AcuHue ™ RGBW и RGBA.


Размышляя об улучшении нашей линейки светодиодных лент, сделав их инновационными и качественными, мы также учитывали наших клиентов и их легкость в получении полной и легкодоступной технической информации, необходимой для их проектов.

* Вперед к списку фотометрических определений и графиков.

Чтобы разработать хорошую таблицу данных, включающую все необходимые параметры, нашей инженерной группе SIRS-E® пришлось вернуться к работе с учебниками и стиранию заметок.Мы использовали новейшие и наиболее узнаваемые стандарты освещения в отрасли, чтобы обеспечить параметры, необходимые для отрасли, а не только те, которые мы хотим предоставить. Мы использовали параметры, рекомендованные стандартами, разработанными Североамериканским обществом инженеров по освещению (IES), Американским национальным институтом стандартов (ANSI), Международной комиссией по освещению (CIE) и другими.

Еще в 2006 году, когда наша команда инженеров разрабатывала первые линейки продуктов светодиодных лент, в отрасли использовалось всего несколько стандартов освещения, что заставляло каждого производителя светодиодных лент использовать свои собственные предпочтения в параметрах и измерениях в своих технических паспортах.Хотя тогда это не было большой проблемой, индустрия твердотельного освещения (SSL) сильно изменилась в технологическом плане, и сегодня у нас есть четко определенный набор стандартов, с которыми согласились научное сообщество и производители светодиодов.

Хотя эти стандарты продолжают развиваться, SIRS-E® позаботился о внедрении последних и наиболее важных стандартов светодиодного освещения, используемых сегодня в индустрии SSL для измерения и оценки наших новых светодиодных лент. Мы предоставляем наши измеренные параметры в соответствии со стандартами освещения, такими как:

- IES LM-79-2008: утвержденный метод электрических и фотометрических измерений продуктов SSL.
- IES TM-30-2015: новый метод измерения цветопередачи
- ANSI C78.377-2015: Спецификации цветности твердотельных осветительных приборов
- ANSI / IES LM-80-2015: Измерение светового потока светодиодных источников света
- Спецификация малых различий цветности Дэвида Л. МакАдама
- CIE 13.3- 1995: Метод измерения и определения свойств цветопередачи источников света
- CIE 15-2004: Колориметрия (наука, используемая для измерения восприятия цвета человеком).

Нашей инженерной группе пришлось решить (используя эти стандарты), какие параметры являются наиболее актуальными в индустрии светодиодного освещения и полезными для профессионалов в области освещения сегодня.Например, мы обнаружили такие параметры, как эллипсы Макадама (изобретенные Дэвидом МакАдамом в 1943 году), описывающие небольшие изменения цветности в четырехугольнике CCT, что простыми словами означает, насколько сильно изменяется цветовая температура, обычно используемая в SSL для обозначения изменений цветности из партии. замесить. Между тем, это отличный параметр для понимания консистенции CCT, а также устаревший способ измерения консистенции цвета.

Вот почему мы использовали стандарт ANSI C78.377-2015 для включения параметра Duv в наши таблицы данных, который является более инновационным и эффективным способом измерения сдвига цвета.ANSI упоминает в этом отчете, что «круг u’v’ - это альтернативный способ определения допусков цветности в более простом определении, заменяющий старые эллипсы Макадама, как рекомендовано CIE. 1


1 Американский национальный стандарт для электрических ламп - Спецификации цветности твердотельных осветительных приборов (стр. 12, технический № ANSI C78.377-2015 ). (2015). Росслин, Вирджиния: NEMA.
1 Техническое примечание CIE - Спецификация разницы в цветности для источников света (стр.3-4, Тех. № CIE TN 001: 2014 ). (2014). CIE.


  • Фотометрические определения и графики

Итак, если вы дочитали до сих пор, это означает, что вам действительно интересно узнать больше о наших таблицах данных и параметрах фотометрии; Итак, вот список наиболее важных терминов и определений, используемых в наших таблицах данных:



- Входное напряжение: напряжение, используемое для питания полосы.(В постоянного тока)
- Метод управления ограничением: постоянное напряжение (CV) поддерживает постоянное напряжение и изменяет ток, постоянное управление током (CC) поддерживает постоянный ток.
- Потребляемая мощность: энергия, необходимая для питания полосы определенной длины. (Вт / фут) Мы используем в техническом описании максимум, указанный UL для класса 2, истинное энергопотребление можно найти в фотометрических отчетах
- Светодиодный чип: корпус SMD, содержащий 3 диода (белые и полосы RGB) или 4 диода ( Полосы RGBW)
- Тип платы: медная печатная плата плотностью 4 унции.Это означает, что на каждый квадратный фут площади печатной платы приходится 4 унции меди. Платы более высокого качества значительно минимизируют падение напряжения.

- Поддержание светового потока: представляет собой уменьшение светового потока с течением времени, обычно указывается в часах (часах).
- Окружающая среда: IP40 (сухое, внутреннее применение), IP68 (влажное, влажное, наружное применение)
- Монтаж: клейкая лента 3M VHB (очень высокое сцепление) - это высококачественная акриловая лента на основе вспененного материала, которая также используется в автомобилестроении. , промышленные и аэрокосмические приложения.


  • Параметры IES LM-79-2008, ANSI C78.377-2015, CIE 13.3-1995 и CIE 15-2004

- Цветной диод: цвет каждого отдельного диода внутри корпуса светодиодного чипа.
- Пиковая длина волны: длина волны пика кривой спектральной плотности. (нм)
- Доминирующая длина волны: описывает воспринимаемый цвет светодиода, показанный на диаграмме CIE.
- Координаты цветности CIE: представляет диаграмму черного тела со всеми возможными длинами цветовых волн в видимом спектре, координаты указывают на конкретную точку на диаграмме (x, y)
- CRI: индекс цветопередачи (Ra) показывает среднее измерение того, как источник света воспринимает цвета по сравнению с естественным источником света.Значение того, насколько «настоящий» цвет.

- Номинальная цветовая температура: коррелированная цветовая температура с шагом 100K, наиболее близкая к истинной цветовой температуре (целевой цветовой температуре). Он измеряется в градусах Кельвина (K), потому что он представляет «температурный» цвет, который больше напоминает воспринимаемый цвет в спектре. Показано на диаграмме цветности CIE Планковским локусом.
- Световой поток: количество силы света, воспринимаемой человеческим глазом. (люмен)
- Световая отдача: эффективность источника света, представленная интенсивностью света в зависимости от потребляемой мощности (лм / Вт) - Средняя хорошая эффективность 80-120 лм / Вт
- Duv: расстояние между истинной координатой цветности и Планковский локус.Другими словами, это изменение цвета с зеленого на розовый на диаграмме CIE.

Расчет CCT и Duv и практическая формула преобразования

Расчет CCT и Duv и практическая формула преобразования


  • IES TM-30-2015 Параметры

- Точность (Rf) и Гамма (Rg): Точность (значения 0-100) характеризует цветопередачу с 99 значениями, где типичные тесты CRI 14.Gamut (значения 60–140) сравнивает область, заключенную в координатах средней цветности, чтобы охарактеризовать уровни насыщенности. TM-30 показывает, насколько насыщена или ненасыщена цветопередача на свету.


Какое изображение выглядит лучше?

Изображение A

Изображение B

Большинство людей скажут, что Изображение B выглядит лучше, но на самом деле изображение B перенасыщено.

Изображение A Изображение B (слишком много зеленого и красного)

IES TM-30-2015 показывает нам, что цветная векторная графика представлена ​​следующим образом:

Energy Star - Качество цвета освещения и показатели



- ANSI: Американский национальный институт стандартов
- IES: Общество инженеров освещения
- CIE: (Международная комиссия по освещению) Международная комиссия по освещению
- IES LM-79-2008: утвержденный метод проведения электрических и фотометрических измерений полупроводниковых осветительных приборов
- IES TM-30-2015: Метод измерения цветопередачи
- ANSI C78.377-2015: Спецификации цветности твердотельных осветительных приборов
- ANSI / IES LM-80-2015: Измерение светового потока светодиодных источников света
- Спецификация малых различий цветности Дэвида Л. МакАдама
- CIE 13.3- 1995: Метод измерения и определения свойств цветопередачи источников света
- CIE 15-2004: Колориметрия (наука, используемая для измерения человеческого восприятия цвета.
- CIE TN 001-2014: Спецификация разницы цветности для источников света


В начало

Автор: Хорхе Баррера
Отредактировал: Диего Иорио

Практическое руководство по светодиодам

| Международная ассоциация темного неба

Светоизлучающий диод (LED) преобразует способ освещения наших городов , , предлагая уникальную возможность радикально улучшить то, как мы используем энергию и наши открытые пространства в ночное время .С этой возможностью приходит обязанность управлять этими изменениями ответственно и устойчиво. Ставки высоки, а потенциальные выгоды велики, но результаты в решающей степени зависят от доступа политиков и общественности к надежной информации. IDA разработала этот документ, чтобы предоставить проектировщикам, дизайнерам освещения и государственным служащим обзор наиболее важных аспектов светодиодного освещения, а также вариантов и проблем, связанных с его внедрением на муниципальном уровне.

Что такое светодиод?

Светодиоды

используют твердотельную технологию для преобразования электричества в свет.Проще говоря, светодиоды - это очень маленькие лампочки, которые вписываются в электрическую цепь. В отличие от традиционных ламп накаливания, у них нет перегоревшей нити накаливания, и они не сильно нагреваются. Первоначально светодиоды излучали только красный, желтый или зеленый свет, но теперь широко доступны белые светодиоды. Первые светодиоды также были энергоэффективными и излучали относительно мало света, но благодаря технологическим достижениям эффективность светодиодов и световой поток удваивались примерно каждые три года. Из-за повышения качества и снижения цен светодиоды в настоящее время заменяют традиционные типы ламп высокой интенсивности (HID) для наружного освещения в населенных пунктах по всему миру.

Зачем использовать эту технологию?

Повышенная энергоэффективность светодиодов означает, что в сочетании с современным дизайном светильников эти светильники позволяют снизить уровень освещенности без ущерба для безопасности. Светодиоды помогают снизить выбросы углерода за счет снижения спроса на электроэнергию, которая по-прежнему в значительной степени вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива. Еще одно преимущество светодиодов - лучший контроль над цветовым составом света. В настоящее время производители производят светодиоды с «теплыми» цветовыми качествами при высокой энергоэффективности, что делает устаревшие аргументы о предполагаемой неэффективности светодиодов с теплым белым светом.Эти же варианты светодиодов также обеспечивают точную цветопередачу без чрезмерного излучения потенциально опасного синего света (см. Ниже).

По сравнению с другими уличными лампами, светодиоды считаются очень долговечными. При включении светодиоды мгновенно загораются на полную яркость, в отличие от ламп HID, у которых есть значительная задержка по времени для начала излучения света. Светодиоды также имеют очень низкие минимальные пороги электроэнергии для получения света, что означает, что их можно уменьшить до гораздо более низких уровней освещенности, когда требуется меньше света, что приводит к дополнительной экономии энергии.

Синий свет плохой

Новые технические возможности часто сопряжены с неожиданными проблемами. Большая часть белого светодиодного освещения имеет значительный уровень потенциально опасного синего света. В 2010 году IDA опубликовала отчет с подробным описанием известных и предполагаемых опасностей, связанных с источниками синего белого света. [i] За прошедшие годы научные данные объединились вокруг его выводов. Известно, что источники белого света с насыщенным синим цветом усиливают блики и ухудшают зрение человека, особенно в стареющих глазах. [ii] , [iii] Эти фонари создают потенциальные проблемы безопасности дорожного движения как для автомобилистов, так и для пешеходов. Было показано, что в естественных условиях синий свет в ночное время отрицательно влияет на поведение и воспроизводство диких животных. [iv] , [v] Это особенно верно в отношении городов, которые часто являются пунктами остановки для мигрирующих видов, таких как птицы.

Опасения по поводу синего света выходят далеко за рамки биологии. Наружное освещение с сильным содержанием синего может ухудшить свечение неба, потому что оно имеет значительно больший географический охват, чем освещение с меньшим содержанием синего.Согласно «Атласу искусственной яркости ночного неба нового мира» 2016 года, модернизация уличного и наружного освещения с использованием белых светодиодных ламп мощностью 4000 кельвин может привести к увеличению светового загрязнения в 2,5 раза. [vi] Учитывая, что скорость увеличения освещения, наблюдаемого с околоземной орбиты, составляет около 2 процентов в год, [vii] тем более важно решить эту проблему.

Обещание более дешевого наружного освещения за счет экономии электроэнергии и технического обслуживания за счет преобразования светодиодов следует сопоставить с другими факторами, такими как содержание синего света в белых светодиодах.Белые светодиоды с насыщенным синим цветом являются одними из наиболее эффективных источников света с точки зрения преобразования электричества в свет и, следовательно, имеют самые низкие затраты на электроэнергию для получения заданного количества света по сравнению с «более теплыми» и менее эффективными белыми светодиодными лампами. В то же время мы должны приложить все усилия, чтобы уменьшить или исключить излучение синего света и экспозицию после наступления темноты.

Рекомендации по выбору продукта

Выбор светодиодной продукции для наружного освещения включает ряд соображений и компромиссов.К ним относятся:

  • Световая отдача (ватт-люмен): Сколько света вырабатывается на входной ватт электроэнергии? Что еще более важно, сколько люменов от источника света соответствует задаче («Люмены светильника» против «Люмены лампы»)
  • Световой поток : Сколько света вырабатывается относительно количества, необходимого для конкретной задачи? При замене существующих светильников важно использовать единственный необходимый уровень освещения и не прибегать к ненужному увеличению яркости.
  • Коррелированная цветовая температура (CCT): есть ли у света «теплый» или «холодный» характер?
  • Индекс цветопередачи (CRI): Насколько точно свет передает цвета человеческому глазу? Высокий индекс цветопередачи необходим не для всех ситуаций. Необходимость хорошей цветопередачи следует учитывать применительно к рассматриваемому применению освещения.
  • Интеграция адаптивного управления: Использует ли освещение адаптивные элементы управления, такие как диммеры, таймеры и / или датчики движения? Эти элементы управления - это волна будущего в наружном освещении, позволяющая добиться дополнительной экономии энергии, повысить эффективность источников света и повысить производительность визуальных задач.Важно создать возможность использовать адаптивные средства управления во время принятия проектов для новых осветительных установок, даже если они не будут реализованы немедленно.
  • Heat Mitigation : Разработан ли корпус лампы для адекватного рассеивания тепла? Поскольку эффективность светодиодов снижается с повышением рабочей температуры, контроль тепла, излучаемого светодиодными лампами, имеет решающее значение в теплом климате.
  • Снижение люменов : Насколько устойчива лампа к снижению эффективности с течением времени? Производители обычно указывают «L70», ожидаемое время использования, пока лампа не достигнет 70% своей первоначальной светоотдачи.

Со всеми этими факторами тесно связаны расходы: сколько будут стоить решения по замене светодиодов? Цена на коммерческое светодиодное освещение продолжает падать, а время окупаемости новых светодиодных уличных осветительных установок, раз в 10 или более лет, сейчас обычно составляет менее двух лет и продолжает снижаться. По мере того, как препятствия на пути к внедрению исчезают, светодиоды становятся все более популярными как предпочтительная технология освещения как в новых наружных установках, так и в существующих установках с заменой в случае отказа.На рынке наружного освещения уже доступно множество вариантов с белыми светодиодами, и в будущем их число будет только расти.

IDA рекомендует

IDA разработала ряд рекомендаций для тех, кто выбирает системы освещения. Эти предложения помогут в выборе освещения, которое является энергоэффективным и экономичным, но при этом обеспечивает безопасность и защиту, защищает дикую природу и способствует созданию темного ночного неба. К ним относятся:

  • Всегда выбирайте полностью экранированные светильники , которые не излучают свет вверх.
  • Используйте светодиоды «теплый белый» или с фильтром (цветовая температура ≤ 3000 K; отношение сигнал / шум ≤ 1,2), чтобы минимизировать излучение синего света.
  • Ищите продукты, которые могут принимать 7-контактные элементы управления , которые позволяют использовать диммеры, таймеры, датчики движения и сети.
  • Рассмотрите возможность затемнения или выключения света в ночное время.
  • Избегайте соблазна переосветить из-за более высокой светоотдачи светодиодов.
  • Освещайте только то пространство и количество, которое требуется для конкретных задач.
  • Выберите светильники, у которых есть вторичные экраны , если проникновение света является проблемой в некоторых ситуациях освещения.
  • Дайте сообществу шанс высказать свое мнение о том, с чем они будут жить в течение целого поколения, с тестовыми установками для сбора мнений общественности и обратной связи.

Также читайте в нашем блоге сообщения о светодиодном освещении.

Список литературы

[i] «Проблемы видимости, окружающей среды и астрономии, связанные с насыщенным сине-белым наружным освещением» (PDF: http: // bit.ly / 2gKiEfN)

[ii] Лин, Ю., Лю, Ю., Сунь, Ю., Чжу, X., Лай, Дж., И Хейндерикс, И. (2014). Модель, прогнозирующая дискомфортные блики от светодиодных дорожных фонарей. Optics Express , 22 (15), 18056. https://doi.org/10.1364/oe.22.018056

[iii] Свитер-Хиккокс, К., Нарендран, Н., Буллоу, Дж., И Фрейссинье, Дж. (2013). Влияние разноцветной световой окантовки на восприятие дискомфорта светодиодами. Исследования и технологии освещения, 45 (4), 464–475.https://doi.org/10.1177/1477153512474450

[iv] Бенни Дж., Дэвис Т. У., Круз Д. и Гастон К. Дж. (2016). Экологическое воздействие искусственного освещения в ночное время на дикорастущие растения. Экологический журнал , 104 (3), 611–620. https://doi.org/10.1111/1365-2745.12551

[v] Хори М. и Сузуки А. (2017). Смертельное воздействие синего света на жука земляничного листоеда, Galerucella grisescens (Coleoptera: Chrysomelidae). Научные отчеты , 7 (1).https://doi.org/10.1038/s41598-017-03017-z

[vi] Фальчи, Ф., Чинзано, П., Дуриско, Д., Киба, СКК, Элвидж, С.Д., Боуг, К., Портнов, Б.А., Рыбникова, Н.А., и Фургони, Р. (2016) . Новый мировой атлас искусственной яркости ночного неба. Science Advances , 2 (6), e1600377. https://doi.org/10.1126/sciadv.1600377

[vii] Киба, К. К. М., Кестер, Т., Санчес де Мигель, А., Боуг, К., Джехов, А., Хёлькер, Ф., Бенни, Дж., Элвидж, К.Д., Гастон, К. Дж., И Гуантер, Л. (2017). Искусственно освещенная поверхность Земли ночью увеличивается в яркости и протяженности. Science Advances , 3 (11), e1701528. https://doi.org/10.1126/sciadv.1701528

Анализ электрических параметров светодиодных корпусов на основе InGaN при старении

Основные моменты

Приведено поэтапное поведение последовательного сопротивления светодиодов до точки отказа.

Объясняется зависимость последовательного сопротивления от теплового и токового напряжения при старении.

Параметры модели Блэка для электромиграции, рассчитанные с использованием последовательного сопротивления.

Представлен обратный ток утечки и изменение коэффициента идеальности при старении светодиода.

Модель диффузии металла непосредственно перед разрушением была разработана с использованием второго закона Фика.

Abstract

Поскольку светоизлучающие диоды (LED) становятся зрелой технологией в общем освещении, появляется тенденция использовать светодиоды при высоких плотностях тока и температурах, чтобы получить более высокий световой поток при меньших затратах.Кроме того, разработчики платформы интеллектуального освещения проявляют интерес к тому, чтобы предложить пользователям возможности профилактического обслуживания. Существующая модель прогнозирования срока полезного использования определяет срок службы светодиодов на основе параметрического отказа; однако существует потребность в модели прогнозирования срока службы, основанной на катастрофическом отказе, который может произойти из-за деградации компонентов в корпусе светодиода. Электрические параметры, особенно последовательное сопротивление корпуса, являются хорошими индикаторами состояния светодиодного корпуса (то есть оставшегося срока службы) и потенциально могут быть измерены в реальном времени в приложении.В этом исследовании была измерена последовательность изменения сопротивления до катастрофического разрушения при различных условиях тока и температуры. Были объяснены механизмы деградации на каждой фазе изменения, и с использованием имеющихся моделей были извлечены энергии активации и показатели степени. Экспериментальные данные предполагают, что миграция металла из контактного слоя металлизации в полупроводник, вызванная электромиграцией, является причиной катастрофического отказа корпусов светодиодов вследствие короткого замыкания. Модели изменения коэффициента идеальности и тока обратной утечки подтверждают эту гипотезу.Представленная информация может быть использована для разработки модели оценки катастрофического срока службы светодиодных корпусов при токовой и температурной нагрузке.

Ключевые слова

Светодиодный корпус

Катастрофический отказ

Последовательное сопротивление

Электромиграция

Распространение металла

Омический контакт

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Полный текст

© 2016 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

(PDF) Влияние светодиодного освещения на параметры фотосинтеза и вес салата ягненка (Valerianella locusta)

46 Светодиодное освещение и фотосинтез салата ягненка

явно светлее, чем у других.Это очень интересное наблюдение

, учитывая

различных предпочтений потребителей зеленых

овощей. Более того, в этом случае средний вес

розетки салата ягненка (5,48 г) был более чем в два раза выше, чем у контроля (2,48 г).

ВЫВОДЫ

1. В вечернее время наблюдалась четкая стимуляция интенсивности фотосинтеза салата ягненка

при дополнительном освещении

светодиодными лампами R / R + B (красный + синий) и R / W

(белые). часов

осеннего вегетационного цикла, по сравнению с

фотосинтезом при естественном освещении.

2. Значение параметра индекса производительности

(PI) в листьях салата ягненка было самым высоким

под влиянием красных + синих светодиодных ламп

в каждый вегетационный период.

3. Самый высокий средний вес салата ягненка

розеток наблюдался при обработке

, дополненной светодиодными лампами R / R + B, а затем

лампами R / W осенью, что указывает на более высокую эффективность

дополнительное освещение

растений за этот период.

БЛАГОДАРНОСТИ

Это исследование было частично поддержано Министерством

науки и высшего образования (DS 3500) и

частично Национальным научным центром (проект №

2011/01 / B / NZ9 / 00058).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ АВТОРА

ЗАЯВЛЕНИЕ

Марек Жупник работает в компании PXM Ltd., которая производила светодиодную систему, используемую в этой работе,

.

ССЫЛКИ

Grzesiak W., NoWak s., Początek J., skWarek a.,

Dubert F., skoczoWski aM, czyczyło-Mysza i.,

KurpasKa s., 2009. Применение светодиодов на заводах

системы облучения - вызов сегодня и

завтра . Электроника 10: 73-79.

Grzesiak W., bieńkoWski a., UPNik M., WoJciechoWska

r., KołtoN a., KurPaska s., 2011. Современная система

на основе новейших светодиодов SSL для освещения растений.

Электроника 6: 137-139.

зал D.o., rao k.k., 1999. Фотосинтез. Кембридж

University Press: 210-235.

heo J., lee c., Chakrabarty D., Peak k., 2002. Рост

реакции подстилочных растений мариагольда и шалфея

на монохромное или смешанное излучение

, обеспечиваемое светоизлучающим диодом ( ВЕЛ). Завод

Регул роста. 38: 225-230.

HoGeWoNiNG S.W., TrouWborst G., MalJaars h.,

Poorter h., VaN LePereN W., harbiNsoN J., 2010.

Доза-реакция фотосинтеза листьев на синий свет, морфология

и химический состав Cucumis

sativus, выращенного при различных комбинациях красного

и синего света. J. Exp. Ботаника 61 (11): 3107-3117.

kalaJi h.M., Guo P., 2008. Флюоресценция хлорофилла:

- полезный инструмент в программах селекции растений ячменя. В:

Исследования в области фотохимии. А. Санчес и

С.Дж. Гутьеррес (ред.), Nova Science Publishers Inc .:

447-471.

kiM s.J., hahN e.J., heo J.W., Paek k.y., 2004. Влияние

светодиодов на чистую скорость фотосинтеза, рост и листья

устьиц проростков хризантемы in vitro. Scientia

Hort. 101: 143-151.

курлицик а., ДаПкуНие с., Курлицик Г., зилинскаите

с., Жукаускас А., Духовскис П., 2008. Влияние продолжительности фотопериода

на рост

проростков хризантемы in vitro.Hort. Вег.

Рост 27 (2): 39-43.

liaN M.l., Murthy H.N., Paek k.y., 2002. Влияние светодиодов

на индукцию in vitro

и рост луковиц гибрида Lilium oriental

‘Pesaro’. Scienta Hort. 94: 365-370.

MorroW r.c., 2008. Светодиодное освещение в садоводстве.

HortScience 43 (7): 1947-1950.

Пинхо П., росвалл т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *