Светодиодные ленты: технические характеристики и параметры
SMD светодиоды популярны в производстве и в переводе с английского расшифровываются как «прибор, что устанавливается на поверхность» (Surface Mounted Device). LED лента имеет следующую конструкцию: на гибкую печатную плату припаиваются светодиоды. Кроме токоведущих дорожек для правильной работы элементов, на плату припаивают и транзисторы с диодами. В этой статье мы рассмотрим технические характеристики светодиодных лент типа 5050, 3528, 5630 и 2835.
Основные параметры
Итак, основными параметрами LED лент являются:
- Тип употребляемого устройства. Этот показатель считается самым важным, который употребляется при производстве приспособления. Существует несколько видов LED: SMD 5050, 3028, 5050 RGB и т.д. Свет распространяется под углом от 120 до 160 градусов. Согласно размерам можно определить количество кристаллов. Так, например, чип с размерами 30х28 обладает лишь одним кристаллом, а 50х50 – 3 кристалла. Из этого видно, что источник света будет светиться ярче там, где три кристалла (практически в 2,5 – 3 раза). Но при этом не стоит забывать, что при большем свечении будет больше употребляться электрической энергии, и соответственно теплоты. А если диодная лампочка будет перегреваться, то это существенно сократит ее срок эксплуатации.
- Цвет свечения. Такая техническая характеристика считается важной из-за того, что на рынках на сегодняшний день продают полоски различных цветов и, покупая определенный цвет, необходимо знать некоторые нюансы. Что касается белого цвета, то следует знать, что такая светодиодная лента не существует. Для этого применяют синий кристалл, на который наносят люминофор. Со временем элемент выгорает и кристалл начинает светить с синеватым оттенком. К недостаткам таких приспособлений относят то, что они не способны работать длительное время. Яркость ослабевает практически на треть при постоянной круглогодичной работе. Существует два оттенка белого: холодный и теплый свет. Разноцветная светодиодная полоса с RGB тремя чипами (красный, зеленый и синий) обладает отдельной системой питания, благодаря чему каждый цвет управляется отдельно. Такая диодная лента подключается с помощью четырех проводов, а не двух.
- Численность светодиодов на один метр. От того сколько диодов будет располагаться на полосе зависит и общая потребляемая мощность. Как правило, используется светодиодная лента с 60 светодиодами на метр. Техническая характеристика каждого устройства подчеркивает, какая мощность существует на полосе. Мощность может указываться на погонный метр или, когда учитывается вся длина применяемой полосы.
- Размеры устройства (длина). Как правило, для дома применяется светодиодная лента, параметры которой составляют 5 метров.
- Цветовой оттенок. Диапазон оттенков колеблется от 2700 (теплый цвет) до 6500 (холодный свет).
- Класс защищенности. Благодаря такому классу можно узнать, куда LED разрешено устанавливать. Например, самым высшим классом считается IP 65-68. Его можно устанавливать в воде. Подробнее о степени защиты IP вы можете узнать из нашей статьи.
- Параметры резки. Каждая диодная полоса обладает определенным шагом резки. Эта техническая характеристика подразумевает, что у каждой модели устройства есть своя ширина модуля МДС. За счет такой конструкции резать полосу можно только в специально обозначенном месте (на картинке ниже указывается место разреза).
- Рабочее напряжение. Параметры напряжения светодиодная лента имеет следующие: 12, 24 или 220 Вольт. Чаще всего используется LED в 12 Вольт. 24 В применяется для более мощных аналогов.
- Цвет основы. Благодаря тому, что полоса имеет несколько цветов, то ее можно подбирать под цвет основы, на которую она будет клеиться.
В нашей отдельной статье мы подробно рассказали о том, как выбрать LED ленту для дома. Рекомендуем ознакомиться с предоставленным материалом.
Обзор лент
Сейчас мы рассмотрим основные параметры наиболее популярных типов LED-лент. Техническая характеристика модели SMD 5050 имеет свои особенности, которые привлекают к себе покупателей. Светодиодная лента покупается для подсветки определенного предмета, например, скрытого освещения потолка. Поэтому необходимо тщательно изучить особенности каждого элемента и параметры предмета, на который будет устанавливаться подсветка.
Техническая характеристика полосы SMD 5050:
- 30, 60 либо 120 светодиодов на один метр;
- рабочее напряжение 12 Вольт;
- разнообразие оттенков свечения;
- угол излучения 120 градусов;
- температурные ограничения колеблется в пределах от -40 до + 80 градусов;
- сегмент состоит из трех светодиодов.
Второй популярный тип диодной ленты — 3528, ее характеристики следующие:
- рабочее напряжение 12/24 В;
- угол свечения – 120 градусов;
- температура эксплуатации колеблется между -40 и + 85 градусов.
- количество светодиодов на метр: 60, 120, 180 или 240.
- цвет печатной платы: белый, черный, желтый, коричневый.
Технические характеристики светодиодной ленты 5630:
- угол освещения – 120 градусов;
- температурное ограничение LED до +85 градусов;
- напряжение питания составляет 12 В;
Модель 2835 обладает следующими параметрами:
- рабочее напряжение составляет 12-24 Вольта;
- количество светодиодов на метр: 30, 60, 120;
- температурное ограничение от -30 до +60
°C.; - световой поток до 100 Люмен;
- сила тока колеблется от 60 до 300 мА.
Светодиодная лента 5730, ее технические характеристики (светодиодов):
Напоследок рекомендуем вам просмотреть видео, на котором производится сравнение характеристик LED-лент различных типов:
Вот мы и рассмотрели параметры и технические характеристики светодиодных лент. Надеемся, предоставленный материал был для вас полезен!
Также рекомендуем прочитать:
Маркировка светодиодных лент
Легкий монтаж, гибкость для разных форм и дизайнерских решений, яркий и дешевый свет – сильные стороны светодиодных лент. Они обладают разными физическими свойствами, в зависимости от типа. Подробности и нюансы маркировки узнаете в статье.
Светодиодная лента – длинный светильник для монтажа на поверхность произвольной формы. Гибкость достигается благодаря её конструкции.
Если рассмотреть устройство светодиодной ленты вы увидите, что она представляет собой мягкую печатную плату, металлизированные дорожки, светодиоды, резисторы, а также (опционально) герметизирующие покрытия. С обратной стороны имеет самоклеющееся покрытие, типа 3М.
Основы питания LED
Светодиодные ленты питаются в основном напряжением в 12 вольт, поэтому являются безопасным источником света и могут без проблем применяться во влажных помещениях, но об этом позже.
Чтобы разобраться почему нужно именно такое напряжение питания, нужно подробнее взглянуть из чего состоит светодиодная лента. Основной рабочий элемент — это светодиод, но напряжение питания светодиодов от постоянного DC напряжения величиной в 2В (красные) до 3.7В (белые), а мы подключаем к сети 12 VDC, как же так?
На её поверхности размещены резисторы, они устанавливают рабочий ток и гасят лишние вольты. Соединив три светодиода последовательно, добавив к ним резистор мы получим модуль для питания от 12 Вольт.
Такие модули соединяются параллельно между собой. Обычно в бухте 5 метров и если вам не хватает её длины – подсоединяйте параллельно еще одну. Однако учтите, что с увеличением длины нужен и блок питания большей мощности.
Типы и маркировка светодиодных лент
Так как производимых типов огромное множество, вы должны разобраться как расшифровывается маркировка светодиодных лент. Ниже приведена обобщённая таблица.
Чтобы легко расшифровать маркировку нужно понять её логику и принцип. Для этого внимательно просмотрите таблицу. Разберем маркировку:
Разбор значений маркировки LED лентыМощность обычно указывается на этикетке наклеенной на упаковке бухты. Сводная таблица типовых мощностей распространенных лент:
Кроме того, что перечислено выше указывается еще один важный параметр – цветовая температура. На рисунке ниже вы можете видеть примерный оттенок свечения для каждой из температур.
Чем ниже температура – тем теплее светЧитайте подробную статью о температуре свечения диодных ламп.
Применение ленты в зависимости от типа
Уже было сказано, что в маркировке led ленты есть «IPхх», это значит, что она может применяться в различных условиях в зависимости от её исполнения. Не старайтесь запомнить все классы IP, а просто руководствуйтесь принципом: чем больше цифра, тем больше защита.
То есть ленту с маркировкой IP20 лучше не выносить из помещения, кроме того желательно, чтобы помещение было сухим. А класс пылевлагозащищенности IP68 – смело используйте даже с частичным или полным погружением под воду.
Еще один нюанс, которым многие пренебрегают – это минимальный радиус изгиба светодиодной ленты. Для большинства типов изгиб радиусом меньше 2-х сантиметров опасны. Это связано с тем, что токоведущие части просто-напросто переломятся. Если вам нужен стык под прямым углом, лучше разрежьте её и спаяйте или соедините клеммниками с мягким и гибким проводом.
Маркировка места резаЕсли вы разрежете ленту в указанном месте – у вас гарантировано будут светиться все светодиоды секции, в случае неверного разделения – ее свечение не будет возможным. Когда вы уже ошиблись в месте реза, не отчаивайтесь, просто обрежьте до ближайшей метки, сформировав законченную секцию и продолжайте монтаж. Подробно о том как правильно резать ленту описано тут.
Рассчитав длину ленты необходимой для реализации вашего проекта, купите блок питания. Если вы знаете длину – по таблицам вы можете легко вычислить итоговую мощность источника питания.
С помощью светодиодов вы можете решить много задач, как в декоративных, так и в осветительных целях, а также сэкономить электроэнергию.
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)
Классификация светодиодных лент.
1. По степени защиты от пыли и влаги (IP).
Каждая светодиодная лента обладает определенной степенью защиты от пыли и влаги. На сегодняшний день распространены следующие классы защиты – IP20, IP22, IP33, IP65, IP67, IP68.
Под классами IP20, IP22, IP33 как правило выступает одна и та же светодиодная лента, каждый производитель по своему присваивает степень защит и по всей видимости без проведения надлежащих испытаний. По сути это диодная лента с открытыми диодами и резисторами, установленными на гибкую печатную плату, изображение такой ленты представлено на рис. 1.
Рис. 1. Разрез светодиодной ленты открытого типа (IP20, IP22, IP33) .
Применяют диодные ленты данного типа в сухих помещениях и с низкой вероятностью механического повреждения. Среди удобств такой ленты стоит отметить легкость пайки и легкость в подсоединении коннекторов (специальные клипсы для соединения лент и подведения питающих проводов). Поэтому если есть необходимость часто резать такую ленту и много паять то данный тип ленты является предпочтительным, например, для подсветки витрин, шкафов и сложных интерьерных элементов с большим количеством отрезков. Стоимость такой ленты невысока, что делает её популярной.
Диодные ленты с классом защиты IP65 полностью защищены от попадания пыли и от струй воды льющихся со всех сторон. Лента покрыта слоем компаунда (чаще используется силикон) рис. 2а, так же есть вариант светодиодной ленты полностью заключенный в силиконовую трубку рис 2б. Такую ленту можно монтировать в помещениях с повышенной влажностью. Но для сухих помещений эта лента также интересна, поскольку её удобнее наклеивать т.к. можно проглаживать по всей длине, а после того как эта светодиодная лента проработает какое-то длительное время с её поверхности легко можно стирать пыль влажной тряпочкой.
Рис. 2. Разрез светодиодной ленты закрытого типа IP65 c заливкой силиконовым компаундом.
Рис. 3. Разрез светодиодной ленты закрытого типа IP65 в силиконовой трубке.
Класс защит IP67 – это лента в трубке с заливкой силиконом внутри трубки, разрез led лент представлен на риc. 4. Такая светодиодная лента является одной из самых стойких к воздействию влаги. Полная защита от проникновения пыли, допустимо кратковременное погружение на глубину до 1м, но постоянная работа при длительном
Рис. 4. Разрез светодиодной ленты закрытого типа IP67в силиконовой трубке и с заливкой силиконом внутри трубки.
погружении в воду не предполагается. Эта диодная лента идеальна для наружного применения чаще всего используют для контурной подсветки зданий, для декоративной подсветки ландшафта и помещений с очень высоким уровнем влаги: ванные, душевые, бани, возле бассейнов.
Светодиодные ленты с классом защиты IP68 (длительное погружение на глубину более 1м) встречаются довольно редко, хотя многие производители часто заявляют IP68 (обычно на диодных лентах с напряжением питания 220 Вольт. Рекомендуем с настороженностью относится к лентам с таким классом защиты поскольку не редко производители завышают данное значение.
2. По напряжению питания.
LED ленты имеют постоянное напряжение питания: 5В, 12В, 24В, 36В или переменное 220 В.
Лента с питанием 5В благодаря такому низкому напряжению, является самой безопасной. Она может применяться в подсветке одежды, мебели в изготовлении товаров народного потребления.
Светодиодныа лента с питанием 12В считается сомой распространенной и практичной в использовании. Чаще всего её устанавливают в жилых помещениях для декоративной подсветки, с её помощью выполняют подсветку: карнизов, ниш, контуров зданий, а также делают освещение витрин и небольших помещений. Распространена она и у автолюбителей для тюнинга.
Светодиодные ленты с напряжением питания 24В имеют в два раза меньший ток, чем лента 12В имеющую то же мощность. В следствии чего, у таких лент уменьшается нагрузка на токоведущие части печатной платы. По этой же причине для подвода питания мы можем использовать кабель меньшего сечения, чем для лент 12В. Блок питания будет более компактным для led лент 24В, чем блок питания той же мощности на 12В. Усилители, диммеры и контроллеры можно больше нагрузить светодиодной лентой 24В чем 12 В. Общий вывод: ленту на 24В выгодно применять если у нас высокая мощность системы, тогда легче подбирать контроллеры, усилители и диммеры, блоки питания будут иметь меньшие размеры, а провода меньшее сечение. Существует миф о том, что лента на 24В более яркая, это действительно миф не имеющий по собой физического обоснования.
Светодиодные ленты с напряжением питания 36В встречается достаточно редко основное её преимущество, аналогично с лентой 24В в возможности использовать, провода меньшим сечением, блоки питания меньшего размера, а контроллеры и диммеры большей мощностью. Недостаток такой ленты в её малой распространенности и редкости блоков питания (драйверов), контроллеров и диммеров работающих с напряжением 36 В.
Лента 220 В подключается на прямую к бытовой электросети. Она рассчитана на уличное применение. Будьте внимательны, эту светодиодную ленту крайне не желательно использовать в жилом помещении, потому, что лента имеет мерцание, способное раздражать глаза. Кратность резки такой ленты составляет 1 метр, что не всегда будет удобно в отличие от лент с питанием постоянным напряжением (12 В, 24 В) у которых кратность резки будет 3 – 15 см. Светодиодную ленту на 220 В хорошо использовать как новогоднее уличное украшение, часто такой лентой выполняют: подсветку контуров зданий, подсветку рекламных вывесок, различную подсветку декоративных конструкций.
3. По типу диодов и световому потоку.
Значение светового потока зависит от типа диода и количества диодов. Существует числовой стандарт в обозначении светодиодов для поверхностного монтажа, которыми часто также обозначаются и ленты изготовленные с использованием этих диодов. И так, для производства светодиодных лент используются светодиоды: 3528, 5050, 5060, 5630, 2835, 3020 и другие, эти числа обозначают размеры корпуса диода. Так, например, диод типа 3528 имеет размер 3,5мм*2,8мм. Светодиод в корпусе 3528 имеет большую мощность и больший световой поток, чем диод 5050, нетрудно догадаться, что при одинаковом количестве диодов у ленты с диодами 3528 световой поток будет меньше чем у ленты с диодами 5050. Поэтому при выборе светодиодной ленты, нужно прежде всего, обращать внимание на световой поток от led ленты, а не на количество диодов.
4. По классу.
Светодиоды условно разделяют на 3 класса – эконом, стандарт и премиум. У диодных лент премиум класса используются наиболее эффективные светодиоды (высокая светоотдача), и наиболее качественные материалы такие как: печатная плата, упаковка. Обычно у этих лент выше качество пайки. Ленты же эконом класса, наоборот имеют светодиоды менее эффективные, а печатная плата и другие элементы более низкого качества. Лента класса стандарт это промежуточное значение между эконом и премиум классам, так называемая золотая середина.
5. По направлению свечения.
Лента горизонтального свечения. Это классическая лента свет распространяется от поверхности светодиодной ленты под углом 120 градусов, чертеж на рис. 5 а. Этот тип диодных лент наиболее популярен, используется в подсветке потолочных карнизов, контуров зданий и других сферах.
Лента бокового свечения. Свет распространяется параллельно плоскости печатной платы, чертеж на рис. 5 б. Такая лента обычно используется в рекламных конструкциях.
Рис. 5а. Светодиодная лента в сечении.
а) Горизонтальное свечение диода.
б) Боковое свечение диода.
Лента для сильных изгибов. Такая светодиодная лента способна изгибаться во всех направлениях, это достигается благодаря конструкции печатной платы с резкими изгибами, это можно видеть на фотографии рис. 6. Благодаря такой конструкции можно достаточно легко выполнять подсветку интерьерных элементов с сильными изгибами.
Рис. 6. Светодиодная лента для сильных изгибов ТМ Arlight.
6. По цвету свечения.
Бывают одноцветные и многоцветные диодные ленты
Одноцветные ленты излучают белый, красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый и ультрафиолетовый свет, причем белый свет бывает теплым, нейтральным и холодным.
Многоцветные делятся на RGB, RGB+белый и MIX ленты. Разберем каждую по отдельности. RGB – лента сделана на основе 3-х кристального светодиода, каждый кристалл излучает свой цвет, R–красный, G–зеленый, B–синий. При смешении этих цветов с разной интенсивностью мы получим любой другой цвет, например фиолетовый или розовый.
RGB+белый – это RGB светодиодная лента имеющая отдельный белый светодиод, это сделано для получения качественного белого света, поскольку на практике RGB led лента выдает не четкий белый свет, он обычно имеет резкий оттенок в синюю или фиолетовую область.
MIX – лента состоит из светодиодов теплого белого и холодного белого света. Таким образом, возникает возможность легко настроить свет под психологическое состояние т.к. теплый белый свет способствует более спокойной “сонной” обстановке, тогда как холодный белый свет более бодрящий располагает к активности.
Заключение. Конечно, в данной статье затронуты не все типы и классы светодиодных лент, рассмотрены лишь основные из них представляющие собой срез рынка на начало 2015 года.
22.11.2017
Что такое светодиодная лента: типы, характеристики и схемы подключения светодиодной ленты
Вступление
В последнее время всё большее распространение получает освещение при помощи светодиодных лент. Они достаточно экономичны, легко монтируются и уникальны по дизайнерским решениям освещения.
Общая информация о светодиодной ленте
Светодиодная лента это название осветительного устройства, состоящего из гибкой диэлектрической ленты, на одну сторону которой установлены группы светодиодов, а на вторую сторону ленты, нанесены токопроводящие дорожки из фольги. На стороне расположения светодиодов, могут устанавливаться, стабилизирующие сопротивления. Они улучшают свечение и сглаживают импульсы напряжения.
Благодаря гибкости самой ленты, а также малым размерам светодиодов, светодиодную ленту можно сворачивать в рулон и укладывать по изогнутым траекториям.
Стандартная лента подсветки имеет длину 500 мм. Группировка светодиодов на ленте позволяет разрезать ленту на более мелкие части. Количество светодиодов в группе, которое, соответствует шагу резки ленты, колеблется в зависимости от типа ленты. Линия резки светодиодной ленты визуально видна на ленте.
светодиодная лента линия разрезаБлагодаря технической возможности резать светодиодную ленту, её можно уменьшать и увеличивать в зависимости от требуемых задач освещения.
Не совсем корректно, но отчасти можно, сравнить ленту с печатной платой. Есть своя схемотехника, есть печатные дорожки, есть электронные компоненты. Всё о печатных платах на сайте https://a-contract.ru/produkcija/pechatnye-platy/.
Чтобы подключить светодиодную ленту, нужен блок питания, который преобразует 220 В сети в постоянное напряжение 12 В. Мощность БП зависит от выбранной схемы включения ленты светодиодной.
Схемы подключения светодиодной ленты
Самая простая схема подключения светодиодной ленты: один БП + одна лента.
Схема один БП + несколько лент. Ленты подключаются к блоку питания параллельно. Это важно! Мощность блока питания определяется сложением мощностей светодиодных лент используемых в схеме. Мощность светодиодной ленты рассчитывается сложением мощностей светодиодов в ленте.
Схема подключения светодиодной лентыСхема два БП + несколько лент.
Схема подключения групп светодиодных лент
Схема подключения подсветки потолка светодиодной лентойТри типа светодиодных лент
Не существует светодиодов отдающих белый цвет. Даже если вы видите белый свет светодиода, это симбиоз трех цветов: красного, зеленого и синего. В зависимости от использования и размещения цветных светодиодов, можно различить три типа светодиодных лент:
1. Светодиодные ленты триады. На таких лентах светодиоды красного, зеленого и синего цветов располагаются рядом образуя группы по три штуки. Обычно используются светодиоды: LED_R_SMD3528 (или 5050), LED_G_SMD3528 (или 5050) и LED_B_SMD3528 (или 5050). Буквы R, G, B обозначают цвет свечение: красный, зеленый, синий. 2. Светодиодные ленты со светодиодами RGB. Светодиоды RGB объединяют на одной платформе три разноцветных светодиода. Корпуса таких светодиодов чуть больше. Используются светодиоды: LED_RGB_SMD3528 или LED_RGB_SMD5050.
3. Светодиодные ленты персонального управления. Этот тип лент, использует светодиоды WS2812B (4 вывода) и WS2812S (6 выводов). В таких светодиодах, уже в корпусе, установлены контролеры, который позволяют управлять цветом светодиода по двум проводам. С одной стороны это позволяет управлять цветом ленты независимо от ее длины. С другой стороны, такая лета будет работать, только если в схему установлен специальный, недешевый контролер.
Светодиодная лента — теплый и холодный свет
При покупке светодиодной ленты, белого света, нужно обратить внимание на теплоту свечения. Различают теплый и холодный свет светодиодной ленты.
Пользовательские характеристики светодиодной ленты
Приведу пример готовой пользовательских характеристик светодиодной ленты используемой для подсветки.
- В данной ленте используются светодиоды типа SMD5050. На одном метре смонтированы 30 светодиодов. Ширина ленты 2 мм. Угол свечения диодов 120 градусов. Теплый белый цвет.
- Напряжение питания 12В, мощность пяти метровой ленты, 36 Вт. По этой характеристике подбирается блок питания.
- Этих характеристик достаточно, чтобы понять, что данная лента может быть использована для подсветки пола, потолка, стены, она готова к монтажу и по характеристике можно подобрать необходимый блок питания.
- При необходимости сделать такую подсветку потолка, нужно приобрести четыре готовые ленты, мощность блока питания 7,2 Вт/метр×17 метров=120Вт.
©Ehto.ru
Статьи по теме освещение
Похожие посты:
Поделиться ссылкой:
Похожее
разделение по классам и типам
В настоящее время светодиоды обрели широкую популярность. При этом четко разделить их по мощности, яркости свечения, области применения, форм-фактору и другим параметрам не представляется возможным, поскольку у каждого производителя своя классификация. Тем не менее, различные виды светодиодов можно объединить в классы по некоторым характерным признакам.
Индикаторные и осветительные LED
Чтобы яснее представлять, какие бывают светодиоды, их можно разделить на две большие группы: индикаторные и осветительные.
Индикаторные используются в основном в целях цветовой индикации, а также при подсветке дисплеев, приборных панелей и других приборов. То есть это светодиоды сравнительно небольшой мощности (до 0.2 Вт) с умеренной яркостью.
Осветительные LED используются при освещении помещений в составе светодиодных ламп и лент, в автомобильных фарах и везде, где требуется получить высокую интенсивность свечения. Мощность таких светодиодов может достигать десятков ватт.
Индикаторные LED
Индикаторные светодиоды, в свою очередь, можно разбить на несколько групп.
DIP светодиоды
Светодиоды этого типа представляют собой светоизлучающий кристалл в выводном корпусе, часто с выпуклой линзой. Типы корпусов: цилиндрические, диаметром 3, 4, 5, 8, 10… мм, и прямоугольные.
Выпускаются в очень широком диапазоне цветов – вплоть до ИК и УФ диапазонов. Могут быть как одноцветными, так и многоцветными (когда в одном корпусе сосредоточено несколько кристаллов разных цветов), — например, RGB.
Одним из недостатков этих LED можно отметить невысокий угол рассеяния светового потока: обычно не более 60⁰.
Super Flux “Piranha”
Конструктивно светодиоды Пиранья представляют собой сверхъяркие светодиоды в прямоугольном корпусе с четырьмя выводами. Такая конструкция позволяет надежно закрепить светодиод на плате.
Доступные разновидности: красный, зеленый, синий и три белых (различаются температурой свечения). Выпускаются в корпусах с линзой (3 и 5 мм) и без нее. Угол рассеяния варьируется в пределах от 40⁰ до 120⁰.
Область применения Piranha – подсветка автомобильных приборов, дневных ходовых огней, рекламных вывесок и т.д.
Straw Hat
Наряду с Piranha, большим углом рассеяния светового потока обладают светодиоды типа Straw Hat («соломенная шляпа»). Внешне они напоминают обычные цилиндрические двухвыводныне LED, но с меньшей высотой и увеличенным радиусом линзы, за что и получили свое название.
Излучающий кристалл в этих светодиодах расположен ближе к передней стенке линзы (не забудьте почитать про назначение линзы для светодиода), благодаря чему достигается угол рассеяния порядка 100-140⁰.
Выпускаются красные, синие, зеленые, желтые и белые LED. Благодаря способности создавать ненаправленное излучение, могут использоваться в декоративных целях, в качестве замены ламп аварийной тревоги и других местах, где требуется равномерная подсветка с низким энергопотреблением.
SMD светодиоды
Кроме выводных LED, выпускаются светодиоды типа SMD. Сюда следует отнести сверхъяркие цветные и белые светодиоды мощностью около 0.1 Вт в корпусе для поверхностного монтажа. Размеры корпусов обычно стандартные для любых элементов типа SMD: 0603, 0805, 1210 и т.д., где маркировка обозначает длину и ширину в сотых долях дюйма или в миллиметрах. При этом существуют как разновидности с выпуклой линзой, так и без нее.
Благодаря простоте монтажа, на основе этих LED выпускаются светодиодные ленты. Например, широкую известность в этой области приобрел светодиод Cree SMD 3528.
Осветительные LED
Эти светодиоды применяются при освещении помещений и улиц в составе фонарей, автомобильных фар, светодиодных лент и т.д. В связи с этим обладают большой мощностью, высокой интенсивностью излучения, и выпускаются только в белом цвете в корпусах для поверхностного монтажа.
Обычно производятся две разновидности, различающиеся цветовой температурой: cool white (холодный белый) и warm white (теплый белый).
Поскольку кристаллов, излучающих белый свет, в природе не существует, при производстве осветительных светодиодов прибегают к различным технологиям смешения трех базовых цветов (RGB). От способа их сложения зависит цветовая температура получаемого белого света.
Одним из способов получения белого свечения является покрытие излучающего кристалла тремя слоями люминофора, причем каждый слой отвечает за свой базовый цвет. Другой метод состоит в нанесении двух слоев люминофора на кристалл голубого цвета.
Осветительные SMD LED
Большинство осветительных светодиодов также выпускаются в корпусах SMD. В отличие от индикаторных, характеризуются большей мощностью и производятся только в белом цвете.
Стоит отметить, что некоторые осветительные LED небольшой мощности, например упомянутые выше SMD 3528, могут использоваться в качестве индикаторных, поэтому здесь разделение на типы довольно условное.
Основная область применения SMD – светодиодные ленты и лампы, переносные фонари, фары автотранспорта. При этом они дают довольно направленное излучение (порядка 100⁰-130⁰), поэтому при освещении больших территорий приходится использовать большое количество этих LED для равномерной засветки площади.
Конструктивно осветительные SMD представляют собой покрытый люминофором излучающий кристалл на теплоотводящей подложке, обычно медной или алюминиевой. Встречаются как разновидности с линзой, так и без нее.
COB светодиоды
Большое распространение получили светодиоды типа COB (Chip On Board, чип на плате). По сути, это интеграция большого количества (обычно несколько десятков) кристаллов SMD в одном корпусе, которые потом покрываются люминофором.
На картинке вверху показаны для сравнения Cree SMD 5050 (слева) и COB – матрица из 36 чипов (справа).
COB используются только для освещения. Их световой поток на порядок больше, чем у одиночных SMD. Однако следует учесть, что эти светодиоды не подойдут для создания узконаправленного излучения ввиду большого угла рассеяния светового потока. При этом создать абсолютно ненаправленное излучение тоже не получится – угол рассеяния светодиодов менее 180⁰.
Замечено, что некоторым людям неприятен спектр свечения светодиодов типа SMD или COB. Кроме того, недостаточное количество светодиодов при засветке больших площадей приводит к тому, что освещенность носит дискретный характер, то есть сильно освещенные участки чередуются со слабо освещенными. Это нужно учитывать при выборе осветительных LED.
Filament LED
Этот тип светодиодов также используется пока только для освещения. Широкое распространение получили в качестве декоративной подсветки помещений. Спектр свечения, в отличие от SMD и COB, гораздо приятнее человеческому глазу и напоминает свет лампы накаливания. При этом сохраняются все присущие LED достоинства: низкое энергопотребление и долгий срок службы.
В этом ролике демонстрируется сравнение декоративной лампы накаливания мощностью 40 Вт и лампы Filament на 4 Вт:
Здесь видно, что при мощности в 10 раз меньше, световой поток, отдаваемый лампой Filament, в 3-4 раза больше.
В то же время КПД Filament даже выше, чем у тех же SMD, — при одинаковой мощности первые позволяют получить большую освещенность. Это достигается за счет технологии COG (Chip On Glass, чип на стекле), при которой светоизлучающие кристаллы устанавливаются на стеклянную подложку, а затем покрываются люминофором.
Сама подложка имеет цилиндрическую форму, что позволяет получить угол рассеяния светового потока 360⁰. То есть такие LED очень хороши при создании ненаправленного излучения.
Лазерные диоды
И напоследок еще об одном типе, который нельзя отнести ни к индикаторным, ни к осветительным LED, – лазерный диод. Собственно, светодиодом его можно считать с натяжкой, поскольку по технологии производства он не имеет ничего общего с обычными LED.
Лазерные диоды представляют собой особым образом обработанные полупроводниковые кристаллы, которые при подаче напряжения генерируют очень узкий пучок света. При этом образцы нового поколения позволяют получить угол расхождения луча в пределах 5-10⁰. Встречаются как модели, работающие в видимом диапазоне, так и вне его (УФ и ИК).
Широкое применение эти диоды нашли в лазерных указках, целеуказателях, DVD-приводах, оптических компьютерных мышах, линиях оптоволоконной связи.
Заключение
Четко классифицировать все многообразие светодиодов достаточно сложно, поскольку редко те или иные LED производятся для каких-то конкретных целей. Тем не менее, основные направления их применения, — индикация и освещение, — пока остаются прежними, и приведенная здесь классификация подойдет для создания общего представления о видах светодиодов.