Які бувають світлодіоди: огляд основних типів і характеристик

Світлодіодні освітлювальні прилади набирають популярність з кожним роком і вже майже повністю витіснили з ринку лампи розжарювання, галогенні і люмінесцентні лампи. Попит, як відомо, народжує пропозицію: виробники невпинно працюють над розширенням можливостей світлодіодів і LED-технологій, прагнучи обігнати конкурентів і представити споживачеві унікальний, небачений раніше продукт. Однак, для того, щоб оцінити їх старання гідно, обивателю варто трохи заглибитися в цю тему: дізнатися, які бувають світлодіоди і розібратися в їх базових характеристиках. Ми рекомендуємо кожному не нехтувати цими знаннями, адже грамотно підібрана і організована ілюмінація здатна вивести освітлення і світловий декор на абсолютно новий рівень. Крім того, світлодіоди використовуються для індикації в електроприладах, автомобільних фарах і т. д.

Спеціально для вас в цій статьем ми зібрали інформацію про основні типи світлодіодів, які використовуються в продуктах LED-освітлення та індикації та їх застосування на практиці. Після прочитання, ви зможете не тільки вибрати потрібну лампочку або люстру, але і навіть зібрати світлодіодний світильник своїми руками.

Застосування світлодіодів

Будь світлодіод - це напівпровідниковий діод, "упакований" в оптичну оболонку (лінзу), який випромінює світло при контакті з електрострумом. В залежності від типу напівпровідника і лінзи світлові діоди, що випромінюють світло різної потужності, спрямованості і в широкому колірному спектрі.

В залежності від загальних характеристик і способу застосування найбільш широка класифікація світлодіодів включає два види:

• індикаторні;
• освітлювальні.

Перші використовуються, переважно, для світлової індикації роботи технічного обладнання, підсвічування приладової панелі, дисплеїв, рекламних вивісок, виробництва новорічних гірлянд, світлових табло. Цей тип світлодіодів характеризується відносно невеликими потужністю і яскравістю.

Другі володіють високою інтенсивністю світлового випромінювання і, відповідно назві, використовуються для виробництва освітлювальних приладів, інструментів внутрішнє освітлення, автомобільних фар, ліхтарів і світильників і т. п.

Крім іншого, варто сказати, що випромінювання світлодіодів не обмежується видимою областю спектра. Так, існують ультрафіолетові світлодіоди, які отримали широке поширення в самих різних пристроях: від ультрафіолетових принтерів до медичного та криміналістичного обладнання.

Крім того, світлові діоди використовуються в сільському господарстві в якості штучного світла для ефективного цілорічного вирощування рослин.

Розбираємося у маркуванні світлодіодів

Асортимент LED-кристалів включає певні види світлодіодів, позначені відповідним маркуванням:

• DIP;
• Super Flux "Piranha";
• SMD;
• COB;
• Filament LED.

Давайте розглянемо докладніше кожен.

1. DIP

Поширена назва - індикаторні світлові діоди для вивідного монтажу. Являють собою світловипромінюючі кристали "упаковані" в опуклий корпус-лінзу. Володіють малою силою світіння і використовуються в якості індикаторів. Для освітлення малоефективні. Вважаються застарілими.

2. SMD

Яскраві світлодіоди, які є протилежністю DIP. Саме такі елементи використовують для виробництва більшості видів світлодіодної продукції для освітлення і підсвічування. Наприклад, світлодіодних стрічок.

Вони не просто представлені в широкому колірному спектрі, але можуть поєднувати в собі декілька відтінків. За цією ознакою поділяють:

• Монохромні SMD-кристали з одним кольором світіння;
• Багатоколірні (RGB) моделі. Оснащені трьома три кристалами (R – червоний, G – зелений, B – синій), для багатоколірного освітлення. Продукція з такими діодами може регулюватися за допомогою пульта управління.

3. Super Flux "Piranha" або "Піранья".

Являють собою яскраві діоди в прямокутному корпусі з чотирма висновками для надійного кріплення на платі. Незвичайний корпус забезпечує поліпшені розсіюючі властивості. Підходить для рекламної та автомобільної підсвічування.

4. COB

Дана маркування світлодіода расшифровуется як Chip On Board або чіп на платі. Являє собою ряд кристалів SMD, розміщених на широкій платі і покритих люмінофором. Особливість даного типу - широкий кут розсіювання світлового потоку - не менше 180 градусів. Використовується, в основному, для загального стельового освітлення.

5. Straw Hat.

Незвичайний декоративний вигляд діода, в народі іменований як "світлодіодна лампа розжарювання". Замість нитки розжарювання, на електродах закріплені трубчасті плати зі світлодіодами, що нагадують ці самі нитки.

Характеристики світлодіодів

Сподіваємося, що змогли допомогти визначитися з тим, які види світлодіодів (типи світлодіодів) вам необхідні. Однак, це ще не все. Для того, щоб правильно вибрати світловий елемент, необхідно розібратися в його характеристиках. У їх число входить:

• величина струму споживання;
• напруга і колір;
• потужність, що розсіюється.
• кут світіння;
• температура світіння;
• розмір діода;
• термін деградації.

Нижче ми розглянемо кожну характеристику світлодіодів докладніше.

1. Величина струму споживання світлодіода

Величина струму одного світлодіода, в переважній більшості випадків, дорівнює 20мА. Струм споживання світлодіодного приладу визначається кількістю світлодіодів в ньому. Для нормальної і довговічної роботи діода необхідно забезпечувати стабільність величини струму надходить. Для цього в конструкції приладів передбачаються стабілізатори і резистори.

2. Номінальна напруга і колір.

Повинно відповідати величині струму, інакше діод буде випромінювати слабке світіння або зовсім перегорить. Цікаво те, що напруга безпосередньо залежить від матеріалу, з якого виготовлений напівпровідник, а значить - його кольору. Таким чином, за розміром напруги можна визначити колірний спектр світлодіода, а за кольором - розмір напруги.

При виборі, спирайтеся на цю таблицю:

• ІК - 1,1-1,6 V
• Червоний - 1,5-2,6 V
• Помаранчевий - 1,7-2,8 V
• Жовтий - 1,7-2,5 V
• Зелений - 1,7-4,0 V
• Блакитний - 3,2 - 4,5 V
• Білий - 2,7 - 4,3 V

Такими показниками керується будь-яка марка світлодіодів на ринку.

3. Потужність, що розсіюється.

Важная характеристика, по которой можно определить, например, какой блок питания нужно выбрать для определенного количества элементов. Измеряется в мВт. Для того, чтобы рассчитать нужную мощность диодной лампочки для замены лампы накаливания, нужно разделить величину мощности лампы накаливания на 8.

4. Угол свечения.

Зависит от вида леддиода: у осветительных светодиодов угол свечения больше, у индикаторных - меньше. Чем меньше угол, тем более направленный свет излучает прибор.

5. Температура свечения.

Характеристика, в которой должен разбираться каждый. Например, для выбора лампочки.

• Теплі відтінки - 2700-3000К,
• Нейтральні відтінки - 3500-4000К,
• Холодні відтінки (лампи денного світла) - 5700-7000К.

Ці цифри, як правило, прямо вказані на упаковці освітлювального приладу.

6. Розмір діода.

Тут все і так зрозуміло. Для кожного пристрою розміри світлодіода підбираються індивідуально.

7. Термін деградації.

"Життєвий" період світлодіодів, який може не відповідати заявленому в силу нестабільної роботи неправильної експлуатації.