Обозначение светодиода: Обозначение светодиодов и других диодов на схеме

Обозначение светодиодов и других диодов на схеме

Название диод переводится как «двухэлектродный». Исторически электроника берёт своё начало от электровакуумных приборов. Дело в том, что лампы, которые многие помнят из старых телевизоров и приёмников, носили названия типа диод, триод, пентод и т.д.

Название заключало в себе количество электродов или ножек прибора. Полупроводниковые диоды были изобретены в начале прошлого века. Их использовали для детектирования радиосигнала.

Главное свойство диода – характеристики проводимости, зависящие от полюсовки приложенного к выводам напряжения. Обозначение диода указывает нам на проводящее направление. Движение тока совпадает со стрелкой на УГО диода.

Обозначение диода на схеме

УГО – условное графическое обозначение. Иначе говоря, это значок, которым обозначается элемент на схеме. Давайте разберем как отличать обозначение светодиода на схеме от других подобных элементов.

Диоды, какие они бывают?

Кроме отдельных выпрямительных диодов их группируют по области применения в один корпус.

Схема диодного моста
Обозначение диодного моста

Например, так изображается диодный мост для выпрямления однофазного напряжения переменного тока. А ниже внешний вид диодных мостов и сборок.

Внешний вид диодного мостаВнешний вид диодного моста

Другим видом выпрямительного прибора является диод Шоттки – предназначен для работы в высокочастотных цепях. Выпускается как в дискретном виде, так и в сборках. Их часто можно встретить в импульсных блоках питания, например БП для персонального компьютера AT или ATX.

Обычно на сборках Шоттки на корпусе указывается его цоколевка и внутренняя схема включения.

Диод ШотткиДиод Шоттки

Специфичные диоды

Выпрямительный диод мы уже рассмотрели, давайте взглянем на диод Зенера, который в отечественной литературе называют – стабилитрон.

Стабилитрон (диод Зенера)Обозначение стабилитрона (диод Зенера)

Внешне он выглядит как обычный диод – черный цилиндр с меткой на одной из сторон. Часто встречается в маломощном исполнении – небольшой стеклянный цилиндр красного цвета с черной меткой на катоде.

Обладает важным свойством – стабилизация напряжения, поэтому включается параллельно нагрузке в обратном направлении, т.е. к катоду подключается плюс питания, а анод к минусу.

Следующий прибор – варикап, принцип его действия основан на изменении величины барьерной емкости, в зависимости от величины приложенного напряжения. Используется в приемниках и в цепях, где нужно производить операции с частотой сигнала. Обозначается как диод, совмещенный с конденсатором.

ВарикапВарикап — обозначение на схеме и внешний вид

Динистор – обозначение которого выглядит как диод, перечеркнутый поперек. По сути так и есть – он из себя представляет 3-х переходный, 4-х слойный полупроводниковый прибор. Благодаря своей структуре обладает свойством пропускать ток, при преодолении определенного барьера напряжения.

Например, динисторы на 30В или около того часто используются в лампах «энергосберегайках», для запуска автогенератора и других блоках питания, построенных по такой схеме.

ДинисторОбозначение динистора

Светодиоды и оптоэлектроника

Раз диод излучает свет, значит обозначение светодиода должно быть с указанием этой особенности, поэтому к обычному диоду добавили две исходящие стрелки.

Обозначение светодиодов на электрической схемеОбозначение светодиодов на электрической схеме

В реальности есть много разных способов определить полярность, подробнее об этом есть целая статья. Ниже, для примера, распиновка зеленого светодиода.

Обычно у светодиода маркировка выводов выполняется либо меткой, либо ножками разной длины. Короткая ножка – это минус.

Распиновка зеленого светодиодаРаспиновка зеленого светодиода

Фотодиод, прибор обратный по своему действию от светодиода. Он изменяет состояние своей проводимости в зависимости от количества света, попадающего на его поверхность. Его обозначение:

Фотодиод BPD-BQA914Фотодиод BPD-BQA914

Такие приборы используются в телевизорах, магнитофонах и прочей аппаратуре, которая управляется пультом дистанционного управления в инфракрасном спектре. Такой прибор можно сделать, спилив корпус обычного транзистора.

Часто применяется в датчиках освещенности, на устройствах автоматического включения и выключения осветительных цепей, например таких:

Датчик освещенияДатчик освещения

Оптоэлектроника – область которая получила широкое распространения в передаче данных и устройствах связи и управления. Благодаря своему быстродействию и возможности осуществить гальваническую развязку, она обеспечивает безопасность для питаемых устройств в случае возникновения высоковольтного скачка на первичной стороне. Однако не в таком виде как указано, а в виде оптопары.

Схема с оптопаройСхема с оптопарой

В нижней части схемы вы видите оптопару. Включение светодиода здесь происходит замыканием силовой цепи с помощью оптотранзистора в цепи светодиода. Когда вы замыкаете ключ, ток идёт через светодиод в оптопаре, в нижнем квадрате слева. Он засвечивается и транзистор, под действием светового потока, начинает пропускать ток через светодиод LED1, помеченный зеленым цветом.

Такое же применение используется в цепях обратной связи по току или напряжению (для их стабилизации) многих блоков питания. Сфера применения начинается от зарядных устройств мобильных телефонов и блоков питания светодиодных лент, до мощных питающих систем.

Диодов существует великое множество, некоторые из них похожи по своим характеристикам, некоторые имеют совершенно необычные свойства и применения, их объединяет наличие всего лишь двух функциональных выводов.

Вы можете встретить эти элементы в любой электрической схеме, нельзя недооценивать их важность и характеристики. Правильный подбор диода в цепи снаббера, например, может значительно повлиять на КПД и тепловыделение на силовых ключах, соответственно на долговечность блока питания.

Если вам было что-нибудь непонятно – оставляйте комментарии и задавайте вопросы, в следующих статьях мы обязательно раскроем все непонятные вопросы и интересные моменты!

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Обозначение светодиода на схеме по ГОСТу

Светодиодом принято называть полупроводниковый прибор, при подаче напряжения на который, происходит излучение света — как видимой, так и не видимой части светового диапазона. Международное обозначение светодиодов происходит от сокращения английских слов Light Emitting Diode — LED.

Для правильного определения светодиодов на электрических схемах, приняты единые графические и буквенные символы, которые позволяют унифицировать техническую работу со светодиодами и источниками света на их основе.

Графическое обозначение светодиода на схемах

Традиционным обозначением светодиодов, требования к графическому изображению которого устанавливает еще советский ГОСТ 2.730-73, выступает графический значок обычного диода, помещенный в кружок, и двумя стрелками. В отличие от фотодиода, который воспринимает излучение света, стрелки в обозначении светодиода на схемах направлены наружу, что указывает на его излучающую способность. графическое обозначение по ГОСТу

На схемах светодиод чаще обозначают без использования окружности – только в виде символа диода и двух исходящих стрелок.

Рабочая полярность подключения светодиода на схеме совпадает с его полупроводниковым предшественником — обычным диодом. Черточкой обозначает катод изделий, а треугольник — его анод. обозначение и внешний вид простейшего светодиодаТакое традиционное свойство обычного диода, как односторонняя проводимость, определяет и правило подключения светодиодов — они начинают светиться только при соблюдении прямой полярности подключаемого напряжения. Чтобы светодиод излучал свет, необходимо к катодному выводу подключить отрицательный полюс источника питания постоянного напряжения, а к аноду — положительный.

Буквенное обозначение и особенности маркировки

Общепринятым обозначением светодиодов на принципиальных электрических схемах выступает латинская аббревиатура HL, что означает по ГОСТ 2.702-2011 — приборы световой сигнализации. вид на схемеЕдиного стандарта для технической маркировки светодиодных изделий не существует, поэтому каждый производитель полупроводниковой техники использует свою собственную систему, в которой отображает технические параметры компонента из целого ряда возможных электрических и оптических характеристик:

  • серия светоизлучающего прибора;
  • минимальный рабочий ток;
  • кодированное обозначение цвета излучения;
  • световой поток в люменах.

Также в маркировке могут зашифровываться индекс цветопередачи, тип оптической линзы, мощность в ваттах, цветовая температура и прямое падение напряжения в номинальном режиме работы.
 

Светодиод на схеме, обозначение диодов и светодиодов
Светодиод на схеме

Сразу оговорюсь, что статья будет посвящена не только как обозначается светодиод на схеме, но и диодов как таковых, ввиду того, что они являются прародителями LED.

Обратимся к физике: диод – можно перевести как «двухэлектродный». Издревле электроника строилась на электровакуумных приборах и именно оттуда телевизионные лампы носили названия как: диоды, триоды, пентоды и т.п.

Вообще полупроводниковые диоды изобретены в начале 20 века и использовались для «различения» детектирования радиосигналов. Название диодов построено по количеству электродов (ножек прибора) – диоды (два), триод (три) и т.д.

Главное свойство любого диода – характеристика проводимости. Обозначение диода на схеме позволяет определить направление тока. Движение тока всегда будет совпадать со стрелкой на Условно-Графическом Обозначении. УГО – элемент (значок) которым обозначается диод на схеме. Рассмотрим ряд наиболее распространенных видов полупроводников на схеме от других подобных элементов.

Обозначение светодиодов и фотодиодов на схеме


Мы уже знаем, что светодиод – это обычный диод, способный излучать свет. Традиционным обозначением светодиодов, требования к графическому изображению которого устанавливает еще советский ГОСТ 2.730-73, выступает графический значок обычного диода. Чтобы это отобразить на схеме – было принято изображать на схеме две исходящие стрелки.

Как обозначается светодиод на схеме


Вход в светодиод – анод, выход – катод. На схеме этого, как правило, не показывают. Это необходимо просто запомнить. Маркировка выводов выполняется либо метками, либо длиной пинов. Короткий пин (ножка) – катод

Светодиод на схеме — обозначение

Обозначение фотодиодов на схеме


Фотодиод на схеме обозначается с точностью наоборот светодиодов. В таких УГО стрелки указываются в обратную сторону. Свойство фотодиода – изменение проводимости в зависимости от количество света, попадающего на его поверхность. Яркий пример применения – в фотодатчиках, которые включают и отключают искусственный свет, в зависимости от времени суток (освещенности).

Отображение фотодиода на схеме

Графические обозначения распространенных диодов на схеме


Простой диод на схеме


На схеме я показал обычный диод, который будет изображаться таким образом и никак иначе. Общий вид диодов не обязательно должен иметь такой вид, как на фото. В настоящий момент насчитывается до десятка разновидностей простых диодов.

 

Схема диода Шоттки


Диод Шоттки – один из видов выпрямительных диодов и применяется в высокочастотных цепях. Могут выпускаться как в дискретных видах, так и сразу в сборках. Кто хоть раз разбирал блоки питания, мог их там видеть. В частности в блоках питания компьютеров. На корпусе диода указывается графическая схема цоколевки и внутренняя схема включения.

Схема диода Зенера


Схема Зенера диод

Диод Зенера – в отечественной технической литературе трактуют «стабилитроном»

Внешне такие диоды выпускают в различных видо форматах. Выглядит как простой диод с меткой на одной из сторон. Может быть как в черной цветовой гамме, так и в стеклянном корпусе красного цвета с черной меткой на катоде. Основное свойство диода Зенера – стабилизация напряжения. Как правило его используют параллельно нагрузке в обратном направлении: к катоду подводят «+», а аноду «-«.

Схема варикапа


Схема и вид варикапа

Варикап – полупроводниковый прибор, диод. Применяется в цепях, где производятся операции с частотой сигнала. На схеме диод обозначется совместно с конденсатором.

Заключение по светодиодам на схемах


Мы рассмотрели наиболее распространенные диоды, светодиоды и их обозначение на схемах. Есть более специфические, но они вряд ли Вам могут пригодиться на первоначальном этапе знакомства со светодиодами.

Что такое светодиод (устройство, параметры, маркировка)

Светодиод (led) – это полупроводниковый элемент, в котором при прохождении электрического тока создается видимое глазу оптическое излучение. В настоящее время такие устройства используются практически в любом приборе: телефоны, бытовая техника, автомобили, светильники и многие другие. Led-элементы потребляют гораздо меньше энергии, что важно для энергосбережения.

Разные типы светодиодов.

История создания светодиода.

Она насчитывает всего чуть больше ста лет. Первое упоминание о свечении диода относится к 1907 году. Английский физик Генри Раунд заметил разноцветное излучение при течении электричества через соединения карбид кремния-металл. Такое явление получило название электролюминесценция.

Спустя почти двадцать лет в 1923 году российский ученый Олег Лосев проводил подобные эксперименты в Нижнем Новгороде. Физик обнаружил свечение на месте контакта карбида кремния и стальной проволоки. Лосев опубликовал результаты своих исследований, и обосновал, что электролюминесценция наблюдается именно на границе соприкосновения разнородных материалов. Теоретическую базу под открытие подвести не смогли, и дальнейшего развития оно не получило. Хотя Лосев предсказал использование электролюминесценции для создания маломощных и миниатюрных источников света. Физик даже придумал конструкцию светового реле, но дальше исследования не продолжились.

В 1961 году, еще через сорок лет, американские изобретатели Д. Р. Байард и Г. Питтман придумали технологию выпуска светодиодов из арсенида галлия. В 1962 году они получили патент, и начался промышленный выпуск. Однако, их led-элемент испускал инфракрасное излучение, то есть был не видим человеческому глазу.

Но в том же 1962 году американский физик Ник Холоньяк изобрел красный светодиод. В 1971 году его соотечественник Жак Панков придумал синий. А в 1972 Джордж Крафорд открыл желтый led.

Впрочем, до семидесятых годов XX века светоизлучающие диоды оставались очень дорогими. Фирма «Монсанто» первой в мире удалось организовать массовое производство led в качестве индикатора.

В семидесятых годах группе советских ученых под начальством Ж. Алферова удалось синтезировать неизвестные до этого полупроводниковые вещества. Их начали получать на предприятиях и в лабораториях. А на основе этих соединений запустили серийное изготовление светодиодов.

В 1983 году Citizen Electronics придумала и внедрила на своих предприятиях светодиоды плоской конструкции (SMD).

В девяностые годы японские ученые И. Акасаки, Х. Амано и С. Накамура придумали, как значительно удешевить производство синих led. Технологию успешно опробовала фирма Nichia с 1993 года. А с 1996 года они начали изготовление белых led-элементов, чей свет получается из сочетания красного, синего и зеленого. В дальнейшем на базе открытия японских ученых стали стремительно развиваться новые методы производства световой техники: лампочек, дисплеев с подсветкой и других приборов.

В 2003 Citizen Electronics придумали новейшую технологию производства СОВ (Chip-On-Board). Она заключается в монтаже полупроводникового элемента на подложку при помощи специального непроводящего клея.

Очевидно, что история светоизлучающих диодов только набирает обороты, а технологии становятся все более совершенными.

Для создания разных цветов потребовалось много времени.

Принцип работы.

Кристалл состоит из полупроводниковых материалов, которые расположены слоями. Свечение появляется после протекания электричества между границами их соприкосновения. В одном полупроводнике (n) преобладают электроны (отрицательные частицы), а в другом (p) –  ионы – дырки (положительные частицы). Полупроводниковые соединения способны пропускать электричество только  от p -слоя к n -слою, т.е. в одну сторону.

Схема появления излучения.

Под воздействием электричества электроны из n-слоя и дырки из р-слоя начинают двигаться к р-n-переходу. Происходит рекомбинация дырки и электрона – между р-n-границей протекает ток. Электроны переходят на низший энергетический уровень, с высоких орбиталей на более низкие. Освобождается энергия, которая  излучается в виде фотонов.

Описанный процесс протекает во всех полупроводниковых диодах. Но длина волны фотона не всегда находится в заметном человеческому глазу спектре. Для появления видимости необходимо движение элементарных частиц в определенном интервале: от 400 до 700 нм. Это достигается подбором определенных химических веществ. У каждого есть особая длина волны и цвет излучения.

Самые удачные материалы получаются из соединений типа AIIIBV и AIIBVI где II, III, V и VI – валентности элементов. Например, уже упоминавшийся арсенид галлия, фосфат индия или селенид цинка  и теллурид кадмия. Подобные соединения называют прямозонными. Возможно получение разнообразных  по свечению светодиодов: от ультрафиолетовых до инфракрасных.

К другой группе относятся непрямозонные полупроводники. Это карбид кремния, сам кремний, германий и другие. Диоды из них свет светят очень неярко. Впрочем, научные работы по использованию таких веществ продолжаются. Основные поиски решения ведутся в области технологий квантовых точек и фотонных кристаллов.

Кроме света при p-n-переходе освобождается еще и тепло. Для его отвода необходим теплоотвод (часто в этой роли выступает корпус изделия) или радиатор.

Виды и характеристики светодиодов.

Светоизлучающие диоды различают по конструкции корпуса:

  1. DIP – маломощные индикаторные цилиндрические элементы. Востребованы для подсветок экранов, индикации, световых гирлянд.
  2. «Пиранья» – четырехконтактный DIP. Они крепче держатся на своем месте и меньше греются. Востребованы в автомобильной промышленности для подсветок.
  3. SMD – внешне выглядит, как параллелепипед. За счет своей надежности и универсальности востребованы во многих отраслях светотехнической промышленности.
  4. PCB Star светодиоды. Разновидность SMD.
  5. СОВ – плоский SMD. Новейший тип.

Независимо от исполнения корпуса выделяют светодиоды:

  1. Двухцветные. Они излучают одновременно два цвета. Обладают тремя контактами, один из которых общий.
  2. Полноцветные RGB (красный-зеленый-синий). Изготавливаются из трех полупроводниковых кристаллов под общей линзой, обладают четырьмя электродами. По одному выводу для каждого полупроводникового элемента и один общий вывод. В SMD у прибора будет шесть выводов.

Пропорциональное смешение цветов дает всевозможные оттенки света. Например, при включении на 100% красного и зеленого получится желтый.

  1. Адресные светодиоды − разновидность полноцветных. Отличаются от обычных RGB тем, что включаются по собственному индивидуальному коду. Востребован в лентах, где на адресном светодиоде можно задать неповторяющийся цветовой оттенок. При этом led-диод обладает собственным адресом, на который поступают команды от специального управляющего драйвера. Управление цветами происходит через микрочипы, которые встраиваются рядом с адресными светодиодами.
  2. Сверхмощные (сверхяркие) светодиоды – элементы мощностью выше 1 Вт с силой тока от 300 мА. (Мощность обычных светодиодов измеряется чаще всего в милливаттах). Такие устройства светят очень ярким светом. Используются в фонариках, фарах, прожекторах и т.п.

Также led-элементы подразделяются на:

  1. Индикаторные – маломощные.
  2. Осветительные – приборы большой мощности.
  3. Инфракрасные – излучают невидимый человеческому глазу инфракрасный спектр.

Инфракрасные диоды. Благодаря специально подобранным материалам проводников они испускают невидимые глазу инфракрасные лучи. Они безвредны для живых существ, но заметны для электронных систем регистрации. Востребованы во многих технических устройствах  и станках во всевозможных отраслях промышленности.

Индикаторные led-диоды. Выступают в роли индикаторов для техники,  подсветок дисплеев и т.п. Их делят по типу используемых полупроводников на:

  • двойные – светят зеленым и оранжевым;
  • тройные – светят желтым и оранжевым;
  • тройные – светят красным и желто-зеленым.

Независимо от вида светодиоды характеризуются некоторыми параметрами.

Цвет излучения. Обусловлен химическим составом полупроводников. Некоторые вещества и соответствующие им цвета обозначены в таблице.

Яркость. Она пропорциональна силе тока, текущей сквозь элемент. Среди led-диоды, которые светят белым светом, выделяют яркие (20-25 милликандел) и сверхяркие (свыше 20 тысяч милликандел).

Сила тока. Светодиоды весьма чувствительны к силе тока. При превышении ее значения выше номинального led может перегореть. Поэтому не рекомендуется превышать максимальный прямой ток элемента. Точные значения для конкретного светодиода приводятся в техническом описании.

Падение напряжения. Характеризует допустимую разницу между величинами входного и выходящего напряжения. У значения напряжения для светодиодов есть максимальное значение, превышение которого приведет к поломке led. Значения указываются в техническом описании.

Полярность. Поскольку ток в светодиоде течет только от p -слоя к n -слою, для предотвращения поломок стоит полярность. Обычно ее определяют по внешнему виду, маркировке или особым пометкам на корпусе. (Подробнее смотрите в статье «определение полярности»). Также узнать полярность можно из технической документации.

Угол рассеивания света. Определяется формой линзы, конструкцией кристалла и от используемых для изготовления кристалла веществ. Может меняться от 15 до 180 градусов.

Устройство светодиода.

Led-диод состоит из полупроводникового кристалла, который закреплен на подложке, корпуса с контактами и оптической системы.

Устройства индикаторных (DIP), плоских (SMD) и СОВ элементов различаются снаружи. 

Конструктивное устройство DIP.

DIР-светодиод в разрезе.

В основании прибора монтируются контакты. Кристалл (один или несколько) закреплен на катоде. К кристаллу присоединяется проволока. Она соединяет полупроводники с анодом. Это необходимо для группировки двух проводников с различными типами проводимости. Сверху led-элемент герметично покрывается линзой. Корпус устройства изготавливается в виде цилиндра из эпоксидной смолы, край которого обрезан со стороны катода. Монтаж led-элемента происходит путем пайки длинных выводов.

Конструктивное устройство SMD.

SMD-светодиод в разрезе.

Корпус изготавливается параллелепипедом. Его основа – теплоотвод от кристалла. На  нее монтируется полупроводниковый элемент. Контактный провод соединяет его с анодом. Контакты выполняются плоскими. Сверху элемент герметично накрывается линзой.

Конструктивное устройство СОВ.

COB-технология – новейшее направление в производстве.

Такие светоизлучающие диоды имеют в основании теплопроводящую подложку (обычно алюминиевую). На нее непроводящим клеем закрепляют полупроводниковые кристаллы, которые объединены по последовательно-параллельной схеме. Сверху все покрывается люминофором.

Такой тип led легко монтируется, выдает хороший световой поток и не искажает цвета. Востребованы в производстве небольших, ярких прожекторов и декоративной подсветки. В отличие от DIP и SMD способны работать при повышенных температурах. Но из-за своего устройства имеют меньший срок эксплуатации по сравнению.

Если на одной подложке смонтировано множество кристаллов, то такой led-элемент называется светодиодной матрицей.

Конструктивное устройство PCB Star.

Состоит из одного большого кристалла, который монтируется на алюминиевую подложку в форме звезды. За счет увеличенной площади кристалла повышается мощность светодиода. Упрощается его фокусировка. Поэтому РCB Star востребованы в производстве ярких источников света: от фонариков до прожекторов.

Вольт-амперная характеристика светодиода.

Она имеет нелинейный характер. Led начинает пропускать ток с определенного значения напряжения. Оно называется пороговым. Пороговый вольтаж определяется химическими соединениями полупроводников.

Вольт-амперная зависимость.

Синяя кривая описывает протекание электричества при прямом включении. Красная кривая – при обратном включении.

UMAX и UMAXОБР – предельно допустимые значения напряжений. При их превышении элемент сгорает.

UMIN – минимальное величина напряжения. Начинается свечение.

Интервал между минимальным и максимальным – рабочая зона. Именно в ней диод светоизлучается.

IMAX – предельное допустимое значение тока. При превышении светодиод перегорает.

Подключение светодиода.

Самым простым случаем подключения светодиода является подключение с резистором. Последний необходим для токоограничения, чтобы исключить перегорание led при скачках напряжения.

При подключении led-элементов по любой схеме не забывайте придерживаться полярности! Иначе полупроводниковый прибор не будет светить и перегорит.

Электрическая схема соединения светодиода (LED) и резистора (R).

При соединении нескольких светоизлучающих диодов возможны разные варианты их соединения.

Последовательное подключение.

Схема последовательного соединения.

Элементы соединяются последовательно с учетом полярности. В цепи значение тока   постоянно, а напряжение на led-элементах суммируется.

Параллельное соединение.

Схема параллельного соединения светодиодов через один резистор.

В этом случае постоянным в цепи сохраняется напряжение, а силы тока на элементах складываются. У данного типа соединения есть недостаток. На разных светодиодах может быть неодинаковое падение напряжения. Поэтому ток на каком-нибудь элементе может превысить допустимый, что приведет к поломке.

Во избежание этого следует подключать к каждой параллельной цепи свой резистор.

Схема параллельного подключения.

Параллельно-последовательное соединение.

При подключении большого количества светодиодов стоит использовать параллельно-последовательную электрическую схему. При этом в параллельных ветках напряжение одинаковое.

Электрическая схема параллельно-последовательного соединения.

Производители светодиодов

Монтаж светодиодов.

В рейтинге производителей лидируют несколько фирм с мировым именем. Именно они выпускают самые качественные изделия на рынке.

  1. Philips. Пожалуй, производитель, с самым известным именем. Под этой маркой выпускается множество изделий от лампочек, до телефонов. Фирма имеет заводы более чем в шестидесяти странах. Активно вкладывается в новейшие разработки. Покупает другие, более мелкие заводы и производства, которые изготавливают светодиоды.
  2. Cree. Американская фирма, которая начинала свой путь с производства чипов для телефонов. Специализируется на производстве led-изделий разного назначения. РРаРазработали и выпускают светодиоды из карбида кремния, которые ярко светят.
  3. Nichia. Японская компания. Одна из старейших в области изготовления светодиодной техники. Именно она разработала и внедрила выпуск синих и белых цветов led. Специализируется на производстве кристаллов. Лидер на рынке по доходам от продаж.
  4. Osram. Немецкий изготовитель. Работает более ста лет в паре с Siemens. Выпускает светоизлучающие диоды, которые соответствуют мировым стандартам качества.

Из российских производителей можно отметить «Оптоган» и «Светлана-Оптоэлектроника». Обе фирмы располагаются в Санкт-Петербурге и производят светотехнические изделия. Впрочем, кристаллы для выпуска продукции закупаются за рубежом.

Цветовая маркировка.

Маркировка led в мире не стандартизирована. Изготовитель сам решает, что он будет обозначать на корпусе.

Светодиоды российского производства маркируются цветовым кодом. Он состоит из цветных кружочков или черточек. Примеры маркировки приведены ниже на рисунке.

Цветовая маркировка российских индикаторных светодиодов.

Рассмотрим маркировку известных мировых производителей.

Philips.

В качестве примера возьмем модель Luxeon Rebel. Она маркируется LXML-ABCD-EFGH. В этой аббревиатуре зашифровано следущее:

  • LXML – серия;
  • ABC – информация о свете:  как распределяется, цветовая температура;
  • D – величина тока;
  • E – запасная буква на будущие модели;
  • FGH – яркость (в люменах).

Cree.

Фирма предлагает обозначение SSSCCC-BD-0000-NNNNN, где:

  • SSS – серия;
  • CCC – описание цвета:
  • BD – индекс цветопередачи:
  • 0000 – код производителя;
  • NNNNN – индивидуальный номер по цветовой температуре и яркости. Стоит уточнить в техническом описании.

Достоинства и недостатки светодиодов

Плюсы

  • Высокая механическая и вибрационная стойкость.
  • Небольшой разогрев.
  • Маленькие габаритные размеры, легкий
  • Долговечность.
  • Низкое энергопотребление и мощность.
  • Возможность регулирования интенсивности свечения.
  • Высокие декоративные качества: разнообразие цветов и оттенков свечения.
  • Безынерционность: включаются сразу на полную мощность.
  • Возможность работы при низких температурах.
  • Низкая цена индикаторных светодиодов.
  • Безопасность: низкие рабочие значения напряжения и тока.

Минусы

  • Высокая цена SMD.
  • Ухудшения со временем качества кристалла: чем дольше светодиод работает, тем он тусклее.
  • Повышенные требования к источнику питания.
  • Недопустимы даже небольшие превышения минимальных и максимальных значений электрических параметров.

Интересные факты.

Светодиодная лента.

Получение белого цвета. Есть три варианта. Первый – по технологии RGB. Включение всех трех цветов на 100% дает белый цвет. Во втором случае на линзу наносят три люминофора: голубой, красный и зеленый. Третий вариант заключается в нанесении красного и зеленого люминофора на оптическую систему голубого светодиода.

Работа при повышенных температурах. С ростом температуры в области p-n-перехода уменьшается яркость свечения. Причем у красных и желтых падение яркости больше, чем у синих и зеленых. Поэтому важно использовать хороший теплоотвод и не допускать эксплуатации led при повышенных температурах.

Как готовят полупроводники? В основном по технологии металлоорганической эпитаксии в атмосфере особо чистых газов. Выращиваются пленки толщиной от ангстремов до микрон. Разные слои легируются примесями, которые дадут слою высокую концентрацию электронов или дырок, то есть сформируют n или p структуру полупроводника. Зачем пленки травят, создают контакты к n и p слоям и разделяют на чипы нужных размеров.

Чем хороша СОВ-технология? Тем, что кристаллы монтируются на металлическую подложку, которая одновременно выполняет функции радиатора. Таким образом получают отличный теплоотвод непосредственно от полупроводникового кристалла. Дополнительно можно получить разную форму светодиода, разную гибкость и и.п.

Что такое светодиод — простым языком

Светодиод – это разновидность диода. Особенностью светодиода является его способность излучать свет при прямом подключении, когда ток проходит от анода (+) к катоду (-). Отсюда сокращенное название светодиода – LED, что означает: light emitting diode (с англ. – светоизлучающий диод).

Из чего состоит светодиод?

Так как светодиод разработан на базе обычного диода, то его структура включает в себя базовые элементы диода. Для большей функциональности в светодиод добавлены дополнительные элементы.

svetodiod - Светодиод фотоКак мы видим на изображении, подобно обычному диоду, внутри светодиода есть два слоя полупроводника p- и n-типа. Они закреплены на клемме-подложке, которая непосредственно связана с катодом. Верхний слой полупроводника связан с анодом проволочной связью.

Корпус светодиода изготавливают из светопрозрачных материалов, в основном это пластик или стекло. В зависимости от конфигурации, светодиод может быть с дополнительными техническими решениями. Это изменения корпуса (форма, наличие линзы, металлические теплоотводящие элементы) и внутренних составляющих (несколько p-n пар полупроводника, люминесцентное заполнение, управляющий чип, рефлектор и пр.)

Принцип работы светодиода

kristally svetodiodov izgotovleny s razlichnymi primesyami - Светодиод фото

При прямом подключении светодиода к источнику питания, происходит рекомбинация электронов и дырок в запрещенной зоне полупроводников. При этом выделяется определенное количество тепла и света. Отмечу, что полупроводниковый кристалл любого диода при прямом подключении излучает фотоны света, но спектр волн этого излучения находится вне видимой глазу зоны.

Кристаллы светодиодов производят с примесями арсенида и фосфида галлия, алюминия, теллурида кадмия, селенида цинка, соединений индия и других. Примеси изменяют ширину запрещенной зоны и позволяют задать светодиоду нужный интенсивность свечения и цвет.

Направление и угол рассеивания потока светового излучения в светодиодах задают линзы и рефлекторы.
Кристаллы сверхмощных светодиодов размещают на теплоотводных площадках  из меди или алюминия для защиты от перегрева.

Применение светодиодов

svetodiod gde ispolzuyutsya - Светодиод фотоЭлементарная функция светодиода это – индикация. Это может быть индикация состояния прибора ВКЛ/ВЫКЛ, или индикация режима, в котором работает прибор. Чтобы подсветить панель прибора, на помощь так же приходят светодиоды. Например, вы включаете аудиоколонки на компьютере и зеленый светодиод информирует вас о том, что питание включено. Монитор компьютера перешел в “энергосберегающий режим” – об этом информирует мигающий оранжевый светодиод, вместо обычно горящего синего. А чтобы вы не искали в темноте выключатель – он подсвечивается светодиодом.

Еще пример использования – подсветка дисплея. ЖК-дисплеи требуют дополнительной подсветки с боковой или тыльной стороны. Эту задачу решают светодиоды. Фонарик, гирлянда, светофор, рекламная бегущая строка, и даже огромный LED-телевизор (светодиоды выполняют роль пикселей на экране) – подсвечиваются благодаря светодиодам.

Светодиоды совершенствуются и получают все больше преимуществ. Например, высокая яркость при относительно малом потреблении тока и широкий спектр цветов позволяют широко использовать светодиоды в декорировании и освещении (светодиодные ленты, светильники, лампы, прожекторы).

Один из видов светодиодов излучает не только видимый диапазон волн света. Пример – пульт от телевизора или других бытовых приборов оснащен светодиодом, который работает в инфракрасном диапазоне волн. Благодаря ему устройство-приемник на приборе получает ИК сигналы от пульта. А более мощные ИК-модели светодиодов используют аграрии, чтобы обеспечить растениям свет при любых природных условиях.

Ультрафиолетовый светодиод пришел на замену газоразрядным УФ-лампам. Его используют в медицине, промышленности, косметологии, криминалистике.

Светодиоды также «перекачивают» колоссальный объем интернет-трафика по оптоволоконным сетям. В отличие от обычной лампы накаливания – светодиод может излучать импульсы света с очень высокой частотой.

svetodiod gde ispolzuyutsa 500x349 - Светодиод фото

Разновидности, обозначение

Светодиод на схеме изображается следующим образом:

svetodiod gde ispolzuyutsya raznovidnosti - Светодиод фото

Знакомый нам диод дополняется двумя стрелками, направленными в сторону по диагонали от него. Круглая обводка не является обязательной, и на многих схемах опускается. Буквенное обозначение светодиода на принципиальных схемах зависит от производителя. Это может быть аббревиатура HL, VD, LED.

Подключение светодиода происходит по следующей схеме:

svetodiod gde ispolzuyutsya shema rus - Светодиод фото

В схеме обязательно (!) должен быть токоограничивающий резистор. Если его не использовать – срок службы светодиода сократится в разы, а в некоторых случаях без дополнительной нагрузки светодиод может выйти из строя после первого включения питания.

Это  вызвано тем, что кристалл полупроводника достигает состояния теплового пробоя (пиковые значения тока производитель указывает в спецификации), это выводит светодиод из строя.

Дело в том, что определяющим параметром светодиода является его рабочий ток, а напряжение питания варьируется уже в зависимости от него.

 

Для того, чтобы рассчитать, какой резистор нужен, воспользуйтесь формулами:

  • Сопротивление: R = (Uпит – ULED) / ILED
  • Мощность: P = (Uпит – ULED) * ILED

где:

  • Uпит – напряжение источника питания;
  • ULED – прямое падение напряжения светодиода;
  • ILED – рабочий ток светодиода.

Если полученного результата в списке номиналов резисторов нет – используйте ближайший к нему в сторону увеличения или корректируйте дополнительными сопротивлениями. Также не забывайте и о мощности резистора. Недостаточно мощный будет греться или перегорит. Используйте сопротивление с запасом мощности 20-30%.

Имейте ввиду, что резкое изменение тока в цепи светодиода также пагубно влияет на его работу. Поэтому нужно предварительно стабилизировать ток в цепи. При использовании светодиодных лент, ламп, и подобных приборов, используют блоки питания с автоматической стабилизацией тока.

svetodiod gde ispolzuyutsya stabilizatsia 500x337 - Светодиод фотоПри эксплуатации светодиодов, обезопасьте их от обратного тока. Если обратный ток превысит допустимое производителем значение – светодиод выйдет из строя. Включать светодиоды можно как последовательно, так и параллельно, но обязательно корректируйте ток резисторами. Наиболее эффективная схема подключения группы светодиодов – последовательная.

svetodiod gde ispolzuyutsya vidi podkluchenija - Светодиод фотоДопускается подключение светодиода в цепь переменного тока. В этом случае, когда через светодиод будет проходить импульс прямого тока – он будет светиться, импульс обратного – нет (т.е. будет мигать с частотой переменного тока). При таком подключении используйте в схеме диод, который защитит светодиод от импульсов обратного тока.

Светодиоды условно делятся на два типа:

  • индикаторные;
  • осветительные.

svetodiod gde ispolzuyutsya paralelnoe soedinenie - Светодиод фотоsvetodiod gde ispolzuyutsya posledovatelnoe soedinenie - Светодиод фото

Главная характеристика индикаторного светодиода – относительно невысокая мощность (при этом высокая яркость) и широкий спектр цветов. Цвет, которым будет гореть такой светодиод, определяется типом химической примеси, которую добавляют в кристалл полупроводника.

Виды индикаторных светодиодов

DIP-светодиод
svetodiod gde ispolzuyutsya dip 278x138 - Светодиод фото

Такие светодиоды обладают малым углом рассеивания (до 60°).

Корпус, как правило, изготовлен из пластмассы или стекла, может быть прозрачным или цветным; цилиндрическим или прямоугольным; с линзой или без неё.

В одном корпусе таких светодиодов могут размещаться кристаллы с разным цветом свечения. У этих светодиодов есть дополнительные выводы и подключаются они по принципу общего анода или общего катода.

RGB–светодиод

rgb 278x191 - Светодиод фотоНа одной матрице размещает сразу три кристалла: красный, зеленый и синий. Благодаря управлению каждым таким кристаллом независимо друг от друга, можно добиться практически любого цвета.

Чтобы эти кристаллы не выделялись точечно через линзу RGB – светодиода, на корпус может наноситься матовое покрытие, которое сглаживает цвета.

Super Flux «Piranha»

svetodiod gde ispolzuyutsya super flux piranha 278x155 - Светодиод фото

Такой светодиод дает пучок света с углом рассеивания в диапазоне 40°-120°. Обладает повышенной яркостью, но разных цветов нет – можно выбрать только температуру белого свечения. На корпусе «пираньи» четыре вывода для крепежа на монтажной плате. Наличие линзы зависит от модели.

Straw Hat

svetodiod gde ispolzuyutsya straw hat 278x167 - Светодиод фотоКристалл полупроводника в таком светодиоде расположен близко к линзе, за счет этого угол рассеивания 100°-140°.

Высота светодиода заметно уменьшена относительно его пропорций.

Еще одна отличительная особенность Straw Hat – большой радиус линзы.

SMD-светодиоды

svetodiod gde ispolzuyutsya smd 278x139 - Светодиод фотоМиниатюрность – главное достоинство SMD-светодиода.

Его корпус может быть размером в 1мм, и для экономии места выводы SMD-светодиода могут быть просто контактными площадками на корпусе.

Широкий спектр цветов и хорошая яркость – тоже достоинства SMD.

svetodiod gde ispolzuyutsya smd 1 - Светодиод фото

Виды осветительных светодиодов

Осветительный светодиод очень мощный и его интенсивность свечения высока. Поэтому он используется для изготовления ламп, люстр, прожекторов, автомобильных фар. Цвет осветительного светодиода – белый. Есть варианты теплой и холодной температурой свечения. К видам таких светодиодов можно отнести:

Осветительный SMD LED

svetodiod gde ispolzuyutsya smd led 278x201 - Светодиод фотоОсветительный SMD LED схож с индикаторным SMD конфигурацией и размерами корпуса.

Но для увеличения яркости, кристалл покрыли слоем люминофора и вмонтировали на медную или алюминиевую основу, которая служит терморегулирующим элементом.

Угол рассеивания составляет 100° – 130°.

COB-светодиод

svetodiod gde ispolzuyutsya cob 278x212 - Светодиод фотоCOB состоит из множества синих светодиодов, которые объединили в одном кристалле. Несколько десятков светодиодов расположены на общем люминофорном покрытии.

Filament LED

svetodiod gde ispolzuyutsya filament led 278x222 - Светодиод фото

Описание такого светодиода можно ограничить изображением.

Это декоративная подсветка, КПД не высокий.

 

Лазерный светодиод

svetodiod gde ispolzuyutsya lazernyj svetodiod 278x226 - Светодиод фотоКристалл лазерного светодиода имеет специфическую конфигурацию, которая позволяет долго удерживать внутри излучаемый фотон. При этом фотон вызывает образование новых фотонов, пока сила светового потока не превысит уровень потерь.

Таким образом, свет будто накапливается внутри кристалла и при достижении определенного уровня – высвобождается в виде лазерного луча.

Лазерные считывающие устройства, оптоволоконные коммуникации, медицинское оборудование или обычная лазерная указка работают благодаря лазерным светодиодам.

Маркировка светодиодов, измерения

Международных стандартов для светодиодов нет. Каждый производитель закладывает информацию об элементе на свое усмотрение.

Величины измерения показателей света для различных светодиодов могут быть указаны как в люменах, так и в канделах. Это связано с тем, что люмен – это полный световой поток, который включает в себя весь излучаемый источником свет (применимо для светодиодов с большим углом рассеивания или сверх ярких).

Количество кандел указывает силу света, который излучает источник в направлении определенного телесного угла (применимо для светодиодов с малым углом рассеивания).

К примеру, можно представить обычную лампу накаливания: измеряем интенсивность ее свечения в люменах – так как свет от нее равномерно распределяется во все стороны. Если же ее разместить внутри фонаря – направление светового потока ограничится углами рефлектора фонаря, и его интенсивность (силу) мы будем уже измерять в канделах.

 

opredeleniya polyarnosti svetodioda 500x321 - Светодиод фото

 

Для определения полярности светодиода производители предлагают следующие варианты:

Длина ножки катода короче анода, и со стороны катода на корпусе сделан срез.

Размер посадочных площадок некоторых светодиодов может отличаться.razmer posadochnyh ploshchadok svetodiodov 278x181 - Светодиод фото

Производитель может явно указать на корпусе светодиода его цоколёвку посредством знаков «+» и «-», соответственно расположенным контактам, или применит собственную маркировку (точка, засечка на корпусе или другой знак).

svetodiod markirovka raznyh proizvoditelej 500x362 - Светодиод фото

Если определить визуально расположение контактов не получается – протестируйте светодиод сами, при этом не забывайте ограничивать ток резистором.

Вольтамперная характеристика

На графике представлена вольтамперная характеристика для всех типов светодиодов. Значения тока и напряжения могут колебаться в зависимости от модели светодиода. Но все они имеют прямую зависимость: с ростом напряжения увеличивается сила прямого тока.vah svetodioda 500x374 - Светодиод фото

Если подать на светодиод обратный ток, он не будет светиться, но по достижении отметки Umaxобр полупроводник выйдет из строя. Эта точка называется напряжением пробоя. Диапазон Umin – Umax называют рабочей зоной напряжения светодиода. Превышение максимальных значений пагубно влияют на его работоспособность.

Характеристики светодиодов, принцип работы, маркировка, монтаж

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

Характеристики светодиодовРазнообразие индикаторных светодиодов – форма может быть любой

Читайте в статье

Принцип работы и конструктивные особенности светодиодов

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

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

Приблизительный принцип работы светодиода схематическиПриблизительный принцип работы светодиода схематически

Конструкция такого светового элемента имеет 3 основные части:

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

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

Можно увидеть, что у светодиода одна ножка длиннееМожно увидеть, что у светодиода одна ножка длиннее

Какие виды светодиодов можно встретить на прилавках

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

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

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

Есть ли минусы у осветительных светодиодов?

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

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

Многоцветные светодиодные ленты сейчас очень востребованыМногоцветные светодиодные ленты сейчас очень востребованы

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

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

Удивительное оформление праздника при помощи светодиодовУдивительное оформление праздника при помощи светодиодов

Основные характеристики LED-элементов

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

Ток потребления и его параметр у светодиода

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

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

Лампа ближнего света автомобиля на светодиодахЛампа ближнего света автомобиля на светодиодах

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

Номинальное напряжение световых диодов

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

При смешении разных цветов светодиодов рождается белыйПри смешении разных цветов светодиодов рождается белый

Показатели значения сопротивления

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

Мощность светодиодных ламп, их световой потока и его угол свечения

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

Мощность лампы накаливания, ВтМощность светодиодов, Вт
10012-12,5
7510
607,5-8
405
253
Вот такими тусклыми были первые светодиодыВот такими тусклыми были первые светодиоды

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

Цветовая температура подобных компонентов

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

Цвет и его температурное обозначениеТемпература цвета, КПримерные области использования
БелыйТеплый2700—3500В квартирах, домах и офисах.Этот свет наиболее приближен к дневному и оттенку ламп накаливания
Нейтральный (дневной)3500—5300Рабочие места на производстве. Дает прекрасную освещенность, при этом не искажая цвета предметов
Холодныйсвыше 5300Уличное освещение. Такой цвет более ярок и интенсивен
Красный1800Декоративная и фито-подсветка
ЗеленыйВ качестве фито-подсветки, а так же подсветки предметов в интерьере
Желтый3300Так же потолочная в квартире и подсветка рабочей зон кухни
Синий7500Декоративная подсветка натяжных и подвесных потолков, стен
Цветовая гамма светодиодов довольно обширнаЦветовая гамма светодиодов довольно обширна

Наиболее распространенные размеры кристаллов

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

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

В этом светодиоде содержится 50 кристалловВ этом светодиоде содержится 50 кристаллов

Характеристики SMDLED, их маркировки и области применения

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

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

Ассортимент SMD-светодиодов – это лишь их малая частьАссортимент SMD-светодиодов – это лишь их малая часть

Параметры 2835SMDLED

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

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

Вот она, лента со светодиодами 2835Вот она, лента со светодиодами 2835

Характеристики светодиода 5050

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

А вот светодиод 5050 чаще используется для таких лампочекА вот светодиод 5050 чаще используется для таких лампочек

Характеристики светодиодов SMD 5730

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

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

Светодиод 5730 мощнее предыдущих элементовСветодиод 5730 мощнее предыдущих элементов

Новое слово в линейке SMDLED – элементы «Cree»

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

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

О мощности светодиода «Cree» уже ходят легендыО мощности светодиода «Cree» уже ходят легенды

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

Как можно проверить световой диод мультиметром

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

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

Проверить светодиод мультиметром достаточно легкоПроверить светодиод мультиметром достаточно легко

Маркируются ли светодиоды по цвету?

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

СветодиодМатериал корпусаЦвет свеченийМаркировка
АЛ102АМеталлостеклоКрасныйКрасная точка
АЛ102В-/-ЗеленыйЗеленая точка
АЛ102Г-/-Красный3 красные точки
АЛ102Д-/-Зеленый2 зеленые точки
ЗЛ102А-/-КрасныйЧерная точка
ЗЛ102Б-/-Красный2 черные точки
ЗЛ102В-/-ЗеленыйБелая точка
ЗЛ102Г-/-Красный3 Черные точки
ЗЛ102Д-/-Зеленый2 белые точки
АЛ112А-/-Красная полоска
АЛ112Б-/-Зеленая полоска
АЛ112В-/-Синяя полоска
АЛ112Г-/-Красная полоска
АЛ112Д-/-Зеленая полоска
АЛ112Е-/-Красная точка
АЛ112Ж-/-Зеленая точка

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

Часто маркировка на светодиодной ленте расшифровываетсяЧасто маркировка на светодиодной ленте расшифровывается

Буквенная маркировка светодиодной ленты

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

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

При помощи светодиодов возможно любую комнату сделать удивительнойПри помощи светодиодов возможно любую комнату сделать удивительной

Для чего можно самостоятельно использовать световые диоды

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

Стабилизирующее устройство питания для светодиодов

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

Такой стабилизатор для светодиодов можно заказать в интернетеТакой стабилизатор для светодиодов можно заказать в интернете

Дневные ходовые огни автомобиля

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

Мигающая реклама на фасаде магазина

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

Пример самодельной рекламы из светодиодовПример самодельной рекламы из светодиодов

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

Светомузыка для праздничного настроения

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

Отвертка-индикатор на LED-элементах

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

Схема индикаторной отвертки на светодиодахСхема индикаторной отвертки на светодиодах

Каким образом подключаются светодиоды: некоторые схемы

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

Рассчитываем номинал сопротивления для светодиода

Для правильного расчета сопротивления для светодиода нам понадобится следующая формула:

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

Прожектор на светодиодах с датчиком движения – удобно и экономичноПрожектор на светодиодах с датчиком движения – удобно и экономично

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

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

Подключение светодиода к сети 220 В: схемы и правила

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

Прекрасные ночники на светодиодах для домаПрекрасные ночники на светодиодах для дома

Статья по теме:

Маленький кристалл с большими возможностями: характеристики светодиодовСветодиодные настольные лампы для рабочего стола. Как правильно подобрать прибор, какой интенсивности требуется освещение, где его установить, обзор оригинальных моделей  – об этом и многом другом в специальном материале.

Параллельное и последовательное подключение – в чем разница

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

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

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

Статья по теме:

Маленький кристалл с большими возможностями: характеристики светодиодовСхема подключения светодиодной ленты к сети 220в. В статье подробно рассмотрим плюсы и минусы светодиодов, области их применения. Как правильно выбрать ленты, их виды и средняя стоимость. А также секреты монтажа своими руками.

Как подключить светодиоды к 12 В

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

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

Статья по теме:

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

Подведем итоги

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

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

Маленький кристалл с большими возможностями: характеристики светодиодов

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Как работают светодиоды и их виды, полярность и расчет резистора

Светодиоды – одни из самых популярных электронных компонентов, использующиеся практически в любой схеме. Словосочетание “помигать светодиодами” часто используется для обозначений первой задачи при проверке жизнеспособности схемы. В этой статье мы узнаем, как работают светодиода, сделаем краткий обзор их видов, а также разберемся с такими практическими вопросами как определение полярности и расчет резистора.

Устройство светодиода

Светодиоды — полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

 Устройство светодиодов

Светодиод состоит из нескольких частей: 

  • анод, по которому подается положительная полуволна на кристалл; 
  • катод, по которому подается отрицательная полуволна на кристалл; 
  • отражатель; 
  • кристалл полупроводника; 
  • рассеиватель.  

Эти элементы есть в любом светодиоде, вне зависимости от его модели.  

Светодиод является низковольтным прибором. Для индикаторных видов напряжение питания должно составлять 2-4 В при токе до 50 мА. Диоды для освещения потребляют такое же напряжение, но их ток выше – достигает 1 Ампер. В модуле суммарное напряжение диодов оказывается равным 12 или 24 В.  

Подключать светодиод нужно с соблюдением полярности, иначе он выйдет из строя.  

Цвета светодиодов

Светодиоды бывают разных цветов. Получить нужный оттенок можно несколькими способами.  

Первый – покрытие линзы люминофором. Таким способом можно получить практически любой цвет, но чаще всего эта технология используется для создания белых светодиодов.  

RGB технология. Оттенок получается за счет применения в одном кристалле трех светодиодов красного, зеленого и синего цветов. Меняется интенсивность каждого из них, и получается нужное свечение.  

Применение примесей и различных полупроводников. Подбираются материалы с нужной шириной запрещенной зоны, и из них делается кристалл светодиода.   

Принцип работы светодиодов

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

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

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

  • ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света; 
  • полупроводниковый кристалл должен иметь минимум дефектов.  

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

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

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

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

Виды светодиодов, классификация

По предназначению выделяют индикаторные и осветительные светодиоды. Первые используются для стилизации, декоративной подсветки – например, украшение зданий, рекламные баннеры, гирлянды.  Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в помещении.  

По типу исполнения выделяют: 

  • Dip светодиоды. Они представляют собой кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Относятся к индикаторным светодиодам. Существуют монохромные и многоцветные устройства. Используются редко из-за своих недостатков: большой размер, малый угол свечения (до 120 градусов), падение яркости излучения при долгом функционировании на 70%, слабый поток света. Dip светодиодыDip светодиоды

     

  • Spider led. Такие светодиоды похожи на предыдущие, но имеют 4 выхода. В таких диодах оптимизирован теплоотвод, повышается надежность компонентов. Активно используются в автомобильной технике.  
  • Smd – светодиоды для поверхностного монтажа. Могут относиться как к индикаторным, так и к осветительным светодиодам. SmdSmd

     

  • Cob (Chip-On-Board) – кристалл установлен непосредственно на плате. К преимуществам такого решения относятся защита от окисления, малые габариты, эффективный отвод тепла и равномерное освещение по всей площади. Светодиоды такой марки являются самыми инновационными. Используются для освещения. На одной подложке может быть установлено более 9 светодиодов. Сверху светодиодная матрица покрывается люминофором. Активно используются в автомобильной индустрии для создания фар и поворотников, при разработке телевизоров и экранов компьютеров.   CobCob
  • Волоконные – разработка 2015 года. Могут использоваться в производстве одежды.  ВолоконныеВолоконные
  • Filament также является инновационным продуктом. Отличаются высокой энергоэффективностью. Используются для создания осветительных ламп. Важное преимущество – возможность осуществления монтажа напрямую на подложку из стекла. Благодаря такому нанесению есть возможность распространения света на 360 градусов. Конструкция состоит из сапфирового стекла с диаметром до 1,5 мм и специально выращенных кристаллов, которые соединены последовательно. Число кристаллов обычно ограничивается 28 штуками. Светодиоды помещаются в колбу, которая покрыта люминофором. Иногда филаментные светодиоды могут относить к классу COB изделий. FilamentFilament

     

  • Oled. Органические тонкопленочные светодиоды. Используются для построения органических дисплеев. Состоят из анода, подложки из фольги или стекла, катода, полимерной прослойки, токопроводящего слоя из органических материалов. К преимуществам относятся малые габариты, равномерное освещение по всей площади, широкий угол свечения, низкая стоимость, длительный срок службы, низкое потребление электроэнергии.  OledOled
  • В отдельную группу выделяются светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводами, так и в виде smd исполнения. Используются в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах для аквариумов.  

Светодиоды могут быть:

  • мигающими – используются для привлечения внимания;
  • многоцветными мигающими;
  • трехцветными – в одном корпусе есть несколько несвязанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
  • RGB;
  • монохромными.

Светодиоды классифицируются по цветовой гамме. Для максимально точной идентификации цвета в документации прибора указывается его длина волны излучения.  

Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они бывают теплых оттенков (2700 К), нейтральных (4200 К) и холодных (6000 К). 

По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы мВт до десятков Вт. Напрямую от мощности зависит сила света.  

Полярность светодиодов

Полярность светодиодовПолярность светодиодов

При неправильном включении светодиод может сломаться. Поэтому важно уметь определять полярность источника света.  Полярность – это способность пропускать электрический ток в одном направлении.  

Полярность моно определить несколькими способами: 

  • Визуально. Это самый простой способ. Для нахождения плюса и минуса у цилиндрического диода со стеклянной колбой нужно посмотреть внутрь. Площадь катода будет больше, чем площадь анода. Если посмотреть внутрь не получится, полярность определяется по контактам – длинная ножка соответствует положительному электроду. Светодиоды типа  SMD имеют метки, указывающие на полярность. Они называются скосом или ключом, который направлен на отрицательный электрод. На маленькие smd наносятся пиктограммы в виде треугольника, буквы Т или П. Угол или выступ указывают на направление тока – значит, этот вывод является минусом. Также некоторые светодиоды могут иметь метку, которая указывает на полярность. Это может быть точка, кольцевая полоска.  
  • При помощи подключения питания. Путем подачи малого напряжения можно проверить полярность светодиода. Для этого нужен источник тока (батарейка, аккумулятор), к контактом которого прикладывается светодиод, и токоограничивающий резистор, через который происходит подключение. Напряжение нужно повышать, и светодиод должен загореться при правильном включении.  
  • При помощи тестеров. Мультиметр позволяет проверить полярность тремя способами. Первый – в положении проверка сопротивления. Когда красный щуп касается анода, а черный катода, на дисплее должно загореться число , отличное от 1. В ином случае на экране будет светиться цифра 1. Второй способ – в положении прозвонка. Когда красный щуп коснется анода, светодиод загорится. В ином случае он не отреагирует. Третий способ – путем установки светодиода в гнездо для транзистора. Если в отверстие С (коллектор) будет помещен катод – светодиод загорится.  
  • По технической документации. Каждый светодиод имеет свою маркировку, по которой можно найти информацию о компоненте. Там же будет указана полярность электродов.  

Выбор способа определения полярности зависит от ситуации и наличия у пользователя нужного инструмента.  

Расчет сопротивления для светодиода

Диод имеет малое внутреннее сопротивление. При подключении его напрямую к блоку питания, элемент перегорит. Чтобы этого не случилось, светодиод подключается к цепи через токоограничивающий резистор. Расчет производится по закону Ома: R=(U-Uled)/I, где R – сопротивление токоограничивающего резистора, U – питание источника; Uled – паспортное значение напряжения для светодиода, I – сила тока. По полученному значению и подбирается мощность резистора.  

Важно правильно рассчитать напряжение. Оно зависит от схемы подключения элементов.  

Можно не производить расчет сопротивления, если использовать в цепи мощный переменный или подстроечный резистор. Токоограничивающие резисторы существуют разного класса точности. Есть изделия на 10%, 5% и 1 % – это значит, что погрешность варьируется в указанном диапазоне.  

Выбирая токоограничивающий резистор, нужно обратить внимание и на его мощность. почти всегда, если при малом рассеивании тепла устройство будет перегреваться и выйдет из строя. Это приведет к разрыву электрической цепи.  

Когда нужно использовать токоограничивающий резистор: 

  • когда вопрос эффективности схемы не является основным – например, индикация; 
  • лабораторные исследования. 

В остальных случаях лучше подключать светодиоды через стабилизатор – драйвер, что особенно это актуально в светодиодных лампах. 

Онлайн – сервисы и калькуляторы для расчета резистора:

узнайте о ведущих обозначениях | Обозначения качества воздуха для Lead

На этой странице:

Процесс обозначения свинца

Вдыхание воздуха, содержащего свинец, может вызвать ряд неблагоприятных последствий для здоровья, особенно у детей. Воздействие низкого уровня свинца в раннем возрасте было связано с воздействием на IQ, обучение, память и поведение. Повышенное содержание свинца в окружающей среде может привести к снижению темпов роста и размножения растений и животных, а также к неврологическим последствиям у позвоночных.Снижение уровня загрязнения свинцом является важной частью приверженности EPA чистой, здоровой окружающей среде.

Раздел I Закона о чистом воздухе требует, чтобы в течение двух лет после того, как EPA установит новый Национальный стандарт качества атмосферного воздуха (NAAQS) или пересмотрит существующий стандарт, мы должны обозначить районы в Соединенных Штатах как находящиеся в стадии «достижения» (т.е. встреча) или «недостижение» (т.е. не встреча) со стандартом.

Закон о чистом воздухе требует от государств представления и дает племенам возможность представить первоначальные рекомендации по обозначению территории в течение 12 месяцев после опубликования нового или пересмотренного NAAQS.Для стандартов свинца 2008 года EPA завершила обозначения свинца в два этапа. В первом раунде EPA определило как «недостижимую» любую область, которая нарушила ведущие стандарты 2008 года, основанные на данных качества воздуха за 2007-2009 годы. EPA потребовался дополнительный год для принятия окончательных решений о назначении для всех других районов страны, чтобы можно было собирать и оценивать дополнительные данные о качестве воздуха. Во втором раунде EPA определило те оставшиеся области как отвечающие или не соответствующие ведущим стандартам 2008 года на основе данных за 2008-2010 годы.Хотя племена не обязаны давать рекомендации, их приглашают сделать это. Некоторые племена участвовали в этом процессе.

Основа для обозначения качества воздуха

Окончательные обозначения

EPA основаны на данных мониторинга качества воздуха, рекомендациях, представленных штатами и племенами, и другой технической информации. EPA предоставило руководство для процесса назначения ведущих в преамбуле к главному правилу NAAQS.

,
Обозначения выводов — окончательные обозначения, не относящиеся к достижениям Раунды 1 и 2 | Обозначения качества воздуха для Lead

См. Также — рекомендации штата и ответы EPA

Штат Название области Название округа
Алабама Трой Щука (р)
Калифорния округ Лос-Анджелес в воздушном бассейне Южного побережья,
, исключая острова Сан-Клементе и Санта-Каталина
(южный округ Лос-Анджелес)
Лос-Анджелес (р)
Флорида Тампа Хиллсборо (р)
Иллинойс Гранитный Город Мэдисон (р)
Чикаго повар (р)
Индиана Манси Делавэр (р)
Айова Округ Поттаваттами Pottawattamie (p)
Канзас Saline County физиологический раствор (р)
Мичиган Белдинг Иония (р)
Миннесота Иган Дакота (р)
Миссури Графства Железный, Дент и Рейнольдс Железо (р)
Дент (р)
Рейнольдс (р)
Округ Джефферсон Джефферсон (р)
Огайо Bellefontaine логан (р)
Кливленд Cuyahoga (p)
Дельта Фултон (р)
Пенсильвания Нижняя бобровая долина Бобр (р)
Лион Berks (p)
Северное Чтение Berks (p)
Пуэрто-Рико Аресибо Аресибо (р)
Теннесси Бристоль Салливан (р)
Техас Фриско Коллин (р)

15 штатов 21 недостижимая зона 22 частичных округа
(части округа Беркс, штат Пенсильвания делятся на 2 области)
.
Что означает плотность светодиодов на светодиодной полосе?
При покупке светодиодных лент вы можете встретить число, называемое «плотность светодиодов» или обозначение, например, 300 светодиодов. Что это значит? Возможно, это один из самых важных аспектов светодиодной ленты, поэтому продолжайте читать, чтобы узнать, что это значит!

Количество светодиодов против плотности светодиодов


Количество светодиодов относится к общему количеству светодиодов, которые установлены на светодиодах со светодиодной лентой, обычно на 5-метровую катушку. Плотность светодиодов, с другой стороны, обычно определяется как количество светодиодов на метр или фут.Оба являются простыми числами, которые в конечном итоге скажут вам, сколько светодиодов вы собираетесь получить на единицу длины.

Стандартные плотности светодиодов составляют 30/60/120 светодиодов на метр (9/18/36 светодиодов на фут). Для 5-метровой катушки это соответствует количеству светодиодов 150/300/600.

Как плотность светодиодов влияет на светоотдачу светодиодных лент?


Светодиоды, установленные на светодиодной полосе, являются основными элементами, которые излучают свет, поэтому количество этих компонентов имеет абсолютное значение для понимания общей светоотдачи светодиодной полосы.

Общий световой поток светодиодной ленты — это просто сумма светового потока от отдельных светодиодов на светодиодной полосе. Таким образом, плотность светодиодов оказывает непосредственное влияние на общее количество света. Чем больше светодиодов на метр, тем больше света на метр.

Имейте в виду, что это предполагает, что вы сравниваете ситуации, когда светодиод одинаков и имеет одинаковые настройки потребления тока. В некоторых случаях производители будут указывать светодиоды высокой яркости с низкой плотностью и светодиоды низкой яркости с высокой плотностью, и это вполне может привести к одинаковому общему количеству светоотдачи.

Как плотность светодиодов влияет на энергопотребление светодиодных лент?


Потребляемая мощность и светоотдача примерно пропорциональны, поэтому та же логика, что и влияние плотности светодиодов на светоотдачу, применима и к потребляемой мощности. Проще говоря, светодиодные ленты с большей плотностью потребляют больше энергии, если мы сравниваем две полосы с одинаковыми светодиодами, каждый из которых потребляет одинаковое количество энергии.

Как плотность светодиодов влияет на распределение света?


Распределение света является, пожалуй, самой большой проблемой, которая может возникнуть из-за недостаточной плотности светодиодов.Поскольку светодиоды являются отдельными «точечными источниками», в зависимости от того, как они установлены, отдельные светодиоды на светодиодной полосе могут создавать «точечный» эффект или то, что иногда называют «точечным».

Что именно здесь происходит? Давайте использовать фары на автомобиле в качестве аналогии. Представьте, что ночью вы заезжаете в свой гараж с включенными фарами. Сначала ваши фары будут светить на заднюю часть вашего гаража и освещать его довольно равномерно. Но когда вы приблизитесь к задней стенке, вы начнете замечать, что область непосредственно перед каждой фарой будет ярче, а периферия — темнее.Это вызвано, конечно, тем, что у вас светят две отдельные фары в параллельных направлениях.

светодиодные ленты ведут себя очень похожим образом. Поскольку расстояние между светодиодной полосой и рассеивателем или стенкой уменьшается, отдельные светодиоды с большей вероятностью будут более различимы. Этот эффект тем сильнее, чем больше расстояние между отдельными светодиодами.

Так, что это означает о плотности светодиодов? Это означает, что светодиодная лента более высокой плотности будет иметь меньшую вероятность «обнаружения», и отдельные светодиоды не будут видны, даже если рассеиватель расположен рядом со светодиодной лентой.С другой стороны, светодиодная лента более низкой плотности обычно будет иметь темные пятна между светодиодами. Однако в зависимости от приложения это может быть не такой большой проблемой.

Как плотность светодиодов влияет на долговечность светодиодных лент?


Плотность светодиодов сама по себе не должна влиять на производительность каждого отдельного светодиода, скорее, ток привода и тепловые характеристики отдельного светодиода определяют его срок службы.

При этом существует несколько факторов, которые могут косвенно влиять на долговечность светодиодных лент, что связано с различиями в плотности светодиодов.

Во-первых, при прочих равных условиях светодиодная лента более высокой плотности обычно потребляет больше энергии. Это означает, что на светодиодной полосе генерируется больше тепла, что приводит к более высокой температуре окружающей среды для всех светодиодов, установленных на светодиодной полосе. Это может привести к ускоренной деградации света.

Во-вторых, светодиодная полоса с более низкой плотностью может иметь отдельные светодиоды, управляемые сильнее, чтобы компенсировать меньшее количество светодиодов в целом. Если ток возбуждения для отдельных светодиодов слишком высок, это, безусловно, может отрицательно сказаться на сроке службы светодиодов.

В конечном счете, вам необходимо оценить параметры теплового тока и тока возбуждения на уровне отдельного светодиода и сравнить его со спецификацией светодиода, чтобы принять окончательное решение. Есть некоторые вещи, которые вы можете заметить без такого глубокого анализа, взглянув на светодиодную ленту, которая становится очень горячей на ощупь из-за большого количества светодиодов, или на светодиодную ленту 30 светодиодов на метр, которая утверждает 30 Вт на метр — 1 Вт на гибкой светодиодной полосе будет трудно рассеивать достаточно тепла.

Как плотность светодиодов влияет на стоимость светодиодных лент?


Светодиоды на светодиодной полосе являются безусловно самым дорогим компонентом, и поэтому количество на единицу длины является важной метрикой, которую вы должны знать, прежде чем покупать и сравнивать цены. Будем надеяться, что вы поймете влияние плотности светодиодов на производительность и получите представление о том, выиграете ли вы от более высокой плотности светодиодных лент или нет, и платит ли она более высокую цену.

Влияние плотности светодиодов будет зависеть от производителя и розничного продавца, но обычно с точки зрения материалов светодиоды могут составлять где-то от 1 до 8 центов каждый, в то время как светодиодная лента и сборка обычно стоят менее 1 доллара.00 долларов за метр. Если предположить 5 центов за светодиод, светодиодная лента 30 светодиодов / метр будет стоить всего 1,50 доллара в светодиодах плюс еще один доллар за светодиодную ленту в общей сложности 2,50 доллара США.

Теперь давайте удвоим плотность светодиодов до 60 светодиодов / метр, сохраняя те же ценовые предположения. Сейчас у нас 3 доллара на светодиоды плюс еще один доллар на светодиодную ленту на общую сумму 4 доллара США. Пока мы используем приблизительные цифры, вы можете видеть, как удвоение плотности светодиодов увеличило цены с 2,50 долларов США до 4,00 долларов США.

Другие сообщения



Почему ваше освещение выглядит плохо — 5 возможных причин

Если вы когда-нибудь задумывались, почему ваше освещение просто не выглядит хорошо, вы не одиноки.С распространением энергосберегающего освещения, кон … Подробнее


Какую цветовую температуру светодиодной ленты выбрать?

При поиске белой светодиодной ленты вы могли встретить значения цветовой температуры. Не уверен, что это значит или что выбрать? Читать о… Подробнее


Что такое лампочка E26 и как она выглядит?

Если вы хотите приобрести новую лампу, вы, возможно, сталкивались с термином «E26» — но вы можете быть не уверены, что это значит. Читайте дальше … Подробнее


Е26 и А19 — это одно и то же?

При покупке лампочек вы можете столкнуться с условиями A19 и E26.Если вы не уверены, имеют ли они в виду одно и то же, читайте дальше … Подробнее


Вернуться к блогу Освещение формы волны

Просмотрите нашу коллекцию статей, практических рекомендаций и руководств по различным осветительным применениям, а также подробные статьи по цветовой науке.


Обзор осветительных приборов Waveform


,Условное обозначение

PCB «Вспышки вдохновения

»

Эталонное обозначение PCB

Пытаясь починить Nintendo DS моей дочери (которая не увенчалась успехом, мне удалось заменить слот1, он включается и играет в игры, но теперь не заряжается). Я хотел знать, какой компонент может быть «F1». Во время поиска в Google я наткнулся на кэшированную веб-страницу от pcbwizards.com, которая была недоступна, но, кажется, вернулась. Так что эта полезная информация не теряется, я размещаю здесь кешированную информацию.

Эталонное обозначение — Эталонные обозначения — это буквенные и цифровые коды, назначенные элементам, которые являются частью сборки. Этот «сокращенный» код позволяет легко находить компоненты в печатной плате платы при работе со сборкой платы или размещать их и их полные описания в ведомости материалов или списке деталей.Стандартные условные обозначения

для электрического оборудования можно найти в опубликованном ANSI Y32.2 1975 / IEEE STD 315. Ниже приведен частичный список условных обозначений, используемых в электронике.

A Сборка

AR Усилитель

AT Аттенюатор; Изолятор

B Воздуходувка, двигатель

BR Мостовой выпрямитель

BT Батарея

C Конденсатор

CB Автоматический выключатель

CP Соединитель

CR Кристаллический выпрямитель ( диод )

D Диод ; Тиристор; Varacter

DC Направленная муфта

DP Диплексер

DL линия задержки

DS Дисплей; Светодиодная лампа

E Терминал

F Предохранитель

FB Ферритовая бусина

FD Fiducial

FL Фильтр

G Генератор, генератор

HW Оборудование

HY Циркулятор

J Разъем (наименее подвижный)

JP Перемычка для программирования

K Реле
L Катушка; Индуктор LS Громкоговоритель / Зуммер

M Измерительное оборудование, метр

MH Монтажное отверстие

MK Микрофон

P Штекерный соединитель (наиболее подвижный)

PS Блок питания

Q Транзистор

R Резистор или Потенциометр

RN Резистор Сеть

RT Термистор

S Switch

T Трансформатор

TB Клеммная колодка

TC Термопара

TP Контрольная точка

U Интегрированная Цепь или неразъемная сборка

V Electron Tube, Фотоэлемент

VR Регулятор напряжения

W Кабельная передача или перемычка или шина

X Розетка

Y Кристалл, генератор

Эта запись была опубликована в среду, 9 марта 2011 года в 22:01 вечера BST и хранится в рубрике Без рубрики.Вы можете следить за ответами к этой записи через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.

Пост навигация

» Предыдущий пост Следующая запись » ,
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *