встроенные светодиоды что это
Светодиодные светильники — шаг в будущее
Светодиоды, или LED (Light Emitting Diodes), а точнее их первые образцы, появились еще в середине прошлого века, но широкий интерес к ним со стороны простых обывателей появился сравнительно недавно. Связано это с тем, что светодиоды постепенно вытесняют привычные для нас искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные лампы и др.). Еще несколько лет назад многие не могли себе представить, что LED-технологии станут частью повседневного быта, и сфера их применения перестанет ограничиваться индикаторами электронных приборов, информационными табло и игрушками.
Преимущества светодиодов
Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:
Подвесной светильник со светодиодной матрицей, XAL
И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения!
Недостатки светодиодов
В связи с вышеперечисленным, возникает разумный вопрос о минусах и недостатках LED: есть ли подводные камни? На этот вопрос специалисты по освещению отвечают хором: «Цена».
Комментарий профессионала. Екатерина Букина, светодизайнер: «Высокая стоимость — пожалуй, единственный минус. Светодиоды — это почти идеальный источник света».
Безусловно, фактор цены очень важен. С другой стороны, быстрая окупаемость за счет экономии электроэнергии и срока службы светодиодов делает этот минус уже не таким значительным. Сегодня светодиодные технологии шагают семимильными шагами, возрастает конкуренция среди компаний, которые производят светодиодную продукцию, все это, несомненно, приводит к постепенному снижению стоимости. Вполне вероятно, что со временем LED станут более доступны, хотя о снижении цен до уровня ламп накаливания говорить, скорее всего, не приходится.
С помощью светодиодов можно подсветить карниз штор, полки или любую иную конструкцию
Кроме высокой цены, есть еще пара недостатков. Во-первых, светодиод требователен к источнику питания. Необходимость LED-драйвера (блока питания) не только увеличивает стоимость, но и ставит вопрос о том, куда его спрятать, чтобы было и незаметно для глаз, и доступно в случае, если потребуется замена. Многие светотехнические фабрики встраивают блоки питания в корпус светильника, что значительно упрощает подключение и установку.
Во-вторых, несмотря на длительный срок службы, светодиод со временем тускнеет и теряет яркость из-за деградации химических и физических параметров светоизлучающего кристалла. Скорость деградации светодиода напрямую зависит от качества теплоотвода. Поэтому, при покупке светодиодной продукции, стоит обращать внимание не только на цену, но и на производителя: лучше выбрать более дорогого, но проверенного, чтобы избежать ненужных разочарований и дополнительных затрат. Если речь идет о мощных светодиодных лентах, то можно и самостоятельно позаботиться об отводе тепла, например, закрепив ленту на профиль или полоску из алюминия. В остальных случаях все зависит от конструкции светильника и добросовестности производителей.
В-третьих, если светодиод в матрице светильника или в ленте по какой-либо причине перегорел, то заменить его будет очень проблематично, а в большинстве случаев просто невозможно. Однако уже сегодня некоторые светотехнические фабрики заявляют о том, что на случай выхода из строя светодиода у них существуют элементы для замены.
Комментарий профессионала. Константин Цепелев, светодизайнер: «На данный момент это самый перспективный источник света, а также источник света с наиболее высокими качественными характеристиками. Но все это применимо только лишь к качественным, а, следовательно, дорогим продуктам. Поэтому если бюджет ограничен, лучше выбрать другие источники света. На данный момент, светодиоды представлены во почти всем спектре декоративных и технических светильников, поэтому проблем с полной комплектацией объекта не возникнет. Так что у светодиодных светильников недостаток, скорее всего один — светильники или лампы с хорошими качественными характеристиками стоить будут не дешево.
Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.
Разновидности светодиодов
Для освещения интерьеров используются несколько видов светодиодных изделий, о которых мы уже упоминали в статье:
Светодиодные лампы. Новые технологии в привычной для нас форме. Совсем необязательно выбрасывать любимую люстру, если хотите шагать в ногу со временем и экономить на электроэнергии. Достаточно приобрести светодиодную лампу с необходимым цоколем и желаемой формы.
Подвесные светодиодные светильники
Светодиодные ленты. Их принято использовать в основном для закарнизной подсветки, для создания дополнительного сценария освещения. Но если есть желание, то мощная лента вполне может служить и основным источником света в помещении.
В интерьере светодиодная лента, как правило, не видна, так как используется для скрытой подсветки, Platek Light
Светильники со светодиодными матрицами. Разнообразие форм, размеров и видов ограничено фантазией дизайнеров и проектировщиков. Однако такие светильники больше подходят для современных интерьеров, поэтому любителям классики и стилей прованс или кантри придется довольствоваться светодиодными лампами.
Встроенные светодиодные светильники с микропризматическим рассеивателем, который создает интересный декоративный эффект
Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.
В статье использовались фотографии шоу-рума компании Light&Design, приносим благодарность за помощь в работе над материалом.
Советы по выбору светодиодных панелей для офиса
Светодиодные панели — самое современное решение для организации офисного освещения. Они дают качественный свет, потребляют мало энергии, легко монтируются, эстетичны, непривередливы и долговечны. В результате LED-светильники вытесняют другие виды освещения. В статье мы поможем разобраться в многочисленных параметрах, чтобы вы смогли выбрать лучшую светодиодную панель для офиса.
ПОЧЕМУ СВЕТОДИОДНЫЕ ПАНЕЛИ — САМЫЙ ОПТИМАЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ДЛЯ ОФИСА
Качественный свет
Плохое освещение на рабочих местах уменьшает эффективность труда сотрудников на 30%. Люди быстрее устают, их клонит в сон, снижается стрессоустойчивость, портится зрение. Кроме этого, нарушение требований к освещению может привести к санкциям со стороны органов по охране труда.
В современных офисах принято заботиться о создании качественного освещения. Комфортные условия повышают трудоспособность, создают приятную атмосферу для клиентов, улучшают настрой команды, дают прилив сил и стимулируют креативность.
Светодиодные панели дают ровное, чистое, мягкое, яркое свечение, которое является наиболее приятным для глаз. Свет не мерцает и не пульсирует.
Вам могут пригодиться
Экономичность
Светодиоды беспрецедентно экономичны. По сравнению с лампами накаливания они потребляют на 90% меньше энергии. Несмотря на то что за покупку LED-панелей нужно будет заплатить больше, они окупятся в течение 1-2 лет и затем многие годы будут экономить деньги компании.
Энергоэффективность
С точки зрения энергоэффективности, светодиодные панели имеют значительное преимущество над другими видами освещения, поскольку из одного ватта диоды производят гораздо большее количество света.
Долговечность
LED-светильники имеют большой ресурс. Они рассчитаны на 30000-50000 часов и при этом не теряют качества света. Вам не придется тратить деньги на техническое обслуживание или замену панелей в течение многих лет.
Надежность
Светодиодные панели достаточно неприхотливы. Качественные модели не сломаются из-за скачков напряжения, частого включения и выключения, перенесут жару и холод.
Экологичность
В отличие от люминесцентных и энергосберегающих ламп, светодиоды совершенно не опасны для здоровья и не требуют каких-либо специальных условий утилизации.
Компактность и простота монтажа
LED-панели — это эстетичное решение. Отличный выбор для тех, кто предпочитает минималистичный современный стиль в светодизайне. Они тонкие и компактные, легко устанавливаются. Вы даже можете их не заметить, если они выключены, подумав, что это просто потолок.
ФОРМА ПАНЕЛЕЙ
В зависимости от ваших потребностей вы можете выбрать LED-светильник любой формы и размера. Сегодня на рынке представлены самые разные варианты: квадратные, прямоугольные, круглые и др.
Квадратные
Во многих бизнес-центрах распространены потолки Армстронг, состоящие из квадратов. И зачастую светодиодные светильники покупаются для замены старого освещения (например, люминесцентного). В этом случае не придется долго думать, а также переделывать саму потолочную конструкцию. Просто ищите квадратные LED-панели нужного размера (обычно это 60 см х 60 см).
Типы светодиодных панелей и советы по их выбору
Светодиодные панели – один из практичных и стильных способов организации освещения помещений любой площади и назначения. Эти осветительные приборы обладают массой достоинств: они компактны, энергоэффективны, безопасны, просты в монтаже и использовании. О том, как выбрать светодиодные панели для дома и офиса, читайте в этой статье.
Содержание
Какие бывают светодиодные панели
Основной способ классификации светодиодных панелей – по форме. Производители предлагают покупателям следующие варианты оборудования.
По запросу клиента производители могут также изготовить панели нестандартной формы и габаритов.
Светодиодные панели различаются и по способу монтажа. Всего существует 3 варианта их установки:
Плюсы и минусы использования светодиодных панелей
Светодиодные панели – удобное и функциональное решение для организации освещения в доме или офисе. Среди их достоинств:
Как и любое другое оборудование, светодиодные панели не лишены некоторых недостатков, в том числе:
Светодиодные панели совершенно неприхотливы в быту, они не требуют особого ухода за собой, способны переносить скачки напряжения, чистое включение-выключение. В отличие от люминесцентных источников они ещё и совершенно безопасны для человека, а также не требуют специальных условий утилизации.
Советы по выбору светодиодных панелей
При выборе светодиодных панелей для дома и офиса нужно учитывать несколько важных критериев работы этих осветительных приборов. К ним относятся: светоотдача, температура света и индекс цветопередачи, тип питания, тип рассеивателя, степень пыле- и влагозащиты.
Светоотдача
Этот параметр показывает количество света, отданного светильником на каждый Ватт затраченной им электроэнергии. Иными словами, светоотдача указывает на энергоэффективность осветительного оборудования.
Показатель измеряется в лм/Вт. Его значение для современных светодиодов составляет 120-170 лм/Вт. Для сравнения: у ламп накаливания уровень светоотдачи – всего 10-20 лм/Вт. Перед покупкой проверьте, какой энергоэффективностью обладают выбранные вами световые панели.
Чем больше значение этой характеристики, тем больше света они будут отдавать при одинаковом потреблении энергии.
Температура света и индекс цветопередачи
Оттенок света, который выдают LED-панели, называется их цветовой температурой. Эта характеристика измеряется в кельвинах (К). Чем ниже температура температура света, тем он желтее и теплее, более высокие значения соответствуют свету холодного белого или голубого оттенка.
Температурная шкала выглядит следующим образом:
Свет по-разному влияет на психику и работоспособность человека:
Искусственное освещение может искажать реальные цвета и оттенки предметов. Светодиоды – не исключение. Чтобы понять, насколько естественно будет выглядеть в свете той или иной панели окружающая вас обстановка, обратите внимание на индекс цветопередачи оборудования (CRI или Ra). Чем он выше, тем ближе искусственное освещение к дневному и тем натуральнее воспринимаются цвета.
Выбирайте приборы для дома или офиса, у которых индекс цветопередачи выше 80 CRI или Ra. Если его значение будет ниже указанного уровня, свет будет утомлять и раздражать, находиться при нем длительное время будет тяжело физически.
Тип питания
Большинство моделей LED-панелей относятся к одному из двух типов питания: от сети 220В или от источников питания на 12В. Первыми пользоваться удобней, кроме того, они более компактные. Для работы вторых необходимы блоки питания (преобразователи, стабилизаторы, драйверы), но такие приборы считаются более надёжными и безопасными.
Тип рассеивателя
Рассеиватель – это специальное оргстекло, которое нужно светильнику для равномерного распределения светового потока. Рассеиватель защищает глаза от прямого света, а также выполняет декоративную функцию.
Чаще всего в продаже встречаются панели с матовыми и призматическими стёклами.
Матовые дают более мягкое освещение, комфортное и приятное для глаз, но при этом они задерживают часть света, снижая его интенсивность, что не всегда хорошо для работы.
Призматические более энергоэффективны, так как пропускают через себя больше света.
Модели без рассеивателя тоже существуют, но их рекомендуется использовать только на очень высоких потолках (не менее 3-4 метров). В стандартных помещениях такие приборы будут слепить и провоцировать усталость глаз и повышенную общую утомляемость.
Степень пыле- и влагозащиты
Каждая светодиодная панель рассчитана на работу при определённом уровне влажности и загрязнённости воздуха. Узнать, где можно использовать ту или иную модель, поможет индекс IP.
Так, для жилых комнат дома или рабочих помещений офиса подходят модели с минимальным уровнем пыле- и влагозащиты IP20. Для санузлов и других помещений с повышенной влажностью – приборы с индексом IP 44. Для помещений, где возможен прямой контакт оборудования со струями воды – приборы с индексом не менее IP65.
Чтобы выбрать светодиодную панель, которая не просто поможет организовать освещение в нужном помещении, но еще и сэкономит ваши деньги, при покупке обращайте внимание на ее конструктивные особенности и технические характеристики.
Универсальным решением станут приборы со светоотдачей в 120-170 лм/Вт, тёплым или нейтральным белым свечением и индексом цветопередачи выше 80 RA. Форма светильника и способ монтажа подбирается индивидуально.
Светодиоды присутствуют везде: в домах, автомобилях, телефонах. С их помощью обеспечивается яркая подсветка экранов гаджетов, выпускаются экономичные источники освещения. Сейчас это незаменимые источники света. Рассмотрим устройство и технические характеристики основных видов светодиодов.
Что такое светодиод
Светодиод (от английского Light Emitting Diode, или LED) – это твердотельный электрический источник искусственного света, изготовленный из полупроводниковых материалов p- и n- проводимости. Используя несколько технологий – напыление через маски, травление, эпитаксиальное осаждение и пр., получают p-n переход.
В полупроводниковом материале p-типа носителями тока являются «дырки» – атомы кристалла полупроводника, у которых легированием специальными металлами создают нехватку электронов. В n-материалах носителями являются избыточные электроны в кристалле.
«Дырка» фактически неподвижна. Она имеет положительный заряд, равный заряду электрона. Электрон, «перескакивая» с внешней орбиты одного атома на внешнюю орбиту соседнего, передвигает в обратном направлении «дырку».
Принцип работы или что светится в светодиоде
Справа n-полупроводниковая часть кристалла, «обогащенная» свободными электронами, слева – p-полупроводниковая часть с положительными «частицами» – «дырками».
Энергия высвобождается в виде квантов света. Они эмитируются, т.е. излучаются из торца кристалла. Поток квантов попадает на отражатель. Его полированная поверхность отражает свет в нужном направлении. Особой конфигурацией поверхности формируют требуемую диаграмму направленности светового потока.
Напряжение для питания перехода прикладывается «+» – к аноду диода, а «-» – к катоду.
Конструкция
Сиреневым цветом изображена теплоотводящая подложка. Серыми трапециями – сечения светоотражающего рефлектора-отражателя кольцевой конфигурации из алюминия. В центре голубой – чип-кристалл светодиода с подключенными золотыми или серебряными проволочками, подпаянными к выводам анода и катода.
Виды светодиодов
Светодиоды – устройства довольно «молодые». Их окончательная классификация еще не сложилась. Поэтому многие известные производители используют собственные системы подразделения.
По одной из них светодиоды по назначению группируют так:
Индикаторные в своей группе делятся на следующие виды.
DIP-диоды
Аббревиатура получена от Dual In-line Package или «двойное размещение в линию». Обычно корпусы – цилиндры, но есть и параллелепипеды. На нижнем торце проволочные аксиальные выводы, параллельные основной оси симметрии корпуса. Вывод катода меньшей длины, чем анода.
Деление на типы – по диаметру корпуса и линзе на верхнем торце. Диаметры от 2-3 до 20 мм и более. Цвет свечения – любой, белых оттенков несколько.
Один из типов – мигающий 2-мя цветами, имеет 3 вывода.
Straw Hat
Дословный перевод – соломенная шляпа или брыль. Применяя к светодиодам – корпус похож на шляпу с округлым верхом.
Видны выводы разной длины, короткий – катод. Видны и ограничители высоты установки. Под линзой – кристалл с желтым люминофором.
Super Flux “Piranha”
Прямой перевод – сверхпоток. Piranha – перевод на русский язык – пиранья. Название светодиод получил из-за особенностей металлических выводов в виде узких полосок. Для упрощения установки в отверстия печатной платы у концов выводов при штамповке срезали углы. Так получились острые «зубы» хищной рыбы.
На выводе отштампованы «плечики» – ограничители, задающие высоту корпуса над платой. Так открыли корпус для охлаждения воздухом снизу. Кристаллы для пассивного охлаждения разместили на верхних торцах выводов.
Разместив в корпусе 2 или 3 чипа, увеличили поток света. А диод попал в группу сверхъярких.
Виден кристалл, «накрытый» линзой и зауженные выводы-формирователи высоты установки.
Аббревиатура от Surface Mounted Device, перевод с английского – устройство, установленное на поверхность. Имеют вид прямоугольных корпусов из пластика или керамики. Выводы – снизу и на боковой части корпуса в виде контактных площадок.
Чаще всего – осветительные, но при малой мощности могут быть и индикаторными. Мощности от мВт (милливатт) до Вт. Свечение – любой цвет или оттенок белого света.
Кроме твердотельных светодиодов на основе полупроводниковых металлов – кремния, германия, арсенида галия и пр., имеется группа светодиодов на пленках из органических соединений. Их называют органические или OLED-светодиоды – Organic Light Emitting Diode.
Они также, как и полупроводниковые диоды, излучают свет, но не твердотельной структурой, а тонкими пленками. Пока основное применение находят при разработке одноцветных дисплеев. Имеющиеся недостатки цветных OLED-пленок – разное по длительности время работы пленок разного цвета свечения. По минимуму это около 12-15 тыс. часов.
Такие светодиоды после совершенствования будут широко применяться в сотовых телефонах, автомобильных и судовых GPS-навигаторах, в ночных прицелах и приборах для ночной охоты и стрельбы и пр.
Филаментные
В 2012-2013 г. появились необычные светодиоды, которые назвали Filament. По сути – это COB-матрицы в виде длинных цилиндров диаметром 2-3 и длиной 15-30 мм. На стеклянный или сапфировый цилиндр наклеены 28-30 синих кристаллов с вкраплениями нескольких красных. Их соединяют в последовательные цепочки, и после проверки исправности заливают желтым люминофором.
Такая технология изготовления филаментных модулей получила название Chip-On-Glass или COG.
Готовые COG-матрицы размещают на арматуре обычных ламп накаливания, устанавливают в цоколь и помещают в стеклянную или пластмассовую колбу. Для охлаждения светодиодов колбу заполняют гелием.
Мощность ламп – от 2-3 до 10-12 Вт. Световой поток соответствует световой эффективности обычных светодиодов в 80-100 Лм/Вт.
В результате получили светодиодный ретрофит лампы накаливания. Часто лампу некорректно называют светодиодной лампой накаливания.
Термин ретрофит произошел от англ. retrofit – модернизация или модификация. Это новые источники света в корпусах с традиционными габаритами.
На рисунках выше разные по мощности и производителям филаментные светодиодные лампы. В стеклянной колбе с цоколем Е27 на арматуре для нитей накаливания закреплены филаментные COL-модули.
Вида PCB Star
Аббревиатура светодиодов этого вида образована от английского словосочетания Printed Circuit Board. Его перевод – печатная плата.
Плата диодов вида PCB Star. Производитель – американская компания CREE, Модель диода XML. Желтый прямоугольник – это COB-матрица мощного диода.
Плата изготавливается из металла, хорошо проводящего тепло, например, алюминия. Конфигурация платы – 6-ти лучевая звезда. Светодиодная COB-матрица на заводе монтируется в центре платы-звезды. Плата окрашивается в черный цвет для повышения пассивного рассеивания тепла, которое выделяет мощный работающий светоизлучающий прибор.
6 «звездочек» слева – диоды разной мощности и оттенков белого света. Две снизу – более мощные элементы с большими кругами желтого люминофора. Справа столбик из 4-х шт. – диоды для планарного монтажа на поверхность контактных площадок на печатной плате.
Габаритный чертеж мощного планарного светодиода на плате-звезде. Высота конструкции – 6,6 мм, диаметр корпуса диода с планарными выводами – 8 мм, размер Star-платы – 22 мм.
Светодиодная COB-матрица
Если на теплопроводящую подложку из искусственного кристалла сапфира или кремния приклеить диэлектрическим клеем несколько десятков полупроводниковых кристаллов синего свечения, соединить их проводниками в последовательно-параллельные группы и залить сверху желтым люминофором, получим светодиодный модуль. Это COB-матрица. Аббревиатура образована от англоязычного словосочетания Chip-On-Board. Его переводят как «кристаллы на плате».
В COB-матрицах применяют бескорпусные светодиодные кристаллы-чипы без подложек. Размещение чрезвычайно плотное. По такой технологии производят значительную часть мощных светодиодов, включающую сотни кристаллов. Хороший обдуваемый вентилятором радиатор-теплоотвод, иногда с использованием тепловых трубок, позволяет достичь мощности 150-200 Вт и более в одном корпусе. Матрица обеспечивает направленный поток с углом рассеивания 100-150 градусов по уровню 0,7 от максимума излучения.
Типовая классификация
К типам светодиодов можно отнести:
Если в трехкристальном светодиоде кристаллы одного цвета свечения – имеем сверхъяркий светодиод. При разных цветах света кристалла получаем RGB-триаду или многоцветный управляемый светоизлучающий прибор.
SMD – аббревиатура от английского словосочетания Surface Mounted Device, устройство поверхностного монтажа. Используется для автоматизации размещения и пайки электронных компонентов на печатных платах, в т.ч. и светодиодов. Применяют в лентах, линейках, модулях и обычных печатных платах.
К основным цветам относится и пара цветов YB – Yellow, желтый и Blue, синий. Есть и другие комбинации цветов, дающих после смешивания белый цвет.
Мощные светодиоды на основе COB-матриц
У крупных моделей в углах корпуса имеются отверстия для крепления. Модели небольших размеров крепятся пайкой на печатную плату.
В дополнение к обычным характеристикам светодиодов у мощных моделей добавляются несколько дополнительных параметров:
Маломощные светодиоды
По величине потребляемой мощности – это светодиоды от 0,05 до 0,5 Вт, рабочий ток – 20-60 мА (средней мощности – 0,5-3 Вт, ток 0,1-0,7 А, большой – более 3 Вт, ток 1 А и более).
Конструктивно к маломощным светодиодам относятся несколько групп LED-излучателей света:
На картинке светодиоды сверху вниз:
Характеристики светодиодов
Светодиоды описываются множеством параметров. Важнейшие из них:
Есть и другие характеристики, но они используются реже. Например, вольт-амперная характеристика, ВАХ светодиода – кривая зависимости тока через переход от приложенного к нему рабочего напряжения. Применяется при электрических расчетах режима работы светодиода.
Размеры
Размеры светодиода определяются габаритами его корпуса. Для корпусов SMD – длина, ширина, толщина. Первые две величины заложены в обозначении, например, SMD2835, где две пары цифр – это 2,8 мм – ширина и 3,5 мм – длина. Толщину корпуса нужно брать из описания или паспорта на диод.
Для цилиндрических DIP-диодов важные характеристики – диаметр корпуса и его высота с линзой. При этом нужно учесть длину проволочных выводов и рекомендации производителя по их изгибу перед монтажом.
Длина волны
Такая характеристика светодиодов, как длина волны используется очень редко. Чаще называют цвет свечения.
Оттенок цвета | Длина волны, нм |
---|---|
Инфракрасный (невидимый) | 760-880 |
красный | 620-760 |
оранжевый | 585-620 |
желтый | 575-585 |
желто-зеленый | 555-575 |
зеленый | 510-555 |
голубой | 480-510 |
синий | 450-480 |
фиолетовый | 390-450 |
Ультрафиолетовый (невидимый) | 10-390 |
Длина волны свечения диода измеряется в нанометрах – нм. В паспортных данных изделия она указывается не всегда.
Обозначение и цветовая маркировка
У каждого производителя собственная маркировка светодиодов. Например, в обозначении светодиода – LED-WW-SMD5050 его буквенные и цифровые элементы имеют расшифровку:
Варианты аббревиатур оттенков белого света:
Есть и другие обозначения светодиодов и цветов, система пока окончательно не стандартизована, поэтому производители используют разные числовые значения и названия оттенков белого света.
Графическое и буквенное изображение на схеме
Анод, он же плюс светодиода на электрических схемах изображается треугольником. Катод (минус) — поперечной черточкой.
Таблица напряжения светодиодов
Чтобы светодиод обеспечивал при работе все характеристики, заданные его конструкцией и технологией изготовления, ему нужно обеспечить расчетное электропитание. Например, подать на его анод и катод напряжение, которое будет немного больше прямого напряжения p-n перехода. Избыток напряжения следует «погасить» на последовательно включенном резисторе. Резистор называется токоограничивающим. Он служит для того, чтобы не допустить превышения тока через p-n переход.
У светодиода два контактных вывода – анод и катод, катод короче анода. Если длина одинаковая, то определить их можно пальчиковой батарейкой. Если появился свет, значит, перед вами анод.
Таблица. Прямое напряжение p-n перехода светодиода цветного свечения.
Цвет свечения | Напряжение рабочее, прямое, В |
---|---|
белый | 3,5 |
красный | 1,63–2,03 |
оранжевый | 2,03–2,1 |
желтый | 2,1–2,18 |
зеленый | 1,9–4,0 |
синий | 2,48–3,7 |
фиолетовый | 2,76–4 |
инфракрасный | до 1,9 |
ультрафиолетовый | 3,1–4,4 |
Применение светодиодов
Сферы применения светодиодов постоянно расширяются. Первоначально они использовались как световые индикаторы в схемах включения или работы электронной аппаратуры. Например, включение передатчика, переход на повышенную или пониженную мощность и т.д. Могли фиксировать автоматическое включение, например, при появлении сигнала вызова или для привлечения внимания. Использовались мигающие или одноцветные светодиоды – красные, желтые, зеленые, синие.
Малогабаритные сверхъяркие DIP-светодиоды соединяли в последовательно-параллельные цепочки и питали их прямо от сети 220 В. Поместив такие последовательные группы диодов в прозрачную гибкую ПВХ-трубку и залив их прозрачным герметиком, получили «гибкий неон» – светящийся «жгут». Его можно проложить по бортику бассейна, бордюру дорожки, украсить крышу дома или дерево в саду.
Появление гибких многослойных плат и SMD-корпусов для поверхностного монтажа привело к созданию гибких светодиодных лент.
Вначале это были средства декоративной отделки интерьера помещений. Увеличение мощности SMD-диодов и плотности их размещения на плате позволило начать использование светодиодных лент вначале для вспомогательного, а потом и основного освещения. Увеличение степени пылевлагозащиты лент привело к их использованию для декоративной подсветки, а потом и основного освещения в условиях улицы.
Одновременно шла разработка светодиодных ламп для замены ламп накаливания в светильниках – бра, люстрах, настольных лампах. Появились лампы-ретрофиты – полные аналоги ламп накаливания и люминесцентных трубок по форме, размерам колб, напряжению питания. Началась постепенная замена ламп накаливания на светодиодные ретрофиты. При этом прекращалось производство ЛН – вначале 100 Вт и более, потом 75, 60 и т.д.
Разработка мощных единичных светодиодов, особенно в корпусе Emitter или PCB Star, способствовала появлению фонариков со встроенным аккумулятором. Яркость и длительность свечения после одного цикла заряда в разы превосходила прежние модели.
Светодиодные ленты типа RGB, RGBW и RGBWW дали возможность не только получить мощные потоки белого света, но и в широких пределах изменять его белый оттенок от желтоватого теплого до синеватого и голубого холодного.
Управляемость новых источников света позволяет широко использовать их в световой рекламе – «бегущих строках», световых табло, информационных экранах и т.п. Используют эти яркие цветные и белые источники света в фасадной рекламе и на крышах – плоские и объемные буквы и рисунки, фирменные названия, изображения товарных знаков и многое другое.
И все эти конструкции работают много дольше аналогов на обычных лампах, почти не требуя обслуживания и потребляя при этом в разы меньше электроэнергии. Технические характеристики светодиодов и светотехнической аппаратуры постоянно растут. Стоимость светодиодов уменьшается, а применение расширяется.