Освещение – важное условия для работы и комфорта человека. Долгое время применялись в качестве источников света лампы накаливания, потом люминесцентные лампы, для мощных прожекторов и фонарей использовали галогеновые лампы, ДРЛ и ДНаТ.

В XXI веке произошла смена поколений осветительных приборов, и рынок более чем на половину занимают светодиодные светильники, их часто называют на зарубежный манер LED-светильниками или лампами. В зависимости от конструкции и мощности они представляют собой либо светодиодные COB-матрицы, либо сборки из отдельных светодиодов.

Содержание статьи

Разновидности светодиодов

Первые LED-светильники и лампы строились на базе 5-мм выводных светодиодов. Они не отличались высокой энергоэффективностью, ценой и надежностью, но это была первая ступень в развитии нового источника света. Долгое время такие светодиоды применялись в качестве индикаторов бытовой и промышленной технике и в качестве излучателей для носимых фонариков.

Позже их заменили светодиоды выполненные в безвыводных корпусах, так называемые SMD (surface mounted device, рус. приборы для поверхностного монтажа).

Если 5 мм светодиоды монтировались в плату через отверстия, то SMD запаиваются прямо на поверхность платы, что ускоряет их сборку и снижает стоимость светильника. У них вместо ножек расположены контактные металлические площадки, от 2 и более штук, в зависимости от количества цветов и кристаллов в одном корпусе.

В общем случае выделяют три типа светодиодов:

1. Выводные (3, 5, 10 мм – диаметр колбы и прочие).

2. SMD (их разнообразие мы рассмотрим в этой статье).

3. COB светодиоды – это матрицы из кристаллов расположенных на плате под единым слоем люминофора. Расшифровывается, как Chip-On-Board, рус. чипы на плате. Их внешний вид на рисунке выше.

СМД светодиоды используют в лампах с различными цоколями, прожекторах, светодиодных лентах, настольных LED-лампах и прочих осветительных приборах.

Характеристики SMD светодиодов

Изначально наибольшую популярность получили модели светодиодов 3528 и 5050, сейчас они встречаются в основном на светодиодных лентах, в светильниках их практически не применяют, отдавая предпочтение 5630 светодиодам и другим современным моделям.

SMD-светодиоды в своей маркировке содержат свои габаритные размеры – длину и ширину, при этом в оригинальных светодиодах в каждом из видов корпусов, независимо от того 3528 это или 5730 устанавливается свой тип светодиодного кристалла с особыми характеристиками.

К сожалению, китайские производители под видом современных 5730 не брезгуют продажей кристаллов 3528 в новом корпусе. В обзоре напряжение питания я указывать не буду, т.к. для всех белых светодиодов оно обычно лежит в пределах 2.8 – 3.4В.

SMD3528 технические характеристики

Светодиоды 3528 представляют собой что-то вроде аналога стандартного 5-мм светодиода, но в SMD корпусе. Имеют характеристики:

световой поток – 5-7 лм;

габариты – 3.5х2.8х1.4 мм;

температура до 80 °C;

на лицевой части корпуса есть срез – с этой стороны катод (минус).

В светодиодных лентах устанавливаются в количестве 30, 60, 120 шт/м, используются в основном для подсветки, реже для освещения, т.к. довольно слабые. Лента 120 шт/м из 3528 потребляет 9.6 Вт/м.

SMD5050 технические характеристики

Светодиод 5050 содержит в своем корпусе три таких же кристаллах, как и в 3528, значит он в три раза мощнее.

Конструктивное исполнение весьма интересно: на его «пузе» вы увидите 6 выводов, это и есть аноды и катоды по одной паре с каждого кристалла.

ток – 3х0.02 А = 0.06 А общий ток при параллельном соединении кристаллов;

мощность – 3х0.06 Вт суммарная до 0.02 Вт;

световой поток – до 20 Лм

габариты – 5х5х1.6 мм;

рекомендуемая температура до 60 °C;

катоды со стороны среза на углу корпуса.

На ленте обычно устанавливают 30 и 60 диодов на метр. Лента с 60 светодиодами типа 5050 потребляет 14.4 Вт/м, может успешно использоваться для освещения. Часто встречается в RGB и в RGBW исполнениях.

SMD 5630 технические характеристики

Светодиоды 5630 современнее и технологичнее, используются в прожекторах, светильниках, устанавливаются на светодиодных лентах. На корпусе 4 вывода.

Распиновку вы видите на рисунке выше, катод со стороны срезанного угла.

Максимальная температура кристалла – 130 °C;

Световой поток 40 Лм.

Габариты 5.6х3х0.75 мм

В лентах чаще всего поставляется 60 шт/м, а также металлических линейках с количеством диодов 72шт, питанием 12В. Такая лента потребляет до 18 Вт/м, можно использовать для основного освещения комнаты, или декоративной подсветки, например в нишах подвесного потолка. Бывают в RGB исполнении.

SMD 5730 – технические характеристики

Очень похожи на предыдущие, выпускаются в версиях 5730-05 и 5730-1, на 0.5 и 1 Вт соответственно. Обладают немного большим световым потоком. В отличие от 5630 у 5730 два вывода, а длина их немного больше.

световой поток – 55/110 Лм;

габариты с учетом длины выводов – 5.7х3х0.75 мм.

Вы могли заметить, что у этого и предыдущего светодиода кроме выводов для подключения, на нижней части есть металлическая площадка, она нужна для отвода тепла. Такое конструктивное решение позволило успешно использовать чипы высокой мощности. Кстати это также поможет определить цоколевку светодиода, теплоотвод на них смещен к АНОДУ.

SMD 2835 – технические характеристики

Это не опечатка, маркировку 2835 часто путают с 3528, но это совершенно разные поколения светодиодов. LED 2835 современнее и ярче. Первое отличие, которое бросается в глаза – это площадь покрытая люминофором у 3528 круглая, а у 2835 ближе к прямоугольнику. Световой поток у первых до 40 Лм/Вт, а у 2835 больше 110 Лм/Вт, что в 2-3 раза ярче, при той же потребляемой мощности.

Увеличение мощности вызвало необходимость улучшить теплоотдачу, поэтому корпус 2835 сделали тоньше, а контактные площадки больше. Промышленностью выпускаются на 0.2, 0.5 и 1Вт. Однако не стоит забывать, что чем больше мощность, тем больше выделяется тепла и при таких маленьких размерах это очень важно.

Световой поток – 25 Лм;

Рабочая температура – 65 °C;

Габариты – 2.8х3.5х0.95 мм.

На светодиодных лентах монтируются также в количестве 30, 60, 120 штук на метр. Например, лента с плотностью светодиодов 60 шт/м потребляет мощность 4.8 Вт/м, благодаря своим характеристикам гораздо более эффективны в плане энергосбережения и освещения, чем 3528, можно использовать в качестве источника света и декоративной подсветки.

Сводная таблица характеристик SMD 3014, 7020, 3020

Светодиоды которые реже встречаются я решил рассмотреть все вместе в сводной таблице.

Светодиоды 3014 очень компактны, лучше подходят для декоративной подсветки, их внешний вид изображен ниже.

На ленте они выглядят следующим образом. Ленты продаются в стандартных размерностях 30-120 шт//м, встречаются и 240 шт/м, но реже.

Светодиоды 7020 очень яркие, длинные и узкие, что позволяет их плотно смонтировать на плате, встречаются в лентах, на металлических полосках и в прожекторах.

Такие металлические полосы со светодиодами 7020 обеспечивают хороший теплоотвод, что значительно улучшает рабочие условия и увеличивает срок службы.

Лично я скептически отношусь к классическим гибким лентам с 7020-ми из-за высокой мощности светодиодов, однако в продаже имеются такие 60 шт/м.

Подборка статей про светодиодные ленты:

Заключение

К сожалению, качество большей части led-продукции оставляет желать лучшего. Производители либо пренебрегают схемами включения диодов, либо источниками питания, либо вообще закупают низкосортные подделки для своих приборов. Поэтому я и не стал указывать такой параметр, как индекс цветопередачи. Он сильно зависит от качества люминофора.

Тем более в сети встречается информация о том, что и систему определения CRI индекса цветопередачи научились обманывать, люминофор состоит из таких компонентов, которые формируют световой поток с пиками в спектре на нужных длинах волн для успешного прохождения теста.

Получается, что при высоком индексе реальное различие цветов глазом страдает. Срок службы указывать бессмысленно, у светодиодов он обычно от 30 до 50 тысяч часов, однако сильно зависит от источника питания (вернее качества питания), теплового режима и режима эксплуатации в целом.

В результате напрашивается вывод о том, что такой популярный товар как светодиод на деле оказывает сложно найти надлежащего качества. Если вы хотите получить достойный свет лучше обратить внимание на продукцию проверенных производителей, например OSRAM, Philips, CREE.

Источник

Характеристики и сравнение SMD светодиодов (SMD LED) Оставить комментарий

“LED SMD” это аббревиатура для светодиодов поверхностного монтажа (от англ. Surface-Mount-Device Light-Emitting Diode) Корпусировка SMD LED представляет собой тип светодиодного модуля, который используется технологией поверхностного монтажа (SMT) для установки светодиодных чипов на печатную плату (PCB).

Но как же маркируются SMD (LED) светодиоды, какие бывают типы, какова мощность и характеристики? Каковы различия между светодиодными чипами (SMD)? Какой выбрать? С этими вопросами сталкиваются мастера и любители, которые впервые столкнулись с заменой или подбором подходящих SMD светодиодов и об этом мы поговорим в данной статье. Рынок светодиодов активно развиваются и выходят все новые и новые типы кристаллов которые порождают новые форм факторы.

Светодиоды используют в качестве высокоэффективных источников света, а собранные в LED ленты используются для освещения интерьера, уличного освещения и конечно же для подсветки LCD матриц ноутбуков, телевизоров и телефонов. В качестве источников света используются самые разнообразные типы светодиодных чипов. В приведенной статье мы постараемся разъяснить основные различия между ними и приведем сводную таблицу характеристик основных форм факторов LED.

Что означает четырехзначное число маркировки SMD LED?

Светодиодные чипы для поверхностного монтажа (SMD) идентифицируется по четырехзначному номеру. Этот код намного проще, чем вам может показаться – он просто указывает размер светодиодного чипа. Например, светодиод SMD 5050 имеет размер 5,0мм х 5,0мм, а SMD 8520 соответственно 8,5мм х 2,0мм.

Какие LED чипы самые лучшие?

3528 5050 и 5630 (5730) LED – это три наиболее часто используемые типоразмера применяемых для изготовлении гибкой осветительной светодиодной ленты. Эти 3 типа в настоящее время используются для домашнего и коммерческого освещения, чтобы заменить компактный флуоресцентные и другие лампы накаливания.

Такие типы светодиодов, как 3528, 5050, 2835 и 5630 по сути являются одним и тем же светодиодом, но с разным количеством кристаллов и в разных корпусах. При этом каждый имеет свои особенности: различную мощность и выходную яркость. 5630 (5730) LED и 5050 имеют широкое окно для выхода света, что позволяет уменьшить потери излучения на выходе. По этой причине 5630 (5730) LED самый яркий среди рассмотренных светодиодов и имеет наибольшую эффективность Люмен/Ватт.

Но как бы то ни было лучшим светодиодом является исключительно тот, который подходит больше всего для вашего проекта по параметрам.

Светодиоды формата 3528

Светодиод формата 3528 SMD разработан довольно давно и если сравнивать его по энергоэффективности с современными аналогами, то он им заметно уступает, но ввиду отлаженного массового производства является одним из самых доступных. 3528 имеет размеры 3,5 мм х 2,8 мм, что заметно меньше светодиода 5050, по этой причине светодиоды формата 3528 чаще встречаются в узких светодиодных лентах на 12 вольт. Один стандартный светодиод 3528 имеет мощность 0,06 Вт и при токе 20 мА дает световой поток около 6 Люмен. Эти светодиоды обычно располагают в количестве 60 шт/м, что соответствует мощности 4.8 Ватт (иногда 5 Ватт на метр). Один метр такой ленты, в зависимости от цветовой температуры, дает световой поток примерно 330-360 люмен, а это уже эквивалентно 40 Вт галогеновой лампе.

Кроме теплого и холодного белого цвета, эти диоды выпускают красными, зелеными, синими и желтыми.

Светодиодные ленты на 3528х светодиодах с плотностью 60 шт/м обычно используют для освещения или подсветки помещений и располагают на плинтусах, а нишах двухъярусных потолков в домах, барах, ресторанах, гостиницах и других местах.

Кроме стандартной плотности 60 SMD на метр, также бывают светодиодные ленты повышенной плотности 120 штук на метр. Мощность метра такой ленты составляет в среднем 9,6 Ватт (обычно варьируется а пределах 9…10 Вт/м светодиодной ленты), эти ленты также делают в разном цветовом диапазоне. Поскольку в ленте повышенной плотности используются те же 3528 светодиоды, что и в обычной, то световой поток в ней возрастает пропорционально в два раза и составляет примерно 660-720 люмен на метр, в зависимости от спектра светодиодов.

Ленты на 3528 SMD LED с плотностью 120 диодов на метр используют для тех же целей что и с плотностью 60 шт/м, но в тех случаях, когда нудно увеличить яркость освещения, и где мощности 4.8 Вт/м уже не достаточно.

В обеих типах лент светодиоды расположены группами по 3 шт и конечно же резать такие ленты при необходимости тоже нужно по 3 шт. В ленте 60 3528х SMD на метр период между группами составляет 50 мм, а в 120 3528х SMD на метр этот период сокращается до 25 мм на группу.

Также бывают довольно экзотичные ленты с плотностью 240 шт/м мощностью 19,2 Вт, они требуют питающее напряжение 24 В.

3528 SMD светодиоды не выделяют много тепла – к ним можно спокойно прикоснуться не опасаясь получить ожог. Тем не менее, даже ленты с плотностью 60 LED/м требуют печатную плату с шириной минимум 8 мм, а 120 LED/м ленты кроме ширины еще и имеют повышенную толщину проводников в 2 унции (oz) на квадратный фут, что соответствует толщине меди в 70 мкм. В любом случае столь малое тепловыделение позволяет располагать такие ленты в различных местах не беспокоясь о специальном охлаждении.

Как и в любых товарах эти светодиоды изготавливают разные производители и как правило более дорогие и известные бренды, например тот же Epistar, изготавливают наиболее энергоэффективные образцы с гарантированым сроком службы 50,000 часов при потере яркости на более 30% к концу срока. Дешевые варианты несколько менее яркие, как правило имеют меньший срок службы и частенько грешат на разброс параметров от партии к партии, потому мы не рекомендуем использовать в своих решениях дешевые светодиоды из разных партий.

Светодиоды 3528 удвоенной мощности

Светодиоды 3528 удвоенной мощности имеют тот же размер, что и стандартные 3528. Они выпускаются с такими же спектрами, но обладают в два раза большей мощностью. Светодиодные ленты на таких диодах с плотностью 120 шт на метр потребляют 19,2 Вт на метр (варьируется от 19 до 20 Вт/м).

Такие мощные 3528 светодиоды располагают на лентах шириной 10мм и толщиной меди 2 унции (oz) на квадратный фут (70 мкм), такие требования диктованы необходимостью рассеивать в двое большее тепловыделение без установки дополнительного радиатора. Эти светодиодные ленты выпускают только с 24-вольтным питанием. Такое напряжение выбрано с целью уменьшить ток в проводниках. Световой поток таких лент составляет 1320-1440 люмен на метр (в зависимости от спектра). Ввиду высокой яркости, такие ленты используют не только в качестве подсветки, но и в качестве основного освещения в замен люминесцентным или галогеновым лампам.

Светодиоды SMD формата 5050

Размер таких светодиодов составляет соответственно 5 мм х 5 мм, что заметно больше, чем 3528 SMD. Мало кто знает, что по в сущности один чип SMD 5050 содержит в одном корпусе три (редко четыре) 3528 отдельных LED. По этой причине их световой поток ровно в 3 раза выше, чем у 3528 и составляет 18 Люмен.

Светодиоды формата 5050 обычно устанавливают с плотностью 60 LED на метр ленты, что дает мощность 14,4 Вт на метр при питании в различных версиях 12/24 вольта (разброс мощности 14…15 Вт на метр LED/ленты). Световой поток такой ленты составляет 990-1080 люмен на метр, в зависимости от спектра. Лента на 5050 светодиодах обычно дает равномерное и яркое освещение поверхностей. При покупке готовых лент мы рекомендуем покупать ленты в, которых чипы одного светодиода соединяются не параллельно, а последовательно.

Выпускаются в следующих цветах:

Холодный и теплый белый (бывают также с другими цветовыми температурами изготавливаемые по спец заказу).

Одноцветные – красный, зеленый, синий, желтый.

Трехцветные RGB (красный, зеленый, синий) в одном корпусе.

Четырехцветные RGBW (красный, зеленый, синий, белый) в одном корпусе (рис).

Ленты 60 SMD/м 5050 LED как правило, используются для общего освещения помещений, таких как коридоры, для замены люминесцентных ламп, в домах, барах, ресторанах, гостиницах и других местах.

5050 SMD RGB светодиоды для освещения

Светодиоды RGB 5050 SMD фактически включают в себя три чипа каждый разного цвета свечения. Каждый из кристаллов может управляться отдельно Таким образом, подключив ленту из таких светодиодов к контроллеру путем смешения трех компонент можно получать практически любой цвет вплоть до белого. Лента RGBW очень похожа на трехцветную, но имеет дополнительный белый белым чип для повышения яркости в белой области спектра.

GB 5050 светодиодные ленты обычно выпускают в двух вариантах:

• 30 светодиодов на метр (7.2 – 7.5 Вт на метр LED ленты), дает интенсивность 500 люмен на метр и зачастую используется для мягкой художественной подсветки.

• 60 светодиодов на метр (14.4 – 15 Вт/м LED ленты) производит до 1000 люмен на метр, больше подходит для рекламных вывесок, фасадов зданий, и прочих местах, где требуется яркая цветная подсветка.

LED SMD формата 3014, 3020 и 4014

Новые виды светодиодов, например, 3014 и 3020 LED SMD имеют намного меньшие размеры и гораздо более эффективны, чем многие более ранние варианты SMD светодиодов. Производители светодиодов стремятся не уменьшать мощность с уменьшением размера, а сохранять ее.

LED SMD 3014 и LED 4014 – это малогабаритные современные и мощные источники мощностью 0,1 и 0,2 Вт соответственно. Световой поток белых типов светодиодов в пересчете на ватт мощности составляет от 120 до 140 Люмен на ватт. При этом наиболее близки к верхнему световому порогу светодиоды типа 4014. Кристалл светодиода выполнен весьма традиционно – из сплава нитрата индия и нитрита галлия, которые дают световое излучение в области синего спектра. Высокий КПД этих светодиодов достигается благодаря малому пути прохождения светового потока через трансформатор спектра и малой площади внутренних переотражений.

Высокая мощность при малой площади вынуждает использовать дополнительный теплоотвод. Для этой цели анод светодиода имеет увеличенную площадь и выступает в роли теплоотвода. Таким образом светодиоды формата 3014 (3.0 mm х 1.4 mm) и особенно 4014 (4.0 mm х 1.4 mm) можно расположить с большей плотностью на метр, что позволит получить не только большую яркость на единицу длинны ленты, но и даже уменьшить потребление Ватт/Люмен. благодаря своим малым размерам такие диоды можно встретить в универсальных LED подсветках матриц ноутбука которые критичны к толщине и яркости.

LED SMD формата 2835

Светодиоды формата 2835 тоже относительно новый форм-фактор на рынке. Они имеют размеры 2,8 мм х 3,5 и по большей части распространены только белые версии 2835 чипов. Обращаем внимание на то, что по размерам они похожи на 3528, но имеют совершенно другие характеристики, чтобы вы их не путали приведем фотографию сравнения этих двух светодиодов.

Светодиоды 2835 активно вытесняет формат 5050 ввиду большей эффективности. Если сравнить 2835 с 5050, то первые производят на 20% больше света, что позволяет сократить потребление энергии (2835 SMD потребляют 0.2 Вт, а 5050 SMD – 0.24 Вт). При установке с плотностью 60 шт на метр получают ленту мощностью около 12 Вт на метр по сравнению с 14.4 Вт/м для 5050 SMD. Такое снижение потребления позволяет снизить нагрев, что позволяет увеличить плотность установки светодиодов. По этой причине выпускаются ленты с плотностью 120 светодиодов типа 2835 на метр, что дает мощность 24 Вт/м, при световом потоке до 2600 люмен на метр.

Для наглядности приведем сравнение

• Холодный белый 5050 SMD 60 LED (14.4 Вт / м) = 1080 люмен на метр

• Холодный белый 2835 SMD 60 LED (12 Вт / м) = 1300 люмен на метр

• Холодный белый 2835 SMD 120 LED (24 Вт / м) = 2600 люмен на метр

Светодиоды 2835 также устанавливаются на ленты шириной 10мм и толщиной меди 2 унции (oz) на квадратный фут (70 мкм) для лучшего отвода тепла и меньших потерях тока в проводниках. Скорее всего этот вид SMD светодиодов будет наиболее популярен в ближайшие годы ввиду неоспоримых преимуществ.

LED SMD формата 5630

Светодиоды формата 5630 существуют уже несколько лет. Ранее их устанавливали только на жесткие алюминиевые пластины для обеспечения должного охлаждения, и лишь недавно стали использоваться в светодиодных лентах. Светодиоды 5630 SMD имеют размеры 5.6mm х 3.0mm. Больший светодиод не всегда означает большую яркость излучения, но в этом случае 5630 SMD LED имеет больший световой поток, чем распространенный 5050 SMD LED.

Один такой светодиод способен давать световой поток 50 Люмен. Качественные чипы 5630 с плотностью 60 LED/м ленты могут давать до 2700 люмен. (Дешевые чипы 5630 могут давать до 2000 люмен на метр.)

Светодиодные ленты на основе 5630 SMD LED выделяют больше тепла, чем многие другие светодиоды. По этой причине их рекомендуется устанавливать на толстый алюминий, или использовать любой другой дополнительный теплоотвод. Без дополнительного охлаждения светодиодные ленты быстро потеряют яркость и вскоре выйдут из строя из-за тепловой деструкции кристалла. Вообще для всех светодиодов перегрев – главная причина преждевременного входа из строя. При работе по 8 часов в день, при недостаточном охлаждении светодиод будет терять до 20% яркости в год.

По причине перегрева не выпускают водонепроницаемые ленты на 5630х светодиодах.

Кроме этих светодиодов есть еще масса специализированых ультраярких которые используются для малогабаритных фонарей или для подсветки матриц мониторов, телевизоров, телефонов и планшетов. Со специализироваными светодиодами, которые применяются в LED телевизорах и мониторах вы можете ознакомится в соответствующем разделе нашего магазина.

Ниже приведем сводную таблицу характеристик наиболее распространенных светодиодов, кроме типовых напряжений в аналогичных размерах попадаются светодиоды на 6 и 9в в этом случае ток светодиода уменьшается пропорционально напряжению.

Сравнительная таблица характеристик SMD (LED) светодиодов

Источник