Главная > Теплый пол > Обзор про светодиоды SMD: виды, особенности и применение. Светодиоды SMD Светодиод 1210 характеристики


Обзор про светодиоды SMD: виды, особенности и применение. Светодиоды SMD Светодиод 1210 характеристики




Сверхъяркие светодиоды, появившиеся относительно недавно, уже успели стать привычными источниками света. Они встраиваются в лампы и ленты, продаются отдельно и собранными в модули. Наиболее популярными на сегодняшний день являются диоды smd 2835. Обладая хорошими характеристиками и относительно небольшой стоимостью, они получили широкое распространение в осветительной технике самого различного назначения. В этой статье мы поговорим об этих полупроводниковых приборах, узнаем, какими они бывают и чем отличаются от светодиодов других типов.

Конструкция и внешний вид

Внешне светодиод выглядит, как керамический прямоугольник размером 2.8 мм х 3.5 мм (отсюда и цифровая маркировка). На одной стороне этого прямоугольника расположен кристалл светодиода, залитый защитным компаундом, с другой – контакты для поверхностного монтажа (отсюда и smd - surface mounted device - прибор, монтируемый на поверхность). Эти контакты служат для питания кристалла и одновременно исполняют роль радиатора, отводящего тепло от полупроводника.

Внешний вид светодиода smd 2835

Для улучшения спектральных характеристик и некоторого изменения цветовой температуры в компаунд добавляется специальный люминофор. Если хорошо присмотреться, то сквозь защитное покрытие можно разглядеть кристалл с токоподводящими проводками.

Сквозь компаунд хорошо виден кристалл светодиода

Технические характеристики

На сегодняшний день светодиоды smd 2835 выпускаются в трех исполнениях:

  • 0.2 Вт;
  • 0.5 Вт;
  • 1 Вт.

Все они одинаковы по внешнему виду и отличаются лишь мощностью кристалла, установленного в корпусе. Отдельно от этих трех типов светодиодов стоит китайская разработка мощностью 0.09 Вт. По сути, это обычная подделка, имеющая стандартную маркировку, но оснащенная маломощным кристаллом со световым потоком в 8 лм.

Стоит такой светодиод недорого, но хуже всего то, что внешне отличить его от нормального фирменного светодиода весьма сложно – кристалл не всегда просматривается через компаунд, и визуально определить его размеры бывает невозможно. В сопроводительной же документации к приборам наши китайские друзья могут указать все что угодно. Единственная возможность не попасть на подделку – не покупать подозрительно дешевые приборы.

Остальные же характеристики светодиодов, включая и китайскую версию, я свел в табличку:

Основные характеристики smd led 2835

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Задать вопрос эксперту

Характеристики китайских светодиодов могут существенно отличаться от указанных в таблице, причем, как правило, в худшую сторону. Все будет зависеть от изобретательности конкретного производителя и характеристик кристалла, который понадобилось срочно продать под видом smd 2835.

Применение

Благодаря хорошей светоотдаче, большому углу рассеивания, компактности и относительно невысокой стоимости диоды smd 2835 получили самое широкое применение в осветительной технике. Из них собирают светодиодные лампы для общего и локального освещения, их встраивают в светодиодные ленты, которая, в свою очередь, используется как для освещения, так и в декоративных целях.

Встретить smd 2835 можно в карманных фонариках и тактических фонарях. Низковольтные лампы, собранные на их базе, успешно используют автомобилисты, устанавливая их в фары и габариты вместо лампочек накаливания.

Весьма популярны эти приборы у электронщиков и дизайнеров, поскольку smd 2835 можно купить отдельно или собранными в модули различных форм, размеров и мощности.


 smd диоды этой серии можно приобрести отдельно или встроенными в готовые осветительные приборы

Светодиодная лента на led 2835

Светодиодные ленты (СЛ) широко используются как для освещения, так и в декоративных целях. Поэтому об этом изделии, собранном на светодиодах smd 2835, стоит поговорить отдельно, как о наиболее популярном и доступном.

Светодиодная лента smd 2835 обычно собирается из smd светодиод мощностью 0.2 Вт, поскольку охлаждение более мощных приборов ленте с относительно тонкими токопроводящими дорожками весьма проблематично. Количество smd полупроводников на 1 м СЛ может быть разным — 60 или 120. Напряжение питания – 12, 24 или сеть 220 В, причем величина его зависит от конструктивного исполнения и наличия БП, а не от количества светодиодов на метр. У изделия с плотностью светодиодов 60 шт/м удельные мощность и светоотдача, естественно, будут в 2 раза ниже.


Важно. Светодиодная лента на smd светодиодах этого типа имеет относительно высокую мощность, а потому крепить ее нужно только на металлический (обычно алюминиевый) профиль, который будет служить радиатором.

По конструктивному исполнению светодиодная лента различается на:

  • герметичную;
  • пылевлагозащищенную;
  • слабозащищенную;
  • без защиты.

Выбирая прибор, обязательно учти, в каких условиях ему придется работать. Покупай ленту только с соответствующей степенью защиты от окружающей среды.

Теперь по мощности и светоотдаче. Зная мощность одного светодиода, нетрудно посчитать удельную мощность самой СЛ. Для изделия с 60 диодами на 1 м удельная мощность будет составлять 0.2*60=15 Вт/м. Для 120-диодной ленты, соответственно, 30 Вт/м.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Реальная удельная мощность светодиодной ленты несколько ниже, поскольку производитель слегка занижает ток через полупроводники. Это увеличивает надежность СЛ без существенного ухудшения остальных ее характеристик.

Естественно, эти расчеты справедливы лишь для фирменных изделий, изготовленных из настоящих светодиодов, а не из подделок. Но подвох здесь в том, что на мировом рынке 90% лент изготовлены именно на основе китайских smd 2835! Более того, нередко продавцы позиционируют их как «премиум», вводя в заблуждение покупателя. Как же определить, настоящий ли это «премиум» или тебе пытаются «впарить» маломощную подделку?

Как узнать мощность светодиодов, используемых в ленте

Прежде всего, цена. Стоимость маломощной ленты в разы отличается от цены на настоящее изделие. Далее, удельная мощность. Каждый, кто знаком с арифметикой, легко просчитает, какие светодиоды установлены в ленту. Для этого достаточно заглянуть в сопроводительную документацию и нажать 4 кнопки калькулятора.

Для эксперимента заходим в Интернет и смотрим на товар. Я зашел на с виду приличный сайт и выбрал две ленты: «премиум» и «эконом». Первая ровно в 6 раз дороже второй:

  1. Светодиодная лента smd 2835 120 СW Premium.
  2. Светодиодная лента smd 2835 120 CW Econom.

 smd 2835 120 СW Premium (слева) и smd 2835 120 CW Econom

Характеристики первой:

  • светодиодов на 1 м – 120;
  • удельная мощность – 8.4 Вт/м;
  • удельный световой поток – 635 лм/м;
  • напряжение питания — 12 В.

Характеристики второй:

  • светодиодов на 1 м – 120;
  • удельная мощность – 9.6 Вт/м;
  • удельный световой поток – 360 лм/м;
  • напряжение питания — 12 В.

Посмотрим, что это за премиум. Рассчитываем мощность 1 светодиода: 8.4/120=0.07 Вт. Световой поток одного светодиода: 635/120=5.3 лм. Приплыли… Этот «премиум» собран на китайских светодиодах мощностью 0.09 Вт со световым потоком 8 лм. Причем, чтобы сие чудо проработало подольше, конструкторы обеспечили диодам облегченный режим. Они сильно уменьшили потребляемую мощность токоограничивающими резисторами, что вызвало уменьшение светового потока в полтора раза.

Что же тогда вставили в ленту эконом? Считаем. Мощность светодиода: 9.6/120= 0.08 Вт. Световой поток рассчитывать не будем: очевидно, что он в 2 раза ниже, чем у предыдущей модели. Какой кристалл воткнули находчивые разработчики в корпус светодиода smd 2835? Об этом известно только самому производителю. Можно лишь предположить, что умельцы в корпус smd 2835 встроили кристалл из smd 3528, а то и из чего похуже. А может, они для привлекательности просто завысили удельную мощность, но забыли пересчитать световой поток, кто знает.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Несмотря на низкие световые характеристики, недорогие ленты вполне подойдут для декоративной подсветки. Единственно, вероятность того, что изделие отработает положенный ему ресурс, намного ниже, чем у фирменного.

Как я уже говорил выше, низкокачественные подделки нередко сопровождаются документацией, в которой характеристики могут существенно завышаться. Поэтому метод расчета по заявленным характеристикам может не сработать. Здесь останется ориентироваться лишь на стоимость и на визуальную яркость.

Есть еще один вариант: измерить сопротивление токоограничивающего резистора, рассчитать ток через него, а по току судить о мощности включенных в его цепь светодиодов (обычно их 3, реже 5). Но этот метод требует специальных знаний, а потому здесь я его рассматривать не буду.

Как отличить СМД 2835 от 3528

Существует еще один тип светодиодов, которые нередко путают с 2835, – это smd 3528. Мало того, что вводят в заблуждение цифры, так обе модели имеют одинаковые размеры. Тем не менее это абсолютно разные приборы, причем светодиоды 3528 имеют гораздо более скромные характеристики:

  1. Мощность – 0.06 Вт.
  2. Световой поток — 6 лм.
  3. Угол излучения – 100 градусов.

Таким образом, если ты спутаешь эти приборы, то у тебя на руках окажется, к примеру, лента или лампа с удельной мощностью 3.6 Вт/м вместо ожидаемых 14.4 и со световым потоком в 360 лм/м вместо 1200.

Как же отличить один тип светодиодов от другого? Сделать это несложно, поскольку конструктивные особенности каждого из них видно даже невооруженным глазом:


 Внешний вид светодиодов smd 3528 и smd 2835

Во-первых, кристалл у smd 2835 покрыт компаундом на всей площади корпуса, а у модели 3528 покрытие занимает лишь небольшой круглый пятачок. Кстати, именно из-за такого маленького пятачка угол рассеивания последнего сужен до 100 градусов.

SMD светодиоды представляют собой современные осветительные приборы, которые устанавливаются в качестве дополнительной подсветки. Они стали базовыми комплектующими в индикаторах ЖК-панелей, в системах аварийного освещения и общего. Самой популярной модификацией стала , используемая для украшения квартир и коммерческих предприятий.

Особенности маркировки

Каждый светодиод smd имеет символьное обозначение, при помощи которого можно узнать габаритные размеры чипа. Это значит, что если размер равен 4,5х2,0, то маркировка соответственно – SMD 4520. Самыми популярными типоразмерами для современной светодиодной ленты считаются - 3528, 5050 и 5630, в этот список также можно добавить 5730. При помощи них выполняется полное освещение жилых и коммерческих помещений. Они практически заменяют стандартные лампы накаливания.

Среди всех указанных, самым ярким считается 5630 тип, который зачастую используют в комнатах с большими окнами. Каждый диод smd отличается своими параметрами:

Яркость и мощность освещения;

Энергопотребление;

Рассеивающая способность;

Срок эксплуатации;

Температура освещения.

Все эти аспекты учитываются при покупке светодиодной ленты или диодов по-отдельности. Особенно важен параметр температуры и рассеивания, которые существенно влияют на количество света и его цветность. Более дешевые модели обладают неприятным желтым оттенком, а более дорогие – холодными, светлыми тонами.

Разновидности

Первопроходец: SMD 3528

СМД 3528 можно назвать одними из первых диодов, которые положили начало развития такой технологии освещения. Их размеры составляют 3,5 на 2,8 (что можно узнать из маркировки), высота – 1,4 мм. На обеих сторонах расположены два контакта, а со стороны катода – ключ. Сверху покрыт люминофорным светящимся порошком.

Стандартный рабочий ток равен 20 мА и влияет на цветность освещения. Производительность диода также зависит от общей температуры: при достижении 80С – показатель понижается практически на треть. Световой поток составляет 7,0 Лм.

Обновленные: 5050

Новая технология позволила реализовать разноцветные светодиоды, и возможность регулировать их цветность раздельно. Размер корпуса составляет 5х5, внутри которого расположены 3 кристалла по типу вышеописанной модели.

Не советуется повышать максимальную мощность более, чем 60 мА из-за потери качества. Рабочая температура составляет: от -45 до +65 С. Световой поток не более 18 Лм.

Новейшая разработка: SMD 5630Х

Характеристики светодиодов smd были улучшены, вместе с данной вариацией. В небольшом корпусе 5,6х3,0 был реализованы новые размеры и полупроводник. В сравнении с предыдущими версиями, показывает высокую эффективность и светоотдачу.

Рассеивание может достигать отметки 58 Лм, при мощности в 150 мА. Уровень напряжения напрямую зависит от уровня белого освещения. Благодаря небольшой подложке, отвод тепла происходит намного быстрее и проще. Обладает четырьмя выводами, расположенными рядом с меткой первого контакта.

Аналогом данного варианта можно назвать 5730, работающие в сети импульсивного тока. Обладает меньшим световым сопротивлением и увеличенным потоком, достигающим отметки 110 Лм.

С минимальным потреблением

Считаются наиболее эффективными и простыми в использовании. SMD led такого формата, обладают уменьшенным размером корпуса, что существенно влияет на возможность их размещения более плотно на платах. Максимальное рассеивание составляет до 13 Лм, а минимальное всего 8 Лм. Использование именно их, позволяет достичь более яркого света, но и существенно уменьшить энергопотребление целой ленты.

Заключение

Форматы светодиодов могут быть самыми разными: те, что используются в подсветке экранов, для освещения целых помещений или отдельных объектов. Их основные характеристики влияют на общее энергопотребление, а рассеивающая способность - на возможность организовать правильную подсветку при помощи светодиодных лент. Современные технологии не стоят на месте и можно заметить уже новые, ультра-яркие варианты, используемые в электронной технике или определенной категории оборудования.

Преимущества технологии SMD

SMD-светодиод является одним из представителей многочисленной светоизлучающей продукции, выгодно отличающийся по многим параметрам. Превосходное сочетание полезной мощности и миниатюризации открывает широкие возможности перед данной технологией изготовления. На сегодня ведущими производителями достигнуты высокие технические показатели в области развития излучающих диодов (SMD). Ниже приведён основной перечень преимуществ, наглядно характеризующий их доминирующее положение:
- компактность и высокая плотность монтажа, которая достигается благодаря отсутствию отверстий в печатной плате;
- широкий спектр цветов, позаимствованный у предшественников (корпусных диодов);
- длительный срок службы. Фирменные образцы достигают значений в 100 тысяч часов;
- экономическая выгода, которую уже на практике ощутили многие миллионы людей, не требует дополнительных примеров;
- низкое напряжение питания защищает от смертельного поражения электрическим током и значительно расширяет сферу применения;
- повышенные прочностные характеристики упрощают монтаж и обслуживание в период эксплуатации.

Развитие LED технологий 21-го века

Светоизлучающий диод или, как его принято именовать по-английски LED (light emitting diode), за первое десятилетие нового века смог внести коренные изменения в производство источников искусственного освещения. Плавное развитие маломощных светодиодов стремительно перешло в следующую фазу – разработку «мощных» ламп, основанных на выделении световой энергии за счёт процессов в полупроводниках.

Главным толчком к действиям послужило открытие белого свечения, первоначально основанного на суммировании трёх основных цветов в определённом процентном соотношении. Крупные мировые производители электронной техники быстро поняли экономическую суть этого вопроса и, до сих пор, не жалеют финансовых средств на развитие светоизлучающей техники. Многомиллионные установки по разработке новых образцов и выпуску серийных экземпляров уже оправдывают себя, доказывая своё преимущество на практике. Сегодня каждый магазин, специализирующийся на продаже «электрики» способен предложить потенциальным покупателям светодиодную продукцию. Как правило, ассортимент представлен карманными фонариками, лентами для декора, прожекторами и лампами под цоколь стандарта Е14 и Е27. Но, вернёмся к технологии. Обычные излучающие диоды в корпусе 5 мм не могли реализовать все технические задумки инженеров по увеличению светового потока и равномерному отводу тепла. Требовалось создать новый формат полупроводникового элемента, способный удовлетворить все пожелания разработчиков. Таким образом, появился SMD-светодиод, который смог на порядок обойти своих предшественников по всем показателям. Технология поверхностного монтажа или SMD-технология (surface mounted device) зародилась ещё в 60-х годах прошлого века, но производственные обороты набрала лишь спустя 25 лет. Минимизация электронной техники и развитие нано технологий способствовало отказу от привычных радиоэлементов с выводами и переходу к поверхностному монтажу. Создателям излучающих диодов нового типа нужно было лишь правильно расположить полупроводниковый кристалл на подложке. Совершенствование технологических приёмов и методов конструирования печатных плат расширение элементной базы оставило отпечаток и на конструировании SMD-диодов, расширив область их применения. В частности, они первыми пришли на смену корпусных диодов, применяемых в наружных рекламных экранах. Трёхцветные SMD-светодиоды в несколько раз увеличили разрешающую способность изображения. К тому же они не боятся влаги, что привело к снижению себестоимости рекламных щитов.

Технология изготовления SMD светодиодов

Изначально наибольшую популярность в производстве LED получила металлоорганическая эпитаксия. К её отличительным особенностям относится полная автоматизация производственного процесса в условиях чистых газов. Выращивание кристаллов происходит под максимальным контролем всех имеющихся факторов с целью получения на выходе однородной структуры на поверхности подложки. После доработки плёнка разрезается на заданные размеры, устанавливается в корпус и присоединяется к контактным выводам. Кроме основных процедур по сборке готового радиоэлемента существует несколько минусов, ограничивающих возможности данной технологии. Главный недостаток – слабый отвод тепла от кристалла при возрастающих токах. В связи с невозможностью преодолеть этот недостаток простыми способами наступила эра SMD-технологии в выпуске излучающих радиокомпонентов. На первое место выходит метод СОВ (chip on board). Светодиодная пленка, выполненная по СОВ-технологии, приклеивается к металлической подложке, которая выполняет функцию радиатора. Далее создаётся LED-модуль в соответствии с заданными геометрическими размерами. В настоящее время размер одного модуля может достигать 75-ти мм. И это не предел.

На рисунке слева представлена модель SMD 3528 в корпусе из термостойкого пластика. Линза изготавливается из поликарбоната, а отвод тепла достигается путём непосредственного контакта с печатной платой. Рабочий ток SMD 3528 не превышает 20-ти мА, а КПД значительно выше пятимиллиметровых аналогов.

Подключение SMD светодиодов

Если Вы решили самостоятельно произвести монтаж SMD светодиодов, то необходимо знать и соблюдать законы электротехники и следующие правила:
- нельзя использовать SMD диод в качестве единственного элемента нагрузки для блока питания. Правильное включение предусматривает установку ограничителя тока в виде резистора или определённого драйвера.
- последовательное включение нескольких LED нужно производить через один резистор. Сопротивление ограничительного резистора должно быть рассчитано в соответствии с номинальным током SMD элемента и иметь высокую термическую устойчивость.
- параллельное включение нескольких LED через один резистор недопустимо, ввиду разброса параметров каждого элемента. Даже небольшая токовая перегрузка (несколько мА) приведёт к перегреву и резкому снижению срока службы.
- исключайте последовательное соединение излучающих диодов разного типоразмера, так как они отличаются рабочими токами. Практическая реализация такого варианта приведёт к перекосу напряжений и, как следствие, отразится на яркости свечения. Чрезмерное отличие параметров может стать причиной выхода из строя SMD компонента.
- не следует завышать рабочий ток VD при расчёте резистора, даже в незначительных масштабах. Кратковременное повышение яркости вызовет перегрев подложки с постепенным эффектом падения светоотдачи.

Импульсные блоки питания для SMD светодиодов

Многообразие форм и технологических отличий спровоцировало выпуск такого же широкого ассортимента преобразователей. Их главное назначение состоит в поддержании выходного сигнала на заданном уровне в соответствии с паспортными данными. По конструктивному исполнению наибольшим спросом среди потребителей пользуются компактные унифицированные блоки питания, приведенные ниже.


Их действие основано на импульсном способе преобразования сигнала. Главные отличия друг от друга – это функциональные возможности и степень защищённости от пыли и влаги. Основное применение они нашли в качестве источника стабилизированного тока для светодиодных лент, которые наглядно демонстрируют достоинства SMD-технологии. Использование ленты в качестве нагрузки не требует введения в электрическую цепь дополнительных звеньев в виде драйверов и компенсирующих резисторов. Для подключения слаботочных LED элементов и лент форм-фактора 3528 небольшой длины достаточно будет малогабаритного импульсного блока питания (ИБП) в пластиковом корпусе. Для домашнего применения, но с большей нагрузочной способностью, отлично подойдут ИБП открытого типа с выведенными клеммами. В уличных условиях и при повышенной влажности следует применять ИБП со степенью защиты не менее IP67 в алюминиевом корпусе. Большинство моделей имеют выходное напряжение +12В, редко +24В. Обязательно нужно предусмотреть запас по мощности в пределах 10-15% от номинала. Зачастую это связано с отсутствием перегрузочной способности у электроники китайского производства. Кстати, оставлять без нагрузки ИБП тоже не рекомендуется, ввиду электромагнитных особенностей трансформатора.

Преобразователи сигнала для питания SMD светодиодов

В более сложных устройствах с SMD-светодиодами и LED-модулях широкое применение нашли преобразователи постоянного сигнала (тока) под аббревиатурой DC/DC. Данный вид драйверов стал неотъемлемой частью систем искусственного освещения в таких областях:
-интерьерная многоуровневая подсветка;
-автотранспорт;
-инновационное уличное освещение;
- украшение фонтанов, бассейнов, водного транспорта (IP67).

Они выпускаются в виде отдельных электронных компонентов в корпусе DIP (монтаж в отверстия) или SD – под монтаж на поверхность платы. На рисунке слева наглядно изображены, распространённые модульные драйверы компаний Mean Well и PEAK, рассчитанные на 600мА и 500мА соответственно. Выходное напряжение может варьироваться в пределах 2…32В и автоматически подстраивается под количество включенных элементов. Входное напряжение может составлять 5,5…36В (9…56В), подстраиваясь под первичный источник питания. Широкие диапазоны напряжений обусловлены прекрасным эффектом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), имеющей высокий КПД (95%). Благодаря высокому КПД модулю не требуется дополнительный отвод тепла, и он может размещаться непосредственно на плате управления. Также достоинством является встроенная защита от токов короткого замыкания. Встраивая модульный драйвер в непосредственной близости от ультра ярких LED, всё-таки, следует позаботиться о достаточной вентиляции внутри корпуса.

Примеры искусственного освещения на основе SMD

Совсем недавно светодиодные технологии перешагнули границу, которая отделяла их от источников общего освещения. Достижением ученых стал рубеж в 120 Лм/Вт, что не намного, но выше среднего показателя люминесцентных источников. Этот факт объясняет быстрое завоевание рынка светотехники светодиодными лампами и светильниками самой разнообразной конфигурации. Причём потребителю нет нужды полностью перестраивать осветительную систему, меняя прожекторы, потолочные крепления и люстры. Производители, в первую очередь, об этом позаботились. SMD-светодиоды легко собираются в матрицу нужной формы и встраиваются в стандартные корпуса, аналогично лампам накаливания, галогенным и люминесцентным лампам.


Основной критерий перехода на светодиодное освещение – это намного больший срок службы по сравнению с привычными лампами. Тем не менее, основную часть потенциальных покупателей останавливает высокая цена изделия. Следует понимать, что эффективность – понятие относительное. Всё зависит от типа пускорегулирующей аппаратуры, применяемой для сравниваемых изделий. К сожалению, о быстром переходе на новые технологии речь пока не идёт. Новые образцы линейных LED-светильников пока проигрывают люминесцентным собратьям с цоколем Т8 в соотношении «цена-эффективность», что принципиально важно в большинстве случаев. Тем не менее, передовая светотехника продолжает диктовать свои условия, постепенно вытесняя галогенные, ртутные и прочие лампы. На полках магазинов свободно можно найти аналоги низковольтных галогенных ламп, экономичных ртутных, фонарей любой мощности. Прожекторы на LED-светильнике стали изготавливать на одном мощном SMD-светодиоде с заранее отстроенным телесным углом. Хорошо зарекомендовали себя небольшие LED-прожекторы с датчиком движения. Такая система даёт несколько плюсов одновременно:
-экономия электроэнергии за счёт светодиодного источника;
-экономия электроэнергии за счёт выставленного таймера датчика;
-удобство в пользовании за счёт отсутствия выключателя.

Кроме этого, на все светодиодные лампы не оказывает влияние количество циклов переключения, что очень важно при частом включении/выключении. Область применения системы SMD-LED-прожектор – датчик очень широка. Это подъезды многоэтажных домов, коридоры, бытовые помещения, частное хозяйство. Ещё один нашумевший представитель на SMD-кристаллах – это светодиодная лента. Для её изготовления используют элементы размером 35х28 и 50х50. О разнообразии и способах подключения лент много сказано в других статьях. Отметим только, что эти два типа отличаются в монтаже. Если узкополосный вариант 3528 можно крепить на любую поверхность, то 5050 нужно клеить на специальный профиль из алюминия. Он прекрасно отводит тепло и достаточно легко встраивается мебельные конструкции. Только так можно гарантировать заявленный срок службы лент формата 5050.

Современная модель светодиодного прибора

Пришло время подвести итоги, объединив всё вышесказанное в единую картину, наглядно представленную на рисунке ниже.


Представленная система отображает все процессы, происходящие на пути преобразования электрической энергии в световой поток. Функцию питания и преобразования выполняют источники тока, реже источники напряжения. Они же в большинстве случаев являются драйверами. Контроль и управление может реализовываться автоматически (путём введения отрицательной обратной связи) и вручную (с помощью диммера и пульта ДУ). Отвод тепла, кроме радиаторов, подразумевает наличие технологических отверстий мощных в светильниках. От материала и формы линзы напрямую зависит направление светового потока: будет он точечным или рассеиваться по периметру. Кроме этого, модель дополняется соединительными проводами, разъёмами, креплениями и прочей периферией.

Технические характеристики светодиодов SMD 2835: оптические, электрические параметры, типоразмер. Схема подключения SMD светодиодов 2835. Сравнение светодиодов SMD 2835, 3528, 5050.

По электрическим и оптическим параметрам у SMD 2835 много общего со светодиодом SMD 5730 мощностью 0,5 Вт. Учитывая, что площадь излучения SMD 2835 меньше в 1,7 раза, он обладает такой же светоотдачей что и SMD 5730, а значит, лучше подходит для конструирования высокоэффективных светодиодных светильников.

Форм-фактор во многом напоминает ещё один прогрессивный светодиод SMD 3014. Излучающая поверхность имеет форму прямоугольника и полностью покрыта люминофором. Корпус выполнен из термостойкого компаунда белого цвета с небольшим срезом в одном углу, указывающим на катод.

В отличие от SMD 5630 и SMD 5730 функцию теплоотводящей подложки выполняют анод и катод. Теперь их выводы размещаются не только с торцов, но и на нижней части корпуса. Эту конструктивную особенность нельзя игнорировать при сборке светодиодного светильника своими руками.

Чип светодиода пригоден для конструирования светильников широкого профиля: ленты, прожекторы, лампы, фонари уличного освещения.

SMD 2835 заслуженно пришёл на смену менее ярким моделям с индексом 3528 и 5050. Исключение составляют RGB SMD 5050, которым пока нет альтернативы в одном корпусе.

Стоит отметить, что светодиод SMD 2835 можно свободно купить как в стандартной цветовой гамме, так и в дополнительной (фиолетовый, бирюзовый, оранжевый). Наглядно ощутить всю глубину цвета и яркость можно с помощью цветной светодиодной ленты на этих чипах.

Технические характеристики SMD 2835.

Светодиоды SMD 2835 – мощные полупроводниковые источники света с прямым напряжением от 2,8В до 7,2В и силой прямого тока до 30мА.

Сила светового потока при этом в зависимости от номинала варьируется от 20лм до 63лм. В качестве материалов светоизлучающего кристалла используются Индий (In), Галлий (Ga) и Нитроген (N).

Применение легирующих добавок и разнообразных технологий производства позволяют получить различные оттенки белого свечения: чистый белый, дневной и теплый белый.

Корпус светодиодов SMD 2835 изготавливается из термоустойчивого пластика, линза – из прозрачной эпоксидной смолы.

Отличительной особенностью представленных светодиодов является большая контактная площадка (теплоотводящая подложка), обеспечивающая дополнительный отвод тепла, накапливаемого в процессе свечения.

Типоразмер 2835 указывает на габаритные размеры светодиода – 2,8×3,5 мм.

Монтируются светодиоды на поверхность по SMD-технологии (Surface Mounted Device) с помощью групповой пайки или с использованием термо воздушной паяльной станции. Процесс оплавления рекомендуется проводить в атмосфере азота при соблюдении временно-температурных условий пайки.

Катодный вывод чип-светодиодов 2835 визуально определяется небольшим срезом угла корпуса и более коротким выводом. При подключении питания следует учитывать полярность светодиодов.

Также запрещено подключать светодиоды напрямую к источнику питания. В качестве ограничительного стабилизатора тока необходимо использовать драйверы питания или резисторы. При этом на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов подключается отдельный резистор.

Повышенная рабочая температура среды составляет не более +85°С, пониженная рабочая температура – не ниже -40°С. Потери мощности не превышают 200 мВт. Угол свечения широкий – 120°. Срок службы не менее 10 000 ч.

В качестве примера рассмотрим характеристики SMD 2835 белого цвета свечения с цветовой температурой 5500°K.

В зависимости от состава люминофора white SMD 2835 выпускается в тёплом, нейтральном и холодном белом свете с коэффициентом цветопередачи не менее 75%.

Максимально допустимый прямой ток равен 180 мА, импульсный – 400 мА с шириной импульса до 10% от периода. При этом разброс прямого напряжения может составить 2,9-3,3В.

Излучаемый световой поток достигает 50 лм с углом рассеивания 120°. Работая на номинальном токе, white SMD 2835 рассеивает порядка 0,5 Вт мощности и требует дополнительного охлаждения, при этом диапазон рабочих температур светодиода составляет от -40 до +65 °C.

Все приведенные характеристики подразумевают использование светодиодов с индексом 2835 при температуре окружающей среды Ta=25°C. Однако в реальности чип работает в гораздо менее комфортных условиях. Отводу тепла мешает защитный силиконовый слой или рассеиватель лампы, да и температура в комнате порою выше, чем 25°C.

На первом графике видно, что номинальный ток 180 мА можно подавать на светодиод только при Ta=0…30°C. С ростом температуры рабочий ток необходимо снижать, чтобы не перегреть кристалл. Уже на 80 градусах ток следует ограничить на уровне 50 мА, что и делают малоизвестные китайские производители светодиодной продукции. Не заботясь об эффективном охлаждении, они умышленно занижают рабочий ток.

В реальности можно рассчитывать на светоотдачу, равную 80–90% от паспортного значения. Ещё более сильно на световой поток влияет величина прямого тока, 100% светоотдача возможно лишь при 180 мА, а для этого нужен идеальный отвод тепла.

Если рассматривать, допустим, низкокачественные китайские светодиодные лампы, где реальный ток на одном чипе равен около 50 мА, то относительный световой поток будет составлять не больше 25% от номинала. Кроме этого светоотдача плавно снижается во время работы светодиодов и спустя 3000 часов составит около 95% от исходного состояния. Наглядно это показано на следующем графике. Заниженная светоотдача и рабочий ток вовсе не показатель подделки, эти параметры характеризуют реальные условия работы светодиода в чипе SMD 2835.

Схема подключения SMD светодиодов 2835.

Для обеспечения максимальной долговечности работы светодиодов SMD 2835 рекомендуется подключать их последовательно к номиналам сопротивлений. При этом стоит помнить, что максимально надёжной схема будет в том случае, если на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов выделено отдельное сопротивление (резистор).

При монтаже светодиодов нужно использовать токоограничивающий резистор для уменьшения тока, проходящего через светодиод, иначе он очень быстро выйдет из строя. Для подбора резистора можно использовать онлайн калькулятор.

Если нужно подключить несколько светодиодов сразу, то их монтаж осуществляется последовательно. При этом стоит иметь ввиду, что все светодиоды в цепи должны быть одного типа, а источник питания должен иметь достаточную мощность и обеспечивать напряжение, превышающее суммарное напряжение всех светодиодов.

Если нужно собрать схему с несколькими параллельными цепями последовательно соединенных диодов, рассчитанный номинал резистора нужно устанавливать для каждой из цепей. Нельзя подключать несколько светодиодов в параллели с помощью одного резистора, так как светодиоды имеют разброс параметров и требуют различные прямые напряжения, что делает такое подключение практически нерабочим.

Сравнение светодиодов SMD 2835, 3528, 5050.

SMD 2835 был выпущен позже, чем 3528 и 5050, поэтому обладает лучшими техническими характеристиками, и способен соответственно на большее.

Отличием светодиода 2835 от 3528 является размер кристалла, он больше, как и его световой поток, номинальная мощность и светоотдача Лм/ватт. У новых светодиодов были увеличены контактные площадки, что обеспечивает более качественный теплоотвод.

В качественной продукции применяются материалы корпуса с большей теплопроводностью. Высота корпуса 2835 уменьшена. Все это позволило улучшить отвод тепла от кристалла LED, и соответственно повысить срок службы.

Светоизлучающие диоды типа SMD отдают тепло в первую очередь через контактные площадки. У светодиода SMD 2835 почти вся излучающая поверхность покрыта слоем люминофора, а у SMD 3528 только круглая область по центру, это позволило существенно увеличить площадь излучения света.

Отличие LED 2835 от 5050. Светодиод типа SMD 5050 – это 3 кристалла SMD 3528 в одном корпусе, на нижней части которого располагаются 6 выводов. Поэтому он имеет больше размеры, и его кристаллы могут включаться в цепь по отдельности. Данный фактор даёт возможность получать RGB светодиоды или элементарную схему регулировки яркости путём выведения из работы одной ветки кристаллов, не теряя равномерности свечения изделия. При одинаковой мощности, у 2835 можно отметить большее значение светового потока. В остальном отличия такие же, как и от 3528.

На видео показан процесс пайки светодиодов SMD 2835.

Привычное освещение с помощью лампочки накаливания становится все менее популярным. Объяснение самое простое: лампа накаливания поглощает довольно много электричества при том, что не создает мощного светопотока. Совсем другое дело – энергосберегающие осветительные приборы, например, светодиоды SMD 3528.

Что такое светодиод SMD

Светоизлучающий диод довольно далек от традиционного осветительного устройства. Это полупроводниковый прибор, который генерирует видимое излучение при пропускании сквозь него электрического тока. Причем в зависимости от характера вещества излучение будет иметь определенный цвет: красный, синий, желтый.

Прибор такого рода имеет очень небольшие размеры и чаще применяется для производства светодиодных лент и точечных светильников, хотя некоторые виды можно использовать и для изготовления прожектора.

Все типы светоизлучающих приборов можно разделить на 2 группы:

  • SMD – монохромные виды. Кристалл генерирует только один определенный цвет;
  • RGB – состоят из чипов, которые образованы несколькими диодами с разным цветом. Таким образом получают ленты, которые меняют цвет освещения по программе.

SMD-модули имеют дополнительную классификацию по теплоте свечения – цветовой температуре, которая указывает на интенсивность излучения. Типы светодиодов SMD таковы:

  • теплый – около 3000 К;
  • нейтральный – типичным представителем является белый дневной свет, температура 3500–4000 К;
  • холодный – 6500 К. Это освещение воспринимается как наиболее яркое.


Преимущества и недостатки

Светоизлучающие диоды SMD на сегодня считаются наиболее перспективными, хотя по мощности светового потока все еще несколько отстают от люминесцентных ламп. Зато белое излучение такого рода с высокой точностью передает цвета и не искажает оттенки.

Кроме того, светодиодные приборы имеют массу других преимуществ:

  • превосходная световая отдача – до 146 люменов на Ватт, что позволяет значительно экономить электроэнергию при освещении;
  • светодиодные лампы устойчивы к механическим повреждениям и к вибрации, так что их активно применяют для уличного освещения и для освещения производственных помещений;
  • чрезвычайно длительный срок службы – 30 тыс. часов и выше при включении каждый день не менее чем на 8 часов;
  • количество включений и выключений никак не сказывается на сроке службы светодиода любого типа: 5050, 5730, 3528 и так далее;
  • широкий спектр цвета, причем как интенсивности излучения, так и оттенков. Светофильтры в таких светильниках не нужны;
  • низкая инерционность – диоды 5050, 2835, и работают сразу на полную мощность. Так что ждать, пока лампочка нагреется и засветится, нет нужды;
  • различный угол излучения – светодиоды генерируют направленный поток света, то есть, освещают определенную площадь, а не пространство вокруг себя;
  • к морозам светильники совершенно нечувствительны.

Недостатки изделия:

  • если холод лампы переносят хорошо, то к высоким температурам это не относится. Сама конструкция светильника обеспечивает отвод тепла, но эта возможность не бесконечна;
  • стоимость приборов ощутимая, хотя длительность службы все искупает;
  • благодаря массивному и сложному электронному драйверу устройство требует утилизации несмотря на то, что является безопасным.

Характеристики светодиодов SMD

Особенностями монохромного варианта диодов именно этой марки является:

  • конструкция, рассчитанная на поверхностный монтаж, что исключает пайку, крепление или сборку;
  • низкое тепловое сопротивление – светодиод не нагревается, поэтому его можно располагать на любой поверхности: пластиковой панели, потолке, мебели, вблизи натяжного полотна;
  • при этом такая характеристика, как мощность излучения не меняется;
  • диоды такого рода – 5050, 3528, 5630, покрыты силиконом, что улучшает отвод тепла и герметизирует источник света;
  • модули создают угол освещения от 60 до 160 градусов;
  • диоды SMD имеют разные размеры в зависимости от марки, что позволяет подобрать оптимальный вариант для каждого конкретного случая. На фото – светодиодные элементы.

К наиболее интересным пользователю характеристикам относится мощность, что указывает на количество потребляемого электричества, уровень освещения, который создает каждый элемент, напряжения и, конечно, габариты. В таблице представлены все необходимые пользовательские качества.

Светодиоды SMD 5050, как и другие, описанные в таблице, относятся к источникам дневного белого света. Диоды холодного или теплого белого света при такой же мощности имеют другие характеристики: генерируют меньший поток света.

Все перечисленные популярные марки могут использоваться для светодиодных лент. Но, учитывая, что мощность и размеры их разные, плотность крепления элементов на плату будет отличаться: чем более крупные размеры имеет светодиод, тем меньше плотность размещения.

Стоит помнить еще одну особенность: плата с диодами SMD рассчитана на напряжение в 12 В, поэтому включать ее в обычную розетку нельзя. При монтаже устройства в цепь обязательно включают преобразователь тока.

Прожектор SMD на светодиодах

Казалось бы, столь маленькое по размерам устройство никак не подходит для сооружения проектора. Но это не так: как раз такой вариант обеспечивает наилучшее освещение большого пространства.

Конструкция приборов мало меняется со временем, но в устройстве применяются все более мощные и крупные кристаллы полупроводников. На сегодня при производстве прожекторов чаще всего используются элементы 5730 и 7020. Прожектор при этом отличается компактностью – относится к среднему типу, но освещает очень большую площадь.

В отличие от обычной лампы при освещении пространства важно получить широкий угол светового потока, что в принципе полупроводникам не свойственно. Эту проблему решают с помощью системы линз и отражателей, которые и создают широкий угол без потери интенсивности излучения.

Обязательная часть прожектора – драйвер. Диоды SMD работают на постоянном токе, что требует не только преобразователя в данном случае, но и стабилизатора, поскольку при превышении силы тока существует реальная угроза сжечь полупроводники.