Види світлодіодів - які бувають, маркування та параметри світлодіодів

Світлодіоди (Light Emitting Diodes, LED) стали невід'ємною складовою сучасних технологій освітлення, електроніки та візуальних відображень. Вони відкрили широкі можливості в різних галузях, від побутового освітлення до великих екранів на стадіонах. Розвиток світлодіодних технологій дав змогу значно підвищити ефективність, довговічність та енергоефективність освітлення, що відкриває нові горизонти в сучасному дизайні та інженерії.
Для розуміння розмаїття LED та їхнього використання в різних галузях необхідно мати знання про їхні види, маркування та основні параметри. У цьому дослідженні будуть розглянуті основні типи, їхні характеристики та параметри, що дасть змогу краще розуміти їхній потенціал та використання в сучасних технологіях.

Основні види світлодіодів (маркування)

У світі світлодіодів існує кілька основних видів, кожен з яких має свої особливості та застосування. Розглянемо вивідні, SMD- і COB-світлодіоди для кращого розуміння їхніх характеристик і можливостей.

Вивідні світлодіоди

Вивідні являють собою ефективні та багатофункціональні джерела світла, які широко застосовуються в різних сферах, починаючи від електроніки та освітлення, і закінчуючи автомобільною промисловістю. Вони є важливим елементом у сучасних технологіях освітлення та сигналізації завдяки їхній високій яскравості, довговічності та ефективності, даючи змогу створювати яскраві та надійні джерела світла для різноманітних застосувань у багатьох галузях промисловості. Вихідні мають особливість у вигляді ніжок, призначених для встановлення в отвори друкованої плати. Вони широко застосовуються для індикації та підсвічування, а також у різних пристроях, включно з побутовими ліхтарями, портативними світильниками та лазерними покажчиками.

1. Прямокутні "Піранья": Характеризуються високою яскравістю та надійністю. Їхня прямокутна форма забезпечує зручність у монтажі та розміщенні на друкованих платах. Вони широко використовуються в автомобільній промисловості для створення яскравих задніх ліхтарів, покажчиків повороту та інших світлових елементів.
2. Циліндричні: Ті, що мають циліндричну форму, також відомі своєю високою інтенсивністю світла і довговічністю. Вони широко застосовуються в електроніці, освітленні та комунікаційних системах завдяки своїй компактності та високій ефективності.
3. Круглі (3, 5, 8 мм): Мають різні діаметри та надають різноманітні можливості в галузі освітлення та сигналізації. Елементи освітлення за меншими діаметрами (3 і 5 мм) часто використовують в якості індикаторів на різних пристроях, наприклад дисплеях, панелях чи пультах керування, натомість більшим діаметром (8 мм) використовуються в освітленні приміщень, вивісках і рекламних щитах.

SMD-світлодіоди

SMD-світлодіоди - це яскраві елементи з поверхневим монтажем, протилежність стандартним DIP-світлодіодам. Їх використовують у світлодіодній продукції для освітлення та підсвічування, як-от світлодіодні стрічки, надаючи широкий спектр кольорів і можливість створення монохромних або багатоколірних (RGB) моделей.
Технологія поверхневого монтажу забезпечує ефективне розміщення світлодіодів на платі, забезпечуючи хороші кути променів і ефективний тепловідвід. Процес створення охоплює вирощування кристала, обробку плівки, бінування та розміщення в корпус. Завдяки цьому та використанню високоякісних матеріалів, мають тривалий термін служби.
Вони встановлюються на плату, основою є світлодіодний чіп у корпусі з металевими виводами. Чіпи покриваються оптичним покриттям, а на потужні моделі встановлюються фокусувальні лінзи для спрямування світлового потоку.

COB-світлодіоди

COB-світлодіоди - нова технологія з високою щільністю кристалів, що утворюють компактну матрицю на загальній підкладці. Вони забезпечують більш інтенсивне та однорідне випромінювання світлового потоку, ніж SMD-технологія. Зазвичай з'єднуються в кластери для управління живленням, з урахуванням необхідної вихідної потужності та яскравості. Матричні світлодіоди мають широкий кут розсіювання світла (не менше 180 градусів), що робить їх ідеальним вибором для застосування в потужних світлових установках, таких як прожектори. Вони також ефективні в комерційному освітленні на відкритих просторах. У побутових умовах їх рідко використовують через інтенсивне світло, яке може бути неприємним у закритих приміщеннях.

Параметри світлодіодів у світлодіодних лампах, стрічці, світильниках

Параметр	Опис
Струм	Однокристальні лампи зазвичай працюють за 200 мА, тоді як багатокристальні використовують вищий струм. Нестійкість у джерелі живлення може негативно вплинути на яскравість і довговічність світіння, а збільшення струму також змінить колірну температуру і відтінок світла.
Напруга	Для живлення світлодіодів використовують спеціальні драйвери, які гарантують стабільність струму. Напруга може варіюватися в межах, що залежать від конкретної моделі. Напруга елемента напруги залежить від його матеріалу та кольору. Таким чином, за напругою можна визначити його колір, а за кольором - приблизне значення напруги.     •    Білий - 2.7-4.3В     •    Червоний - 1.5-2.6В     •    Інфрачервоний - 1.1-1.6В     •    Помаранчевий - 1.7-2.8В     •    Блакитний - 3.2-4.5В     •    Жовтий - 1.7-2.5В     •    Зелений - 1.7-4В
Потужність	Одна з ключових характеристик, яка допоможе визначити відповідний блок живлення для певної кількості компонентів. Вимірюється в міліватах. Для розрахунку необхідної потужності LED лампочки замість лампи розжарювання необхідно розділити потужність останньої на 8.
Світловий потік	Світло, що випромінюється світлодіодами, розсіюється під кутом від 100 до 120 градусів. Що менший кут, то більш спрямоване світло випромінює світлодіод. Для поліпшення точності фокусування світла можна використовувати купольні лінзи.
Колірна температура	Комфортність сприйняття штучного світла від світлодіодного освітлення залежить від його колірної температури. Різні відтінки білого світла представлені на ринку у вигляді різних лінійок світлодіодів:     •    Тепле світло (2700-3500K)     •    Нейтральне/Дневне світло (3500-5000K)     •    Холодне світло (понад 5000K)
Габарити	Розміри світлодіода підбираються індивідуально для кожного пристрою. Визначення модифікації SMD-світлодіода проводиться шляхом вимірювання довжини та ширини виробу.

Види SMD світлодіодів та їхні особливості

Одно-, дво-, трикристальні SMD світлодіоди

Колір світіння

Типорозмір

Рейтинг SMD-світлодіодів

Як правильно розшифрувати маркування?

Як визначити світлодіод за зовнішнім виглядом?

Як визначити полярність світлодіода?

Переваги та недоліки світлодіодів

Тип	Переваги	Недоліки
SMD	Проста в обслуговуванні та заміні, доступна ціна, висока яскравість, надійність, висока яскравість	Відсутність виявлених недоліків
COB	Тривалий термін служби (до 50 000 годин), рівномірність світіння, висока передача кольору	Нездатність ремонту та заміни окремих діодів, висока вартість
Вивідні	Низька вартість	Низька інтенсивність світла

Застосування світлодіодів