Светодиоды относятся к самым востребованным электронным компонентам, причем в самых разных сферах производства. Важнейший нюанс их задействования — корректная классификация. В основе ее методологии может лежать применение особых маркировок светодиодов. Какими они могут быть? Какова отраслевая специфика их применения?

Общие сведения о светодиодах

Перед тем как изучать то, исходя из каких принципов осуществляется маркировка светодиодов, рассмотрим основные сведения о соответствующего типа изделиях. Что они представляют собой?

Светодиод — это особый диод, который светится, если через него проходит электрический ток. Основной компонент данного изделия — полупроводниковое вещество. То, какие добавки в нем содержатся, определяет цвет при свечении светодиода. Например, если в полупроводник добавлен алюминий, то цвет светодиода, к которому подведен электрический ток, может быть красным. Если добавлен индий — синим. В современной промышленности светодиоды выпускаются в самом широком спектре модификаций исходя из содержания примесей.

Рассматриваемые изделия (маркировка светодиодов может отражать данную особенность), применяются в самом широком спектре отраслей: в изготовлении ламп, телевизоров, декоративных элементов и т. д. В данных сферах у светодиодов во многих случаях нет аналогов, а если они есть, то у рассматриваемых изделий во многих случаях имеются неоспоримые преимущества.

Например, если сравнивать традиционные лампы накаливания и светодиодные, то вторые могут быть предпочтительнее, поскольку:

У них будет существенно более низкое энергопотребление;

Они будут иметь более долгий срок службы;

Они способны работать при пониженном напряжении;

Они характеризуются экологичностью, безопасностью эксплуатации.

Конструкция светодиодов

Еще один аспект, который полезно будет изучить, прежде чем рассматривать то, каким образом применяется маркировка светодиодов — конструкция соответствущих элементов. Они состоят из:

Линзы (чаще всего изготовленной из эпоксидной смолы);

Проволочного контакта;

Кристалла;

Рефлектора;

Электродов;

Анода и катода.

Как работают светодиоды?

Каким же образом функционируют светодиоды? Рефлектор соответствующего элемента включает кристалл светодиода. Соответствующий компонент задает особый угол рассеивания. Свет, образующийся вследствие подачи напряжения на светодиод, проходит через слои корпуса, после чего попадает на линзу, а затем начинает рассеиваться.

Можно отметить, что светодиоды способны функционировать как в видимом цветовом диапазоне, так и в инфракрасном. Данная особенность подчеркивает универсальность изделий, о которых идет речь. Для обозначения цвета соответствующего изделия может применяться маркировка светодиодов. Рассмотрим ее особенности подробнее.

В чем заключаются особенности маркировки светодиодов по цвету?

Прежде всего стоит отметить, что единая унифицированная маркировка светодиодов по цвету на мировом рынке пока что не утверждена. Каждый производитель использует собственные подходы для классификации соответствующих изделий. Если говорить о российском рынке — в нашей стране распространена классификация светодиодов на 4 типа:

Красные;

Зеленые;

Оранжевые.

Рассмотрим ее подробнее в контексте маркировки соответствующих изделий.

Красные светодиоды на российском рынке: маркировка

Если в качестве маркировки российского диода применена красная полоса, то он будет относиться к типу АЛ112А(Г) и светиться красным цветом. Если маркировка представлена зеленой полосой, то светодиод будет классифицирован как АЛ112Б(Д) и также будет светиться красным цветом. В свою очередь, синяя полоса обозначает изделие типа АЛ112В. При этом оно также имеет красный цвет. Такой же цвет будет у следующих светодиодов, маркируемых красной точкой: АЛ112Е(К), АЛ301А, АЛ310А, АЛ316А, а также ПИКМ02А-1К.

Вместе с тем, есть красные светодиоды:

АЛ112Ж(Л) и АЛ307Г с зеленой точкой;

АЛ112И(М), АЛ310Б, а также АЛ316Б с синей точкой;

АЛ307А, АЛ307В, АЛ336К, а также КИПД02А-1К с черной точкой;

КИПД02Б-1К с двумя черными точками;

АЛ301Б, АЛ336Б, а также КИПМ02Б-1К с двумя красными точками.

Есть также изделие типа АЛ307Б без маркировки — тоже красного свечения. Рассмотрим теперь то, какая используется маркировка светодиодов зеленого цвета на российском рынке.

Зеленые светодиоды

Так, зеленый цвет свечения имеют следующие изделия:

КИПД02В-1Л с черной точкой;

АЛ336И с белой точкой;

АЛ336Г, а также КИПМ02Г-1Л с двумя зелеными точками;

КИПД02Г-1Л — с двумя черными точками.

Следующий распространенный на российском рынке тип изделий — желтые. Рассмотрим то, какова маркировка светодиодов, расшифровка ее — применительно к изделиям соответствующего типа.

Желтые светодиоды

К светодиодам, которые имеют желтое свечение, относятся:

АЛ336Д — с одной желтой точкой, АЛ336Е — с двумя, АЛ336Ж — с тремя;

АЛ307Д, КИПД02Е-1Ж — с одной черной точкой, АЛ307Е и КИПД02Е-1Ж — с двумя;

КИП02Д-1Ж — с тремя зелеными точками.

Следующий распространенный вид изделий — оранжевые. Изучим то, что представляет собой маркировка светодиодов (LED) соответствующего типа.

Оранжевые светодиоды

К изделиям, которые имеют оранжевое свечение, относятся:

Светодиод АЛ307И — маркируется белой точкой;

Светодиод АЛ307Л — с двумя белыми точками.

Существует большое количество способов применять рассматриваемые изделия. Соответственно, маркировка светодиодов (LED)может классифицироваться по иным основаниям. Так, в числе самых распространенных сфер применения данных изделий — изготовление световых лент. Рассмотрим то, каким образом применяется маркировка светодиодов при рассмотрении конструкции данного вида продукции.

Особенности маркировки светодиодных лент

Стоит отметить, что производство светодиодных лент относится к видам бизнеса, для которых характерен как раз таки унифицированный подход брендов-производителей к маркировке выпускаемой продукции. Так, в целях классификации применяется унифицированный код, состоящий из 8 элементов. Он представлен в следующей структуре.

В первом элементе соответствующего кода зашифровывается, собственно, наименование основного компонента ленты — светодиода, LED.

Во втором элементе кода отражается цвет соответствующего изделия:

R — красный — от английского Red;

G - зеленый — от Green;

B — синий;

CW — белый;

Код RGB отражает тот факт, что светодиод — многоцветный.

В третьем элементе рассматриваемого кода, посредством которого шифруется светодиод — маркировка выводов. Например, они могут быть классифицированы как SMD. То есть, код будет показывать, что чип предназначен для инсталляции сразу на печатную плату, в рамках поверхностного монтажа. В свою очередь, в унифицированном коде также может быть применена маркировка светодиодов типа DIP, которая будет показывать, что изделия предназначены для инсталляции не на поверхности чего-либо, а в отверстия.

В 4-м элементе унифицированного кода светодиода отражается размер корпуса в миллиметрах. В 5-м — количество соответствующих изделий на 1 метре ленты, на которой они устанавливаются.

В 6-м — класс защиты светодиода от воздействия различных внешних факторов. Здесь может, к примеру, применяться код IP, который отражает тот факт, что класс защиты указывается в соответствии с отраслевым стандартом защиты электронных устройств IEC-952.

В 7-м элементе отражается степень защиты светодиода. Здесь могут присутствовать коды:

0, показывающий, что светодиоды не имеют защиты от воздействия внешних факторов;

1, указывающий, что изделие защищено от проникновения предметов, диаметр которых составляет 50 мм и более;

2, отражающий, что светодиод защищен от воздействия предметов диаметром 12-80 мм;

3, показывающий защиту от предметов диаметром, который составляет 2,5 мм и более;

4, отражающий защищенность светодиода от предметов в диаметре от 1 мм;

5, показывающий, что изделие защищено от проникновения пыли в том количестве, которое может привести к нарушению функциональности светодиода;

6, который указывает, что не допускается проникновение пыли в изделие.

В свою очередь, 8-й элемент унифицированного кода отражает степень защищенности изделия от проникновения жидкости. В ней могут фиксироваться коды:

0, который показывает, что светодиод не защищен от воздействия жидкостей;

1, отражающий тот факт, что в изделие не могут проникнуть капли воды, которые падают вертикально;

2, который показывает, что светодиод защищен от капель воды, что падают под углом, составляющим 15 градусов;

3, фиксирующий защиту от капель, которые падают под углом 60 градусов;

4, показывающий, что светодиод защищен от капель воды, которые падают на изделие под любым углом;

5, который отражает, что изделие защищено от воздействия струи воды обычной интенсивности;

6, показывающий, что в светодиод не может проникнуть вода, направляемая сильной струей;

7, указывающий, что вода не будет проникать в изделие даже при погружении его на глубину до 15 см;

8, который показывает, что светодиод сохранит функциональность даже при длительном погружении в воду.

Расшифровка кода унифицированной маркировки светодиодной ленты: пример

Как может выглядеть пример унифицированного кода в рассмотренной нами структуре?

Так, например, маркировка SMD-светодиодов может выглядеть так: LED-R-SMD-5050/60 IP68. Она означает, что:

На ленте размещены именно светодиоды LED;

Соответствующие изделия имеют красное свечение — R;

Лента изготовлена с использованием светодиодов типа SMD — то есть, предназначенных для установки на поверхности;

Светодиод имеет величину корпуса 50 на 50 кв. миллиметров;

На ленте размещено 60 светодиодов, тот факт;

В соответствии с международным стандартами лента может использоваться в пыльном помещении, а также при длительном размещении в воде — IP68.

Производители светодиодных лент, таким образом, предлагают своим пользователям удобную и информативную классификацию изделий. С ее помощью может быть осуществлена эффективная как маркировка SMD-светодиодов, так и тех, что относятся к категории DIP.

В числе иных распространенных типов продукции, при выпуске которой применяются рассматриваемые изделия — автомобильные фары и фонарики. Полезно будет изучить то, каким образом осуществляется, соответственно, маркировка фар под светодиоды, а также изделий, устанавливаемых в фонарики различных типов.

Особенности маркировки светодиодов для фар

Важнейшая характеристика устанавливаемой в фару автомобиля — тип ее цоколя. На данный параметр следует ориентироваться прежде всего при выборе автомобильной фары — с точки зрения ее применения вместо галогенной.

Например, если выбирать светодиодную лампу головного света, то между ее маркировкой и яркостью могут наблюдаться следующие зависимости:

Маркировка H1 соответствует мощности 55 Вт и яркости в 1550 люмен;

H3 — мощности 55 Вт и яркости 1450;

H4 - 55 и 1650 для дальнего света, 1000 — для ближнего;

H7 — 55 и 1500;

H8 — 35 и 800;

H9 — 65 и 2100;

H11 — 55 и 1350;

HB2 — 60 и 1500 для дальнего света, 910 — для ближнего;

HB3 — 60 и 1860;

Существуют и иные подходы к классификации, в рамках которых может применяться маркировка фар-светодиодов. Так, например, есть отдельные типы изделий, устанавливаемых в противотуманные фары — например, H8, H10, а также H11. Лампы типа W5W, T10, а также T4W устанавливаются в габаритные, а также боковые поворотные фонари. Конкретный тип светодиода, таким образом, выбирается исходя из предназначения той или иной фары.

Маркировка светодиодных фонариков

Следующий вид продукции, в котором могут применяться светодиоды — фонарики. Классификация соответствующих изделий также имеет нюансы. Маркировка светодиодов для фонариков в зависимости от политики производителей может быть как схожа с той, что характеризует классификацию светодиодных лент, которую мы рассмотрели выше, так и совершенно уникальной (хотя, безусловно, в интересах производителя — сделать ее как можно более приближенной к общеотраслевым подходам).

Для примера мы можем рассмотреть классификацию светодиодов для фонарей американской компании CREE — одного из лидеров мирового рынка соответствующей продукции.

Светодиодные фонарики CREE: классификация

Продукция данного бренда делится на 2 основные группы — фонари XLamp, а также сверхъяркие. Каждая из соответствующих групп классифицируется на семейства, которые различаются по типу корпуса и эксплуатационным параметрам. Главный критерий классификации в данном случае — разрешенная величина тока, который проходит через кристалл, присутствующий в структуре светодиода.

Можно отметить, что к самым типа XLamp от CREE относятся изделия, имеющие соответствующий показатель в значении, превышающем 350 мА. В свою очередь, сверхъяркие изделия функционируют при существенно меньшем рабочем токе — обычно не превышающем 50 мА. Если говорить конкретно о классификации продукции CREE, то фонари, относящиеся к группе Xlamp, классифицируются на следующие основные разновидидности: XR, XP, MC.

Маркируются они, в свою очередь, посредством тех же обозначений.

Можно отметить, что все они — СМД-светодиоды. Маркировка, которая бы отражала данный факт, в данном случае может не применяться, поскольку в соответствующей линейке отсутствует продукция, не соответствующая данному критерию. В зависимости от конкретного кристалла маркировка указанных типов светодиодов может дополняться буквами C или E.

В свою очередь, светодиоды, классифицируемые как сверхъяркие, делятся на группы, которые различаются главным образом вариантами исполнения. Так, фирма выпускает изделия, которые маркируются как P4 — они имеют квадратное сечение и 4 вывода. Светодиоды, адаптированные для поверхностного монтажа, объединены производителем в категорию PLCC.

Резюме

Итак, мы рассмотрели то, что представляет собой определяющая параметры таких изделий, как светодиоды маркировка-характеристика. Подключение их, размер, условия эксплуатации, защищенность и многие другие параметры могут обозначаться с помощью соответствующих сведений. Общепринятая классификация светодиодов в мировой промышленности не утверждена. Что, впрочем, может быть вполне логичным исходя из того, что данные изделия применяются в самом широком спектре отраслей.

Вместе с тем, в отдельных сферах, в которых применяются светодиоды, маркировка-характеристика их может быть унифицированной. Например, это касается производства светодиодных лент. Используя унифицированный код маркировки, состоящий из 8 элементов, пользователь может определить ключевые параметры приобретаемой продукции.

Но во многих случаях для получения достоверной информации о светодиодах приходится использовать только ту классификацию и маркировку, что разработаны конкретным брендом-производителем. Они могут быть как схожими с теми, что характеризуют подходы конкурирующих корпораций, так и совершенно уникальными.

Во многих случаях критерием классификации светодиодов могут быть не столько их характеристики как самостоятельного изделия, сколько параметры конечного продукта, в котором они устанавливаются. Например, по таким принципам можно классифицировать изделия, используемые в конструкции автомобильных фар — с точки зрения наиболее полезной для конечного потребителя применимости маркировки светодиодов. Вместе с тем, вне контекста конечного продукта классификация и, как следствие, маркировка светодиодов могут осуществляться по совершенно иным принципам.

Светодиод - диод с простым P-N переходом, главной особенностью которого является то, что он испускает свет, когда через него проходит ток. Используется во многих цифровых дисплеях, а также в других типах индикаторных устройств.

Принцип работы светодиода

Основные рабочие характеристики любого светоизлучающего диода сходны с характеристиками обычного диода. Когда подается напряжение, то электроны двигаются от материала N-типа через P-N переход и соединяются с отверстиями в материале P-типа. В обычных диодах энергия, которая возникает в результате соединения электронов с отверстиями, выделяется в виде тепла. Однако, когда речь идет о светодиодах, то энергия в них выделяется в первую очередь в виде света.

Светодиоды могут изготавливаться таким образом, что будут испускать красный, зеленый, голубой, инфракрасный или ультрафиолетовый свет. Это достигается путем изменения количества и типа материалов, которые используются в качестве присадки. Яркость света также может изменяться, что осуществляется с помощью управления количеством тока, проходящего через светодиод. Однако, как и любой другой диод, СИД имеет предельные значения тока, которые он может выдержать.

Где используются светодиоды

Одной из основных областей применения светодиодов является использование их в качестве сигнальных лампочек. Например, этот прибор может использоваться для того, чтобы проконтролировать идет ли по цепи ток или она обесточена.

Цепь с сигнальной лампочкой представляет собой ряд приборов, последовательно соединенных между собой: светодиод, резистор, выключатель и источник постоянного тока.

Когда выключатель цепи с сигнальной лампочкой замкнут, то напряжение прямого смещения от источника тока подается на светодиод (который разработан таким образом, чтобы срабатывать только, когда имеется прямое смещение). Электроны, которые прорываются через P-N переход, соединяются с отверстиями, в результате чего энергия высвобождается в виде света. Резистор, установленный в этой цепи, ограничивает протекание тока по ней, с тем, чтобы защитить светодиод от повреждений, которые может вызвать чрезмерный ток.

Светодиоды могут также использоваться в цифровых дисплеях, например, в наручных часах или калькуляторах.

С помощью высвечивания различных комбинаций из семи элементов на дисплее можно отображать любую цифру от нуля до девяти.

Каждый светодиод соединен последовательно с резистором и выключателем, где каждый выключатель представляет собой внешнюю управляющую цепь. Выключатели имеют обозначения от А до G, чтобы соответствовать элементам дисплея. Семь последовательных проводов соединены параллельно с источником постоянного тока. Для того, чтобы подать питание на какой-либо светодиод, замыкается соответствующий выключатель. Каждый последовательно включенный в цепь резистор ограничивает ток, проходящий по проводу, и, тем самым, предотвращает повреждение светодиодов от чрезмерно большого тока.

Цифры появляются на цифровом дисплее в результате различных сочетаний семи выключателей. Например, если выключатели А и В замкнуты, то соответствующие элементы на дисплее загорятся и образуют цифру 1. Подобным же образом цифра 2 может быть образована с помощью выключателей A, C, D, F и G, которые будут замкнуты одновременно.

Замыкая соответствующие выключатели в определенных комбинациях, на дисплее можно получать цифры от 0 до 9. Если элементы расположить несколько иным образом, то на дисплее можно получить знак плюса, минуса, десятичные точки или же буквы алфавита.

Светодиоды могут использоваться даже для обеспечения искусственного освещения для роста растений. Основными преимуществами светодиодов в этом случае являются: низкое потребление электричества и тепловыделения, а также возможность настройки необходимого спектра излучения.

Для того чтобы не растеряться среди многообразия видов и типов светодиодов, нужен единый стандарт, в соответствии с которым все излучающие диоды можно разделить на группы по тем или иным параметрам. Но как оказалось, такого стандарта не существует, и каждый производитель светодиодов классифицирует продукцию по своему усмотрению. Причина такого подхода очевидна. Оптоэлектроника стремительно развивается, появляются все новые модели светодиодов, сделанные по более совершенным технологиям.

К сожалению, перечислить сначала основные, а затем второстепенные характеристики также не получится. Такое деление весьма субъективно. Поэтому придется приступить к детальному рассмотрению вопроса, чтобы читатель наглядно смог ознакомиться со всеми наиболее распространенными видами и типами светоизлучающих диодов.

Цветовая гамма

Нынешние технологии позволяют получить кристалл светодиода с любым цветом излучения в видимом диапазоне. Для этого используют химические соединения полупроводниковых материалов: индия и галлия с разными элементами. С целью унификации, кроме цвета, на упаковке с изделием указывают ещё одну характеристику: длину волны излучения. Она помогает максимально точно идентифицировать оттенок. Например, к светодиоду с зелёным свечением можно отнести любой светоизлучающий кристалл с длиной волны от 500 до 570 нм. При этом экземпляр с λ=500-520 нм будет иметь цвет морской волны, а с λ более 550нм - салатный оттенок. Промежуточные цвета получают методом близкого расположения трёх кристаллов: синего, красного и зеленого с последующим управлением мощностью их свечения. Это так называемые RGB-светодиоды. Существуют также двуцветные виды, используемые в основном в индикаторной подсветке.

Отдельным абзацем следует упомянуть о белых типах светодиодов. Они имеют широкий спектр излучения и формируются, как правило, на базе ультрафиолетового светодиода, покрытого люминофором. Они имеют свою градацию по оттенкам (теплый, нейтральный, холодный), что выражается в виде такого параметра как .

УФ и ИК излучающие диоды хотя и не работают в видимом спектре, но своей практической пользой также заслуживают место в перечне разновидностей светодиодов.

Мощность

В зависимости от назначения мощность потребления может составлять от единиц мВт до десятков Вт. Первые, самые маленькие типы светодиодов – это бескорпусные кристаллы. Их используют для создания COB-матриц с применением последних технологий. Ко второму типу условно можно отнести изделия мощностью от 60 мВт до 1 Вт (ультраяркие в прозрачном корпусе, smd 3528 и их производные). В третью группу войдут светодиоды с мощностью рассеивания более 1 Вт, требующие применения дополнительной системы охлаждения. Самыми мощными принято считать COB-матрицы. Один такой модуль размером 35х35 мм способен рассеивать до 160 Вт.

Сила света

Данная характеристика напрямую связана с такими параметрами как мощность, угол свечения и технологией производства. Чем меньше угол, тем больше яркость в точке измерения. Сверхъяркие виды светодиодов с углом рассеивания 110° имеют силу света около 1000 мкд, а с углом 15° – силу света 35000 мкд.

В американской корпорации каждое поколение мощных белых светодиодов заносят в отдельную группу (S5, T6, U3…).Таким образом, производитель старается выделить каждый новый тип светодиода, имеющий повышенную светоотдачу при прежней мощности потребления.

Стоит отметить, что устаревшие диффузные светодиоды типа АЛ307 с силой света 0,4-6 мкд перестали быть востребованы и практически вытеснены сверхъяркими аналогами со светоотдачей в тысячи раз больше.

Падение напряжения

Падение напряжения однокристальных светодиодов определяется их мощностью и цветом излучения и имеет фиксированные рамки. Например, в характеристике белого излучающего диода может быть указано падение напряжения от 3,3 до 3,6В.

Наращивание тока через кристалл с целью увеличения яркости не могло продолжаться бесконечно. В итоге компании наладили выпуск многокристальных светодиодов, которые рассчитаны на напряжение 9, 12, 18, 24, 48, 72 вольт. Ярким представителем этого семейства является COB-матрицы белого свечения.

Нельзя не вспомнить о филаментах, которые питаются постоянным напряжением около 70В. Эти специфические стержни используются в лампах с имитацией нити накала.

Исполнение и назначение

Если вдаваться в детали, то этот раздел станет очень обширным. Ведь каждый производитель выпускает сотни видов светодиодов, отличающихся геометрическими размерами, чтобы удовлетворить нужды потребителей. И всё же существуют признаки, по которым можно их упорядочить.

Перечислим основные типы светодиодов:

1. Слаботочные:
   а) сверхъяркие двухвыводные в круглом прозрачном корпусе 3, 5, 10 мм. Применяют в качестве индикаторов, в рекламно-информационных модулях, светофорах;
   б) smd светодиоды прямоугольной или квадратной формы размером до 3х3,5 мм. Наиболее часто используются в построении бегущих строк и систем индикации.
2. Мощные smd:

   а) собраны на одном кристалле без линзы и применяются в светодиодных лампах и лентах широкого потребления;
   б) собраны на нескольких кристаллах с общей линзой и позиционируются для промышленного и декоративного освещения.

3. COB-модули белого свечения могут достигать размера 38х38 мм в квадратном исполнении и 50х6 мм в форме линеек. Они востребованы в конструировании прожекторов и фонарей уличного освещения.
4. Filament. Выполнен в виде стержня длиной около 30 мм с множеством кристаллов на поверхности. Возможности филаментных светильников только раскрываются. Пока они применяются для создания на 220В.
5. OLED. Тонкопленочные органические светодиоды для построения дисплеев.
6. Излучающие диоды в ИК и УФ-диапазоне. Их выпускают как в корпусе с выводами, так и в smd исполнении. Среди товаров широкого потребления их можно увидеть в пультах ДУ и лампах для сушки ногтей.

В заключение стоит отметить, что приведенная классификация не является полной и может быть ещё дополнена подвидами и группами. то же самое касается постоянно расширяющейся сферы применения. Но общая концепция, которую выдвигают лидеры в производстве оптоэлектроники Nichia, Cree и Philips в данной статье описана максимально подробно.

Читайте так же

Сейчас светодиоды используются довольно часто, причем в большинстве сфер. Они бывают совершенно разных типов и отличаются между собой многими факторами. Конкретно в данной статье речь пойдет о сверхярких светодиодах. Эта продукция несколько специфическая, имеет собственные плюсы и минусы и используется в определенных условиях. Все вопросы будут раскрыты далее в статье.

Общее описание

По названию продукции можно понять, что такие диоды являются источниками, дающими довольно яркое излучение. Они были разработаны для ситуаций, когда обычные ленты стандартного типа не способны обеспечить нужный уровень света. Характеристиками таких изделий позволяют часто использовать их в автомобилях.

Сверхяркие светодиоды - источники света, которые имеют особенные показатели и свойства работы. Для функционирования такой продукции присущи следующие нюансы: лента экономична, дает высокий уровень свечения, имеет длительный эксплуатационный срок, позволяет использовать изделие в различных условиях.

Нужно обратить внимание на то, что часто сверхяркие диоды выпускаются с напряжением, равным 12 Вольт. Все источники данного типа функционируют на одном принципе. Изделие имеет чип, который производится из полупроводникового материала. Он покрыт специальными примесями для более эффективной работы. Вкратце: принцип функционирования заключается в том, что ток переходит с анода на катод. Одновременно с этим проходит передача напряжения лишь в одном направлении.

Цвет получаемого в результате освещения и длина волн определяются за счет того, насколько широка рабочая зона, передающая сигнал составляющим. Часто используется кремний и германий, позволяющие облегчить переход.

Светодиоды разделяются на два типа: инфракрасные, ультрафиолетовые. В их перечень входят модели как с напряжением 12 Вольт, так и другим. Подложкой выступает сапфир. Кроме такой классификации, существует еще несколько. Ниже рассмотрим их более подробно.

Типы сверхярких светодиодов

На данный момент существует популярная классификация моделей. Рассмотрим то, на какие виды делятся сверхяркие диоды.

• Cree. Изделия такого типа работают за счет особого состава, в который входят нитрид галлия и карбид кремния. Соедние их характеристик в итоге дает довольно длительный период работы самого диода. Как и все другие, этот вид потребляет немного электроэнергии (не более 12 Вольт). Зачастую, диоды используются на улице, где необходимо освещать дороги, переходы (как подземные, так и надземные), автомагистрали. Более того, их часто применяют для фонарных столбов. Чипы этих устройств оцениваются довольно дорого, так как имеют высокий уровень качества. Часто применяют такие сверхяркие светодиоды для фонариков обычного типа.
• Epistar. Диоды этого вида характеризуются небольшими размерами. Качество устройств хорошее. Имеют длительный эксплуатационный срок. В современное время используются практически везде.
• Smd. Также довольно распространены. Часто используются для наружной подсветки здания. Также могут применяться для подсветки различных предметов в помещении. Эти ленты характеризуются плотным свечением, поэтому и получили популярность во всем мире.

Используя любое из описанных изделий, нужно обязательно применять специальные драйвера, которые позволят подключить их к сети напряжением 220 Вольт. Это связано с низким потреблением ресурса (12 Вольт). Имеющийся драйвер сможет снизить нагрузку, чтобы изделие не сгорело.

Преимущества

За небольшое количество времени сверхяркие и другие диоды стали довольно популярными и востребованными в различных сферах. Причина же скрывается именно в преимуществах, которые сейчас рассмотрим.

• Изделия энергоэффективные. Среди всех имеющихся источников света данный вид считается максимально экономичным. Как правило, использование диодов позволяет снизить запросы на электричество до 80 %. Светодиод сверхяркий белый потребляет больше всего по сравнению с остальными.
• Продукт способен долго работать, не требуя особенного обслуживания или профилактического осмотра.
• Диод не сильно избирателен, что касается температурного режима. Поэтому использовать его можно в любых условиях.
• Если необходим источник света, который защищен от попадания влаги и способен выдерживать удары, то среди сверхярких диодов есть такие модели.
• При работе изделие не нагревается. Единственное, за чем необходимо следить - блок питания. Именно он принимает всю нагрузку на себя и нагревается.

Недостатки

Параметры работы изделий довольно хороши и выгодны. Однако нужно учитывать, что имеются еще и недостатки. Какие?

• Из-за того, что со временем ухудшается проводимость света, падает яркость излучения.
• Если совершается процесс изменения мощности сигнала, то чип может сгореть. Такие ситуации происходят не сильно часто, однако вероятность поломки имеется.
• К чересчур высокой температуре диоды все же восприимчивы. К каким именно показателям тепла - необходимо узнавать конкретно по отношению к приобретенной модели.
• Для того чтобы диод работал, необходимо устанавливать специальный радиатор.
• Если изделие используется в открытом пространстве, придется обеспечивать дополнительную защиту от влаги, грязи, повреждений.

Сфера использования

Сейчас сверхяркие диоды используются широко в промышленной сфере, рекламной, бытовой и в качестве подсветки на различных транспортных средствах. Касательно бытовой - речь идет о свечении LCD техники и других объектов. Также наиболее известный пример использования данного изделия - светофор. Светодиоды сверхяркие - для авто самый востребованный источник света.

Даже с имеющимися недостатками достаточно правильного монтажа, способного снизить минусы до минимума. Как понятно, используется данный продукт довольно много и часто, поэтому приходится говорить о его незаменимости. Такой диод с легкостью создаст нужный уровень света в доме или на улице. Главное, правильно подобрать модель.

Сверхяркие светодиоды - характеристики

Самой важной и определяющей характеристикой можно назвать рабочий ток. Из-за того, что диоды функционируют на постоянном получении ресурса, его превышение может привести к поломке всей конструкции. Средним значением сверхяркого изделия считается 15-20 мА. Ток одного из наиболее мощных диодов может достигать 1 А.

Сверхяркие светодиоды имеют различное напряжение. Оно, в зависимости от модели и назначения, может колебаться от 1.5 до 4 В. Как правило, именно этот показатель влияет на то, какой цвет излучения получается в результате. Например, низкое напряжение позволяет добиться инфракрасного цвета (1.5 В), тогда как наиболее высокое - белого (3.7 В).

Средняя мощность для довольно сильных диодов составляет 1 Вт, для стандартных изделий - 0.3 Вт.

Сверхяркие изделия продаются в различных цветовых решениях. В магазинах имеются янтарные, оранжевые, синие, зеленые, красные и белые модели. Последний вариант можно найти в трех различных оттенках: холодный, теплый и средний.

Особенности монтажа

Для того чтобы сверхяркие светодиоды работали долго и выдавали яркий свет постоянно, необходимо при монтаже организовать теплоотвод. Сделать это можно при помощи радиатора. Из-за того, что основание диодов, изготовленное из полупроводников, способно проводить ток, нужно позаботиться о создании электроизоляции. Основные процессы такие же, как и при монтаже обычных изделий, поэтому проблем не должно возникнуть.

Итог

Сверхяркие диодные ленты способны создать мощное освещение при минимальном затрачивании электричества. За счет этого можно решить вопрос о сильно большом расходе средств на оплату за потребляемый ресурс. На сегодняшний день сверхяркие светодиоды являются важными, незаменимыми и значительными источниками, которые с легкостью создадут нужное освещение в любых условиях.

Для того чтобы произвести оценку всего многообразия существующих типов твердотельных источников света попробуем сравнить характеристики светодиодов различного назначения.

Общие характеристики, которые можно применить при оценке параметров любых светоизлучающих диодов – это спектр излучения, показатели световой мощности (сила света либо световой поток), вольтамперная характеристика, электрическая мощность светодиода.

Вольтамперная характеристика всех диодов в той или иной мере идентична по своей форме, отличия состоят только в конкретных величинах токов и напряжений, поэтому на ней заострять внимание не будем.

Начнем с самых простых представителей

Стандартные индикаторные светодиоды в круглых и овальных корпусах имеют мощности порядка 20-50 мВт и различный спектр излучения, определяющийся типом используемого полупроводника для его изготовления. Типовым представителем таких светодиодов может служить круглый 5 мм АЛ307 отечественного производства.

Его технические параметры приведены в таблице ниже.

Тип	Спектр излучения	Длина волны, нм	Сила света, мкд	Номинальный ток, мА	Прямое падение напряжения, В
АЛ307 В	зеленый	567
АЛ307 Г
АЛ307 Н
АЛ307 Б	красный	655
АЛ307 К
АЛ307 Л
АЛ307 Д	желтый	590
АЛ307 Е
АЛ307 Ж
АЛ307 О	оранжевый	610
АЛ307 Р
АЛ307 М

Поскольку светодиоды индикаторного типа имеют узкий угол свечения, то для оценки используется такой параметр излучения как сила света, измеряющийся в милликанделах [мкд]. АЛ307 имеет по три градации яркости для каждого цвета. Спектр представлен четырьмя цветами.

Светодиоды в корпусах типа «пиранья» позволяют получать большие мощности за счет сниженного теплового сопротивления и отвода тепла на плату сразу через четыре вывода. Корпус «пиранья» также обрел популярность благодаря повышенной механической устойчивости – светодиоды «пиранья» с успехом применяются для изготовления автомобильного света. Практически все крупные производители имеют в своей номенклатуре семейство светодиодов в корпусе «пиранья».

Такие светодиоды обычно называются ультраяркими или сверхяркими. Основные технические параметры светодиодов «пиранья» производства американской компании CREE приведены в таблице.

Тип	Спектр излучения	Длина волны, нм	Световой поток, лм	Номинальный ток, мА	Прямое падение напряжения, В
CP41B-R	красный	628
CP41B-А	оранжевый	591
CP41B-B	синий	470
CP41B-G	зеленый	527

Угол свечения может быть 40˚, 70˚ или 100˚ в зависимости от модификации, определить которую поможет data sheet производителя.

Корпус «пиранья» позволяет отводить до 200 мВт мощности.

Длина волны, которая приведена в таблице для каждого цвета свечения является доминантной для данного типа светодиода. В действительности же спектр излучения, например, красного светодиода может находиться в диапазоне от 620 до 637 нм.

«Пиранья» может быть и белого свечения. Белые светодиоды изготавливаются путем нанесения желтого люминофора на синий кристалл.

Следующую группу – SMD 5050 – можно отнести уже к категории мощных светодиодов. Как видно из названия это светодиоды поверхностного монтажа с размерами 5×5 мм.

Наименование SMD 5050 – условное, поскольку различные производители дают свое обозначение данному классу светодиодов в соответствии со сложившейся системой. Максимальная мощность достигает одного ватта. На дне корпуса такого светодиода обычно располагается специальная площадка для отведения тепла, хотя в менее мощных модификациях она может и отсутствовать.

Светодиоды SMD 5050 обычно белого цвета свечения, т.к. предназначены для изготовления светильников. Они могут монтироваться как на стеклотекстолитовую, так и на алюминиевую печатную плату. Последняя используется для лучшего отвода тепла при больших мощностях.

Белый спектр излучения подобных светодиодов имеет различные цветовые оттенки. Для них вводится такая характеристика как «коррелированная цветовая температура», которая измеряется в Кельвинах [K].

Угол свечения у них составляет 115˚.

Ниже приведены основные характеристики светоизлучающих диодов CLN6A, как одного из лучших видов в этом классе (полный список возможных исполнений достаточно велик, поэтому приведены два типовых представителя).

Как видно из таблицы спектр излучения влияет на величину светового потока – это правило для всех светодиодов белого свечения.

Для того чтобы точно определить характеристики белого светодиода необходимо знать его полное обозначение, поскольку в нем с помощью так называемых бинов зашифрованы все отличающиеся параметры. Например, светодиод XPEWHT может иметь бин по световому потоку Q5 (107 лм при токе 350 мА), а может R2 (114 лм) и R3 (122 лм). Ошибка или неполная маркировка при заказе может привести к «недостаче» люменов на 14% (если вместо R3 получим Q5). То же можно сказать про спектр излучения. Внимательно изучайте документацию производителя!