Світлодіоди: характеристики, маркування та види

В основі роботи світлодіодів лежать знання про напівпровідниках і відповідна практика. Вони відомі людству майже півстоліття. При цьому всі вихідні матеріали для виготовлення таких освітлювальних приладів знайомі вже більше ніж 20 років. Тим не менш правильно їх з’єднати і отримати вражаючі характеристики світлодіодів вдалося зовсім недавно. Це освітлення являє собою інноваційний прорив, завдяки якому діоди стали достатньо ефективними та безпечними з екологічної точки зору. Вважається, що такі аксесуари набагато економічніше, ніж класичні лампи розжарювання. Їх можна використовувати в різних сферах життя людини.

Характеристики

Для того щоб зрозуміти принцип роботи пристроїв, необхідно знати такі характеристики світлодіодів:

1. Світловий потік. Цей параметр вимірюється в люменах (Лм) і показує кількість світла, яке видає лампа. Чим більше цей показник, тим яскравіше вона буде світити.
2. Потужність споживання, вимірюється у Ватах (Вт). Чим менше цей параметр, тим економічніше витрата електроенергії.
3. Світловіддача, її одиницею виміру вважається Лм/Вт. Вона є головною в роботі та ефективності всього освітлювального приладу.
4. Діаграма напрямки випромінювання. Параметр кривої сили світла, завдяки якому розподіляються потоки, излучающиеся діодами.
5. Колірна температура (відтінки білого освітлення). Вимірюється в градусах Кельвіна в допустимому діапазоні від 2700 до 7000 К. Відтінок теплого кольору вважається найсприятливішим для очей, який варіюється до 4000 К, а всі показники, які вище, прийнято позначати, як «холодний білий». Найчастіше світильники з теплим світлом коштують набагато дорожче, ніж з холодним, так як це безпосередньо пов’язано з особливостями їх виробництва.
6. Індекс передачі кольору. Ця величина показує, наскільки правдиво буде відображений колір предмета, який освітлюється обраними світильниками. Чим вище такий параметр, тим правдивіше передається відтінок вихідного предмета.
7. Продуктивність приладів освітлення. Найбільш правильним рішенням є вибір брендових заводів-виготовлювачів, так як такі компанії можуть надати більш точні технічні характеристики світлодіодів, завдяки чому прилад прослужить заявлений час роботи. Також в таких лампах передбачена захист від стрибків напруги і перегріву.
8. Розмір приладу. Не потрібно судити про недоліки і достоїнства виходячи з розміру кристала. Не має значення, великий або маленький використовується світлодіод, найважливішим вважається його потужність.

Враховуючи такі характеристики світлодіодів, можна вибрати саме той пристрій, яке дасть максимальний ефект від його цільового використання.

Показники якості

Про показники якості світлодіодного вироби можна судити, виходячи з наступних критеріїв:
– виробник (переважно продукція відомих компаній, які публікують відкриті дані про їх надійності приладів);
– використання спеціально розробленого конструктиву і форми для максимально швидкого відводу тепла, що регулюють температурний режим при роботі чіпа;
– оптичні (світлотехнічні) специфікації LED-лампи, які можна отримати від незалежної лабораторії або виробника;
– високоякісні гарантійні зобов’язання;
– підсумки результатів довгострокових випробувань функціонування приладів.

Різновиди білого кольору

Найчастіше в побуті, для декорацій та освітлення використовуються білі світлодіоди, характеристики яких залежать від їх тону.

• Тепле біле світло: його колірна температура становить 2700 К, і воно відрізняється невеликим жовтуватим відтінком, схожим на полум’я, яке випромінює свічка. Саме такий відтінок характерний для ламп розжарювання, він заспокоює і розслабляє. Важливо відзначити, що використання матового або прозорого плафона буде змінювати відтінок на більш м’який або насичений. Цей вид світла не основний, але він чудово підійде для додаткового і декоративного освітлення, буде ідеальним для установки в спальнях. Завдяки йому можна створити в приміщенні гармонію і домашнє тепло.
• Натуральне біле світло: його колірна температура становить 4200 К, воно є самим популярним і найчастіше використовуваним. Підходить для застосування в якості основного джерела освітлення приміщень як комерційного характеру, так і побутового. Можна використовувати для всіх типів поверхонь, таких як кухонна стільниця або робочий стіл в кабінеті. Як і тепле світло, натуральне має кілька відтінків. Світильники і лампи з матовим розсіюванням будуть мати зовсім інший спектр насиченості, ніж прилади з прозорою колбою. Воно сприяє отриманню більш точного і спрямованого світла, ніж матовий, через який випромінюються м’які відблиски ненав’язливого відтінку.
• Холодне біле світло: його колірна температура становить 6000 К. Має своєрідний блакитнуватий відтінок. Цей тон є дуже яскравим і найчастіше використовується для офісів, а також як локальне освітлення. Досить широке поширення отримав на паркувальних майданчиках, в під’їздах, на прибудинковій території, а також у парках, алеях і скверах. Часто встановлюється для підсвічування вуличних реклам, комерційних вивісок та іншого.

Різновиди світлодіодів

Існують різні світлодіоди, параметри і характеристики яких повністю залежать від їх видів:

1. Блимаючи: використовуються в індикаторах для залучення уваги. Цей вид практично не відрізняється від звичайних, однак для його виготовлення застосовується вбудований кругообіг мультивібратора, який мерехтить з перервою в 1 секунду. Основні види таких діодів поширюють однотонні світлові промені, більш складні за своїми характеристиками можуть спалахувати кількома відтінками по черзі або одночасно, завдяки параметру RGB.

2. Багатоколірні блимаючи світлодіоди, характеристики яких досить різноманітні і можуть бути представлені в двох різних кристалах, які працюють один назустріч іншому, тому, коли загоряється перша, то повністю гасне другий. За допомогою струму, який рухається в початковому напрямку, з’являється один колір, а в протилежному – інший. Завдяки такому виду роботи утворюється і третій колір, так як два основних змішуються.

3. Триколірні світлодіоди, параметри і характеристики яких полягають у наявності декількох світловипромінюючих діодів, не пов’язаних один з одним, але совмещеных в одному корпусі. Вони працюють окремо, можуть світитися одночасно, але управління у них залишається абсолютно різним.

4. Світловипромінюючі RGB-діоди з синіми, червоними і зеленими елементами, в яких використовується зв’язок з чотирма проводами і єдиним спільним катодом або анодом.

5. Монохромні дисплеї з сімома сегментами, а так само з застосуванням starburst – формату. Такі екрани показують всі цифри, а деякі навіть певний набір букв. Використання Starburst дозволяє відображати всі символи.

Досить поширені в 80-х роках алфавітно-цифрові і числові дисплеї стали менш популярні після появи з/до моніторів.

Переваги світлодіодного освітлення

Будучи відносно новою технологією, світлодіоди в більшості випадків краще багатьох джерел освітлення за якістю світла, энергооэффективности, екологічності та рентабельності. Характеристики світлодіодів перевершують параметри ламп високого розжарювання практично у всіх сферах застосування, але таке освітлення ще не може вирішити всіх поставлених завдань. Діоди білого відтінку вже чудово зарекомендували себе як альтернатива люмінесцентним трубчастим і ламп високого тиску. Але ще має пройти невелику кількість часу, поки такі технології почнуть використовувати в системі громадського користування.

Що означає маркування SMD?

Розшифровка такого показника звучить як Surface Mounted Device, що в перекладі на російську мову означає «прилад, який монтується на поверхні». В якості такого пристосування виступає діод, а поверхня в нашому випадку – це основа стрічки.

Будь-які SMD-світлодіоди, характеристики яких схожі з параметрами всіх інших подібних ламп, складаються з декількох кристалів, розміщених у корпусі з контактними виводами, а також лінзами, формують світловий потік. Він випромінюється напівпровідниками і направляється в мініатюрну оптичну систему, яка утворюється сферичними рефлекторами, а також прозорим корпусом самого діода.

Які ж ще мають СМД-світлодіоди характеристики? Маркування, яка представлена цифрами на стрічці, показує розміри кристала в міліметрах. Смуга на основі SMD дуже добре гнеться в поздовжньому напрямку.

Що означає маркування DIP LED?

У продажу і LED-світлодіоди, характеристики яких дуже схожі з SMD. За своїм технічним параметрам вони являють собою циліндричний корпус, який розміщений на торцевій стрічці. Такий тип має хорошу силіконову захист. Цифри, які присутні в маркуванні, так само як і у SMD, означають діаметр діода.

Для підсвічування меблів можна використовувати такі кристали, тільки для скляних полиць. На відміну від попередньої стрічки, цей вид дуже добре згинається і в поперечному напрямку.

Параметри якісного світлодіодного ліхтаря

На сьогоднішній день на ринку можна придбати велику кількість і звичайних ліхтарів, але їх активно витісняють світлодіодні. Сталося це в першу чергу з-за того, що останні дають набагато більш яскраве світло.

Для того щоб правильно підібрати світлодіоди для ліхтариків, характеристики яких дуже різноманітні, необхідно при виборі врахувати всі основні вимоги покупця. Те, на що потрібно звернути увагу – це тип променя, він може бути широким або вузьким. Якому виду віддати перевагу, залежить від майбутнього застосування. Наприклад, щоб можна було бачити предмети на відстані 30 метрів, краще підібрати ліхтарик з широким променем, а моделі з вузьким можуть добре підсвітити віддалені об’єкти. Найчастіше таке освітлення мають тактичні прилади, якими користуються туристи, мисливці і велосипедисти.

Ще одним важливим фактором, що впливає на роботу ліхтаря, є тип його живлення. Для найпростіших побутових приладів використовуються звичайні батарейки типу АА або ААА, але для сильних і потужних пристроїв такого об’єму буде недостатньо. У цьому випадку необхідно скористатися літій-іонними акумуляторами, які можуть працювати безперервно протягом 5 годин.

Варто звернути свою увагу і на світлодіоди для ліхтариків, характеристики яскравості яких відрізняються між собою не більше ніж на 40%. Гарантією якості обраних пристроїв служить наявність маркування. У випадку її відсутності можна говорити про несертифицированном виробі, частіше всього китайського виробництва.

Світлодіоди фірми CREE

Ця фірма спеціалізується на виготовленні сверхкачественных і яскравих діодів. Вона одна з перших почала розробляти нові білі лампочки, тим самим встановивши нову віху в індустрії.

Світлодіоди CREE, характеристики яких представлені, залишаються конкурентоспроможними в своїй галузі:

– мають рекордні значення світлового потоку, що досягають 345 люменів при струмі 1000 мА;
– тепловий опір на низькому рівні;
– щодо розширений кут вивчення;
– мініатюрний, рівномірно розподілений кристал;
– максимальний прийом струму до 1500 мА;
– поліпшену лінзу з силікону замість використовуваного скла;
– максимальну температуру роботи кристала 150 °С.

Як видно, такі технології тільки вступають в силу і приносять виняткові вигоди від їх використання. Кожен день робляться нові відкриття, світлодіодні лампи стає більш економічними і яскравими, завдяки чому починають по праву займати лідируюче місце на світловий арені.

Особливості стрічок SMD 5050

Світлодіоди цієї серії мають розмір 5х5 мм і світловий потік, що залежить від кольору, який розташовується в діапазоні від 2 до 8 люменів. Також їх можна поділити за ступенем вологозахисту – IP20 і IP65, так як вони мають два різних види покриттів, а саме – поліуретанове і силіконове. Перші можна розміщувати тільки всередині приміщення, а другі, відповідно, підійдуть вже і для вулиці, так як їм не страшна зайва вологість.

Світлодіоди 5050, характеристики і властивості яких допомагають створити яскраве світло, складаються з трьох кристалів з різними або однаковими діодами в одному корпусі. Різнокольорові лампи отримали назву RGB (червоний-зелений-синій), після підключення контролерів у них можна отримати різні кольори.

Основними технічними характеристиками є:

– прозоре і жорстке поліуретанове покриття;
– якісна пайка;
– число світлодіодів на 1 метр становить 60 штук;
– кратність різання – 3 кристала, яка складає 50 мм;
– ширина, довжина, висота в мм 10 х 5000 х 3;
– блок живлення підключається к12V або до 24V DC.

Особливості стрічок SMD5730

Застосовуючи високоефективні світлодіоди 5730, характеристики і властивості яких полягають у високій теплопровідності і низькому опорі, забезпечують тривалий термін служби пристрою. Вони стійкі до вібрації, підвищеної вологості навколишнього середовища і перепадів температури. Досить малі, мають широкий кут світіння і прекрасно підходять для будь-яких поверхонь при монтажі. Їх можна придбати в котушках і стрічках.

Багатьом подобається використовувати світлодіоди 5730, характеристики яких підходять для застосування в різних пристроях, що є дуже зручним як для звичайних користувачів, так і для дизайнерів. Вони є незамінними для освітлення торгових та офісних приміщень, де важливим вважається не тільки висока енергоефективність, але і комфортна світлопередача.

Для тих, хто використовує світлодіоди, маркування, характеристика і властивості мають важливе значення. У них є ряд переваг над своїми попередниками, а саме:

– люмінофорні білі світлодіоди номінальною потужністю 0,5 Вт відрізняються значним терміном експлуатації, стабільними показниками і якісним виконанням;
– висока стійкість до перепадів температури, вібрацій і підвищеної вологості навколишнього середовища;
– деградація світлового потоку – не більше ніж 1% за 3000 годин роботи;
– корпус виготовлений з високоякісного термостійкого полімеру, який витримує до +250 °С;
– світлодіоди повністю придатні для зварювання оплавленням.