Светодиоды Cree: характеристика диодов Кри, сравнение, самые мощные и яркие лампы Led

Filament светодиоды

Филаментные модели представляют из себя стеклянную полоску с наклеенными поверх нее светодиодами. С двух концов полоски металлизируются.

Через них подается питание. Если здесь применить различные кристаллы, то можно добиться достаточно высокого CRI.

Люминофор наносится сверху. При этом вся конструкция помещена в стеклянную колбу, как в обычной лампочке.

Однако для всей этой конструкции, как и в любом ярком светодиоде требуется охлаждение.

Для этого здесь применяют газ — гелий. Именно благодаря ему, происходит отвод тепла на внешние стенки колбы филаментной лампочки.

По простому можно сказать, что филаментная лампочка – это КОБ светодиод, который поместили в газовую среду. Достоинства филаментных моделей:

можно легко изготавливать привычные нам всем модели лампочек классического вида (груша, свеча, шарик). При этом начинка у них будет модернизированная.

одинаковое светораспределение как и у ламп накаливания

Именно поэтому их применяют как альтернативная замена обычным лампочкам в светильниках и люстрах.

Однако свечение такой лампы все же сопровождается высоким нагревом. Вследствие чего, наблюдается постепенная деградация диодов, и как итог – их непродолжительный срок службы.

Таблица сравнения филаментных моделей и других видов ламп и источников света:

COB светодиоды

COB – Chip On Board. У этого вида большое количество маленьких кристаллов размещено на единой подложке и все это собрано в одном корпусе.

Схема соединения этих кристаллов – последовательно параллельная. Сверху они заливаются люминофором.

По-другому их называют светодиодными матрицами. Их достоинства:

легкость монтажа

хороший световой поток

высокий CRI

разнообразная форма сборки светодиодов

Все эти преимущества очень кстати подошли для изготовления ярких и компактных прожекторов. Также КОБы активно применяют там, где нужна акцентированная и декоративная подсветка.

Она стойка не только к высоким температурам, но самое главное выдерживает без последствий огромное количество циклов нагрев-остывание.

На абы какую поверхность COM матрицы ставить нельзя. Ее необходимо предварительно подготовить.

В противном случае, от перепадов температур, подложка деформируется, что еще больше повысит температуру светодиода и приведет к его повреждению.

Кстати, это основная причина выхода из строя светодиодных прожекторов.

Приблизительно на один светодиодный ватт в режиме 100Лм/Вт нужно 20см2 площади радиатора.

По норме от 6 до 10Вт может пассивно принять воздух, в то время как теплопроводность алюминия 200-300 Вт/(м*К).

Есть у COB светодиодов и другие недостатки:

высокая цена

светоотдача и срок службы меньше чем у SMD видов

Поэтому на сегодня, для решения именно энергоэффективных задач в освещении, КОБ модели не совсем подходят. Это будет экономически не целесообразным.

Таблицы технических характеристик COB светодиодов:

COB 3ВтCOB 5ВтCOB 7ВтCOB 9ВтCOB 10ВтCOB 15ВтCOB 20ВтCOB 30Вт

И матриц:

Матрица 50ВтМатрица 150ВтМатрица 10Вт

Основные характеристики

Характеристики светодиодов

Технические параметры светодиодов отличаются в зависимости от модели. Общими показателями являются:

потребляемый ток;
напряжение номинального характера (вольтаж изделия);
мощность затрачиваемой электроэнергии (вольтамперный график);
температура свечения;
светимость (уровень светового потока).

Ток потребления светодиода

Показатель позволяет выяснить количество тока, потребляемого электрически прибором (светодиодом). Для устройств с одним действующим кристаллом достаточно значения 0,02А. Если количество больше, характеристика повышается кратно числу элементов. По данному параметру подбирают резистор (стабилизатор), который устанавливается на вводе.

Стабилизатор позволяет сохранить прибор в рабочем состоянии при падениях напряжения независимо от причины. Более того – колебания величины тока светодиода изменяет цветовую температуру света от теплого к более яркому, холодному. Если скачок напряжения значительный, без дополнительного резистора диод сгорит мгновенно.

Номинальное напряжение

Величина напряжения – это количество тока в проводнике на выходе. Для изготовления LED-светодиодов используют разные материалы, электрические характеристики которых напрямую влияют на уровень допустимого напряжения и цвет освещения. Благодаря такой зависимости можно узнать, на какое напряжение рассчитаны конкретные светодиоды даже «на глаз». Например, если свечение желтое или красное, напряжение находится в пределах 1,9-2,5 Вольт, синее – около 3 Вольт.

Показатели тока и напряжения светодиода должны соответствовать. В противном случае диоды либо быстро сгорят, либо не будут выдавать свет на заявленном уровне.

Чтобы узнать, на сколько Вольт светодиод, можно использовать мультиметр или определить по цвету свечения. Для первого способа понадобится мультиметр и резистор – на дисплее после сборки появится значение.

Сопротивление световых диодов

Итоговое сопротивление зависит от электрической цепи, в которую подключается элемент. Один и тот же светодиод может показывать разное значение. Например, на входном – около 1 кОм, на выходном – несколько МОм. Однако сопротивление не является линейной характеристикой. Показатель обратно пропорционален напряжению, которое подается к электросети. Чем выше напряжение питания светодиодов, тем ниже уровень сопротивления устройства.

Светоотдача и угол свечения

Сравнить уровень светоотдачи различных ламп достаточно сложно. Например, светодиод размером 5 мм отдает свет на 1-5 Лм, а лампа накаливания в 70 Вт – 750 Лм. Угол рассеивания подбирается, исходя из площади помещения. В коридоре достаточно диода на 30°, в комнате лучше использовать элементы на 90-120° или несколько одновременно. Максимальный угол LED-светильников составляет 120°. Наиболее освещенное место – центр, к периферии свет рассеивается.

Угол свечения

Мощность светодиодных ламп

Мощность диода зависит от нескольких связанных показателей. Для светодиодов величина колеблется в пределах от 0,5 до 3 Вт. Рассчитывается по закону Ома: необходимо перемножить значения силы тока и напряжения. Также определяется и вольт-амперная характеристика (ВАХ) светодиода.

Цветовая температура

Данный показатель является схожим с характеристиками других осветительных приборов, особенно к светодиодным люминесцентным устройствам. Обозначение температуры светодиода указывается в К (Кельвинах), иногда на упаковках встречается соответствующая диаграмма – шкала, на которой диапазон указан цветом. Соответствие света и значения:

2700-3000 – теплый, желтоватый;
3500-4000 – дневной, нейтральный;
5500-7000 – холодный, с синевой.

Представлены основные оттенки. На практике цветов значительно больше. Подбирают температуру исходя из назначения помещения, необходимого уровня комфорта и предпочтений пользователей. Например, в спальню рекомендуют устанавливать светильники с теплым светом, а в комнаты без окон – с естественным оттенком.

Размер чипа LED-элемента

При покупке узнать размер чипа можно только по информации на упаковке. Самостоятельно проверить правильность указанных данных не получится. Средние размеры устройств: 45×45 ml, 24×40 ml и 24×24 ml на 1Вт, 0,75Вт и 0,5Вт соответственно. В привычной системе измерения – 30х30 ml равны 0,76х0,76 мм. Вследствие небольшого размера узнать точные размеры можно, разобрав устройство полностью.

Количество чипов (кристаллов) разное, зависит от модели и разновидности светодиода. В цветных элементах (RGB), которые не содержат люминофорного покрытия, их число можно посчитать.

Виды и основные параметры светодиодов

На схеме светодиод обозначен как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на характер его излучения. На рынке представлено большое количество типов светодиодов, которые различаются по функциональному назначению, конструкции, мощности, цвету свечения и другим свойствам.

По своему назначению светодиоды делятся на два типа — индикаторные и световые.

Показатель:

светодиоды SMD;
super Flux супер яркая «Пиранья”;
DIP LED (прямой онлайн-пакет);
Соломенная шляпа («соломенная шляпа»).

Осветительные приборы:

COB LED (чип на плате;
SMD светодиод;
нить накала (светодиодная нить).

Показатель

Индикаторные светодиоды отличаются малой мощностью и умеренной яркостью. Они используются для цветовой индикации режимов работы различных устройств и оборудования, а также для подсветки дисплеев и приборных панелей. Разнообразие светодиодных индикаторов:

DIP-светодиод. Кристаллический эмиттер расположен в выходном корпусе, который часто представляет собой выпуклую линзу. Минус — малый угол рассеивания излучения.
«Пиранья» — излучатель очень высокой яркости с четырьмя кабелями, которые обеспечивают его удобный монтаж на плате. Осветительные приборы необходимы в автомобилях и рекламных вывесках.
Соломенная шляпа. Устройство двойной выходной цилиндрической формы со значительным углом рассеивания излучения и увеличенным диаметром линзы. Применяется в декоративных конструкциях и сигнальных светильниках.
SMD светодиод. Устройства сверхвысокой яркости размещаются в корпусах для поверхностного монтажа. В их маркировке указаны размеры в дюймах (сотых долях) или в мм. Светодиодные ленты производятся на основе светодиодов SMD.

Осветительные приборы

Светодиоды встречаются в конструкции фонарей, маяков, лент. Они отличаются мощностью и яркостью. Большинство светильников размещаются в корпусах для монтажа на SMT. Они производятся в двух вариантах белого цвета:

холодный белый — холодный;
теплый белый — теплый.

Освещающий SMD-светодиод — это теплоотводящая подложка, на которой установлен излучающий кристалл, обработанный люминофорным составом.

Светодиоды мощные 3W

Яркие мощные светодиоды 3W – твердотельные полупроводниковые источники света с прямым напряжением от 2,2В до 3,6В и силой прямого тока до 700 мА. Световой поток при этом в зависимости от номинала варьируется от 25 лм до 220 лм, а мощность рассеивания составляет 3Вт.

Отличительными характеристиками представленных мощных светодиодов 3W являются их долговечность (срок службы достигает 50 000 ч) и низкий уровень энергопотребления.

Мощные светодиоды 3W представлены несколькими вариантами цветового свечения: красный, желтый, синий, зеленый, белый или теплый белый. Цвет свечения зависит от материала используемого кристалла.

Следует отметить мощные светодиоды 3W-R-RGB, трехкристальная конструкция которых предоставляет возможность излучения одним светодиодов трех различных цветов свечения: красного, зеленого или синего.

Корпус мощных светодиодов 3W изготавливается из термоустойчивого пластика, линза – из прозрачной эпоксидной смолы.

В качестве дополнительного теплоотвода используются алюминиевые подложки (так называемая плата для мощных светодиодов) в виде «звезды» («Star») или большие круглые подложки с возможностью одновременного монтажа нескольких светодиодов. Светодиоды без подложки называются «Emitter».

Поскольку процесс эксплуатации мощных светодиодов сопровождается рассеиванием тепла, что может привести к неработоспособности элементов, необходимо использовать дополнительное радиаторное охлаждение.

Подключение мощных светодиодов 3W выполняется с учетом полярности (катод и анод визуально маркируются на корпусе). Питание мощных светодиодов подается через ограничительный стабилизатор тока – драйверы питания или резисторы. Резистор при этом подключается на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов.

Повышенная рабочая температура среды составляет не более +75°С, пониженная рабочая температура – не ниже -30°С. Угол свечения широкий – 120°.

Применение мощных светодиодов 3W довольно разнообразное – от устройств полноценного освещения до подсветки аквариумов и оранжерей. Таким образом, мощные светодиоды 3W эксплуатируются в качестве светоизлучающих источников в различных устройствах освещения и декоративно-красочной подсветки: уличное освещение, светодиодные лампы, автолампы, светодиодные прожекторы и фонарики, индикаторы приборной панели, наружная реклама, автодорожные знаки, светофоры, интерьерное и ландшафтное оформление зданий, искусственная подсветка бассейнов, аквариумов, оранжерей (используется спектр излучения, оптимальный для развития растений, аквариумных жителей и водорослей) и многое другое.

Более подробные характеристики, габаритные размеры, расшифровка маркировки, цоколёвка полярности мощных светодиодов 3W указаны ниже. Также дополнительно приведена характерная конструкция и схема подключения мощного светодиода 3W.

Гарантийный срок работы поставляемых нашей компанией ярких мощных светодиодов 3W составляет 2 года, что подкрепляется соответствующими документами по качеству.

Параметры светодиоды. Технические характеристики светодиодов. Сравнительные таблицы

Условно все светодиоды можно разделить на две большие группы:

Осветительные это те, которые могут обеспечить световой поток не меньше, чем у традиционных источников света. Некоторые модели даже их превосходят.К ним можно отнести 4 популярных вида:

SMD

COB

Filament

PCB STAR

К индикаторным относится dip светодиоды. Рассмотрим сперва их.

Сокращение DIP расшифровывается как Direct In-line Package. Именно их в первую очередь начали массово выпускать в недалеком прошлом.

Трудно представить, но первые неказистые экземпляры для рядовых пользователей стоили от 200$ за штуку.

На сегодняшний день они уже не так распространены, но все же применяются:

в устройствах индикации

в панелях электронных приборов

световых табло

или елочных украшениях

По форме корпуса они могут быть круглыми, овальными или прямоугольными. Самые популярные типоразмеры с выпуклыми линзами – 3,5,8,10мм.

Напряжение питания 2,5-5В, при токе до 25мА.

Бывают разноцветными и многоцветными (RGB). Это когда в одном корпусе спрятано 3 перехода, а внизу есть 4 вывода.

В электрических схемах все светодиоды обозначаются как обычный диод с двумя стрелочками.

Обратите внимание

Несмотря на малые размеры и свою “древность”, отдельные модели из-за специфической формы корпуса, могут выдать в 1,5-2 раза больше яркости, чем некоторые SMD.

К тому же потребление энергии у DIP меньше чем SMD, да и стоят они дешевле. Однако SMD технология не стоит на месте и с каждым годом их параметры стремительно сближаются.

Вот таблицы с основными техническими характеристиками (сила света, рабочее напряжение, сила тока, угол свечения, цена) для индикаторных светодиодов DIP разных типоразмеров.

А также расшифровка маркировки их названий и обозначений (для просмотра нажмите на соответствующую вкладку):

Данный вид на сегодня является самым популярным. SMD расшифровывается с английского = Surface-Mount-Device.

В своей конструкции они имеют полупроводниковый чип или кристалл, установленный на подложку. Снизу расположены контакты для подключения.

Каждый такой светодиод закрывается в корпусе, который напрямую можно припаивать к любой поверхности. Поэтому то их и называют ”изделиями поверхностного монтажа”.

Несмотря на одинаковое название “СМД”, в продаже можно встретить модели обладающие абсолютно разными:

О популярности данного типа могут говорить следующие цифры. Общее количество производимых светодиодов SMD, только в одном корпусе 2835, за год составляет несколько миллиардов штук.

Почему они так популярны? Конечно из-за своих достоинств:

продолжительный срок службы

ну а самое главное – высокая светоотдача

Именно SMD вид используется в большинстве светодиодных лампочек и светильников.

Таблицы всех технических характеристик наиболее популярных марок светодиодов марки SMD 2835, 3528, 5050, 5730: