Vrste i vrste LED dioda: klasifikacija, karakteristike, namjena. LED diode: detalji jednostavnim jezikom

Svugdje postoji zamjena konvencionalnih lampi sa LED diodama. Danas je to najbolji način rasvjete za automobile i kuće, izdržljiviji i lakši za zamjenu. Dakle, koji je princip rada LED-a i kako odabrati pravi?

LED i kako radi

LED je poseban električni uređaj koji pretvara struju u sjaj. Danas su LED diode poznatije kao LED, što znači "dioda koja emituje svjetlost".

Uređaj je poluvodički i sastoji se od kristalnog čipa, kućišta, kontaktnih vodova i optičkog uređaja. Svjetlo dolazi od kristala, a njegova boja može varirati ovisno o korištenom materijalu. Svjetlina LED-a, kao i njegova boja, također može biti različita. Tako se, na primjer, radi većeg svjetlosnog efekta, nekoliko kristala često ubacuje u jednu lampu, stvarajući jednobojno svjetlo, koje zajedno formira sjajan sjaj.

Svjetlina uređaja direktno ovisi o jačini električne struje koja mu se dovodi. Zauzvrat, previše snažan tok električne energije uzrokuje brzo pregrijavanje unutrašnjeg kristala i onemogućuje ga. S obzirom na to, dizajn LED-a je donekle skup u smislu cijene materijala, što donekle negativno utječe na izbor takvih svjetiljki.

Prema svjetlini, LED diode se obično dijele u kategorije:

• ultra-sjajno, njihova minimalna snaga je 1 W;
• LED diode visoke svjetline - dostižu 20 mW;
• standardne lampe.

Danas se široko koristi blok LED dioda koji je ugrađen u lampu. Zahvaljujući njemu, moguće je odabrati i optimalni način sjaja.

Prednost LED dioda u odnosu na druge vrste rasvjete

LED je danas najbolji izbor vrste rasvjete, koja ima niz prednosti:

• Trajnost.
• Mogućnost podešavanja boje i svjetline lampe.
• Zasićenost boja, mogućnost odabira crvene, plave, zelene LED diode ili promjene boje.
• Mogućnost elektronskog upravljanja.
• Ekološki prihvatljivi materijali koji ne sadrže teške tvari koje su štetne po okoliš i opasni ako se nepravilno odlažu.
• Mala potrošnja energije, proizvodi se nekoliko puta više svjetla po vatu.
• Svjetlo je čisto i što je moguće bliže prirodnom.
• Nemojte se pregrijati zahvaljujući kompetentnom svjetlosnom vodiču.
• Pouzdanost i snaga.

Zašto su LED diode postale popularne u automobilskoj industriji? Ova vrsta rasvjete je idealna za automobile, postepeno zamjenjujući halogene i ksenonske sijalice. Njegove pozitivne osobine:

• mogućnost usmjeravanja osvjetljenja iza volana - stvaranje adaptivnih farova;
• estetski izgleda bolje od drugih vrsta farova;
• povećana sigurnost kroz poboljšanu vidljivost na putu;
• otpornost na vibracije;
• često se LED diode ugrađuju u kućište gdje vlaga ne prodire;
• dostizanje radnog stanja je brže, iz tog razloga stop svjetla rade bolje.

Naravno, ove su prednosti svojstvene samo stvarno visokokvalitetnim proizvodima, tako da na njima ne vrijedi štedjeti, pogotovo jer je period njihovog rada značajno povećan u odnosu na kineske proizvode. Osim toga, period rada LED svjetiljki, u poređenju sa konvencionalnim, također je mnogo duži.

Klasifikacija LED dioda

Postoje 2 glavne vrste LED dioda - za osvjetljenje (indikator) i za osvjetljenje. Njihova snaga i izdržljivost zavise od napajanja električnom strujom, pa druga vrsta LED dioda traje kraće, jer se kristal brže troše. Međutim, ovi rasvjetni uređaji su vrlo izdržljivi i traju nekoliko hiljada sati.

LED rasvjeta je uređaj koji pruža pouzdano i snažno svjetlo. Široko se koristi u dizajnu, stvarajući željeni nivo osvjetljenja.

Prema tipu kućišta, uobičajeno je izdvojiti LED u obliku "Zvijezde", "Piranhe" i SMD. Među njima su najpopularnije "Piranhe", jer im je svjetlosni tok kvalitetniji. Njihova dizajnerska karakteristika je oblik pravokutnika s vodovima duž rubova, uz pomoć kojih se osigurava kruto prianjanje na površinu. Osim toga, podloga uređaja ima odličnu disipaciju topline. Ovi uređaji se široko koriste u automobilima i oglašavanju. Različite su po veličini i bojama: crvena, bijela, zelena, plava LED.

Indikatorske LED diode su jednostavnijeg dizajna, njihovo svjetlo nije toliko jako i koristi se za osvjetljavanje displeja i kontrolne table. Oblikom se razlikuju okrugle, ovalne i pravokutne indikatorske svjetleće diode.

Objektivi se također razlikuju jedni od drugih, mogu se ugraditi u rasvjetu, a neki su dizajnirani za raspršivanje svjetlosti (ogromna većina ovih uređaja), drugi - za fokusiranje, zahvaljujući usmjerenom snopu svjetlosti koji se proizvodi. Štaviše, u drugoj grupi sočiva su ravna, konusna i okrugla.

Prema boji sočiva, LED diode su:

• bezbojna prozirna;
• transparentan u boji;
• farbano mat.

Osim toga, shema boja uređaja sada je vrlo raznolika. Postoji žuta, crvena, plava, zelena LED itd. Ove boje su vešto kombinovane da bi se stvorio još širi spektar. Najteže je, začudo, dobiti čistu bijelu boju.

Bijela LED dioda se dobija na tri načina:

• istovremena upotreba crvene, plave i zelene u pravilnim proporcijama daje dojam bijele boje;
• korištenje plave diode s primjesom žute;
• treća metoda zahtijeva korištenje fluorescentnih materijala, koji pretvaraju ultraljubičasto svjetlo, djelujući na principu fluorescentne lampe.

Bijela LED je najčešća, iako je donekle teško nabaviti. Hladno je i toplo. Na sijalici, ovaj parametar je obično naznačen u kelvinima, što je niži indikator, boja će biti žuta i toplija. Proizvođači preporučuju da se odlučite za prosječnu postavku, iako se možete brzo naviknuti i na hladno, plavkasto svjetlo.

Odabir lampe za dom

Izbor svjetiljke za dom uključuje nekoliko faza, gdje je potrebno odrediti vrstu mreže, promjer postolja i izgled samog rasvjetnog tijela.

LED od 220 volti proizvodi se u najčešćim tipovima baze - E27 i E14. Brojevi označavaju prečnik navoja u milimetrima. Prvi tip lampe se često nalazi u obliku kugle, drugi - kugle ili kukuruza.

Koje su njihove glavne prednosti? Prvo, to je mogućnost da sami blokirate i prilagodite svjetlinu sjaja. Drugo, to je izbor rasvjete u boji i mogućnost daljinskog upravljanja. Treće, trajnost rada i povećana pouzdanost.

Prilikom odabira oblika, morate obratiti pažnju na činjenicu da su lampe za kukuruz, iako imaju prilično dobre karakteristike, ipak nesigurne. Njihovi kontakti se gase, a proizvođači su nedavno odbili da izdaju uređaje ovog oblika.

Manje snažne lampe koriste se za osvjetljavanje nestambenih prostorija ili kupaonica, pa ako ne trebate koristiti LED od 220 volti, možete se snaći sa malim ravnim uređajima sa G53 i GX53 bazom. Ovo su okrugle lampe u kojima se koristi nekoliko dioda.

Prilikom kupovine lampe obratite pažnju na sledeće karakteristike:

• broj dioda - koliko je LED dioda u svjetiljci ovisi o njenoj svjetlini, posebno s dugim periodom upotrebe, kada počnu blijedjeti i izgarati;
• režim radne temperature - mora se imati na umu da pri odabiru svjetiljke za ulicu ona mora biti efikasna čak iu mogućim mrazima, to je obično naznačeno u pasošu uređaja;
• mogućnost pulsiranja - bljeskanje se nalazi u jeftinim lampama, obično kada se kupuje skupa, minimizira se;
• radni uvjeti ponekad zahtijevaju povećanu zaštitu uređaja, na primjer, otpornost na vlagu, morate pitati prodavca o ovom parametru;
• pri odabiru proizvođača, morate obratiti pažnju na promjer baze, jer svi uvezeni programeri ne proizvode LED od 220 V;
• potrebni svjetlosni tok, koji se mjeri u lumenima, je rasvjeta ili indikatorske lampe.

Izbor proizvođača

Na tržištu postoji mnogo proizvođača koji pokazuju različite nivoe kvaliteta. Shodno tome, njihova politika cijena dobavljača također se značajno razlikuje.

Glavni nedostatak LED dioda je njihova cijena. Stoga, ako već plaćate dosta novca za neki proizvod, potrebno je da bude zaista visokog kvaliteta. Stoga je vrijedno odgovorno pristupiti izboru proizvođača i dobavljača.

Proizvođači se uslovno mogu podijeliti u 5 grupa.

1. Kineski jeftini nepoznati brendovi.
2. Poznati kineski i azijski proizvođači. Najpopularniji su Selecta, Camelion, LG. Koriste modernu opremu, a kvalitet njihovih proizvoda je prilično visok, tako da prilično veliki segment domaćeg tržišta zauzima roba iz Azije. Odvojeno, vrijedi istaknuti LG LED diode, koje su od 2016. značajno smanjile cijenu svog proizvoda zbog upotrebe novih tehnologija u proizvodnji. A kvaliteta ostaje ista. U ovo ne može biti sumnje. Kompanija je specijalizovana za lampe srednje snage i radi prilično dobro u odnosu na analogne.
3. Domaći proizvođači koji proizvode visokokvalitetan proizvod, ali njihova tehnologija je prilično skupa, pa je i cijena lampe odgovarajuća. Nažalost, na teritoriji Rusije su kasno saznali za široke mogućnosti LED dioda i nema toliko domaćih proizvođača. Ovo, na primjer, "Optoman" i Gauss. Ove kompanije imaju sopstveni asortiman proizvoda i dostupni su širom zemlje.
4. Evropske proizvođače uglavnom predstavljaju njemačke kompanije Philips, Osram, Bioledex, koje imaju veliko iskustvo u proizvodnji lampi. Možda Philips ostaje lider u ovom segmentu tržišta, iako je relativno skup.
5. Kinesko-ruski projekti kao što su Ecola, Newera su takođe brendovi dobrog kvaliteta i cene, koji su mnogo mlađi od konkurentskih firmi.

Stoga je među takvim obiljem proizvođača ponekad prilično teško odabrati dostojnu marku, stoga je posebno važno i potrebno obratiti pažnju uglavnom na karakteristike proizvoda i njegove radne uvjete.

Približan algoritam radnji prilikom instaliranja LED diode

Ako imate i najmanje znanje iz elektrike i imali ste iskustva sa ugradnjom bilo koje lampe, možete pokušati sami instalirati LED. Prvo morate biti sigurni da lampe rade. Redoslijed radnji trebao bi biti sljedeći:

• proučavanje tehničkih karakteristika i izračunavanje koliko volti troši jedna LED dioda;
• izrada dijagrama povezivanja uzimajući u obzir napon;
• proračun potrošnje električne energije električnog kruga;
• onda treba izabrati napajanje koje bi odgovaralo po snazi, može biti i drajver;
• na nogama LED diode je naznačen polaritet na koji trebate lemiti žice;
• povezivanje napajanja;
• ugradnja dioda i njihovo pričvršćivanje;
• ako je sve u redu, potrebno je izmjeriti takve karakteristike kao što su količina potrošene energije, grijanje, električna struja;
• podešavanje električne struje;
• zagrijavanje pola sata - da se ništa ne dogodi prilikom početne instalacije i kako bi se spriječilo pregrijavanje, bolje je kupiti LED diode na podlozi u obliku zvijezde.

Tokom rada, posebno ako se radi o proizvodu kineske proizvodnje, ponekad je potrebno zamijeniti LED diode. Umjesto kontaktiranja stručnjaka, zamjena se može obaviti samostalno ako imate odgovarajući alat. Nakon odvrtanja lampe, diode zvone uz pomoć digitalnog multimetra. Oni su, pak, slabo istaknuti, a neki od njih možda neće raditi. Nepotrebne diode se odlemljuju i zamjenjuju novima. Naravno, to se dešava kada su rezervne LED diode dostupne, za to možete uzeti staru lampu.

Danas je popularan dodatak Arduino program. LED dioda, spojena na njega, može se podesiti da treperi. Arduino ploča ima mnogo funkcija, I/O, i na nju možete povezati gotovo svaki uređaj. Ovaj program može primati signale sa različitih uređaja, što ga čini da radi na njima. To je jednostavno i praktično okruženje za programiranje kojim je lako rukovati čak i običnom korisniku.

Izbor LED dioda za automobil

Vlasnici automobila sve više prelaze na novu vrstu rasvjete u svom automobilu. Ovo je zaista dobra odluka ne samo u pogledu načina rada, već i u pogledu izgleda automobila. Auto će se značajno promijeniti, privući poglede vozača koji prolaze. Rasveta može bezbedno da zameni sve lampe koje se koriste u automobilu.

Kako odabrati dimenzije i svjetlo za prednja kočiona svjetla?

Većina automobilske industrije koristi lampe bez postolja, ugrađene u otvor između farova. Prednost LED dioda je njihova otpornost na bilo koju temperaturu, budući da su blizu glavne rasvjetne lampe, moguće je pregrijavanje kristala i njegov prijevremeni kvar. S obzirom na to, pri odabiru rasvjete potrebno je obratiti pažnju na dodatnu zaštitu LED dioda - prisutnost stabilizatora električne struje.

Prilikom odabira svjetiljki, morate obratiti pažnju na njihovu seriju, na primjer, serija SF, iako nema stabilizator, sasvim je prikladna za automobil, jer ima veliki broj dioda i radi u širokom rasponu, savršeno osvjetljava prostor.

Također morate obratiti pažnju na dimenzije lampe, tako da je primjer SF prilično velik uređaj. Morate dobro razmisliti prije kupovine rasvjete.

Popularna je i serija za dimenzije - SMD, koja ima odlične karakteristike, ali i dosta novca.

Zadnje osvetljenje automobila

Uobičajeno je da se zadnja kočiona svjetla opremite osnovnim dvopinskim LED diodama. Najpopularnije serije: MSD, 14HP i 3x1W. Imaju malo drugačiji način rada, razlikuju se po broju dioda. Ali svi su prilično visoki. Ove LED diode su svijetle, pružaju bogato svjetlo i dug vijek trajanja.

Najpovoljnije su lampe serije SF.

Salon LEDs

Prije nego što odaberete svjetiljke za salon, morate odlučiti o vrsti rasvjete i veličini stropa.

U salonu morate pokupiti lampu tipa kapice - to su duguljasti uređaji, veličine 31-41 mm. Postoje 3 vrste LED dioda za unutrašnjost.

1. Ugrađuju se u konektor plafonske lampe umesto stare obične sijalice. Po veličini, takve LED diode su gotovo identične konvencionalnim rasvjetnim tijelima, koriste se kada je nemoguće koristiti drugu lampu zbog male veličine stropa.
2. Veće LED diode od standardne sijalice. Prije ugradnje potrebnog, uvjerite se da takav uređaj stane ispod stropa. Zbog veće veličine povećava se i broj dioda u lampi. Tako osvjetljenje postaje mnogo svjetlije nego inače.
3. Matrice koje sadrže veliki broj dioda. Ako je strop dovoljno velik da primi pravokutnu matricu, tada će ova vrsta rasvjete biti najsvjetlija i najzasićenija.

Unutarnje osvjetljenje koristi SF ili SMD lampe.

Osim toga, zamjena svjetala za maglu LED lampama se široko koristi u automobilima. Posebnu pažnju treba obratiti na vozače koji žele da se istaknu među ostalima, na pozadinsko osvjetljenje sa LED trakom i „anđeoskim očima“.

Rezimirajući

LED je odlična alternativa starim sijalicama, koja pomaže u rješavanju problema nedovoljne rasvjete u prostoriji. Čak i po većoj cijeni od konvencionalne svjetiljke, ovo je odlična investicija, jer LED dioda može trajati dugi niz godina i dati jako svjetlo kući i automobilu.

LED diode postaju sve popularnija rješenja, i to u raznim područjima. Mogu se koristiti kao dekorativni proizvodi ili za osvjetljavanje prostorija, kao i raznih površina izvan zgrada. LED diode se isporučuju na tržište u prilično širokom rasponu modifikacija. Istovremeno, programeri odgovarajućih proizvoda povremeno nude inovativna rješenja koja će u budućnosti moći formirati nove tržišne niše. Koje su danas najčešće vrste LED dioda? U koje svrhe se mogu koristiti?

Šta su LED diode?

Prije razmatranja uobičajenih tipova LED dioda, proučit ćemo opće informacije o odgovarajućim uređajima. LED je poluvodič koji može pretvoriti električnu struju u svjetlost. Istovremeno, poluvodički kristal, koji je njegova glavna komponenta, sastoji se od nekoliko slojeva koje karakteriziraju 2 vrste vodljivosti. Naime - rupa i elektronski.

Vodljivost prvog tipa uključuje prijelaz elektrona s jednog atoma na drugi, na kojem postoji slobodan prostor. Zauzvrat, drugi elektron dolazi do prvog atoma, drugi do prethodnog, itd. Ovaj mehanizam djeluje zahvaljujući kovalentnim vezama između atoma. Međutim, oni se ne miču. U stvari, pozitivno naelektrisanje se kreće, što fizičari konvencionalno nazivaju rupom. U ovom slučaju, kada elektron prođe do rupa, svjetlost se oslobađa.

Po svojoj strukturi, LED kao cjelina je slična ispravljačkoj diodi. Odnosno, ima 2 izlaza - anodu i katodu. Ova karakteristika unaprijed određuje potrebu za poštivanjem polariteta prilikom povezivanja LED diode na izvor električne struje.

Odgovarajući proizvodi su općenito dizajnirani za jednosmjernu struju od 20 miliampera. U principu, ova vrijednost se može smanjiti, međutim, u ovom slučaju, boja se može promijeniti i svjetlina LED-a se može smanjiti. Zauzvrat, nepoželjno je povećati odgovarajući parametar. Ako struja premašuje optimalnu vrijednost, tada se kako bi se smanjila na potrebnu razinu koristi ograničavajući otpornik.

Postoji nekoliko stvari koje treba imati na umu kada instalirate LED diode. To je unaprijed određeno njihovom unutrašnjom strukturom, oblikom izvođenja. U nekim slučajevima može biti potrebno koristiti stabilizator za LED diode i druge elektroničke komponente kako bi se osigurao rad uređaja u koji je dotični proizvod ugrađen.

U zavisnosti od sastava poluprovodnika u LED diodi, može biti crvena, žuta, zelena ili plava. Na primjer, ako struktura odgovarajuće elektronske komponente sadrži galijum nitrid, LED će svijetliti plavo. Zapravo, jedan od kriterija na osnovu kojeg se razlikuju određene vrste LED dioda može biti njihova boja.

Aplikacija

Prve LED diode na tržištu proizvedene su u metalnim kućištima. Postepeno ga je počela zamjenjivati ​​plastika. Istovremeno, u boji se obično bira uzimajući u obzir boju LED sjaja. Međutim, prozirna plastična kućišta su također prilično česta.

Razmatrani elektronski uređaji imaju široku primenu u različitim oblastima. To je zbog činjenice da gotovo sve karakteriziraju:

energetske efikasnosti;

Dug vijek trajanja;

Sposobnost određivanja boje sjaja, kao i podešavanja njegove snage;

sigurnost;

Ekološka prihvatljivost.

Ako govorimo o energetskoj efikasnosti, LED diode sa istom svjetlosnom snagom mogu imati znatno manju snagu od konvencionalnih lampi. Manja snaga LED-a smanjuje ukupno opterećenje elektroenergetskog sistema zgrade. Vijek trajanja uređaja može biti nekoliko desetina puta veći od onog kod konvencionalnih svjetiljki. Istovremeno, sa stanovišta funkcija, LED diode uopće ne mogu biti inferiorne od njih.

S formiranjem masovne potražnje za takvim proizvodima, kao i njihovim smanjenjem cijene, LED diode se sve više koriste u iste svrhe kao i konvencionalne svjetiljke. Nema poteškoća u ugradnji odgovarajućih rješenja u odnosu na tradicionalna rasvjetna tijela. Važno je samo osigurati da je određena LED dioda pogodna za ugradnju u napajanje prostorije. Da biste to učinili, možda će biti potrebno unaprijed - prije kupovine LED dioda - identificirati njegove glavne parametre.

Koje druge prednosti mogu imati rješenja koja se razmatraju?

Dakle, može se primijetiti da temperatura boje LED-a može biti gotovo bilo koja - uključujući kombinaciju gore navedenih boja. Osim toga, uređaji se mogu dopuniti raznim svjetlosnim filterima, koji mogu značajno proširiti opseg LED dioda u smislu odabira potrebne temperature boje.

Mogućnost kontrole snage sjaja je još jedna prednost dotičnih uređaja. Ova opcija dobro ide uz njihovu visoku energetsku efikasnost. Snaga LED-a se može podešavati automatski - na osnovu stvarnih uslova upotrebe rasvjetnih uređaja. A to praktički ne utječe na njihov vijek trajanja.

LED diode su ekološki prihvatljive jer ne emituju zračenje štetno za ljude. Ova karakteristika, opet, proširuje mogućnosti korištenja predmetnih uređaja.

Klasifikacija: indikatorska i rasvjetna rješenja

Stručnjaci razlikuju 2 glavne kategorije LED dioda - indikator, kao i osvjetljenje. Prvi su uglavnom namijenjeni stvaranju dekorativnog svjetlosnog efekta i koriste se kao element ukrašavanja zgrade, prostorije ili vozila. Ili kao alat za oblikovanje teksta - na primjer, na reklamnom baneru.

Zauzvrat, tu su i rasvjetne LED diode. Dizajnirani su da povećaju svjetlinu osvjetljenja u prostoriji ili na određenom području teritorije - na primjer, ako uzmemo u obzir LED diode za automobile. Odgovarajući tip rješenja je alternativa korištenju konvencionalnih svjetiljki iu mnogim slučajevima povoljniji u smislu energetske efikasnosti i ekološke prihvatljivosti.

Vrste izvršenja

Ali vratimo se na klasifikaciju LED dioda. Možete definisati najširi raspon osnova za njihovo pripisivanje određenim kategorijama. Uobičajeni pristup među stručnjacima uključuje odabir sljedećih glavnih tipova LED dioda:

vlakna;

Razmotrimo ih detaljnije.

Koja je specifičnost DIP LED dioda?

Ako detaljnije proučimo kako su se ove vrste LED dioda pojavile na tržištu, onda se uređaji klase DIP mogu pripisati prvima koji su se počeli prodavati na veliko. Ova rješenja su kristali koji se postavljaju u kućišta sa optičkim komponentama, posebno sočivom koje stvara svjetlosni snop.

DIP LED diode pripadaju kategoriji indikatora. Imaju drugo ime - DIL. Postavljaju se na ploču, na kojoj prvo morate napraviti rupe. Može se primijetiti da se unutar kategorije koja se razmatra mogu razlikovati različite vrste LED dioda koje se razlikuju po promjeru žarulje, boji i materijalu proizvodnje. U ovom slučaju, odgovarajući parametri mogu biti predstavljeni u najširem rasponu. Rešenja koja se razmatraju su cilindričnog oblika. Među odgovarajućim LED diodama postoje i jednobojni i višebojni uređaji.

Spider LED

Ova vrsta LED-a je općenito vrlo slična prethodnim uređajima. Ali imaju duplo više pinova - 4. Dok DIP LED diode imaju 2. Činjenica da predstavljeni tip rješenja ima više izlaza optimizira rasipanje topline i povećava pouzdanost odgovarajućih komponenti. U praksi se koriste u raznim oblastima, posebno kao LED diode za automobile.

SMD LED diode

Ova rješenja se proizvode korištenjem koncepta površinske montaže. Odnosno, radi se o LED diodama koje se ugrađuju na bilo koju površinu, dok se druga rješenja mogu ugraditi kroz montažu.

Dimenzije LED dioda ovog tipa mogu biti znatno manje od onih alternativnih rješenja, kao i onih konstrukcija na kojima su ugrađene. Opet, u ovom slučaju legitimno je govoriti o optimalnijoj disipaciji topline. Upotreba LED dioda tipa SMD u mnogim slučajevima omogućava vam da proširite varijabilnost izvedbe rasvjetnih struktura.

SMD LED diode spadaju u kategoriju rasvjete. Odlikuje ih prilično složena struktura. Dakle, sama LED dioda se sastoji od metalne podloge. Na njemu je fiksiran kristal koji je zalemljen direktno na kontakte tijela podloge. Iznad kristala se postavlja sočivo. U ovom slučaju, 1-3 LED diode se mogu ugraditi na jednu podlogu. SMD-ovi uključuju uobičajene tipove ultra-sjajnih LED dioda, kao što je 3528. Ova rješenja su u velikoj potražnji.

COB LEDs

Sljedeći popularni LED tip je COB. Izrađuje se tehnologijom koja uključuje ugradnju kristala direktno na ploču. Ovo rješenje ima brojne prednosti:

Zaštita spoja od oksidacije;

Male dimenzije konstrukcije;

Efikasnost odvođenja toplote;

Smanjenje troškova ugradnje LED dioda - u poređenju, posebno, sa SMD uređajima.

Ako uzmemo u obzir gore navedene vrste LED dioda, može se primijetiti da se rješenja marke COB mogu pripisati najinovativnijim. Po prvi put, ovu tehnologiju su implementirali japanski inženjeri krajem 2000-ih. Sada ove vrste LED dioda i dalje dobivaju popularnost.

Prema mišljenju stručnjaka, rješenja koja se razmatraju mogu čak postati i najtraženija na tržištu, posebno ako govorimo o komercijalnom segmentu, sferi domaće rasvjete. Vrijedi napomenuti da postoje područja u kojima primjena COB LED dioda može biti teška. Među njima je i proizvodnja profesionalne rasvjetne opreme. Činjenica je da dotične LED diode nisu baš optimalne u smislu prilagođavanja organizaciji rasvjete sa utvrđenom krivom intenziteta svjetlosti. U takvim slučajevima, uređaji tipa SMD mogu biti prikladniji.

Opisane diode se odnose na rasvjetu. Prema mišljenju stručnjaka, oni se mogu pripisati najboljima, na osnovu karakteristika svjetlosnog toka. Dostupne su na tržištu u različitim bojama kao što su crvena, zelena, plava i bijela. Svjetlosni tok ovih modela ima ugao disperzije od 40-120 stepeni.

Na jednu podlogu može se instalirati više od 9 COB LED dioda. Prekriveni su fosforom, zbog čega dobijaju visoku svjetlinu. Može se primijetiti da je svjetlosni tok ovih rješenja veći od svjetlosnog toka SMD uređaja. Dakle, ako uzmemo u obzir koji tip LED dioda je bolji, onda prema navedenom kriteriju rješenje klase COB može imati prednost.

LED diode tipa COB takođe nalaze primenu u automobilskoj industriji. Mogu se koristiti kao komponenta prednjih, zadnjih svjetala, pokazivača smjera. Glavna stvar je da pravilno instalirate kupljene uređaje. Da biste to učinili, ima smisla obratiti se iskusnim profesionalcima.

Vlaknaste LED diode

Vlaknaste LED diode su inovativne. Na tržištu su se pojavili nedavno, 2015. godine. Razmatrana rješenja razvili su inženjeri iz Južne Koreje.

Ove vrste LED dioda možete koristiti u proizvodnji odjeće. Odnosno, od njih je sasvim moguće sašiti košulju ili majicu koja može svijetliti. Proizvodnja odjeće na bazi LED vlakana također uključuje upotrebu različitih polimera, kao i spojeva aluminija.

LED diode sa žarnom niti

Još jedan primjer inovativnih LED dioda su rješenja tipa filament. Njihova glavna prednost je visoka energetska efikasnost. Pri istoj snazi, na primjer, sa LED diodama kao što je COB, rješenja s filamentom mogu pružiti viši nivo osvjetljenja.

Smatra se najčešće korištenim u proizvodnji Među značajnim karakteristikama proizvodnje odgovarajućih LED dioda je implementacija montaže direktno na podlogu od stakla. Ovaj pristup omogućava širenje svjetlosti koju emituje LED kroz 360 stepeni.

Kako odabrati najbolju opciju?

Kako odrediti tip LED koji je optimalan za određeni dizajn? Postoji veliki broj kriterijuma koji se mogu voditi po ovom pitanju. U principu, sasvim je legitimno odrediti opseg LED-a na osnovu njegove klasifikacije prema karakteristikama o kojima smo gore govorili. Proučit ćemo specifičnosti odabira odgovarajućih elektroničkih komponenti, uzimajući u obzir karakteristike uređaja:

Izbor LED dioda: karakteristike DIP rješenja

Kao što smo već spomenuli, DIP LED diode su među prvim proizvodima koji su se pojavili na tržištu. Dakle, u njih su uključene prilično stare, ali još uvijek tražene tehnologije. Njihove glavne prednosti su jednostavnost ugradnje, praktičnost oblika, niska potrošnja energije, nisko zagrijavanje, kao i prilično visok stupanj zaštite od vanjskih utjecaja.

Najčešće su razmatrane LED diode dostupne u promjerima od 3 i 5 mm. Ako usporedimo LED diode po vrsti, možemo zaključiti da su rješenja koja se razmatraju najoptimalnija za upotrebu:

Kao elementi tjuninga automobila;

Kao dekorativne komponente;

Kao dio male snage - kao varijanta domaćih - lampiona.

Razmatrane LED diode imaju relativno nisku cijenu i dostupnost na tržištu. Može se primijetiti da su među najčešćim modifikacijama LED diode od 12 volti. Mogu se naći u raznim online katalozima, kao iu specijalizovanim prodavnicama u širokom asortimanu. Zapravo, bilo koje LED diode od 12 volti karakterizira prilično velika potražnja na tržištu.

Odabir LED dioda: karakteristike SMD tipskih rješenja

Odgovarajući tip rješenja po izgledu se bitno razlikuje od ostalih po tome što imaju ravan oblik. Instalacija ovih elektronskih komponenti se vrši bez upotrebe nogu. Struja za LED diode tipa SMD se dovodi do terminala koji se nalaze na njihovoj poleđini.

Dakle, ugradnja ovih uređaja se vrši bez upotrebe rupa. Postavljanje LED dioda može se obaviti vrlo kompaktno. Kao rezultat toga, struktura na kojoj se nalaze odgovarajući uređaji također se može smanjiti.

Glavni načini korištenja dotičnih uređaja su isto automatsko podešavanje, različite vrste unutrašnjeg osvjetljenja. Među najznačajnijim prednostima ovih opcija su visoka svjetlina, izlaz svjetla. U kombinaciji sa svojom malom veličinom, ova rješenja nude značajne prednosti u odnosu na alternativne modele proizvoda.

Među najčešćim na savremenom tržištu je tip LED 3528. Ovi proizvodi se široko koriste u proizvodnji LED traka. Dizajn odgovarajućih proizvoda omogućava proizvodnju trobojnih LED dioda - crvene, plave i zelene boje sjaja. Na osnovu rješenja 3528 proizvode se i mnoge druge elektronske komponente, poput LED tipa SMD 5050.

Dotične proizvode karakterizira i pristupačnost. Obično su predstavljeni na tržištu u širokom rasponu.

Izbor LED dioda: karakteristike COB rješenja

Prije svega, vrijedno je napomenuti da je značajan dio LED dioda odgovarajućeg tipa vrlo moćni dizajn. Njihova karakteristična karakteristika je brzo rasipanje svjetlosti, zahvaljujući postavljanju kristala na površinu, što omogućava dinamičko odvođenje topline.

Dotične LED diode su vrlo svijetle. To ih čini traženim samo za upotrebu u dizajnu automobilskih farova. Vrijedi napomenuti da ove proizvode treba instalirati uzimajući u obzir niz značajnih nijansi - to mogu znati samo iskusni stručnjaci. Stoga je preporučljivo kontaktirati nadležne servisne službe radi ugradnje odgovarajućih rješenja.

LED rasvjeta postaje sve popularnija i postupno zamjenjuje tradicionalna rasvjetna tijela. Mnoge vrste LED dioda koje proizvode proizvođači stalno se poboljšavaju, njihov dizajn je svake godine sve bolji. Povećava se snaga, kućišta postaju optimizovanija za upotrebu u različitim oblastima. Ogroman izbor boja omogućava kreiranje odgovarajuće rasvjete u različitim prostorijama. Moderne LED diode, zbog svojih karakterističnih karakteristika, mogu se lako klasificirati po vrsti, što uvelike olakšava njihov izbor za određene namjene.

Šta su LED diode

Prve LED diode korištene su kao indikatori i koriste se u ovoj oblasti do sada. Najviše se koriste indikatorske LED diode, koje su elementi izlaznog ožičenja. Imaju pravougaone ili okrugle leće i nalaze se od najjednostavnijih uređaja do najsofisticiranije moderne opreme. Koriste se ne samo za indikaciju, već i kao pozadinsko osvjetljenje.

Najkarakterističniji predstavnici ove grupe imaju okrugle konveksne leće, čiji se promjer kreće od 3 do 10 mm. Međutim, niska struja ovih LED dioda onemogućava dobivanje velike količine svjetlosti, što njihovu upotrebu kao rasvjetnih uređaja čini nepraktičnom. Najviše su prikladni za uređaje kao što su traka za trčanje i svjetlosna ploča. Zahtijevaju zanemarljivu struju i napon i gotovo se ne zagrijavaju.

Indikatorske LED diode mogu biti bijele ili obojene prema standardnom spektru boja. Neki dizajni su dostupni u višebojnim verzijama. U ovom slučaju jedno sočivo je opremljeno sa tri prijelaza, a donji dio sa četiri provodnika. Takvi elementi su funkcionalniji, što omogućava izradu LED displeja u boji.

S razvojem tehnologije, modernije svijetle LED diode počele su se koristiti u izlaznom ožičenju. Intenzitet svjetla ovih elemenata je mnogo veći od intenziteta indikatorskih LED dioda, tako da su se naširoko koristili za baterijske lampe.

Površinska montaža na štampanu ploču sve se više izvodi pomoću LED dioda koje kombinuju funkcije indikatora i osvetljenja. Poznat kao SMD - uređaj za površinsku montažu. Priloženi su u kutijama sa standardnim rasponom veličina. Po snazi ​​se mogu porediti sa LED indikatorima. Veliki broj takvih LED dioda može se montirati na malu površinu PCB-a. Zbog toga je moguće dobiti LED lampe, te panele gotovo bilo koje veličine.

Zasebno, vrijedi napomenuti grupu super-svijetlih LED dioda, koja se široko koristi u vanjskom oglašavanju i podešavanju automobila. Poznate su kao "Piranha", imaju pravougaoni oblik i poboljšana svojstva raspršivanja. Četiri izlaza omogućuju vam da čvrsto pričvrstite element na ploču ili drugu ravninu. Glavne boje su bijela, crvena, zelena i plava, dimenzije su 3-7,7 mm.

Trenutno se LED diode najčešće koriste u zatvorenom prostoru. Predstavljeni su linijom modela OWL, što je skraćenica od Ghip On Board. Ovi izvori svjetlosti mogu biti topli i hladni, bijeli, žuti i druge nijanse. Po boji su slične običnim žaruljama sa žarnom niti, fluorescentnim lampama, pa čak i prirodnom sunčevom svjetlu. Ovi parametri direktno zavise od karakteristika poluprovodnika i deponovanog fosfora. Za premazivanje se koriste uglavnom plave LED diode, što omogućava dobijanje crvene, zelene, žute i drugih boja. Kvaliteti svjetlosti su što je moguće bliži fluorescentnoj rasvjeti.

Strukturno, COB LED diode se sastoje od mnogih kristalnih poluvodiča postavljenih na uobičajenu podlogu i obloženih fosforom. Tako je moguće postići visoku svjetlinu zbog ukupnog svjetlosnog toka koji stvara nekoliko izvora svjetlosti koji se nalaze vrlo blizu jedan drugom. Ako je potrebno, ove LED diode se mogu koristiti kao indikatori.

Tokom rada, ovi elementi nužno trebaju odvođenje topline, a uređaji povećane i velike snage opremljeni su radijatorima. U suprotnom, pod utjecajem topline, LED kristali će biti uništeni. Ako se utvrdi da su djelimično uništeni, cijela podloga će se morati zamijeniti. Stoga je preporučljivo unaprijed voditi računa o hlađenju.

Danas su sve popularniji izvori svjetla s filamentnim žarkom, čije LED diode podsjećaju na konvencionalnu nit. Svojstva svjetla ove vrste LED dioda su znatno superiornija u odnosu na bilo koji OWL model. To se postiže velikim brojem kristala postavljenih na staklenu podlogu. Nadalje, cijela struktura je ispunjena fluorescentnim sastavom. Ova tehnologija se zove Chip On Glass, što znači čip na staklu.

Vidljivi čvrsti ugao je 3600, tako da je izlaz svetlosti veći nego kod ravnih matrica. LED lampa od 6W ima istu snagu svetlosti kao i konvencionalna sijalica sa žarnom niti od 60W.

LED parametri

Jedna od glavnih karakteristika LED dioda je radna struja. Činjenica je da ovi elementi mogu raditi samo pri određenoj jakosti struje, što osigurava normalne performanse. Stoga će čak i neznatni višak zadane vrijednosti struje brzo dovesti do kvara LED diode - jednostavno će izgorjeti.

Radna struja je različita za svaki tip izvora svjetlosti. Jače ćelije zahtijevaju odgovarajuću veću struju. Za podešavanje potrebne vrijednosti struje, u svaku LED lampu i svjetiljku ugrađuju se posebni drajveri. Ako se LED dioda spaja odvojeno, potrebno je poznavanje njegovih tehničkih karakteristika kako bi se ograničila struja pomoću željenog drajvera, kondenzatora ili otpornika.

Jednako važan parametar LED dioda je radni napon. Njegova vrijednost ovisi o samim poluvodičima i drugim materijalima koji se koriste u proizvodnji. Dakle, LED diode različitih boja imaju različite radne napone. Odnosno, vrijednost radnog napona može se postaviti bojom određene LED diode.

U većini slučajeva svjetiljke i LED trake napajaju drajveri sa izlaznom konstantnom strujom od 12 V. To jest, u serijskom kolu mogu biti samo 4 LED diode s radnim naponom od 3 V. Ako uključite dodatnu petu LED diodu , takvo kolo neće raditi. Ova karakteristika se naziva i pad napona, koji u ovom slučaju iznosi 3 volta.

Ne smijemo zaboraviti na takav parametar kao što je snaga LED-a. Na njegove performanse utiču dvije prethodne karakteristike - radna struja i pad napona. Velika struja za LED diode velike snage mora biti kombinovana sa visokokvalitetnim sistemom hlađenja. Za to se koriste aluminijski i bakreni radijatori, kao i hladnjaci prisilnog zraka.

Snaga bilo koje LED diode određuje se množenjem vrijednosti napona sa jačinom struje. Prilikom izračunavanja LED sklopa uzimaju se u obzir svi korišteni elementi. Na primjer, ukupna snaga LED diode koja uključuje 100 1 vati kristala bit će 100 vati.

Emituju ga rasvjetne LED diode, ima veću snagu u odnosu na druge izvore - žarulje sa žarnom niti, fluorescentne i druge sijalice iste ili veće snage. Posljedično, oni također imaju veću svjetlosnu efikasnost po vatu snage određene LED diode. Međutim, ovi vrhunski kvaliteti će značajno varirati, ovisno o vrsti i izradi određenog predmeta.

Ugao disperzije nije od male važnosti. Za LED diode je manji nego za druge lampe. Za proširenje se koriste posebne divergentne leće. Ako je potrebno stvoriti uzak ugao raspršenja, konvergentna sočiva se koriste za sužavanje svjetlosnog snopa. Svjetlina LED snopa svjetlosti će biti neujednačena u granicama ugla raspršenja. Sjajni sjaj u centru postepeno se smanjuje kako se svjetlosni tok približava rubovima ovog ugla.

Klasifikacija

Poluprovodnički uređaji koji emituju svjetlost se široko koriste za rasvjetne sisteme i kao indikatori električne struje. Oni se odnose na elektronske uređaje koji rade pod uticajem primenjenog napona.

Budući da je njegova vrijednost beznačajna, takvi izvori se svrstavaju u niskonaponske uređaje i imaju povećan stepen sigurnosti u pogledu djelovanja električne struje na ljudski organizam. Rizik od ozljeda se povećava kada se izvori visokog napona, kao što je kućna mreža, koriste za njihovo osvjetljavanje, što zahtijeva da se u strujno kolo uključe posebna napajanja.

Posebnost dizajna LED-a je veća mehanička čvrstoća kućišta od Ilyichovih i fluorescentnih svjetiljki. Kada se pravilno koriste, rade dugo i pouzdano. Njihov resurs je 100 puta veći od užarenih niti i dostiže sto hiljada sati.

Međutim, ovaj indikator je tipičan za strukture indikatora. Za moćne izvore, povećane struje se koriste za rasvjetu, a vijek trajanja se smanjuje za 2-5 puta.

Konvencionalna indikatorska LED dioda izrađena je u epoksidnom kućištu promjera 5 mm i dva kontaktna voda za spajanje na strujne krugove:. Vizuelno se razlikuju po dužini. Novi uređaj bez presečenih kontakata ima kraću katodu.

Jednostavno pravilo pomaže da zapamtite ovu poziciju: obje riječi počinju slovom "K":

Kada su noge LED diode odsječene, anoda se može odrediti primjenom napona od 1,5 volti na kontakte iz jednostavne baterije tipa prsta: svjetlo se pojavljuje kada se polariteti podudaraju.

Aktivni poluvodički monokristal koji emituje svjetlost ima oblik pravokutnog paralelepipeda. Postavlja se u blizini reflektirajućeg paraboličnog reflektora napravljenog od legure aluminija i montiranog na podlogu s neprovodljivim svojstvima.

Na kraju svjetlosnog prozirnog kućišta od polimernih materijala nalazi se sočivo koje fokusira svjetlosne zrake. On, zajedno sa reflektorom, čini optički sistem koji formira ugao fluksa zračenja. Karakterizira ga shema zračenja LED diode.

Karakterizira odstupanje svjetlosti od geometrijske ose ukupne strukture prema stranama, što dovodi do povećanja raspršenja. Ova pojava nastaje usled pojave manjih tehnoloških kršenja tokom proizvodnje, kao i starenja optičkih materijala tokom rada i nekih drugih faktora.

Na dnu kućišta može se nalaziti aluminijski ili mesingani remen, koji služi kao radijator za odvođenje topline koja nastaje prilikom prolaska električne struje.

Ovaj princip dizajna je široko rasprostranjen. Na njegovoj osnovi nastaju i drugi poluvodički izvori svjetlosti korištenjem drugih oblika strukturnih elemenata.

Principi svetlosne emisije

Poluvodički spoj p-n tipa spojen je na izvor konstantnog napona u skladu s polaritetom terminala.

Unutar kontaktnog sloja tvari p- i n-tipa, pod njegovim djelovanjem, počinje kretanje slobodnih negativno nabijenih elektrona i rupa, koji imaju predznak pozitivnog naboja. Ove čestice su usmjerene prema polovima koji ih privlače.

U prelaznom sloju naelektrisanja se rekombinuju. Elektroni prelaze iz provodnog pojasa u valentni pojas, prevazilazeći Fermijev nivo.

Zbog toga se dio njihove energije oslobađa oslobađanjem svjetlosnih valova različitog spektra i svjetline. Frekvencija talasa i reprodukcija boja zavise od vrste mešanih materijala od kojih je napravljen.

Za emitiranje svjetlosti unutar aktivne zone poluprovodnika moraju biti ispunjena dva uslova:

1. Širina pojasa u aktivnom području treba da bude bliska energiji emitovanih fotona unutar frekvencijskog opsega vidljivog ljudskom oku;

2. Čistoća poluvodičkih kristalnih materijala mora biti visoka, a broj defekata koji utiču na proces rekombinacije mora biti što manji.

Ovaj složeni tehnički problem rješava se na nekoliko načina. Jedan od njih je stvaranje nekoliko slojeva p-n spojeva, kada se formira složena heterostruktura.

Temperaturni efekat

Sa povećanjem naponskog nivoa izvora, jačina struje kroz sloj poluprovodnika raste i sjaj se povećava: povećan broj naelektrisanja po jedinici vremena ulazi u zonu rekombinacije. Istovremeno se zagrijavaju elementi koji nose struju. Njegova vrijednost je kritična za materijal unutrašnjih strujnih vodova i materijal p-n spoja. Previsoka temperatura može ih oštetiti, uništiti.

Unutar LED dioda, energija električne struje se pretvara u svjetlost direktno, bez nepotrebnih procesa: ne kao žarulje sa žarnom niti. U ovom slučaju nastaju minimalni gubici korisne snage, zbog niskog zagrijavanja provodnih elemenata.

Zbog toga se stvara visoka efikasnost ovih izvora. Ali, mogu se koristiti samo tamo gdje je sama konstrukcija zaštićena, blokirana od vanjskog grijanja.

Karakteristike svjetlosnih efekata

Prilikom rekombinacije rupa i elektrona u različitim sastavima supstanci p-n spoja nastaje nejednaka emisija svjetlosti. Uobičajeno je karakterizirati ga parametrom kvantnog prinosa - brojem odabranih svjetlosnih kvanta za jedan rekombinovani par naboja.

Formira se i javlja na dva nivoa LED diode:

1. unutar samog spoja poluprovodnika - unutrašnji;

2. u dizajnu cijele LED diode u cjelini - eksterno.

Na prvom nivou, kvantni prinos pravilno napravljenih monokristala može dostići vrednost blizu 100%. Ali, da bi se osigurao ovaj indikator, potrebno je stvoriti velike struje i snažno uklanjanje topline.

Unutar samog izvora, na drugom nivou, dio svjetlosti se raspršuje i apsorbira od strane konstrukcijskih elemenata, što smanjuje ukupnu efikasnost zračenja. Maksimalna vrijednost kvantnog prinosa je ovdje mnogo manja. Za LED diode koje emituju crveni spektar, ne doseže više od 55%, dok se za plave smanjuje još više - do 35%.

Vrste prikaza boja svjetlosti

Moderne LED diode emituju:

• Bijelo svjetlo.

Žuto-zeleni, žuti i crveni spektar

P-n spoj je baziran na galijum fosfidima i arsenidima. Ova tehnologija je implementirana krajem 60-ih za indikatore elektronskih uređaja i kontrolne table transportne opreme, bilborde.

Što se tiče izlazne svjetlosti, takvi uređaji su odmah pretekli glavne izvore svjetlosti tog vremena - žarulje sa žarnom niti - i nadmašili ih po pouzdanosti, resursima i sigurnosti.

plavi spektar

Emiteri plavog, plavo-zelenog i posebno bijelog spektra dugo vremena nisu bili pogodni za praktičnu primjenu zbog poteškoća u sveobuhvatnom rješavanju dva tehnička problema:

1. ograničena veličina pojasa u kojem se rekombinacija odvija;

2. visoki zahtjevi za sadržajem nečistoća.

Za svaki korak povećanja svjetline plavog spektra, bilo je potrebno povećanje energije fotona zbog širenja pojasnog pojasa.

Problem je riješen uključivanjem silicijum karbida SiC ili nitrida u poluvodičku tvar. Ali, pokazalo se da razvoji prve grupe imaju prenisku efikasnost i mali prinos fotonskog zračenja za jedan rekombinovani par naelektrisanja.

Uključivanje čvrstih rastvora na bazi cink selenida u poluprovodnički prelaz pomoglo je povećanju kvantnog prinosa. Ali takve LED diode imale su povećan električni otpor na spoju. Zbog toga su se pregrijavali i brzo izgorjeli, a dizajni odvođenja topline koji su bili teški za proizvodnju nisu im djelovali efikasno.

Po prvi put je napravljena plava dioda koja emituje svjetlo korištenjem tankih filmova galij nitrida nanesenih na safirnu podlogu.

bijeli spektar

Za njegovo dobijanje koristi se jedna od tri razvijene tehnologije:

1. miješanje boja RGB tehnikom;

2. nanošenje tri sloja crvenog, zelenog i plavog fosfora na ultraljubičastu LED;

3. premazivanje plave LED diode slojevima žuto-zelenog i zeleno-crvenog fosfora.

U prvoj metodi, tri monokristala se postavljaju na jednu matricu odjednom, od kojih svaki emituje svoj vlastiti RGB spektar. Zbog dizajna optičkog sistema zasnovanog na sočivu, ove boje su pomešane i rezultat je totalna bela nijansa.

U alternativnoj metodi, do miješanja boja dolazi zbog uzastopnog izlaganja ultraljubičastom zračenju tri sastavna sloja fosfora.

Karakteristike tehnologija bijelog spektra

RGB tehnika

Omogućava:

koristiti različite kombinacije monokristala u algoritmu upravljanja rasvjetom, povezujući ih jedan po jedan ručno ili automatiziranim programom;

uzrokuju različite nijanse boja koje se mijenjaju tokom vremena;

stvoriti spektakularne rasvjetne komplekse za oglašavanje.

Jednostavan primjer takve implementacije je . Slične algoritme također naširoko koriste dizajneri.

Nedostaci RGB LED dizajna su:

neujednačena boja svjetlosne mrlje u sredini i rubovima;

neravnomjerno zagrijavanje i odvođenje topline sa površine matrice, što dovodi do različitih brzina starenja p-n spojeva, utječe na balans boja, mijenjajući ukupni kvalitet bijelog spektra.

Ovi nedostaci su uzrokovani različitim rasporedom monokristala na osnovnoj površini. Teško ih je ukloniti i prilagoditi. Zahvaljujući ovoj RGB tehnologiji, modeli su među najkompleksnijim i najskupljim razvojima.

Fosforne LED diode

Jednostavniji su u dizajnu, jeftiniji za proizvodnju, ekonomičniji u smislu zračenja po jedinici svjetlosnog toka.

Odlikuju ih nedostaci:

u sloju fosfora se gubi svjetlosna energija, što smanjuje izlaz svjetlosti;

složenost tehnologije nanošenja ravnomjernog sloja fosfora utječe na kvalitetu temperature boje;

Fosfor ima kraći resurs od same LED diode i brže stari tokom rada.

Karakteristike LED dioda različitih dizajna

Modeli s fosforom i RGB-proizvodima kreirani su za različite industrijske i kućne primjene.

Metode ishrane

Indikatorska LED dioda prve masovne proizvodnje trošila je oko 15 mA kada se napajala sa nešto manje od dva volta jednosmjernog napona. Moderni proizvodi imaju poboljšane performanse: do četiri volta i 50 mA.

LED diode za rasvjetu se napajaju istim naponom, ali već troše nekoliko stotina miliampera. Proizvođači sada aktivno razvijaju i dizajniraju uređaje do 1 A.

Kako bi se povećala efikasnost svjetlosnog izlaza, kreiraju se LED moduli koji mogu koristiti sekvencijalno napajanje svakog elementa naponom. U ovom slučaju, njegova vrijednost se povećava na 12 ili 24 volta.

Prilikom dovođenja napona na LED, polaritet se mora uzeti u obzir. Kada se pokvari, struja ne prolazi i neće biti sjaja. Ako se koristi naizmjenični sinusoidni signal, tada se sjaj javlja samo kada prođe pozitivan poluval. Štaviše, njegova snaga se također proporcionalno mijenja prema zakonu pojavljivanja odgovarajuće vrijednosti struje sa polarnim smjerom.

Treba imati na umu da je s obrnutim naponom moguć slom poluvodičkog spoja. Javlja se kada se na jednom kristalu prekorači napon od 5 volti.

Metode kontrole

Za podešavanje svjetline emitirane svjetlosti koristi se jedna od dvije metode kontrole:

1. vrijednost priključnog napona;

Prvi način je jednostavan, ali neefikasan. Kada nivo napona padne ispod određenog praga, LED se može jednostavno ugasiti.

PWM metoda isključuje takav fenomen, ali je mnogo teža u tehničkoj implementaciji. Struja koja prolazi kroz poluvodički spoj jednog kristala ne dovodi se u konstantnom obliku, već u impulsnoj visokoj frekvenciji s vrijednošću od nekoliko stotina do hiljadu herca.

Promjenom širine impulsa i pauza između njih (proces se naziva modulacija), svjetlina sjaja se podešava u širokom rasponu. Formiranje ovih struja kroz monokristale vrši se pomoću posebnih programabilnih upravljačkih jedinica sa složenim algoritmima.

Spektar zračenja

Frekvencija zračenja koje izlazi iz LED diode leži u vrlo uskom području. Naziva se monohromatskim. On se suštinski razlikuje od spektra talasa koji emituju sa Sunca ili užarenih niti konvencionalnih lampi.

Mnogo se raspravlja o efektu takvog osvjetljenja na ljudsko oko. Međutim, rezultati ozbiljnih naučnih analiza ovog pitanja su nam nepoznati.

Proizvodnja

U proizvodnji LED dioda koristi se samo automatska linija u kojoj robotski strojevi rade prema unaprijed osmišljenoj tehnologiji.

Fizički ručni rad osobe potpuno je isključen iz procesa proizvodnje.

Obučeni stručnjaci kontrolišu samo ispravan tok tehnologije.

Analiza kvaliteta proizvoda je takođe uključena u njihove nadležnosti.

ukratko, Dioda koja emituje svetlost(LED) je poluvodički uređaj koji emituje svjetlost kada kroz njega prolazi električna struja. Svjetlost nastaje kada se čestice koje nose struju (poznate kao elektroni i rupe) spoje u poluvodičkom materijalu na p-n spoju.

Budući da se svjetlost stvara u čvrstom poluvodičkom materijalu, LED diode se opisuju kao uređaji u čvrstom stanju. Termin čvrstoća rasvjeta, koji također uključuje organske diode koje emituju svjetlost (OLED), razlikuje ovu tehnologiju rasvjete od drugih izvora svjetlosti kao što su žarulja, halogena i fluorescentna svjetla.

Razne LED boje

Unutar poluvodičkog materijala LED-a, elektroni i rupe su u energetskim pojasevima. Pojasni razmak određuje energiju fotona (svjetlosnih čestica) koje emituje LED.

Energija fotona određuje talasnu dužinu emitovane svetlosti, a samim tim i njenu boju. Različiti poluvodički materijali s različitim razmacima u pojasu proizvode različite boje svjetlosti. Tačna talasna dužina (boja) može se podesiti promjenom sastava svjetlosnog ili aktivnog područja.

LED diode se sastoje od spojeva poluprovodničkih elemenata iz grupe III i V Mendeljejevog periodnog sistema hemijskih elemenata. Primjeri takvih materijala koji se obično koriste u proizvodnji LED dioda su galij arsenid (GaAs) i galijum fosfid (GaP).

Sve do sredine 90-ih LED diode su imale ograničen raspon boja, posebno komercijalne plave i bijele LED diode nisu postojale. Razvoj LED dioda od galijum nitrida (GaN) upotpunio je paletu boja i otvorio mnoge nove uređaje.

Glavni materijali koji se koriste u proizvodnji LED dioda

Glavni poluvodički materijali koji se koriste za proizvodnju LED dioda su:

• InGaN: visoke svjetline plave, zelene i ultraljubičaste LED diode
• AlGaInP: visoke svjetline žute, narandžaste i crvene LED diode
• AlGaAs: crvene i infracrvene LED diode
• GaP: žute i zelene LED diode

Povezivanje LED dioda

Kao što je gore spomenuto, LED diode imaju različite boje i radne napone. Važna karakteristika LED diode je njena nazivna struja. Ovisno o radnom naponu, moramo izbjeći oštećenje LED diode velikom strujom.

U elektroničkim uređajima s naponom napajanja od 5 volti, za većinu LED dioda male snage, u pravilu je dovoljan otpor od oko 220 ohma.

LED diode imaju polaritet. Stoga, da bi LED svjetla, njegova anoda mora biti spojena na plus izvora napajanja, a katoda na minus. Tipično, LED ima dužu anodnu nogu od katodne noge. Osim toga, LED kućište je zakošeno sa katodne strane.

Ne treba da brinete o grešci u polaritetu veze. Ništa se neće dogoditi LED diodi, samo neće svijetliti. Osim u posebnom slučaju kada ste primijenili vrlo visok napon.

Osim jednostavnih LED dioda, postoje i RGB LED diode, koji može prikazati bilo koju boju na osnovu RGB sistema. RGB LED može biti predstavljen kao odvojena tri LED dioda u jednom kućištu: crvena (R), zelena (G), plava (B). Promjenom intenziteta sjaja svakog od njih, možemo dobiti bilo koju boju.

RGB LED diode imaju četiri pina za povezivanje - po jedan za svaku boju (tri pina) i jedan za plus (zajednička anoda) ili minus (zajednička katoda) napajanje.

Ako imate RGB LED sa zajedničkom katodom, dijagram povezivanja će biti sljedeći:

Ovdje vidimo da su tri pina spojena preko otpornika na izvor napajanja ili na mikrokontroler (na primjer, Arduino), a četvrti pin je spojen na minus snage.

Ako imate RGB LED sa zajedničkom anodom, dijagram povezivanja će biti sljedeći:

Imajte na umu da morate spojiti otpore na svaku boju, jer LED diode rade s nižim naponom od izlaza mikrokontrolera. Obično je otpornik od 150-180 oma dovoljan za crvenu LED diodu i 75-100 ohma za zelenu i plavu.

Ako nemate baš ove otpornike, onda koristite veći otpor (to vrijedi u svim slučajevima gdje se otpornik koristi za zaštitu od prenapona - biramo manji napon, u korist štednje LED diode).