Это искусственный источник света, представляющий собой узкую гибкую ленту с проводниками, длиной до 5 м, на которой равноудаленно установлены светодиоды. Светодиоды на ленте разбиты на группы. Каждая группа состоит из нескольких включенных последовательно светодиодов и является законченной схемой, что позволяет разрезать ленту поперек на отрезки любой длины кратной длине одной группы.
Светодиодные ленты
Светодиодные ленты выпускаются монохромные, светящиеся только одним цветом (красным , синим , зеленым , желтым или белым ) и универсальные (R G B ), цвет свечения которых можно изменять самостоятельно с помощью пульта дистанционного управления, включая один из основных цветов или выбирая любой, существующий в природе.
Возможно также включать режим, при котором цвет свечения светодиодной ленты будет плавно меняться во всем диапазоне с заданной скоростью изменения во времени.
R G B светодиодные ленты
По организации излучения света R G B светодиодные ленты бывают трех типов.
У первого типа ленты используются светодиоды LED-R-SMD3528 или LED-R-SMD5050 (красный ), LED-G-SMD3528 или LED-G-SMD5050 (зеленый ) и LED-B-SMD3528 или LED-B-SMD5050 (синий ), припаянные по три штуки рядом повторяющимися триадами по всей длине ленты. Изменение цвета свечения ленты достигается групповым изменением интенсивности свечения светодиодов каждого цвета. Такие светодиодные ленты хорошо подойдут для подсветки интерьера в случаях, когда светодиоды спрятаны от глаз человека. Если светодиоды будут видны, то изменение цвета свечения будет менее эффективным.
R , G и B светодиоды серии SMD3528 имеют размер 3,5×2,8 мм 2 и излучают световой поток от 0,6 до 2,2 люменов, в зависимости от цвета свечения. Светодиоды серии SMD5050 по размеру больше (их размер 5×5 мм 2) и соответственно светят ярче, световой поток составляет в зависимости от цвета свечения от 2 до 8 люменов. Поэтому по размеру припаянных светодиодов на ленте, даже не зная технических характеристик, легко определить какая из них будет светить ярче.
Во втором типе лент применяются R G B светодиоды серии LED-RGB-SMD3528 или LED-RGB-SMD5050. Отличительная особенность этих светодиодов в том, что в одном корпусе смонтированы сразу три светодиода – красный , зеленый и синий . Поэтому световой поток у у них намного меньше и составляет у LED-RGB-SMD3528 всего 0,3-1,6 люменов, у LED-RGB-SMD5050 всего 0,6-2,5 люменов. Но благодаря тому, что излучатели цветов расположены практически в одной точке, достигнута высокая эффективность градации цветов.
Совсем недавно появился новый тип светодиодов WS2812B (имеет четыре вывода) и WS2812S (имеет шесть выводов). По геометрическим размерам и внешнему виду эти светодиоды не отличаются от LED-RGB-SMD5050. Однако благодаря установке в корпусе светодиодов WS2812 ШИМ-контроллера WS2811 появилась возможность каждым из светодиодов, установленных на светодиодной ленте управлять персонально всего по двум проводам.
Таким образом, у дизайнеров появилась возможность изменять цвет свечения любого участка ленты вне зависимости от ее длины по своему усмотрению. Широкое распространение светодиодной ленты, созданной на базе светодиодов WS2812, сдерживается высокой ценой и необходимостью применения дорогостоящего специализированного контроллера. Без подачи с контроллера управляющего сигнала на светодиод WS2812 он светить не будет.
Маркировка светодиодных лент
Маркируются светодиодные ленты всеми производителями, как правило, по единому международному стандарту. Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952.
| Справочная таблица маркировки светодиодных лент | ||||
|---|---|---|---|---|
| Порядковый № буквенной или цифровой последовательности в маркировке | Обозначение в маркировке | Расшифровка обозначения | ||
| 1 (источник света) | LED | Светодиод | ||
| 2 (цвет свечения) | R | Красный | ||
| G | Зеленый | |||
| B | Синий | |||
| RGB | Любой | |||
| CW | Белый | |||
| 3 (вид выводов у чипа) | SMD | Безвыводынй чип для установки непосредственно на печатную плату | ||
| 4 (геометрический размер корпуса источника света) | 5050 | в примере 5 мм×5 мм | ||
| 5 (количество светодиодов на метр длины) | 60 | штуки | ||
| 6 (класс защиты от воздействия внешних факторов) | IP | Класс защиты в маркировке обозначается в соответствии с требованиями стандарта защиты электрооборудования от воздействия внешних факторов IEC-952 | ||
| 7 (первая цифра после IP, защита от проникновения твердых предметов) | ||||
| 0 | Нет защиты | |||
| 1 | От проникновения тел диаметром 50 мм и более | |||
| 2 | От проникновения тел диаметром 12 мм и более, длиной не более 80 мм | |||
| 3 | От проникновения тел диаметром 2,5 мм и более | |||
| 4 | От проникновения тел диаметром 1 мм и более | |||
| 5 | Допускается попадание пыли в количестве, недостаточном для нарушения работоспособности оборудования | |||
| 6 | Попадание пыли не допускается | |||
| 8 (вторая цифра после IP, защита от попадания жидкости внутрь корпуса) | 0 | Нет защиты | ||
| 1 | От вертикально падающих капель воды | |||
| 2 | От капель воды, падающих под углом 15° | |||
| 3 | От капель воды, падающих под углом 60° | |||
| 4 | От воды, разбрызгиваемой под любым углом | |||
| 5 | От струи воды, разбрызгиваемой под любым углом | |||
| 6 | От сильной струи воды (100 л/мин, 100 кПа) | |||
| 7 | От попадания воды при погружении на глубину до 15 см | |||
| 8 | От попадания воды при длительном погружении | |||
Рассмотрим, например, как расшифровывается маркировка светодиодной ленты LED-CW-SMD-5050/60 IP68. LED – светодиодная лента, CW – белого света, SMD – сделана на базе без выводных светодиодов, 5050 – размер корпуса светодиода 50х50 мм 2 , 60 – на одном метре длины ленты установлено 60 светодиодов, IP68 – по степени защищенности лента рассчитана для длительной работы на глубине (например, для подсветки аквариума или бассейна изнутри).
Если в маркировке параметр IP отсутствует, значит светодиодная лента не имеет никакой степени защиты, то есть степень защиты соответствует IP00.
Стойкость светодиодных лент к воздействию влаги
По степени защиты от воздействия влаги светодиодные ленты можно разделить на три категории: влагонезащищенные, влагозащищенные и влагостойкие.
Влагонезащищенные можно применять только в сухих помещениях, где нет высокой влажности. Влагозащищенные предназначены для эксплуатации в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, фасады зданий, где исключено прямое попадание воды на ленту).
Влагостойкие ленты предназначены для работы непосредственно в водной среде, например в аквариуме, их можно разместить для подсветки на дне бассейна.
На фотографии светодиодная лента, полностью герметизированная силиконом, поэтому светодиоды и резисторы надежно защищены от воздействия воды. Влагозащищенные светодиодные ленты можно использовать без ограничений для наружной рекламы, светового украшения улиц и зданий. При выборе влагозащищенной ленты следует учитывать, что часть светового потока при прохождении через слой силикона теряется.
Для уличной декоративной подсветки существуют специальные светодиодные ленты под названием Дюралайт , которые относятся к влагозащищённой категории.
Плотность размещения светодиодов на ленте
Яркость свечения светодиодной ленты зависит не только от типа установленных светодиодов, но и от их количества. За единицу измерения принято считать количество светодиодов, установленных на один метр длины ленты. Чем светодиодов больше, тем, естественно, световой поток будет больше. Обычно количество светодиодов на метр длины ленты лежит для светодиодных лент на 12 В в пределах от 30 до 120 штук. Для светодиодных лент, рассчитанных на питающее напряжение 24 В, число светодиодов может доходить до 240 штук на метр длины, в таких лентах светодиоды размещены параллельно в два ряда.
Но надо учесть, что чем больше светодиодов на метре длины светодиодной ленты, тем мощнее потребуется блок питания и тем дороже обойдется покупка. К выбору этого параметра нужно подходить с позиции «необходимо и достаточно». Например, на метре ленты имеется 30 светодиодов, следовательно, расстояние между ними составляет 3,3 см, что в подавляющем числе случаев вполне достаточно.
Выбор светодиодной ленты по величине светоотдачи
Главной светотехнической характеристикой является интенсивность светового потока, которая выражается в люменах на метр (лм/м). Величина светового потока определяется типом и количеством светодиодов, установленных на одном метре ленты. Зная тип светодиодов и их количество, легко самостоятельно определить световой поток.
Например, на метр светодиодной ленты белого света установлено 30 светодиодов типа LED-CW-SMD3528 (размер 3,5×2,8 мм 2), имеющий световой поток 5 лм каждый. Умножаем 5 лм на 30, получаем 150 лм. Такой световой поток излучает 10-ваттная лампочка накаливания. Если лента сделана на основе 30 светодиодов LED-CW-SMD5050 (размер 5×5 мм 2), имеющих уже световой поток 12 лм, то 12×30=360 лм, что равносильно применению 24-ваттной лампочки накаливания. Опытом применения ламп накаливания обладает каждый, поэтому, воспользовавшись вышеприведенной методикой, легко определиться с типом установленных на ленте светодиодов, их количеством и длиной ленты. А если длина ленты уже определена, то выполнить обратный расчет.
Выполним обратный расчет на конкретном примере. Вам нужно сделать потолочное освещение в комнате размером 5 м×4 м. Периметр комнаты такого размера составит 5+4+5+4=18 метров. Вы хотите создать мягкое и не очень яркое освещение. Если использовать лампы накаливания, то суммарная их мощность должна будет составлять порядка 200 ватт, световой поток от которой составит 3000 лм (15 лм×200). Длина ленты должна быть равна длине периметра комнаты, то есть 18 метров. Для определения светового потока, который должен излучать один метр светодиодной ленты, нужно разделить 3000 лм на 18 метров. Получается 166 лм/м. Для нашего случая подойдет лента с 30 светодиодами LED-CW-SMD3528 на метр длины. Расчет делался без учета потерь на отражение от потолка, а они составляют не менее 50%. Следовательно, для гарантированной освещенности комнаты нужно выбрать ленту с большим в два раза световым потоком. Есть два варианта, либо взять ленту с 30 светодиодами LED-CW-SMD5050, или LED-CW-SMD3528, но уже в количестве 60 шт. на метре. Первый вариант предпочтительнее, так как обеспечит гарантированный запас.
Для R G B и монохромных светодиодных лент расчет выполняется точно так же, как и для лент белого свечения.
На светодиодных лентах не всегда нанесена маркировка, что затрудняет расчеты. Но узнать технические параметры светодиодной ленты очень просто, если воспользоваться данными, приведенными в справочной таблице. В современных светодиодных лентах, как правило, применяются три типа светодиодов: SMD3014 (сверхяркие) размером 3,0 мм×1,4 мм, SMD3528 размером 2,8 мм×3,5 мм и SMD5050 размером 5,0 мм×5,0 мм. Поэтому по размеру светодиодов можно определить, какой тип светодиодов запаян на ленте. Посчитав количество светодиодов на метре длины, по приведенной ниже справочной таблице можно получить данные о технических характеристиках светодиодной ленты.
Таблица основных характеристик светодиодных лент
на напряжение 12 В
С помощью таблицы несложно подобрать тип и длину светодиодной ленты – аналога лампочкам накаливания. Например, чтобы заменить одну лампочку накаливания мощностью 80 Вт светодиодной лентой, нужно взять 8 метров SMD3528 (30) или два метра светодиодной ленты SMD3528 (120) или SMD5050(60).
| Основные технические характеристики светодиодных лент на напряжение 12 В | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиода | Размер светодиода, мм 2 | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт. | Потребляемая мощность одного метра длины светодиодной ленты, ватт | Световой поток метра длины светодиодной ленты, лм | Эквивалентная мощность лампы накаливания, ватт |
| SMD3014 сверхяркие | 3,0×1,4 | 60 | 6,0 | 600 | 40 |
| 120 | 12,0 | 1200 | 80 | ||
| 240 | 24,0 | 2400 | 160 | ||
| SMD3528 | 3,5×2,8 | 30 | 2,4 | 150 | 10 |
| 60 | 4,8 | 300 | 20 | ||
| 120 | 9,6 | 600 | 40 | SMD5050 | 5,0×5,0 | 30 | 7,2 | 360 | 24 |
| 60 | 14,4 | 720 | 48 |
Как подключить светодиодную ленту к электросети
Подключение светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля
Светодиодные ленты идеально подходят для непосредственного подключения к бортовой сети автомобиля. Главное, чтобы лента соответствовала по напряжению питания напряжению бортовой сети автомобиля. Для легковых автомобилей нужно выбирать влагозащищенную ленту, рассчитанную на напряжение питания 12 В, для грузовых – на 24 В.
На какое напряжение установлен в автомобиле аккумулятор, на такое напряжение и нужно брать ленту. При подключении светодиодной ленты к бортовой сети автомобиля необходимо соблюдать полярность, на ленте нанесены обозначения «+» и «–». Если полярность попутать, то ничего плохого не произойдет, просто светодиоды не будут светиться.
Подключение светодиодной ленты к бытовой электросети 220 В
В отличие от электрических ламп, светодиодные ленты нельзя подключать непосредственно в бытовую электрическую сеть 220 В. Для них нужно питающее напряжение постоянного тока величиной 12 В или 24 В. На ленте напряжение питания указано по всей ее длине. Для получения необходимого напряжения применяют преобразователи напряжения.
Пока нет устоявшейся терминологии, их называют по-разному: драйверы, адаптеры, преобразователи, блоки питания, источники питания. Всеми этими словами называют одно устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока требуемой величины, для лент в зависимости от типа, 12 В (используется часто) или 24 В (применяется редко, как правило, в RGB лентах).
Для выбора блока питания для светодиодной ленты важна не только величина постоянного напряжения на выходе, а и величина тока, которую он сможет выдать в нагрузку. Для выбора подходящего блока питания для конкретного случая нужно узнать суммарную величину тока, которую будут потреблять все установленные светодиодные ленты.
Пример расчета блока питания для светодиодной ленты
Для примера, подберем блок питания (БП) для светодиодной ленты, которую мы выше выбрали для подсветки потолка. Обычно потребляемый ток метра ленты указывается в сопроводительной документации, но если таковой нет, то несложно расчет выполнить самостоятельно. Достаточно количество установленных светодиодов умножить на ток потребления каждого из них.
Мы выбрали светодиодную ленту с установленными светодиодами типа LED-CW-SMD5050, длина ленты 18 метров, и на метр длины по 30 светодиодов. Общее количество светодиодов получается 18×30=540 шт. Один светодиод LED-CW-SMD5050 (по справочной таблице) потребляет ток 0,02 А, следовательно суммарный ток потребления всей подсветки составит: 540×0,02 А = 10,8 А.
Но мы не учли, что светодиоды при напряжении питания ленты 12 В подключаются по три последовательно через резисторы, следовательно расчетный ток нужно уменьшить в три раза: 10,8 А / 3 = 3,6 А. Но в одном корпусе светодиода LED-CW-SMD5050 находится три элементарных светодиода, поэтому полученный ток нужно умножить на 3. То есть результирующий ток составит 10,8 А. В результате расчета определено, что потребуется блок питания напряжением 12 В с током допустимой нагрузки до 10,8 А.
Для расчета мощности требуемого БП нужно умножить напряжение на ток: 12 В×10,8 А = 130 Вт, получилось, что нужен БП мощностью 130 Вт. Для надежной работы БП необходим 20% запас по мощности. В результате потребуется блок питания мощностью 156 Вт. Практически можно использовать любой блок питания, который удовлетворяет необходимым требованиям.
Устройство и монтаж светодиодной ленты
На гибкой пластиковой ленте длиной до 5 м находятся тонкие медные токопроводящие дорожки требуемой конфигурации. К дорожкам припаиваются припоем светодиоды типа SMD3528 или SMD5050 и токоограничивающие SMD резисторы типа Р1–12 мощностью 0,125 Вт. Обратите внимание, что в обозначении светодиода заложен его размер, например SMD5050 имеет размер 5,0 мм×5,0 мм. При питающем напряжении 12 В устанавливается три последовательно соединенных светодиода и один или несколько токоограничивающих резисторов. Количество резисторов определяется в зависимости от величины рассеиваемой на них мощности. Резистор можно ставить в любом месте схемы, на схеме он стоит со стороны подвода плюса, можно установить его и со стороны минуса или между любыми светодиодами.
Электрическая принципиальная и монтажная схема
сегмента светодиодной ленты
Маркировка резисторов
На резисторе нанесена маркировка в виде числа 151. Это означает, что номинал резистора составляет 150 Ом. Расшифровать маркировку просто. Она обозначается трехзначным числом. Последняя цифра в числе говорит, сколько нулей нужно приписать к первым двум цифрам. Например, на резисторе нанесена маркировка 153, значит нужно к 15 приписать 3 нуля, получим 15000 Ом.
Для наглядности привел ниже эклектической схемы электромонтажную. Полная схема светодиодной ленты представляет собой многочисленное количество таких схем, соединенных параллельно. При питающем напряжении 24 В количество последовательно включенных светодиодов в схеме может доходить до 10 штук. Обратите внимание на маркировку светодиодов, со стороны подключения к катоду (минусу), угол корпуса светодиода имеет срез. На фото нижний правый угол.
Соединение и крепление светодиодных лент
На сторону ленты, противоположную светодиодам, нанесен липкий слой, защищенный пленкой. Для того, чтобы ленту закрепить на поверхности, достаточно удалить защитную пленку и приложить липкой стороной на место установки. При организации подсветки с помощью светодиодных лент, часто длина в 5 метров является избыточной, поэтому предусмотрена возможность разрезать ленту на отрезки. Места, где можно ленту разрезать, обозначены изображением условных ножниц и линией разреза. Шаг разрезки светодиодной ленты на отрезки задают количество последовательно включенных светодиодов. Рядом с линией разреза с двух сторон имеются контактные площадки, позволяющие припаивать к ним провода в случае сращивания отрезков ленты между собой. Паять нужно очень аккуратно маломощным паяльником.
Рядом с контактными площадками нанесена маркировка полярности подключения и величина напряжения питания. Существуют специальные клипсы, позволяющие соединять между собой светодиодные ленты без пайки.
К одному из концов светодиодной ленты обычно уже припаяны проводники для подключения к блоку питания. Для подключения монохромных лент требуется два провода, для RGB лент - четыре провода: черный (общий подключается к положительной клемме) и три цветных. Длина проводов составляет не более полуметра, и если блок питания невозможно установить рядом со светодиодной лентой, то проводники придется нарастить до нужной длины.
Светодиодные ленты незаменимы, когда нужно обеспечить освещение или подсветку на большой длине. Разрезать на части можно только светодиодные ленты, не защищенные от влаги, то есть только те, которые предназначены для эксплуатации в помещениях. Влагозащищенные и влагостойкие светодиодные ленты без последующей герметизации разрезать недопустимо.
Для устранения этого недостатка созданы светодиодные модули, позволяющие осуществлять подсветку интерьера и световую рекламу легко, быстро и надежно. Область применения светодиодных модулей на практике ограничена только фантазией человека. Особенно удобны модули для подсветки в автомобиле. Достаточно подключить через предохранитель к бортовой сети и приклеить или закрепить саморезами модуль внутри салона автомобиля или с наружной его стороны.
Конструкция светодиодных модулей представляет собой неглубокую кроватку из пластмассы или металла, в которой установлена печатная плата со светодиодами. Сверху плата залита прозрачным силиконом. Таким образом, обеспечивается защита от воздействия влаги и брызг воды. Светодиоды подключены по такой же схеме, как и в светодиодной ленте, приведенной выше.
На внешней стороне дна кроватки имеется липкий слой, открыв который удалением защитной пленки, модуль можно фиксировать на любой плоской поверхности. Предусмотрена возможность крепления за проушины модулей с помощью саморезов. Все светотехнические и электрические расчеты, приведенные выше на странице для светодиодной ленты, справедливы и для светодиодных модулей.
Прямоугольные светодиодные модули продаются в виде блоков, на фото блок из 20 модулей.
Модули легко отделяются от блока по одному или группами. Электрически все модули уже соединены между собой. Достаточно подать питание на любой крайний из них и засветятся светодиоды на всех модулях. Блоки можно наращивать в любом количестве, соединяя их параллельно.
О выборе сечения провода для подключения LED ленты
Светодиодная лента потребляет небольшую мощность, и потребляемый ток при длине ленты в один метр, даже самой яркой SMD5050 (60), составляет не более 1,2 А. Поэтому о сечении провода при подключении такого отрезка ленты можно не задумываться, подойдет практически любой имеющийся под рукой многожильный провод.
А вот при подключении ленты длиной 18 метров типа LED-CW-SMD5050(30), которую мы подобрали для подсветки потолка комнаты выше, следует уже задуматься серьезно, как ток суммарный ток потребления составит 10,8 А. К сожалению, нигде не нашел, какой ток допустим по медной дорожке самой ленты. Но, зная потребляемую мощность одного метра светодиодной ленты и напряжение питания, рассчитал величину тока, который будут потреблять светодиодные ленты разной длины популярных типов, и свел результаты в таблицу.
| Справочная таблица потребления тока светодиодными лентами на напряжение 12 В | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Тип светодиодной ленты | Количество светодиодов на один метр длины светодиодной ленты, шт | Потребляемый ток (А), отрезка светодиодной ленты длиной: | ||||
| 1 м | 2 м | 3 м | 4 м | 5 м | ||
| SMD3014 | 60 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
| 120 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | |
| 240 | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 | |
| SMD3528 | 30 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| 60 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2,0 | |
| 120 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | 4,0 | |
| SMD5050 | 30 | 0,6 | 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3,0 |
| 60 | 1,2 | 2,4 | 3,6 | 4,8 | 6,0 | |
Так как светодиодные ленты выпускаются максимальной длиной до 5 метров, то производителем должно быть обеспечено необходимое сечение дорожек, выдерживающее ток потребления светодиодной лентой, и можно брать его величину за основу для разработки электромонтажной схемы подключения светодиодной ленты к источнику питания.
Исходя из экономических соображений, запас дорожек по току нагрузки не превышает 20%. Следовательно, подключать все четыре наши отрезка ленты последовательно, спаивая конец одного отрезка перемычками с началом следующей светодиодной ленты, не допустимо, так как по проводникам ленты, подключенной непосредственно к блоку питания, потечет ток, троекратно превышающий допустимый.
Это приведет к перегреву первой ленты, что чревато выходом ее из строя, и слабому свечению включенных за ней. Поэтому необходимо двойным проводом с сечением жилы не менее 0,5 мм 2 подключать каждую ленту по отдельности непосредственно к выходу блока питания. Ниже приведена типовая схема подключения светодиодных лент к источнику питания при организации освещения помещения установкой светодиодных лент вдоль углов потолка за карнизами.
Так как один блок питания рассчитан на ток потребления 6 А, то пришлось применить два одинаковых блока, запитав каждым по половине длины подсветки. Выключателем подключаются оба блока одновременно. Если применить двойной выключатель, то можно будет включать ленты участками. При подключении к блоку питания параллельных участков ленты, можно будет включать их по отдельности или все одновременно, меняя световой дизайн. RGB ленты подключаются по точно такой же монтажной схеме. Только вместо двух проводов прокладываются 4. Один общий и по одному на каждый цвет.
Если устанавливается один мощный блок питания в значительном удалении от лент, то целесообразно от блока питания протянуть пару толстых проводов к светодиодным лентам. Подобрать необходимое сечение провода для заданного тока можно по таблице . Например, для нашего случая при токе 10,8 А понадобится провод диаметром жилы 1,6 мм (сечением 2,0 мм 2). Поставить распределительную коробку и уже в ней тонкими проводами подключить ленты через клеммную колодку или пайкой к приходящему проводу от блока питания. В каждом конкретном случае нужно принимать индивидуальное решение, исходя из граничных условий.
Мощные блоки питания обычно имеют большие габариты, и зачастую целесообразнее применить несколько менее мощных блоков, размещая их в непосредственной близости со светодиодными лентами.
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.
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 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.
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.
Если вы решили украсить свой автомобиль таким необычным образом. Смотрится это очень эффектно и красиво. В общем не пожалеете, а мы вам поможем реализовать это, предоставив пошаговую инструкцию. Единственное правило которое стоит следовать, во избежание вашего задержания со стороны дорожными инспекторами. Передний шильдик не в коем случае нельзя делать красного цвета, это нарушение ГОСТа, поэтому можете понести заслуженное наказание.
Итак, в нашем случае будет реализована подсветка в заднем значке, поэтому будем делать подсветку красного цвета, аккуратно снимаем шильдик.
В большинстве случаев шильдики крепятся на клей и пластмассовые защелки, если с защелками все просто, то для снятия клея предстоит немного разогреть значок и с помощью лески отсоединить его от корпуса.
Для подсветки будем использовать светодиодную ленту с питающим напряжением в 12 В. Можно конечно взять и обычные точечные светодиоды, но это значительно нагромождает схему, плюс необходимо будет навешивать резисторы для ограничения тока. Что значительно увеличивает размеры конструкции.
Для эффективности подсветки нужно сделать отверстия в самом знаке, в данном случае в буквах, а также сделать перфорацию под установку светодиодной ленты.
Понятно, что автомобиль - это агрессивная среда для всякой электроники, поэтому светодиодную ленту обязательно надо защитить от воздействия влаги и вибрации, для этого заливаем всю конструкцию клеем, компаундом или герметиком. Делаем все максимально аккуратно, от этого будет зависеть будущий внешний вид вашего значка.
Для установки светодиодной ленты изготавливаем шаблон, на приведенной ниже фотографии он выполнен из оргстекла. На кусок оргстекла накладываем значок и обводим шаблон, если нет специнструментов, это можно сделать обычным канцелярским ножом.
В месте установки ленты необходимо сделать углубление, как на фото. И высверлить отверстия для проводов и выводов ленты.
Устанавливаем светодиодную ленту, делаем монтаж и для дополнительной защиты заливаем все герметиком или клеем. Итак, остался последний штрих, крепим шаблон к значку, делаем раскраску шаблона для отражения света в красный цвет и устанавливаем шильдик на место, разводим провода, готово!
И ещё хочу отметить один момент, в первую очередь касается автомобилей Nissan, если у вас возникли проблемы с коробкой передач, то есть отличный автосервис где специалисты своего дела, отремонтируют вашу АКПП.
Со времен изобретения электрического освещения учеными создавались все более экономичные источники. Но настоящим прорывом в этой области стало изобретение светодиодов, которые не уступают по силе светового потока предшественникам, однако расходуют во много раз меньше электроэнергии. Их созданию, начиная от первого индикаторного элемента и заканчивая ярчайшим на сегодня диодом «Cree», предшествовало огромное количество работы. Сегодня мы попробуем разобрать различные характеристики светодиодов, узнаем, как эволюционировали эти элементы и как их классифицируют.
Читайте в статье:
Принцип работы и устройство световых диодов
Светодиоды отличает от привычных осветительных приборов отсутствие в нем нити накала, хрупкой колбы и газа в ней. Это принципиально отличный от них элемент. Говоря научным языком, свечение создается за счет наличия в нем материалов р- и n-типа. Первые накапливают положительный заряд, а вторые – отрицательный. Материалы р-типа накапливают в себе электроны, в то время, как в n-типе образуются дырки (места, где электроны отсутствуют). В момент появления на контактах электрического заряда они устремляются к р-n-переходу, где каждый электрон инжектируется именно в р-тип. Со стороны обратного, отрицательного контакта n-типа в результате подобного движения и возникает свечение. Оно обусловлено выделением фотонов. При этом не все фотоны излучают видимый человеческим глазом свет. Сила, которая заставляет двигаться электроны, называется током светодиода.
Эта информация ни к чему обычному обывателю. Достаточно знать, что светодиод имеет прочный корпус и контакты, которых может быть от 2-х до 4-х, а также то, что каждый светодиод имеет свое номинальное напряжение, необходимое для свечения.
Полезно знать! Подключение производится всегда в одинаковом порядке. Это значит, что если к контакту «-» на элементе подключить «+», то свечения не будет – материалы р-типа просто не смогут зарядиться, а значит не будет и движения к переходу.
Классификация светодиодов по их области применения
Такие элементы могут быть индикаторными и осветительными. Первые были изобретены раньше вторых, при этом они уже давно используются в радиоэлектронике. А вот с появлением первого осветительного светодиода начался настоящий прорыв в электротехнике. Спрос на осветительные приборы подобного типа неуклонно растет. Но и прогресс не стоит на месте – изобретаются и внедряются в производство все новые виды, которые становятся все ярче, не потребляя при этом больше энергии. Разберем более подробно, какими бывают светодиоды.
Индикаторные светодиоды: немного истории
Первый такой светодиод красного цвета был создан в середине ХХ века. Хотя он имел низкую энергоэффективность и излучал тусклое свечение, направление оказалось перспективным и разработки в этой обрасти продолжились. В 70-х годах появляются зеленые и желтые элементы, а работы по их усовершенствованию не прекращаются. К 90-му году сила их светового потока достигает 1 Люмена.
1993 год ознаменован появлением в Японии первого синего светодиода, который был намного ярче предшественников. Это означало, что теперь, совмещая три цвета (которые и составляют все оттенки радуги), можно получить любой. В начале 2000-х сила светового потока уже достигает 100 Люмен. В наше время светодиоды не перестают совершенствоваться, наращивая яркость без увеличения потребляемой мощности.
Использование светодиодов в бытовом и промышленном освещении
Сейчас подобные элементы используются во всех отраслях, будь то машино- или автомобилестроение, освещение производственных цехов, улиц или квартир. Если взять последние разработки, то можно сказать, что даже характеристики светодиодов для фонариков порой не уступают старым галогеновым лампам на 220 В. Попробуем привести один пример. Если взять характеристики светодиода 3 Вт, то они будут сопоставимы с данными лампы накаливания с потреблением 20-25 Вт. Получается экономия электроэнергии почти в 10 раз, что при ежедневном постоянном использовании в квартире дает весьма существенную выгоду.
Чем хороши светодиоды и есть ли в них минусы
О положительных качествах световых диодов можно сказать многое. Основными из них можно назвать:
Что же касается отрицательных сторон, то их всего две:
- Работают только с постоянным напряжением;
- Вытекает из первого – высокая стоимость ламп на их основе по причине необходимости использования (электронного стабилизирующего блока).
Каковы основные характеристики светодиодов?
При выборе таких элементов для той или иной цели, каждый обращает внимание на их технические данные. Основное, на что следует обратить внимание, приобретая приборы на их основе:
- ток потребления;
- номинальное напряжение;
- потребляемая мощность;
- температура цвета;
- сила светового потока.
Это то, что мы можем увидеть на маркировке . На самом же деле, характеристик намного больше. О них сейчас и поговорим.
Ток потребления светодиода – что это такое
Ток потребления светодиода равен 0.02 А. Но это относится лишь к элементам с одним кристаллом. Существуют и более мощные световые диоды, в составе которых может быть 2, 3 и даже 4 кристалла. В этом случае ток потребления будет увеличиваться, кратно числу чипов. Именно этот параметр и диктует необходимость подбора резистора, который впаивается на вводе. В этом случае сопротивление светодиода не дает высокому току мгновенно сжечь LED элемент. Это может произойти по причине высокого тока сети.
Номинальное напряжение
Напряжение светодиода имеет прямую зависимость от его цвета. Это происходит по причине разности материалов для их изготовления. Рассмотрим эту зависимость.
| Цвет светодиода | Материал | Прямое напряжение при 20 мА | |
|---|---|---|---|
| Типовое значение (В) | Диапазон (В) |
||
| ИК | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| Красный | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Оранжевый | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Желтый | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Зеленый | GaP, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Голубой | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| Белый | Синий/УФ диод с люминофором | 3,6 | 2,7-4,3 |
Сопротивление световых диодов
Сам по себе один и тот же светодиод может иметь различное сопротивление. Меняется оно в зависимости от включения в цепь. В одну сторону – около 1 кОм, в другую – несколько МОм. Но здесь есть свой нюанс. Сопротивление светодиода нелинейно. Это значит, что оно может изменяться в зависимости от подаваемого на него напряжения. Чем выше напряжение, тем ниже будет сопротивление.
Светоотдача и угол свечения
Угол светового потока светодиодов может различаться, в зависимости от их формы и материала изготовления. Он не может превышать 120 0 . По этой причине, если требуется большее рассеивание, применяют специальные отражатели и линзы. Это качество «направленного света» и способствует наибольшей силе светового потока, которая может достигать 300-350 Лм у одного светодиода на 3 Вт.
Мощность светодиодных ламп
Мощность светодиода – величина сугубо индивидуальная. Она может варьироваться в диапазоне от 0.5 до 3 Вт. Определить ее можно по закону Ома P = I × U , где I – сила тока, а U – напряжение светодиода.
Мощность – довольно важный показатель. Особенно когда необходимо рассчитать какой необходим для того или иного количества элементов.
Цветовая температура
Этот параметр схож с другими лампами. Наиболее приближены то температурному спектру к светодиодным люминесцентные лампы. Измеряется цветовая температура в К (Кельвин). Свечение может быть теплым (2700-3000К), нейтральным (3500-4000К) или холодным (5700-7000К). На самом деле оттенков много больше, здесь указаны основные.
Размер чипа LED элемента
Этот параметр самостоятельно измерить при покупке не удастся и сейчас уважаемому читателю станет понятно почему. Самые распространенные размеры – это 45х45 mil и 30х30 mil (соответствуют 1 Вт), 24х40 mil (0.75 Вт) и 24х24 mil (0.5 Вт). Если перевести в более привычную систему измерений, то 30х30 mil будут равны 0.762х0.762мм.
Чипов (кристаллов) в одном светодиоде может быть много. Если элемент не имеет слоя люминофора (RGB – цветной), то количество кристаллов можно подсчитать.
Важно! Не стоит приобретать очень дешевые светодиоды китайского производства. Они могут оказаться не только низкого качества, но и характеристики их чаще всего завышены.
Что такое SMD светодиоды: их характеристики и отличие от обычных
Четкая расшифровка этой аббревиатуры выглядит как Surface Mount Devices, что в буквальном переводе означает «монтируемый на поверхности». Чтобы было понятнее, можно вспомнить, что обычные световые диоды цилиндрической формы на ножках утапливаются ими в плату и припаиваются с другой стороны. В отличие от них SMD-компоненты фиксируются лапками с той же стороны, где находятся и сами. Такой монтаж дает возможность создания двусторонних печатных плат.
Такие светодиоды намного ярче и компактнее обычных и являются элементами нового поколения. Их габариты указываются в маркировке. Но не стоит путать размер SMD светодиода и кристалла (чипа) которых в составе компонента может быть множество. Разберем несколько таких световых диодов.
Параметры LED SMD2835: размеры и характеристики
Многие начинающие мастера путают маркировку SMD2835 с SMD3528. С одной стороны они должны быть одинаковы, ведь маркировка указывает, что эти светодиоды имеют размер 2.8х3.5 мм и 3.5 на 2.8 мм, что одно и то же. Однако это заблуждение. Технические характеристики светодиода SMD2835 намного выше, при этом он имеет толщину всего 0.7 мм против 2 мм у SMD3528. Рассмотрим данные SMD2835 с различной мощностью:
| Параметр | Китайский 2835 | 2835 0,2W | 2835 0,5W | 2835 1W |
|---|---|---|---|---|
| Сила светового потока, Лм | 8 | 20 | 50 | 100 |
| Потребляемая мощность, Вт | 0,09 | 0,2 | 0,5 | 1 |
| Температура, в градусах С | +60 | +80 | +80 | +110 |
| Ток потребления, мА | 25 | 60 | 150 | 300 |
| Напряжение, В | 3,2 | |||
Как можно понять, технические характеристики SMD2835 могут быть довольно разнообразны. Все зависит от количества и качества кристаллов.
Характеристики светодиода 5050: более габаритный SMD-компонент
Довольно удивительно, что при больших габаритах этот светодиод имеет меньшую силу светового потока, чем предыдущий вариант – всего 18-20 Лм. Причиной этому малое количество кристаллов – обычно их всего два. Наиболее распространенное применение такие элементы нашли в светодиодных лентах. Плотность из в полосе обычно составляет 60 шт/м, что в общей сложности дает около 900 Лм/м. Достоинство их в этом случае в том, что лента дает равномерный спокойный свет. При этом угол ее освещения максимальный и равен 120 0 .
Выпускаются такие элементы с белым свечением (холодного или теплого оттенка), одноцветными (красный, синий или зеленый), трехцветными (RGB), а так же четырехцветными (RGBW).
Характеристики светодиодов SMD5730
По сравнению с этим компонентом, предыдущие уже считаются устаревшими. Их уже можно назвать даже сверх яркими светодиодами. 3 вольта, которые питают и 5050, и 2835 выдают здесь до 50 Лм при 0.5 Вт. Технические характеристики SMD5730 на порядок выше, а значит их необходимо рассмотреть.
И все-таки это не самый яркий из SMD-компонентов светодиод. Сравнительно недавно на российском рынке появились элементы, которые в прямом смысле «заткнули за пояс» все остальные. О них сейчас и пойдет речь.
Светодиоды «Cree»: характеристики и технические данные
На сегодняшний день аналогов продукции фирмы Cree не существует. Характеристики сверх ярких светодиодов их производства действительно поражают. Если предыдущие элементы могли похвастаться силой светового потока лишь в 50 Лм с одного кристалла, то, к примеру, характеристики светодиода XHP35 от «Cree» говорят о 1300-1500 Лм так же от одного чипа. Но и мощность их больше – она составляет 13 Вт.
Если обобщить характеристики различных модификаций и моделей светодиодов этой марки, то можно увидеть следующее:
Сила светового потока SMD LED «Cree» называется бином, который в обязательном порядке проставляется на упаковке. В последнее время появилось очень много подделок под эту марку, в основном китайского производства. При покупке их сложно отличить, а вот уже через месяц использования их свет тускнеет и они перестают отличаться от других. При довольно высокой стоимости такое приобретение станет довольно неприятным сюрпризом.
Предлагаем Вам небольшое видео на эту тему:
Проверка светодиода мультиметром – как ее выполнить
Самым простым и доступным способом является «прозвонка». На мультиметрах есть отдельное положение переключателя, специально для диодов. Переключив прибор в нужную позицию, прикасаемся щупами к ножкам светодиода. Если на дисплее высветилась цифра «1», следует поменять полярность. В этом положении зуммер мультиметра должен издавать звуковой сигнал, а светодиод светиться. Если подобного не произошло, значит, он вышел из строя. Если же световой диод исправен, но при впайке его в схему не работает, этому может быть две причины – неправильное его расположение или выход из строя резистора (у современных SMD-компонентов он уже встроен, что будет ясно в процессе «прозвонки»).
Цветовая маркировка световых диодов
Общепринятой мировой маркировки подобных изделий не существует, каждый производитель обозначает цвет так, как ему это удобно. В России применяют цветовую маркировку светодиодов, но ею мало кто пользуется, потому, как список элементов с буквенными обозначениями довольно внушителен и запоминать его вряд ли кому-то захочется. Наиболее распространенно буквенное обозначение, которое многие и считают общепринятым. Но такая маркировка чаще встречается не на мощных элементах, а на светодиодных лентах.
Расшифровка кода маркировки светодиодной ленты
Для того, чтобы понять, как маркируется лента, нужно обратить внимание на таблицу:
| Позиция в коде | Назначение | Обозначения | Расшифровка обозначения |
|---|---|---|---|
| 1 | Источник света | LED | Светодиод |
| 2 | Цвет свечения | R | Красный |
| G | Зеленый | ||
| B | Синий | ||
| RGB | Любой | ||
| CW | Белый | ||
| 3 | Способ монтажа | SMD | Surface Mounted Device (Устройство, монтируемое на поверхность) |
| 4 | Размер чипа | 3028 | 3,0 х 2,8 мм |
| 3528 | 3,5 х 2,8 мм | ||
| 2835 | 2,8 х 3,5 мм | ||
| 5050 | 5,0 х 5,0 мм | ||
| 5 | Количество светодиодов на метр длины | 30 | |
| 60 | |||
| 120 | |||
| 6 | Степень защиты: | IP | International Protection |
| 7 | От проникновения твердых предметов | 0-6 | Согласно ГОСТ 14254-96 (стандарт МЭК 529-89) «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)» |
| 8 | От проникновения жидкости | 0-6 |
Для примера возьмем конкретную маркировку LED CW SMD5050/60 IP68. Из нее можно понять, что перед нами светодиодная лента белого цвета для поверхностного монтажа. Элементы, установленные на ней, имеют размер 5х5мм, в количестве 60 шт/м. Степень защиты позволяет ей длительное время работать под водой.
Что можно сделать из светодиодов своими руками?
Это вопрос очень интересный. И если отвечать на него развернуто, то на это уйдет очень много времени. Наиболее частое применение световых диодов – это подсветка подвесных и натяжных потолков, рабочей зоны на кухне или даже клавиатуры компьютера.
Мнение эксперта
Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО "АСП Северо-Запад"
Спросить у специалиста“Для работы таких элементов необходим стабилизатор питания или контроллер. Его можно взять даже со старой китайской гирлянды. Многие «умельцы» пишут, что достаточно обычного понижающего трансформатора, но это не так. В этом случае диоды будут моргать.”
Стабилизатор тока – какую функцию он выполняет
Стабилизатор для светодиодов – это источник питания, который понижает напряжение и выравнивает ток. Другими словами, создает условия для нормальной работы элементов. При этом он защищает от повышения или падения напряжения на светодиодах. Существуют стабилизаторы, которые могут не только регулировать напряжение, обеспечивая плавное затухание световых элементов, но и управлять режимами цвета или мерцания. Они называются контроллерами. Подобные устройства можно увидеть на гирляндах. Так же они продаются в магазинах электротехники для коммутации с RGB-лентами. Такие контроллеры оснащаются пультами дистанционного управления.
Схема такого устройства не сложна, и при желании простейший стабилизатор можно изготовить и своими руками. Для этого понадобятся лишь небольшие знания в радиоэлектронике и умение держать в руках паяльник.
Дневные ходовые огни на автомобиль
Применение световых диодов в автомобильной промышленности довольно распространено. К примеру, ДХО изготавливаются исключительно с их помощью. Но если авто не оснащено ходовыми огнями, то их приобретение может ударить по карману. Многие автолюбители обходятся дешевой светодиодной лентой, но это не очень удачная мысль. Особенно, если сила ее светового потока невелика. Неплохим выходом может стать приобретение самоклеящейся ленты на диодах «Cree».
Вполне можно сделать ДХО и при помощи уже вышедших из строя, поместив внутрь старых корпусов новые, мощные диоды.
Важно! Дневные ходовые огни созданы именно для того, чтобы авто было заметно днем, а не ночью. Нет смысла проверять, как они будут светить, в темное время суток. ДХО должны быть заметны при свете солнца.
Мигающие светодиоды – для чего это нужно?
Неплохим вариантом использования подобных элементов станет рекламное табло. Но если оно будет статично светиться, то это не привлечет должного внимания. Основной задачей является сборка и спайка щита – для этого нужны некоторые навыки, приобрести которые несложно. После сборки можно вмонтировать контроллер от той же гирлянды. В результате получается мигающая реклама, которая явно привлечет внимание.
Цветомузыка на световых диодах – сложно ли ее сделать
Это работа уже не для новичков. Для того, чтобы собрать полноценную цветомузыку своими руками нужен не только точный расчет элементов, но и знания радиоэлектроники. Но все же простейший ее вариант вполне по силам каждому.
В магазинах радиоэлектроники всегда можно найти датчик звука, да и во многих современных выключателях он есть (свет по хлопку). Если у Вас есть светодиодная лента и стабилизатор, то пустив с блока питания «+» на полосу через подобную хлопушку можно добиться желаемого результата.
Индикатор напряжения: что делать, если он перегорел
Современные индикаторные отвертки состоят как раз из светового диода и сопротивлений с изолятором. Чаще всего это эбонитовая вставка. При перегорании элемента внутри его вполне можно заменить на новый. А цвет уже будет выбирать сам умелец.
Еще один из вариантов – это изготовление прозвонки цепи. Для этого понадобится 2 пальчиковых батарейки, провода и световой диод. Соединив элементы питания последовательно, одну их ножек элемента припаиваем к плюсу батареи. Провода будут идти от другой ножки и от минуса батареи. В итоге при замыкании диод засветится (если полярность не перепутать).
Схемы подключения светодиодов – как все правильно выполнить
Подобные элементы можно подключить двумя способами – последовательно и параллельно. При этом нельзя забывать, что световой диод должен быть расположен правильно. В противном случае схема работать не будет. В обычных элементах с цилиндрической формой это можно определить так: на катоде (-) виден флажок, он немного крупнее анода (+).
Как рассчитать сопротивление светодиода
Расчет сопротивления светового диода очень важен. Иначе элемент просто сгорит, не выдержав величины тока сети.
Сделать это можно по формуле:
R = (VS – VL ) / I , где
- VS – напряжение питания;
- VL – номинальное напряжение для светодиода;
- I – ток светодиода (обычно это 0.02 А, что равно 20 мА).
При желании возможно все. Схема довольно проста – используем блок питания от сломанного мобильного телефона или любой другой. Главное, чтобы в нем был выпрямитель. Важно не переусердствовать с нагрузкой (с численностью диодов), иначе есть риск сжечь блок питания. Стандартное зарядное устройство вполне выдержит 6-12 элементов. Можно смонтировать цветную подсветку для клавиатуры компьютера, взяв по 2 синих, белых, красных, зеленых и желтых элемента. Получается довольно красиво.
Полезная информация! Напряжение, которое выдает блок питания равно 3.7 В. Это значит, что диоды нужно соединить последовательно скоммутированными парами параллельно.
Параллельное и последовательное соединение: как они выполняются
По законам физики и электротехники при параллельном соединении напряжение распределяется равномерно по всем потребителям, оставаясь неизменным на каждом из них. При последовательном монтаже поток делится и на каждом из потребителей оно становится кратным их количеству. Иными словами если взять 8 световых диодов, соединенных последовательно, они будут нормально работать от 12 В. Если же из подключить параллельно – они сгорят.
Подключение световых диодов на 12 В как самый оптимальный вариант
Любая светодиодная лента рассчитана на подключение к стабилизатору, выдающему 12 или 24 В. На сегодняшний день на прилавках российских магазинов представлен огромный ассортимент изделий различных производителей с этими параметрами. Но все же преобладают ленты и контроллеры именно 12 В. Это напряжение более безопасно для человека, да и стоимость таких приборов более низка. О самостоятельном подключении к сети 12 В говорилось чуть выше, ну а с подключением к контроллеру проблем возникнуть не должно – к ним прилагается схема, с которой разберется даже школьник.
В заключение
Популярность, которую набирают световые диоды, не может не радовать. Ведь это заставляет прогресс двигаться вперед. И кто знает, быть может, уже в ближайшее время появятся новые светодиоды, которые будут на порядок выше по характеристикам, чем существующие сейчас.
Надеемся, наша статья была полезна уважаемому читателю. При возникновении вопросов по теме просим задавать их в обсуждениях. Наша команда всегда готова на них ответить. Пишите, делитесь опытом, ведь он может кому-то помочь.
Видео: как правильно подключить светодиод
Подсветка номерного знака – это не только своеобразный вид , а и обязательная составляемая для участников дорожного движения. По законодательству в ночное время суток номерные знаки машины должны иметь полноценное освещение и быть хорошо видны с расстояния двадцати метров. В случае отсутствия подсветки или установки на транспортное средство несоответствующих осветительных приборов инспектор дорожного движения имеет право выписать штраф.
Если вы хотите, чтобы ваш номер было идеально видно при любой погоде и при любом освещении, то, безусловно, необходимо делать дополнительную светодиодную подсветку
Устанавливать дополнительную подсветку можно только для заднего номерного знака. В этой статье рассмотрим варианты монтажа осветительных приборов на задний номерной знак, способы установки и их соответствие законодательным нормам.
Варианты и способы установки светодиодов для освещения номерного знака
Наиболее популярной на сегодня среди автолюбителей является номерных знаков. И это не удивительно, ведь она имеет значительные преимущества сравнительно с другими видами элементов освещения. Это и качество светового потока, и низкое потребление энергии, долгий срок службы и стойкость к разным агрессивным условиям использования. Сделать подсветку номера на свой автомобиль с помощью светодиодных элементов освещения можно двумя способами.
Первый способ предусматривает замену типичных ламп диодными элементами освещения. Второй метод базируется на установке вспомогательных светодиодных приборов. Услуги установки осветительных приборов на авто предоставляет фактически каждое СТО, однако, с этой задачей можно справиться без .
Замена штатных элементов освещения диодными своими руками
Для замены типичных лампочек на светодиодные лампы необходимо снять плафон и поставить на их место диодные лампочки. Чтобы снять плафон с помощью отвёртки откручивается хромированная полоска с бампера автомобиля, максимально аккуратно выкручиваются штатные лампочки во избежание повреждений деликатных держателей на кузове. Плафон разбирается на две части с помощью острого ножа. Дальше надо обезжирить плафон и установить светодиодные изделия. Аналогично собирается всё в обратном порядке.
Для качественного освещения выбирайте мощные лампочки, желательно с линзами. Их цена выше обычных диодных, однако, и качество их светового потока лучше.
Тюнинговая светодиодная подсветка номерных знаков своими руками
Дополнительная подсветка номерных знаков осуществляется автовладельцами при недостаточной их освещённости штатными приборами, или как способ усовершенствования своего автомобиля тюнинговыми деталями.
Чаще всего для тюнинга используется . Рассмотрим дальше, как сделать подсветку номера своими руками.
Первый способ характеризуется креплением элементов освещения на кузов автомобиля. Перед установкой необходимо приобрести диодную, желательно трёхматричную ленту, которую напрямую без дополнительных резисторов можно подключать к бортовой сети. Отрезается нужная длина ленты с количеством светодиодов кратным трём. Провода к светодиодному изделию присоединяются методом пайки с помощью паяльника. Изолируются места пайки, для того чтобы защитить их от попадания влаги и окисления. Дальше можно приступать непосредственно к монтажу элементов освещения на кузов. Для крепления используются пластиковые хомуты, двусторонний скотч или профессиональный клей на ваше усмотрение. Подключите провода, соблюдая полярность. Минус выводится на кузов авто, плюс подключается к постоянному плюсу в машине.
Второй способ предусматривает установку светодиодной ленты в штатный фонарь для освещения номера. Для этого необходимо аналогично предыдущему методу сконструировать диодную ленту. Дальше снимается фонарь, извлекается из него всё содержимое. Светодиоды желательно крепить не на защитное стекло, а на специально подготовленные куски металла или пластика соответствующих размеров. Провода подключаются непосредственно к штатной проводке, изолируются стыковые места. Проверяется работа прибора и устанавливается на место фонарь.
Ещё существует вариант самостоятельного дополнительного фонаря с использованием оргстекла и фольги. В этом случае аналогично предыдущим вариантам прикрепляем провода к диодной ленте. Подбираем стекло необходимого размера и толщиной около трёх миллиметров, на него располагаем светодиоды и накрываем фольгой, которая служит отражателем. Края необходимо залить герметиком, установить и подключить новый диодный фонарь. Провода можно подключить как напрямую, так и на отдельную кнопку.
- Эксплуатируйте автомобиль только в случае исправности . Самостоятельно устанавливать дополнительную подсветку можно только на заднюю часть машины.
- По законодательству каждый автомобиль должен быть оборудован осветительными фонарями для заднего номерного знака. Разрешены фонари белого и бледно-жёлтого цвета. Запрещено использование подсветки красного, синего, оранжевого и иных цветов, которые часто используются автолюбителями для усовершенствования своего транспортного средства. Это грозит штрафными санкциями.
- Исключением из правил являются автомобили, которые не оборудованы штатными фонарями для подсветки задних номеров. Если этот факт указан в технической документации, тогда штрафные санкции за неимение подсветки на владельца автомобиля не распространяются.
- Несоответственная подсветка переднего знака угрожает лишением прав на срок от полугода до года. За тождественное нарушение относительно заднего номера грозит материальное взыскание.
Подведём итоги
Как видим, поставить светодиоды в подсветку номера не очень сложное задание, с которым справится каждый автовладелец собственными силами. Главное, устанавливайте подсветку, только соответствующую законодательным стандартам, это убережёт вас от неприятностей при встрече с инспектором ГИБДД на дороге.
