Jak určit typ diody?

LED žárovky se staly lídry na trhu osvětlení. Populární zařízení se liší v parametrech a vlastnostech LED, které zajišťují přeměnu elektrického proudu na záření, formát viditelného světla. Před nákupem doporučujeme seznámit se s tím, jaké typy LED existují, prostudovat zařízení nové generace, vlastnosti a funkčnost modelů a technické parametry různých diod.

Vše o typech LED

Polovodičové zařízení nebo dioda vyzařující světlo se nazývá LED, což znamená „dioda vyzařující světlo“. Konstrukce zařízení zahrnuje pouzdro s kontaktními vodiči, optický systém vyrobený z krystalu, reflektor, který odráží tok světla a difuzor pro zvýšení úhlu luminiscence. Dva polovodiče zajišťují pn přenos elektronů od dárce k příjemci díky přítomnosti děr v jednom prvku a volných elektronů v druhém.

Zpočátku byly LED diody používány jako indikátory na různých zařízeních. Díky nízké svítivosti byl svit diod patrný pouze ve tmě. Vzhledově se zařízení lišila výstupním provedením – anoda a katoda vycházely z kulatého pouzdra.

S rozvojem technologie se objevily nové typy a jejich vlastnosti se staly pokročilejšími. U moderních svítidel se používají výkonnější a jasnější diody, které se od halogenových zdrojů a žárovek liší vysokou světelnou účinností a jasem.

Roztříděno podle skupin:

• indikátor – diody nízkého výkonu, mírný jas. Zařízení malých rozměrů se používají pro barevnou indikaci a osvětlení přístrojových desek;
• osvětlení – zařízení s různým výkonem, až několik desítek wattů, které poskytují vysokou intenzitu záře a jasu. Používají se uvnitř automobilových světlometů, reflektorů a různých zařízení, ve svítidlech pro obecné osvětlení interiéru a v LED páscích.

Hlavní tři typy LED

V důsledku mnohaletého vývoje byla zavedena výroba různých typů LED podle jejich funkčního účelu, velikosti a designu. Při výrobě se používají modely různých tvarů, jasu a způsobů instalace.

Výstupní LED diody

Jsou charakterizovány jako světelné zdroje s nízkou spotřebou, vybavené speciálními „nohami“, pomocí kterých se montují do otvorů desky plošných spojů. Modely s malým úhlem svitu se používají při výrobě nápisů a reklamních displejů. Používají se jako indikační majáky a osvětlení pro elektrická zařízení a jsou také instalovány v „laserových“ ukazatelích, domácích svítilnách a lampách.

Modely jsou určeny pro povrchovou montáž a jsou klasifikovány v závislosti na jejich průměru. Velikost modelů a rozdíly v LED ovlivňují jas a velikost světelného zdroje. Typické úpravy bydlení:

• kulatý tvar od 3 do 10 mm;
• obdélníková „Piranha“ se čtyřmi nohami, která zvyšuje odolnost proti vibracím. Modely se často používají na palubní desce automobilu. Odolný díky spolehlivému systému odvodu tepla;
• cylindrické diody o průměru 3, 5 nebo 8 mm. Jednosměrné vodiče drátového typu.

Instalace se provádí pomocí páječky a pájky. Používají se kovové držáky diod se šroubovým upevněním.

SMD LED diody

Univerzální modely s robustním pouzdrem se používají pro univerzální lampy, indikační panely a nouzové osvětlení. Oblíbené jsou SMD diodové pásky ve formě pravítek a modulů.

Základem diody je LED krystal, který je umístěn ve čtvercovém nebo obdélníkovém pouzdře. Optický povlak hotového čipu je obvykle vyroben z fosforu. Zaostřovací čočka tvoří rozsah směrovosti světelného toku. Závěry ve formě kovových pásků. SMD diody se instalují na desku metodou povrchové montáže.

Díky spolehlivému odvodu tepla si výkonné modely udrží stabilní provoz po několik let.

COB LED

Na rozdíl od diskrétních čipů v samostatných obalech pomáhá myšlenka COB matrice dosáhnout vysoké hustoty matrice s celkovým světelným výstupem vysoké intenzity a rovnoměrnosti. Používá se keramický nebo hliníkový substrát, na kterém jsou diody spojené do shluků hermeticky vyplněny fosforem.

Charakteristiky LED kompaktní matice jsou normalizovány provozním proudem v souladu s typem použitých krystalů s požadovaným výstupním výkonem/jasem.

Základní parametry

Znalost vlastností LED je nezbytná pro výběr vhodného zdroje osvětlení pro konkrétní úkol, návrh elektronických obvodů pomocí diod.

Ток

Parametr odráží maximální množství proudu, který dioda vede bez přehřátí nebo poškození. Rozsah je od miliampér do desítek ampér, parametr je určen velikostí a provedením diody. U jednočipových čipů je průměrný provozní proud 200 mA. Vyšší hodnotou se vyznačují multikrystalické. Intenzita svitu a životnost závisí na stabilním provozu zdroje. Teplota barvy a odstín záře se mění s rostoucím proudem.

Stres

U různých modelů je nastaveno maximální napětí, které je povoleno, aniž by došlo k poruše nebo poškození prvku. Speciální ovladače zajišťují stabilní dodávku proudu. LED pásek je napájen pomocí odporů omezujících proud.

Moc

Parametr odráží množství energie, kterou je zařízení schopno zpracovat bez přehřátí. Hodnota se používá k výpočtu zatížení a výběru optimálního napájení. Výkon LED se liší:

• malý – do 0,5 W;
• střední – 0,5-3 W;
• velký – od 3W.

Jas záře závisí na výkonu pouze částečně. LED lampy se stejným výkonem se mohou lišit jasem.

Tok světla

Zdánlivý světelný výkon se měří v lumenech (lm). Čím vyšší je indikátor, tím jasnější je světlo ze zdroje. LED žárovky vyzařují mezi 80 a 150 lumeny na každý watt spotřebované energie. Úhel rozptylu světelného toku je 100-120 stupňů. Speciální kupolové čočky vám pomohou lépe zaostřit.

Teplota barev

LED zdroje, na rozdíl od žárovek, se více liší v barevné teplotě. Jestliže klasické žárovky mají rozsah 2000 – 3000 Kelvinů, tak LED osvětlení má rozsah od 2700 do 6500 Kelvinů. Řady světelných diod jsou prezentovány v následujících odstínech:

• teplý – 2700-3500 K;
• neutrální/denní – 23500-5000 K;
• chlad – nad 5000 K.

Žlutá záře je považována za příjemnou, je příjemná pro oči, hřeje a podporuje relaxaci.

Rozměry

Rozdíly ve velikosti pouzdra jsou vyjádřeny v milimetrech. Například velikost LED SMD-2835 znamená, že velikost prvku je 2,8 x 3,5 mm. Rozměry diody lze měřit pomocí pravítka.

Typy SMD LED a jejich vlastnosti

Různé druhy SMD LED, typy provedení odrážejí různé klasifikace.

Jedno-, dvou-, tříčipové SMD LED

Nízkoenergetické modely obsahují jeden monochromatický krystal a spotřebovávají proud až 20 mA. Krystal je krytý plochou nebo sférickou čočkou. V závislosti na úpravě může být u malých rozměrů slušná intenzita žhavení. Při použití výkonnějších LED v provedení je potřeba proud 50 mA – 1 A, účinný chladič.

Tyto dva krystaly mohou mezi sebou distribuovat energii a nezpůsobovat mnoho tepla. Zařízení s dvoučipovými LED vydrží déle.

Vícečipové konstrukce poskytují potřebný jas světelného toku a podání barev. Výrobce nastavuje provozní napětí, které se u různých modelů liší.

Barva září

Typy vyráběných LED se liší tvorbou barev:

• jednobarevné – diody vyzařují jednu základní barvu na základě svitu jednočipového čipu. Oblíbené modely s červenou, žlutou, bílou září;
• vícebarevné – designy jsou vytvořeny na základě tří krystalů s odleskem červené, zelené, modré. Čipy jsou umístěny v jednom krytu. Vícebarevné se nazývají RGB a používají se pro dynamicky se měnící osvětlení v důsledku sloučení do jednoho světelného paprsku. Mícháním základních barev vznikají nové. Barva a jas jsou řízeny ovladačem RGB.

Standardní velikost

Standardní velikosti SMD diod zahrnují lineární rozměry, jejichž kódování je vyjádřeno čtyřmístným číslem.

Mezi oblíbené patří SMD moduly standardních velikostí 3528, 5050, 3020, 5630, 5730, 3014. Výrobci vyrábějí i SMD LED standardních velikostí 3030, 7020, 8520, používají se však méně často. V prodeji se objevují nové úpravy, jejichž parametry se výrazně liší.

Jak vybrat SMD LED

Při výběru LED zařízení se doporučuje vzít v úvahu následující klíčové parametry:

• rozměry krystalu – velikost určuje jmenovitý proud a výkon viditelného světla;
• materiál vodičů, které zajišťují kontakt mezi napájecím zdrojem a krystalem. Prémiové modely používají zlato, rozpočtové produkty používají měď;
• základní materiál – lepší slitiny s použitím mědi. Hliníkové základny jsou méně odolné.

Optimální hodnota hmotnosti:

• při 1, 3 nebo 5 W – 0,6 g;
• 10 W – 5,1 g;
• nad 10 W – 27-28 g.

Jak správně dešifrovat označení

SMD LED se vyznačují specifickým systémem značení, který odráží hlavní charakteristiky, obecně poskytuje stručné informace o produktech. Označení ukazuje rozdíly v řadě parametrů:

1. Číselný kód udává velikost čipu, jeho délku a šířku LED. Například kód 5050 znamená čtvercové pouzdro o rozměrech 5,0 x 5,0 mm. Toto označení pomáhá určit velikost diody a očekávaný výkon.
2. Písmenný kód odráží informaci o barvě. Například ZELENÁ – zelená, ČERVENÁ – červená, UV – ultrafialová atd.
3. Číslo za písmenným kódem udává intenzitu svítivosti, CRI pro bílé LED. Index podání barev se odráží v rozsahu od 0 do 100. Čím vyšší číslo, tím jasnější je světelný tok.
4. Další čísla a písmena odrážejí datum výroby, značku a další informace o produktu.

Jak rozpoznat LED podle vzhledu

Velikost produktu pomáhá určit typ a vlastnosti LED. Délku a šířku těla můžete měřit běžným pravítkem nebo ještě lépe posuvným měřítkem. Získaná data je nutné najít v referenční knize, kde jsou uvedeny parametry a jsou zde popisy LED zdrojů.

Jak určit polaritu

Designovým rysem nové LED je, že má nohy různých délek. Delší rameno je anoda (plus), kratší rameno je katoda (mínus).

Do pouzdra SMD se nemůžete podívat, ale výrobci se postarali – nechali speciální značku, obrázek zkoseného rohu označující umístění katody (mínus). Na opačné straně je anoda (plus). Na zadní straně je oblast chladiče posunuta směrem k anodě.

Doplňkovým indikátorem polarity jsou výstupky písmen P a T, vrchol trojúhelníku, jehož směr směřuje ke katodě.

Výhody a nevýhody LED

LED diody různých modifikací jsou jedním z nejběžnějších typů osvětlení. Výhody zařízení jsou následující:

• výstupní LED – minimální cena, jednoduchost designu;
• SMD vytvářejí široký světelný tok, jsou spolehlivé, snadno se opravují a vyměňují prvky, jsou odolné proti vibracím a jsou také levné;
• COB se vyznačuje dlouhou životností (50 tisíc hodin), vysokým CRI a rovnoměrnou luminiscencí. Modely se snadno instalují a používají, vhodné pro vnitřní osvětlení.

Nevýhod je výrazně méně:

• výstupní modely se vyznačují nízkým jasem;
• jednotlivé COB diody nelze opravit;
• vysoké náklady na matici COB, protože chladič COB LED vyžaduje více materiálu.

Říká se, že kdyby LED nevytvářeli světelní inženýři, vynalezli by je designéři, protože diody se vyznačují schopností hrát si se spektry, vytvářet světelné akcenty a dynamiku barev. Kromě toho fungují spolehlivě v širokém teplotním rozsahu a nevyžadují častou výměnu.