Что такое SMD светодиод, его разновидности и обзор 14 моделей

Светодиод – полупроводниковый элемент, который создает оптическое излучение в результате прохождения через него электрического тока. Будучи изобретенным еще в 1963 году, он прошел долгий этап эволюции, венцом которой и стал светодиод типа SMD. Об их типах, устройстве и предназначении пойдет речь в сегодняшней статье.

Что такое

Основой конструкции является полупроводниковый кристалл или чип, который расположен на специальном основании и заключен в пластиковый корпус. В нижней части находятся контакты, позволяющие закрепить светодиод на любой поверхности. За эффективное рассеивание света отвечает линза, установленная поверх кристалла.

Полупроводниковый кристалл, установлен на массивном основании, которое в совокупности с широкими контактами эффективно отводят тепло, образующееся во время работы.

В результате такой компоновки стало возможным их установка непосредственно на печатную плату.

Как расшифровать маркировку

SMD светодиод маркируется набором цифр и букв. Буквы означают принадлежность диода к тому или иному типу, четыре цифры, расположенные следом – размер корпуса, который измеряется в миллиметрах. Например, SMD 5630 расшифровывается следующим образом:

Другие технические характеристики, можно узнать из технической документации, поставляемой со светодиодом.

Разновидности SMD

В зависимости от размера изделия, количества полупроводников, силы светового потока и количества кристаллов SMD разделяют на несколько видов. Рассмотрим основные из них.

3528 — самый популярный

В конструкции светодиода SMD 3528 может использоваться как один, так и три кристалла одновременно. В случае с единственным полупроводниковым кристаллом светодиод излучает один цвет. Поликристаллическое исполнение дает RGB эффект, это так называемые RGB светодиоды.

Для защиты от воздействия внешних факторов и улучшения цветопередачи, верхняя часть диода покрывается прозрачной полимерной смолой.

Благодаря компактным габаритам, возможности светить в RGB диапазоне и невысокой стоимости, широко используются в осветительных лентах при создании элементов интерьера будущего жилья, изготовлении недорогих ламп и фонарей.

К основным техническим характеристикам относятся:

Кстати, на этих светоизлучающих диодах собирают одни из самых популярных в мире светодиодные ленты SMD 3528.

5050 — второй по популярности

Светодиод SMD 5050 изготавливается в трех или четырехкристальном вариантах исполнения. Улучшение цветопередачи достигается благодаря покрытию диода силиконом, в состав которого входит люминофор. В случае параллельного подключения кристаллов, излучает довольно яркий холодный белый свет. При последовательном соединении он работает в RGB и RGBW диапазонах.

Высокие показатели мощности излучения, возможности изменения цветовой температуры и работе в RGB и RGBW диапазонах позволили данному типу использоваться не только как элемент декоративной подсветки, например потолка, но и как основной источник света.

К основным техническим характеристикам относятся:

5630 — в основе стабисторы

В основе конструкции светодиода SMD 5630 лежит использование одного полупроводникового кристалла высокой мощности. Работает исключительно в белом цветовом диапазоне, с возможностью изменения температуры свечения.

Благодаря сборке кристалла на двух стабисторах и четырем широким контактам, обеспечивается эффективный отвод тепла. Кроме того, он не боится изменения полярности подключения.

Мощный световой поток, встроенная защита от перепадов напряжения и эффективный отвод тепла позволили использовать светодиоды в мощных светодиодных лентах, лампах и прожекторах наружного освещения.

Основными техническими характеристиками светодиода являются:

5730 — лучший по яркости

Выпускаются LED SMD 5730 в одно и двухкристальном вариантах исполнения. Могут излучать теплый, нейтральный и холодный белый свет. Поверхность кристалла, для лучшей цветопередачи, покрывается полимерной смолой с люминофором.

Оснащаются четырьмя широкими контактами. Для питания используются только два, остальные служат для отвода тепла.

Двухкристальные светодиоды способны создавать световой поток равный 158 Лм. Благодаря этому, а также хорошей защите от воздействия влаги и пыли часто используется в прожекторах и светильниках наружного освещения, в помещениях с повышенным содержанием влаги и пыли в воздухе.

К техническим характеристикам светодиода относятся:

3014 — хорошая цветопередача

Однокристальный светодиод умеренной мощности. В зависимости от исполнения может излучать белый, красный, синий или зеленый цвет.

Покрытие кристалла полимерной смолой с люминофором позволило улучшить цветопередачу.

Компактные размеры, небольшой уровень энергопотребления и хороший уровень защиты от воздействий окружающей среды позволили использовать его в качестве осветительного элемента в автомобильных лампах и точечных светильниках.

Основными техническими характеристиками светодиода являются:

2835 — третий по популярности

Монокристаллический компактный светодиод. Внешне похож на SMD 3528, но отличается от последнего прямоугольной линзой, выполненной из полупрозрачного силикона с добавлением люминофора. В зависимости от варианта исполнения излучает белый свет с различной цветовой температурой.

Высокие показатели насыщенности светового потока, надежности в совокупности с небольшой стоимостью позволили использовать его как источник света в лампах и прожекторах бытового и уличного освещения, а также в светодиодных лентах.

К его основным техническим характеристикам относятся:

Также рекомендуем почитать интересную статью про светодиод SMD 2835, в которой мы подробно рассматривали от назначения и характеристик до плюсов с минусами.

0805 — компактность его коронка

Компактный светодиод невысокой мощности. В качестве источника света используется один полупроводниковый кристалл. В зависимости от материала изготовления, может излучать белый, синий, красный, зеленый и оранжевый свет.

Размер диода составляет 0,8х0,5 мм. Для удобства монтажа и лучшего отведения тепла, возникающего в процессе работы, его установили на платформу 2,0х1,2 мм.

Они имеют компактные размеры, небольшую мощность энергопотребления и неплохую силу светового потока. Они используются в качестве индикаторов в бытовой и промышленной технике, приборной панели автомобилей, а также как источники света на информационных табло.

Основные технические характеристики:

1206 — еще один мини led

Для получения светового потока используется один небольшой полупроводниковый кристалл. От материала его изготовления зависит излучаемый им цвет. Обладает качественной цветопередачей, что достигается благодаря применению рассеивателя из полимерной смолы с добавлением люминофора.

Размеры источника света равны 1,2х0,6 мм, как и указанно в маркировке. Но они не позволяют быстро отводить тепло, получаемое во время работы. Кроме того, возникают сложности при установке диода. Именно поэтому его устанавливают на более массивное основание, равное 3,2х1,6 мм.

Светодиод характеризуется небольшими габаритами, низким уровнем энергопотребления, а также высокой надежностью. Благодаря этому его применяют, как индикатор в бытовых приборах, промышленных агрегатах и дорожных указателях.

Основные технические характеристики:

0603 — самый маленький

В основе конструкции светодиода лежит полупроводниковый кристалл малой мощности, покрытый полимерной смолой с люминофором. В зависимости от назначения и материала изготовления кристалла, излучает различные цвета.

Согласно маркировке, диод имеет размеры 0,6х0,3 мм. На практике они немного больше и составляют 1,6х0,8 мм. Такие габариты – не ошибка в обозначении. Просто такой маленький диод сложнее производить и монтировать. Кроме того, возникают проблемы с отводом тепла. Чтобы устранить все эти недочеты производитель монтирует его на более массивную платформу с металлизированным основанием.

LED SMD 0603 отличают миниатюрные размеры, устойчивость к ударам и механическим повреждениям, а также низкое энергопотребление. Благодаря этому их используют, как подсветку кнопок в телефонах и рациях, а также при создании особых элементов интерьера в квартирах.

К основным техническим характеристикам относятся:

4014 — ультратонкий

Компактный светодиод фронтального свечения. В качестве источника света используется мощный полупроводниковый кристалл, дающий ровное белое свечение. Использование полимерной смолы с люминофором позволило добиться широкого угла свечения.

Благодаря инновационным технологиям он обладает ультратонким дизайном. Характеризуется ярким, ровным свечением. Благодаря этим показателям светодиоды часто применяют для увеличения яркости матричных телевизоров и мониторов, а также как источник света в промышленных лампах и рефлекторах.

Основными техническими характеристиками являются:

1608 — экономичное энергопотребление

Светодиод выполнен по монокристаллической технологии. Различные материалы его изготовления позволяют получать синий, красный, желтый и зеленый цвет излучения. Широкий угол обзора достигается благодаря использованию прямоугольной линзы из силикона с добавлением люминофора.

SMD 1608 характеризуется компактными габаритами и низким уровнем энергопотребления. Применятся в светодиодных лентах для декоративного освещения, подсветки и индикации различного рода приборов.

К основным характеристикам относятся:

3014 — лучший угол рассеивания света

Компактный светодиод фронтального свечения. Для создания светового потока используется одиночный полупроводниковый кристалл средней мощности.

Благодаря использованию в качестве линзы полимерной смолы с люминофором достигается широкий угол рассеивания света и точная цветопередача.

Металлическая подложка, расположенная в нижней части корпуса, позволяет эффективно отводить тепло, продлевая срок безотказной эксплуатации. Небольшие размеры корпуса и достаточно яркий световой поток позволили использовать его в различных типах светодиодных лент, бытовых светильниках, а также в автомобильных лампах.

Технические характеристики SMD 3014:

7020 — больше всех кристаллов

Монокристаллический светодиод фронтального свечения. Использование кристалла с высоким уровнем мощности, эффективный отвод тепла и полимерная прямоугольная линза с люминофором позволили добиться яркого и ровного белого свечения.

SMD 7020 относительно недавно появился на отечественном рынке, но уже успел зарекомендовать себя как яркий и надежный светодиод. Его используют для освещения витрин, бытовых помещений, а также салонов автобусов и багажных отделений легковых автомобилей.

Основными характеристиками светодиода SMD 7020 являются:

3020 — силиконовое покрытие

Для создания светового потока в светодиоде SMD 3020 используется мощный единичный полупроводниковый кристалл. Он создает ровный и комфортный световой поток белого цвета. Защиту от воздействия внешних факторов обеспечивает полимерный силикон, который также выполняет роль рассеивающей линзы.

Небольшие размеры корпуса, низкий уровень энергопотребления в совокупности с ярким световым потоком позволили эффективно использовать SMD для создания бытовых и промышленных ламп и прожекторов.

Технические характеристики светодиода SMD 3020:

Сравнительная таблица рассмотренных LED SMD

В сводной таблице приведены характеристики всех рассмотренных светодиодов.

Плюсы и минусы SMD перед другими типами LED

Кроме компактности и низкого уровня энергопотребления, которыми обладают все светодиоды, у SMD есть свои достоинства. К ним относится:

Несмотря на все преимущества у SMD светодиодов существуют и недостатки, к которым можно отнести:

Также рекомендуем почитать интересную статью про самые популярные виды светодиодов.

Выводы

SMD светодиоды плотно вошли в нашу повседневную жизнь, они используются повсюду от лампочки в квартире, до подсветки приборной панели автомобиля. Разобраться в их многообразии неподготовленному человеку порой бывает сложно.

Надеемся, прочитав статью, вам будет проще понять назначение, область применения и определиться с выбором необходимого светодиода. Если, все же остались какие-то вопросы, то задавайте их с помощью формы комментариев, расположенной сразу под этой статьей.

Источник

Виды, характеристики, маркировка SMD-светодиодов

Освещение – важное условия для работы и комфорта человека. Долгое время применялись в качестве источников света лампы накаливания, потом люминесцентные лампы, для мощных прожекторов и фонарей использовали галогеновые лампы, ДРЛ и ДНаТ.

В XXI веке произошла смена поколений осветительных приборов, и рынок более чем на половину занимают светодиодные светильники, их часто называют на зарубежный манер LED-светильниками или лампами. В зависимости от конструкции и мощности они представляют собой либо светодиодные COB-матрицы, либо сборки из отдельных светодиодов.

Содержание статьи

Разновидности светодиодов

Первые LED-светильники и лампы строились на базе 5-мм выводных светодиодов. Они не отличались высокой энергоэффективностью, ценой и надежностью, но это была первая ступень в развитии нового источника света. Долгое время такие светодиоды применялись в качестве индикаторов бытовой и промышленной технике и в качестве излучателей для носимых фонариков.

Позже их заменили светодиоды выполненные в безвыводных корпусах, так называемые SMD (surface mounted device, рус. приборы для поверхностного монтажа).

Если 5 мм светодиоды монтировались в плату через отверстия, то SMD запаиваются прямо на поверхность платы, что ускоряет их сборку и снижает стоимость светильника. У них вместо ножек расположены контактные металлические площадки, от 2 и более штук, в зависимости от количества цветов и кристаллов в одном корпусе.

В общем случае выделяют три типа светодиодов:

1. Выводные (3, 5, 10 мм – диаметр колбы и прочие).

2. SMD (их разнообразие мы рассмотрим в этой статье).

3. COB светодиоды – это матрицы из кристаллов расположенных на плате под единым слоем люминофора. Расшифровывается, как Chip-On-Board, рус. чипы на плате. Их внешний вид на рисунке выше.

СМД светодиоды используют в лампах с различными цоколями, прожекторах, светодиодных лентах, настольных LED-лампах и прочих осветительных приборах.

Характеристики SMD светодиодов

Изначально наибольшую популярность получили модели светодиодов 3528 и 5050, сейчас они встречаются в основном на светодиодных лентах, в светильниках их практически не применяют, отдавая предпочтение 5630 светодиодам и другим современным моделям.

SMD-светодиоды в своей маркировке содержат свои габаритные размеры – длину и ширину, при этом в оригинальных светодиодах в каждом из видов корпусов, независимо от того 3528 это или 5730 устанавливается свой тип светодиодного кристалла с особыми характеристиками.

К сожалению, китайские производители под видом современных 5730 не брезгуют продажей кристаллов 3528 в новом корпусе. В обзоре напряжение питания я указывать не буду, т.к. для всех белых светодиодов оно обычно лежит в пределах 2.8 – 3.4В.

SMD3528 технические характеристики

Светодиоды 3528 представляют собой что-то вроде аналога стандартного 5-мм светодиода, но в SMD корпусе. Имеют характеристики:

световой поток – 5-7 лм;

габариты – 3.5х2.8х1.4 мм;

температура до 80 °C;

на лицевой части корпуса есть срез – с этой стороны катод (минус).

В светодиодных лентах устанавливаются в количестве 30, 60, 120 шт/м, используются в основном для подсветки, реже для освещения, т.к. довольно слабые. Лента 120 шт/м из 3528 потребляет 9.6 Вт/м.

SMD5050 технические характеристики

Светодиод 5050 содержит в своем корпусе три таких же кристаллах, как и в 3528, значит он в три раза мощнее.

Конструктивное исполнение весьма интересно: на его «пузе» вы увидите 6 выводов, это и есть аноды и катоды по одной паре с каждого кристалла.

ток – 3х0.02 А = 0.06 А общий ток при параллельном соединении кристаллов;

мощность – 3х0.06 Вт суммарная до 0.02 Вт;

световой поток – до 20 Лм

габариты – 5х5х1.6 мм;

рекомендуемая температура до 60 °C;

катоды со стороны среза на углу корпуса.

На ленте обычно устанавливают 30 и 60 диодов на метр. Лента с 60 светодиодами типа 5050 потребляет 14.4 Вт/м, может успешно использоваться для освещения. Часто встречается в RGB и в RGBW исполнениях.

SMD 5630 технические характеристики

Светодиоды 5630 современнее и технологичнее, используются в прожекторах, светильниках, устанавливаются на светодиодных лентах. На корпусе 4 вывода.

Распиновку вы видите на рисунке выше, катод со стороны срезанного угла.

Максимальная температура кристалла – 130 °C;

Световой поток 40 Лм.

Габариты 5.6х3х0.75 мм

В лентах чаще всего поставляется 60 шт/м, а также металлических линейках с количеством диодов 72шт, питанием 12В. Такая лента потребляет до 18 Вт/м, можно использовать для основного освещения комнаты, или декоративной подсветки, например в нишах подвесного потолка. Бывают в RGB исполнении.

SMD 5730 – технические характеристики

Очень похожи на предыдущие, выпускаются в версиях 5730-05 и 5730-1, на 0.5 и 1 Вт соответственно. Обладают немного большим световым потоком. В отличие от 5630 у 5730 два вывода, а длина их немного больше.

световой поток – 55/110 Лм;

габариты с учетом длины выводов – 5.7х3х0.75 мм.

Вы могли заметить, что у этого и предыдущего светодиода кроме выводов для подключения, на нижней части есть металлическая площадка, она нужна для отвода тепла. Такое конструктивное решение позволило успешно использовать чипы высокой мощности. Кстати это также поможет определить цоколевку светодиода, теплоотвод на них смещен к АНОДУ.

SMD 2835 – технические характеристики

Это не опечатка, маркировку 2835 часто путают с 3528, но это совершенно разные поколения светодиодов. LED 2835 современнее и ярче. Первое отличие, которое бросается в глаза – это площадь покрытая люминофором у 3528 круглая, а у 2835 ближе к прямоугольнику. Световой поток у первых до 40 Лм/Вт, а у 2835 больше 110 Лм/Вт, что в 2-3 раза ярче, при той же потребляемой мощности.

Увеличение мощности вызвало необходимость улучшить теплоотдачу, поэтому корпус 2835 сделали тоньше, а контактные площадки больше. Промышленностью выпускаются на 0.2, 0.5 и 1Вт. Однако не стоит забывать, что чем больше мощность, тем больше выделяется тепла и при таких маленьких размерах это очень важно.

Световой поток – 25 Лм;

Рабочая температура – 65 °C;

Габариты – 2.8х3.5х0.95 мм.

На светодиодных лентах монтируются также в количестве 30, 60, 120 штук на метр. Например, лента с плотностью светодиодов 60 шт/м потребляет мощность 4.8 Вт/м, благодаря своим характеристикам гораздо более эффективны в плане энергосбережения и освещения, чем 3528, можно использовать в качестве источника света и декоративной подсветки.

Сводная таблица характеристик SMD 3014, 7020, 3020

Светодиоды которые реже встречаются я решил рассмотреть все вместе в сводной таблице.

Светодиоды 3014 очень компактны, лучше подходят для декоративной подсветки, их внешний вид изображен ниже.

На ленте они выглядят следующим образом. Ленты продаются в стандартных размерностях 30-120 шт//м, встречаются и 240 шт/м, но реже.

Светодиоды 7020 очень яркие, длинные и узкие, что позволяет их плотно смонтировать на плате, встречаются в лентах, на металлических полосках и в прожекторах.

Такие металлические полосы со светодиодами 7020 обеспечивают хороший теплоотвод, что значительно улучшает рабочие условия и увеличивает срок службы.

Лично я скептически отношусь к классическим гибким лентам с 7020-ми из-за высокой мощности светодиодов, однако в продаже имеются такие 60 шт/м.

Подборка статей про светодиодные ленты:

Заключение

К сожалению, качество большей части led-продукции оставляет желать лучшего. Производители либо пренебрегают схемами включения диодов, либо источниками питания, либо вообще закупают низкосортные подделки для своих приборов. Поэтому я и не стал указывать такой параметр, как индекс цветопередачи. Он сильно зависит от качества люминофора.

Тем более в сети встречается информация о том, что и систему определения CRI индекса цветопередачи научились обманывать, люминофор состоит из таких компонентов, которые формируют световой поток с пиками в спектре на нужных длинах волн для успешного прохождения теста.

Получается, что при высоком индексе реальное различие цветов глазом страдает. Срок службы указывать бессмысленно, у светодиодов он обычно от 30 до 50 тысяч часов, однако сильно зависит от источника питания (вернее качества питания), теплового режима и режима эксплуатации в целом.

В результате напрашивается вывод о том, что такой популярный товар как светодиод на деле оказывает сложно найти надлежащего качества. Если вы хотите получить достойный свет лучше обратить внимание на продукцию проверенных производителей, например OSRAM, Philips, CREE.

Источник