Светодиод зеленый характеристики: Светодиод 3 мм, зелёный — характеристики и цена в магазине 3Volta.ru

Светодиод АЛ 307 — описание, характеристики, чертежи и фото производства «Планета-СИД»

Светодиод 5 мм aAO.336.076ТУ

Характеристики и модификации

Устройство светодиода принцип работы светодиода преимущества

Светодиод: устройство, принцип работы, преимущества

Интерес к светодиодам растет быстрее, чем территория их применения в светотехнике. Производители и потребители, продавцы и покупатели — все как будто замерли на старте, боясь отстать от других. И только дизайнеры уже вовсю пользуются уникальными возможностями светодиодов. Давно прошло то время, когда светодиоды были интересны одним лишь ученым. Теперь светодиодная тема у всех на слуху. Говорят, за ними будущее.

Светодиоды излучают не только уникальный по своим характеристикам свет, но и завидный оптимизм по поводу своего места на рынке светотехники. Особенно активно экспансия LED разворачивается в области интерьерного оформления и светодизайна.

Настоящая публикация не случайно построена в форме вопросов и ответов (FAQ, frequently asked questions — часто задаваемые вопросы). Именно так заинтересованный человек подходит к новому для него объекту, с тем чтобы «пощупать» его с разных сторон и уж потом решить: нужен — не нужен. А мне задавать правильные вопросы и находить на них верные ответы помогал профессор МГУ Александр Эммануилович Юнович, один из ведущих российских специалистов по светодиодам.

1. Что такое светодиод?

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Кстати, по-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

2. Из чего состоит светодиод?

Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало похожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации.

Рис. 1. Конструкция светодиода Luxeon фирмы Lumileds lighting.

3. Как работает светодиод?

Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими.

Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу.

Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через светодиод, тем он светит ярче?

Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода диод перегреется и выйдет из строя.

5. Чем хорош светодиод?

В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и, теоретически, это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы достигает 100 тысяч часов, что в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

6. Чем плох светодиод?

Только одним — ценой. Пока что цена одного люмена, излученного светодиодом, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2-3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.

7. Когда светодиоды начали применяться для освещения?

Первоначально светодиоды применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые светодиоды, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потребляемой энергии.

В 60-х и 70-х годах были созданы светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Одно было плохо — не существовало светодиодов синего, сине-зеленого и белого цвета.

К концу 80-х годов в СССР выпускалось более 100 млн светодиодов в год, а мировое производство составляло несколько десятков миллиардов.

8. От чего зависит цвет светодиода?

Исключительно от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника, и от легирующих примесей. Чем «синее» светодиод, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

9. Какие трудности пришлось преодолеть ученым, чтобы изготовить голубой светодиод?

Голубые светодиоды можно сделать на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. (Помните таблицу Менделеева?)

У светодиодов на основе SiC оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару). У светодиодов на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды.

Нитрид галлия GaN плавится при 2000 °С, при этом равновесное давление паров азота составляет 40 атмосфер; ясно, что растить такие кристаллы непросто. Аналогичные соединения — нитрилы алюминия и индия — тоже полупроводники. Их соединения образуют тройные твердые растворы с шириной запрещенной зоны, зависящей от состава, который можно подобрать так, чтобы генерировать свет нужной длины волны, в том числе и синий. Но… проблему не удавалось решить до конца 80-х годов.

Первым, еще в 70-х, голубой светодиод на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке удалось получить профессору Жаку Панкову (Якову Исаевичу Панчечникову) из фирмы IBM (США). Квантовый выход был достаточен для практических применений, однако руководство сказало: «Ну, это ж на сапфире — дорого и не так уж ярко, к тому же p-n-переход нехорош…» — и работы Панкова не поддержали.

Между тем группа Сапарина и Чукичева из МГУ обнаружила, что под действием электронного пучка GaN с примесью цинка становится ярким люминофором, и даже запатентовала устройство оптической памяти. Но тогда загадочное явление объяснить не удалось.

Это сделали японцы — профессор И. Акасаки и доктор X. Амано из университета Нагоя. Обработав пленку GaN с примесью магния электронным пучком со сканированием, они получили ярко люминесцирующий слой р-типа с высокой концентрацией дырок. Однако разработчики светодиодов не обратили должного внимания на их публикации.

Лишь в 1989 году доктор Ш. Накамура из фирмы Nichia Chemical, исследуя пленки нитридов элементов III группы, сумел воспользоваться результатами профессора Акасаки. Он так подобрал легирование (Мд, Zn) и термообработку, заменив ею электронное сканирование, что смог получить эффективно инжектирующие слои р-типа в GaN-гетероструктурах. Вот как был получен голубой светодиод.

Фирма Nichia запатентовала ключевые этапы технологии и к концу 1997 года выпускала уже 10-20 млн голубых и зеленых светодиодов в месяц, а в январе 1998 года приступила к выпуску белых светодиодов.

10. Что такое квантовый выход светодиода?

Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электроннодырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим теплоотводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а для синих — 35%.

Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности светодиода.

11. Как получить белый свет с использованием светодиодов?

Существует три способа получения белого света от светодиодов. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это похоже на то, как светит люминесцентная лампа. И, наконец, в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой светодиод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

12. Какой из трех способов лучше?

У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Технология RGB в принципе позволяет не только получить белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме при изменении тока через разные светодиоды. Этим процессом можно управлять вручную или посредством программы, можно также получать различные цветовые температуры. Поэтому RGB-матрицы широко используются в светодинамических системах. Кроме того, большое количество светодиодов в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света. Но световое пятно из-за аберраций оптической системы имеет неодинаковый цвет в центре и по краям, а главное, из-за неравномерного отвода тепла с краев матрицы и из ее середины светодиоды нагреваются по-разному, и, соответственно, по-разному изменяется их цвет в процессе старения — суммарные цветовая температура и цвет «плывут» за время эксплуатации. Это неприятное явление достаточно сложно и дорого скомпенсировать.

Белые светодиоды с люминофорами существенно дешевле, чем светодиодные RGB-матрицы (в пересчете на единицу светового потока), и позволяют получить хороший белый цвет. И для них в принципе не проблема попасть в точку с координатами (0.33, 0.33) на цветовой диаграмме МКО. Недостатки же таковы: во-первых, у них меньше, чем у RGB-матриц, светоотдача из-за преобразования света в слое люминофора; во-вторых, достаточно трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру; и наконец в-третьих — люминофор тоже стареет, причем быстрее, чем сам светодиод. Промышленность выпускает как светодиоды с люминофором, так и RGB-матрицы — у них разные области применения.

13. Каковы электрические и оптические характеристики светодиодов?

Светодиод — низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4 В постоянного напряжения при токе до 50 мА. Светодиод, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1А в проекте. В светодиодном модуле отдельные светодиоды могут быть включены последовательно, и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В).

При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5В для одного светодиода. Яркость светодиода характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие светодиоды разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения.

Для сравнения эффективности светодиодов между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

14. Как реагирует светодиод на повышение температуры?

Говоря о температуре светодиода, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй — световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость светодиода падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния колебаний кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод.

Падение яркости с повышением температуры не одинаково у светодиодов разных цветов. Оно больше у AlGalnP- и AeGaAs-светодиодов, то есть у красных и желтых, и меньше у InGaN, то есть у зеленых, синих и белых.

15. Почему нужно стабилизировать ток через светодиод?

Как видно из рисунка 2, в рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость светодиода оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев светодиода может привести к его ускоренному старению.

16. Для чего светодиоду требуется конвертор?

Конвертор (в англоязычной терминологии driver) для светодиода — то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через светодиод.

17. Можно ли регулировать яркость светодиода?

Яркость светодиодов очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания — этого-то как раз делать нельзя, — а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на светодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость светодиода становится управляемой, в то же время светодиод не гаснет. Небольшое изменение цветовой температуры светодиода при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.

18. Чем определяется срок службы светодиода?

Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через светодиод в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных светодиодов короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20-50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, светодиод надо менять.

19. «Портится» ли цвет светодиода с течением времени?

Старение светодиода связано не только со снижением его яркости, но и с изменением цвета. В настоящее время нет стандартов, которые позволили бы выразить количественно изменение цвета светодиодов в процессе старения и сравнить с другими источниками.

20. Не вреден ли светодиод для человеческого глаза?

Спектр излучения светодиода близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, потому что, насколько я знаю, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии светодиодов на человеческий глаз отсутствуют.

Есть надежда, что вскоре влияние светодиодов на зрение будет изучено досконально. Проблемой заинтересовался академик Михаил Аркадьевич Островский — крупный специалист в области цветного зрения. Тема, за решение которой он взялся, называется так: «Психофизическое восприятие светодиодного освещения системой зрения человека».

21. Когда и как сверхъяркие светодиоды появились в России?

Об этом лучше всех расскажет профессор Юнович.

Люминесценцию карбида кремния впервые наблюдал Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиотехнической лаборатории в 1923 г. и показал, что она возникает вблизи p-n-перехода. Первая научная статья о кристаллах нитрида галлия была опубликована профессором МГУ Г.С. Ждановым в 30-х гг. Люминесценцию в гетероструктурах на основе арсенида галлия впервые исследовали в лаборатории Ж.И. Алферова в 60-х гг. и показали, что можно создать структуры с внутренним квантовым выходом близким к 100%. Разработки структур и светодиодов на основе нитрида галлия велись в ленинградских Политехническом и Электротехническом институтах, в Калуге, в Зеленограде в 70-х гг., но они тогда не привели к созданию эффективных голубых светодиодов.

В 1995 году я прочел первые статьи Накамуры и понял, что «голубая проблема» в принципе решена. Тогда же я получил грант соросовского фонда. В декабре на эти деньги я смог поехать на конференцию в США, и там профессор Жак Панков познакомил меня с Ш. Накамурой. Я забросил наживку: мол, хочу приобщить студентов Московского университета к передовым достижениям в области голубых светодиодов и рассказать им о столь замечательном изобретении. Рыбка клюнула, и в феврале я получил от д-ра Ш. Накамуры из Японии бандеролью 10 светодиодов от фиолетового до зеленого. Все потом оказалось просто — фирма Nichia Chemical начинала выпуск светодиодов на рынок и была заинтересована в научной рекламе. В лаборатории МГУ мы их досконально исследовали, сняли все характеристики и получили новые научные результаты. Д-р Ш. Накамура дал любезное согласие на совместную публикацию наших первых статей.

Одновременно специалисты из группы Бориса Ферапонтовича Тринчука в Зеленограде продемонстрировали образцы зеленых светодиодов начальникам из ГАИ и получили положительный отзыв. Все дело в том, что эта группа сделала опытный образец светодиодного светофора, но у них не было хороших зеленых светодиодов. Светофоры с новыми сверхъяркими зелеными светодиодами намного превосходили светофоры с лампами, и московское правительство сделало заказ на 1000 светодиодных светофоров к 850-летию Москвы. Такое везение!

Как раз тогда у нас гостила киргизская скрипачка Райкан Карагулова — выпускница Московской консерватории, ученица моей жены, которая работала в Японии первым концертмейстером симфонического оркестра в Осаке. Выяснилось, что место ее работы находится неподалеку от фирмы Nichia Chemical! Б.Ф. Тринчук дал ей тысячу долларов и попросил купить на них и прислать на мой адрес 200 зеленых светодиодов. Из них были изготовлены первые светофоры из той юбилейной тысячи. Москва стала первым в мире городом с массовым применением светодиодных светофоров.

Наши ученые и инженеры в НИИ «Сапфир» пытались повторить достижение японцев и изготовить структуры на основе нитридов для голубых и зеленых светодиодов на старой эпитаксиальной установке, которую пришлось модернизировать, чтобы достичь более высоких температур и давлений. Но инициатива заглохла из-за отсутствия денег и интереса руководства.

22. Какие на сегодняшний день существуют технологии изготовления светодиодов и светодиодных модулей?

Что касается выращивания кристаллов, то основная технология — металлоорганическая эпитаксия. Для этого процесса необходимы особо чистые газы. В современных установках предусмотрены автоматизация и контроль состава газов, их раздельные потоки, точная регулировка температуры газов и подложек. Толщины выращиваемых слоев измеряются и контролируются в пределах от десятков ангстрем до нескольких микрон. Разные слои необходимо легировать примесями, донорами или акцепторами, чтобы создать p-n-переход с большой концентрацией электронов в n-области и дырок — в р-области.

За один процесс, который длится несколько часов, можно вырастить структуры на 6-12 подложках диаметром 50-75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5-2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это технология, требующая высокой культуры.

Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к n- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24 x 0,24 до 1 x 1 мм2/.

Следующим шагом является создание светодиодов из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый светодиод, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости светодиода определяется этими этапами высокой технологии.

Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного светодиода перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-технологии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке.

Светодиоды, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются светодиодные модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими, короче, призваны удовлетворить любую прихоть дизайнера. Появляются и светодиодные лампы с таким же цоколем, как у низковольтных галогенных, призванные им на замену. А для мощных светильников и прожекторов изготавливаются светодиодные сборки на круглом массивном радиаторе.

Раньше в светодиодных сборках было очень много светодиодов. Сейчас, по мере увеличения мощности, светодиодов становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.

23. Кто в мире сегодня производит светодиоды?

Чтобы делать качественные светодиоды в нужном количестве, понадобилось слияние двух отраслей — электронной и светотехнической. Все западные гиганты, производящие светодиоды для светотехники по полному циклу, начиная с производства чипов и заканчивая различными светодиодными модулями и сборками, а также светильниками на их основе, идут по этому пути. General Electric заключила союз с производителем полупроводниковых приборов Emcore, создав компанию GEL Core. Philips Lighting совместно с Agilent, дочерней компанией Hewlett-Packard, создали предприятие LumiLeds. Osram объединяет усилия с полупроводниковыми предприятиями своей материнской компании Siemens. Как заметил Макаранд Чипалкатти, менеджер по маркетингу из подразделения Opto Semiconductors компании Osram Sylvania, специализирующемуся на устройствах LED, производители светотехники сами уничтожают свой бизнес. Но если сегодня не «наступить на горло собственной песне», то завтра придут другие и сделают это куда более жестко.

Впрочем, существуют компании, специализирующиеся только на производстве чипов. Это предприятия радиоэлектронной промышленности, и они не занимаются светотехникой. К их числу относится Nichia Corporation.

24. Каковы основные производители светодиодных модулей и сборок и представленные ими модельные ряды?

Чипы и отдельные светодиоды производят компании Nichia Corporation, Сгее, LumiLeds Lighting, Opto Technology, Osram Opto Semiconductors, GEL Core. Массовое производство структур и чипов для светодиодов ведут тайваньские фирмы Lite-On, Taiwan Oasis и др.

В России светодиоды производят компании Корвет Лайт, Светлана Оптоэлектроника, Оптэл, Оптоника. По конструкции и технологическому исполнению наши светодиоды не уступают зарубежным, специалисты перечисленных компаний имеют соответствующие патенты. В Москве и Санкт-Петербурге есть возможность выращивать собственные чипы — например, эпитаксиальная установка имеется в Санкт-Петербургском физтехе, — но для промышленного производства необходимо крупное финансирование, и пока наши компании используют зарубежные чипы.

25. Где сегодня целесообразно применять светодиоды?

Светодиоды находят применение практически во всех областях светотехники, за исключением освещения производственных площадей, да и там могут использоваться в аварийном освещении. Светодиоды оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию, и где высоки требования по электробезопасности.

26. Возможности и применение

Изобретение первых светодиодов — полупроводниковых диодов в эпоксидной оболочке, выделяющих монохроматический свет при подключении к электротоку — относится к 1960-м годам. Однако до 1980-х низкая яркость, отсутствие светодиодов синего и белого цветов, а также высокие затраты на их производство ограничивали их массовое применение в качестве источников света. Поэтому светодиоды в основном использовали в наружных электронных табло, ими оборудовали системы регулирования дорожного движения, применяли в оптоволоконных системах передачи данных и медицинском оборудовании.

Появление сверх ярких, а также синих (в середине 1990-х годов) и белых диодов (в начале XXI века) и постоянное снижение их рыночной стоимости привлекли внимание многих производителей к данным источникам света. Светодиоды стали использовать в качестве индикаторов режимов работы электронных устройств, в подсветке жидкокристаллических экранов различных приборов, в том числе — мобильных телефонов и пр. Впоследствии применение светодиодов основных цветов (красного, синего и зеленого) позволило получать цвета вывесок фактически любых оттенков, а также конструировать из них дисплеи с выводом полноцветной графики и анимации.

Светодиоды, за счет их малой потребности в электроэнергии, — оптимальный выбор декоративного освещения в местах, где существуют проблемы с энергетикой.

Срок службы светодиодов, превышающий в 6-8 раз долговечность люминесцентных ламп, относительная простота в работе с ними на этапе сборки изделий, отсутствие необходимости в регулярном обслуживании и их антивандальные качества делают эти источники света конкурентоспособными с более традиционными газоразрядными, люминесцентными лампами и лампами накаливания. Одним из немногих и существенных аспектов, за счет которого неон удерживает свои позиции в сегменте подсветки вывесок, является пока еще более высокая стоимость светодиодов.

27. Преимущества

Экономично…

Одним из достоинств светодиодов является их долговечность. Данные источники света обладают ресурсом использования 100 000 часов, а ведь это 10-12 лет непрерывной работы. Для сравнения — максимальный срок работы неоновых и люминесцентных ламп составляет 10 тыс. часов.

За это же время в световом модуле, использующем люминесцентные лампы, их нужно будет сменить 8-10 раз, а лампы накаливания придется заново «вкручивать» от 30 до 40 раз. Использование светодиодных модулей позволяет снизить затраты на электроэнергию до 87%!

Удобно…

Светодиодный модуль — многокомпонентная структура с неприхотливой схемой подключения. В цепочке, скажем, из полусотни светодиодов один-два неисправных не только не выводят рекламный фрагмент из строя, но даже не влияют на суммарное световое излучение. Гигантский ресурс работы светодиодов практически решает проблемы, связанные с необходимостью их замены. Кроме того, светоизлучающие диоды способны надежно функционировать в самом широком диапазоне рабочих температур.

Надежно…

Есть надежность совершенно особого рода — та, от которой порою зависят человеческие жизни. Применение светодиодов в устройствах отображения информации (дорожные знаки, светофоры, информационные табло и т.д.) ведет к значительному увеличению расстояния их восприятия человеческим глазом. Неслучайно во многих крупных городах развитых стран уже нет обычных светофоров, а светодиодные схемы используются в воздушных и надводных навигационных системах.

Другим аспектом, благодаря которому светодиодам некоторыми заказчиками отдается предпочтение, являются их прочность и антивандальные качества. В отличие от стеклянных трубок данные источники света изготовлены из пластика. За счет этого их нелегко вывести из строя посредством механических повреждений. Характерное напряжение, необходимое для работы одного светодиода, — 3-4 вольта. Поэтому в условиях, когда требуется соблюдение повышенных мер безопасности или нет возможности использовать высокие напряжения, светодиоды являются оптимальным выбором. Рабочее напряжение светодиодных модулей, как упоминалось ранее, составляет 10-12 В. Очевидно, что при низком напряжении не требуется применять провода большого сечения с сильной изоляцией. Это также облегчает подключение светодиодов к электросети. У газоразрядных трубок, в отличие от светодиодов, есть порог срабатывания: чтобы источник света загорелся, в начале необходимо подать на разряд необходимое напряжение. Светодиоды же начинают излучать свет сразу при подключении к электросети, и их яркость легко регулировать наращиванием или снижением напряжения практически сразу после включения. Одним из важных преимуществ светодиодов является устойчивость к воздействию низких температур. Известно, что на морозе внутри газоразрядных источников света происходит вымерзание ртути, и это приводит к снижению яркости свечения. При отрицательных температурах также возникают проблемы с включением неона. Светодиоды лишены этих минусов.

Красиво…

Если бы LED-технологии не изобрели светотехники, их бы создали дизайнеры. Светодиоды, в отличие от ламп с неоном, имеют практически неограниченные возможности для «игры» со спектрами, цепочки которых можно выстроить таким образом, чтобы световые акценты точно работали на образ. Плавные, почти незаметные для глаза световые переходы от пика к пику в плане выразительности, конечно, уступают живописи, но оставляют далеко позади другие источники света. Изощренная цветодинамика, характерная для светодиодных модулей, способна удовлетворить требования самого требовательного дизайнера. Интересно, что игра со спектрами имеет и экологическое значение. Ведь кривые чувствительности, скажем, растений и человеческого глаза не совпадают: те спектры, которые комфортны для нашего глаза, часто дискомфортны для растений, и наоборот. Зональное использование различных светодиодных «цепочек» в тех интерьерах, где одновременно пребывают и растения, и человек, снимают эту проблему.

Представительно…

Светодиодные модули необычайно компактны. Различные сувениры, миниатюрные стенды и компактные табло, украшенные светодиодной символикой компании, смотрятся на удивление выразительно и необычно. Доля рынка светотехнических изделий, занимаемая светодиодами, составляет ничтожную долю. В развитых странах, особенно в крупных городах и столицах, она медленно, но верно возрастает. Своеобразным символом этой нежной и неизбежной революции стало гигантское 500-метровое полотно из светодиодов, непрерывно протянувшееся над главной улицей Лас-Вегаса.

Технические характеристики и параметры SMD 3528, 5050, 5630, 5730

Что такое smd светодиоды? Surface Mounted Device – радиоэлементы, не имеющие дополнительных монтажных отводок. Они крепятся непосредственно на поверхность монтажной платы.

Этот тип сверхъярких светодиодов широко используется в осветительных конструкциях. Благодаря отсутствию корпуса увеличивается плотность монтажа и существенно снижается вес конечной конструкции.

Расшифровка маркировки светодиодов

Рассмотри маркировку на примере SMD 3528 матрицы теплого белого света.

LED-WW-SMD3528

• LED – светодиод;
• WW – warm white – тёплый белый;
• SMD – диод для поверхностного монтажа;
• 3528 – размеры матрицы.

Многие производители пытаются уникализировать свой товар различными уловками. Так появляются серии 5636, 5736. Характеристики их полностью идентичны базовым моделям, а последняя цифра говорит лишь о незначительных изменениях типоразмера.

Технические характеристики SMD 3528 (datasheet)

SMD 3528 – однокристальная матрица с малым потреблением тока и относительно небольшой яркостью. Но именно благодаря этому можно конструировать любую подсветку не заботясь о дополнительном теплоотводе. Эта сборка применяется в лентах ночного освещения, в системах подсветки рекламных лайтбоксов, светящихся указателей.

В варианте (RGB) в матрице используется три кристалла.

Размеры SMD 3528

Типоразмеры 3528

Оригинальный datasheet SMD 3528 можете скачать по ссылке.

Технические характеристики SMD 5050 (datasheet)

SMD 5050 – трехкристальная матрица. Мощность светодиода 5050 пропорциональна трём матрицам 3528, помещенных в один корпус. 5050 применяется в системах поверхностного монтажа, где требуется повышенная яркость подсветки при ограниченной площади светоизлучателя.

Размеры SMD 5050

Размеры 5050

Оригинальный datasheet SMD 5050 можете скачать по ссылке.

Технические характеристики SMD 5630 и 5730 (datasheet)

Сравнительные таблицы параметров

Общая таблица технических характеристик 3528, 5050, 5630, 5730:

Сравнительная таблица технических характеристик 3528, 5050, 5630, 5730

Тип светодиода различают по строению кристалла и цветности:

Правила подключения

Используется классическая связка токоограничитель-светодиод. По такой схеме подключаются абсолютно все монокристальные конструкции. Разница лишь в номинальных характеристиках токоограничивающего элемента (подробнее про расчет резистора для светодиода).

Исключение представляет светодиоды с тремя кристаллами на светодиодной матрице.

Трехкристальная SMD матрица, например, в серии 5050, имеет три анода и три катода. Подключается она как три самостоятельных элемента. Для RGB модели 5050 характеристики в datasheet прописаны для каждого диода, так как у них различные параметры энергопотребления.

Светодиоды 5050 — схема включения

Такие требования к подключению вызваны тем, что даже у абсолютно одинаковых кристаллов будут различия в токе питания и подключение без токоограничителя попросту выведет один из них из строя.

ЗАПОМНИТЕ!

1. Не рекомендуется подключать любые модели светодиодов к источнику питания без резистора. При использовании одного резистора допустимо только последовательное подключение одного типа светодиодов.
2. В случае использования трехкристальный диодов, каждый канал подключается через отдельный резистор и соединяется с таким же диодом в следующем модуле.
3. Не подключайте светодиоды с разными нагрузочными характеристиками. Простыми словами не подключайте вместе 3528 и 5050.
4. Категорически противопоказано использовать резисторы с сопротивлением меньше номинального. Это увеличит нагрузочный ток светодиода и сократит срок его службы.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Материалы по теме:

Зеленый светодиод характеристики. Существуют следующие основные характеристики светодиодов:

Зеленый светодиод характеристики. Существуют следующие основные характеристики светодиодов:

Эффективность (светоотдача).

Отношение светового потока к потребляемой мощности (Лм/Вт). Это та величина, которая в первую очередь попадает во внимание специалистов, потому что именно по эффективности определяется применимость светодиодов для систем освещения. Для сравнения:

• лампочка накаливания 8-12 Лм/Вт;
• люминесцентные (энергосберегающие) лампы 30-40 Лм/Вт;
• современные светодиоды 120-140 Лм/Вт;
• газоразрядные лампы (ДРЛ) 50-60 Лм/Вт.

Показатели очень хорошие, что позволяет успешно конкурировать с люминесцентными, натриевыми, галогеновыми лампами. Более того, светодиоды уже выигрывают по этому показателю у газоразрядных ламп, т.к. весь световой поток у них идет в одну полуплоскость, поэтому не требуются разного рода отражатели.

Цветовая температура.

Рис.3 Шкала световых температур

Цветовая температура используемых светодиодов: 2500 Кельвинов- 9500 Кельвинов.

2500-3000 Кельвинов: теплый белый свет. (warm white или сокращенно WW) Он ближе к лампам накаливания.
4000-5000 Кельвинов: нейтральный белый свет.( white neutral или сокращенно NW)
6500-9500 Кельвинов: холодный белый свет. (cold white или сокращенно CW)

По источникам независимых исследований, именно нейтральный белый свет является наиболее комфортным для офисной работы, и в нем предметы становятся наиболее четкими.Нашей компание используются светодиоды с нейтральным светом .Кроме того, в осветительных приборах мы используем цветные светодиоды (основные цвета : красный, синий, зеленый, желтый) и светодиоды RGB(полноцветный светодиод).

Мощность светодиодов.

Малой мощности: до 0,5 Вт (20-60 мА).

Рис.4 Маломощные индикаторные светодиоды

Рис.5 Маломощные smd (slt) светодиоды

Средней мощности: 0,5-3 Вт (100-700 мА).

Рис.6 Светодиоды SEOULSEMICONDUCTOR, Корея, 0,5 Вт (150 мА)

Рис.7 Светодиоды Epistar , Тайвань, 1 Вт , 300 мА

Рис.8 Светодиоды NICHIA, Япония, 1 Вт, 300 мА

Большой мощности: более 3-х Вт (1000 мА и более).

Ик светодиоды характеристики. Светодиоды инфракрасного излучения

Светодиоды, как и любые другие приборы освещения, на сегодняшний день имеют большое разнообразие форм и цветов. Они могут выдавать световой поток любого оттенка. Что касается инфракрасных светодиодов, то их излучение находится на границе восприятия глаз человека. Данная особенность влияет на сферу их применения.

Светодиоды инфракрасного излучения

Технические характеристики

Они могут вырабатывать волны в диапазоне 0,74 – 2 000 мкм. Свет в этих границах – понятие условное, но это и не излучение. Данный спектр доступен не всем людям.

Исходя из вышесказанного, стандартные характеристики светодиодов к ним не подходят. Тут больше применимы такие параметры, как:

1. Мощность генерируемого излучения.
2. Интенсивность светового потока. С помощью данного параметра излучающая система собирает и направляет излучение. Измеряется в ваттах и стерадианах.

Многие виды деятельности не нуждаются в постоянной подаче энергии, поэтому становится возможным генерировать импульсный сигнал. При помощи схемы можно значительно увеличить мощность.

Направления по развитию инфракрасных светодиодов

Производители постоянно сталкиваются со следующими проблемами: чтобы создать мощный диод, нужен большой кристалл, но, к сожалению, цена в этом случае значительно вырастает. При скреплении двух кристаллов в один увеличивается зона нерабочей площади, что влечет за собой потерю мощности. При работе мощного диода выделяется большое количество энергии, а соответственно и тепла, что ведет к перегреву схемы.

Светодиоды различного спектра

Есть следующие варианты решения таких проблем:

1. На данный момент возможно делать кристаллы размером до 1 мм2. Это позволяет увеличить силу тока за счет уменьшения сопротивления.
2. Постоянно идет разработка более новых и современных отражателей. Их КПД значительно больше. Они собирают излучение боковых граней и направляют его в центр.
3. Также все время проводится работа над оптическими системами с большим коэффициентом преломления. Они позволяют собрать в одно целое излучение с боков рассеивателя.

Применение

Силы, потраченные на ликвидацию проблем, описанных выше, уходят не напрасно. Светодиоды инфракрасного излучения отдельно не используются. Их применяют в составе других схем и оборудований, сфера использования которых все увеличивается. Именно поэтому нужны диоды, мощность которых становится больше, а цветовой спектр расширяется.

Наиболее распространено применение светодиодов для работы в темное время суток. Рассмотрим прибор ночного видения. Чем мощнее в нем будет светодиод, тем больше радиус возврата полноценного изображения. Но здесь еще можно применить импульсы, чего не скажешь про

Высококлассные продукты цифровой техники диктуют спрос на рынке. Они используются человеком каждый день. В 2007 г. опция ночной съемки была большой редкостью, а сейчас она – неотъемлемая часть техники. Все это благодаря развитию инфракрасных светодиодов.

Применение инфракрасного излучения в аграрной промышленности

Мнение практиков

Высококвалифицированные инженеры связывают эти результаты с определенной проблемой. Потому как достижение высокой мощности сопровождается перегревом. Малейший сбой в работе системы ведет к потере эффективности прибора и даже выходу из строя кристалла.

Применяя импульсную систему, нужно придерживаться постоянного напряжения. Малейшее отклонение от нормы приведет к некачественному излучению. К таким системам нужно относиться очень трепетно и обслуживать регулярно.

Сфера применения светодиодов будет постоянно расширяться, так как спрос на такие приборы растет с каждым днем, а характеристики со временем улучшаются. Основную нишу по продаже этой продукции на рынке заняли китайцы. Их инфракрасные светодиоды не всегда качественные. Остается надеяться, что рыночная конкуренция со временем заставит продукцию подешеветь, а качество ее будет только расти.

Основные характеристики светодиодов. Характеристики светодиодов

Основные характеристики светодиодов подразделяются на электрические и световые. С одной стороны, электрические – это рабочий ток, напряжение, мощность. С другой стороны, световые характеристики светодиодов – световой поток, сила света (эффективность). А также цветовая температура, габариты и угол рассеивания.

Рабочий ток светодиодов

Светодиоды работают только от определенной силы тока. Эта характеристика наиболее важна для работоспособности светодиода. Даже небольшое превышение рабочей силы тока приведет к быстрой деградации светодиода. А в результате выходу его из строя. Чуть более высокое превышение силы тока ведет к мгновенному перегоранию светодиода.

Ток светодиодов, несомненно, зависит от их мощности. Более мощные светодиоды работают на более высоком токе. В светодиодных лампах и светильниках устанавливаются драйвера. Они ограничивают ток именно до тех параметров, которые нужны для светодиодов, установленных в этих приборах. Часто требуется подключить светодиод отдельно. В этом случае необходимо знать его характеристики. Для того чтобы ограничить ток соответствующим драйвером, токоограничивающим резистором или конденсатором.

Напряжение светодиодов

Рабочее напряжение светодиодов зависит от полупроводников и других химических элементов, использованных при изготовлении этих светодиодов. Применение разных типов материалов для изготовления существующих видов светодиодов ведет к излучению света различных цветов. То есть рабочее напряжение можно определить по цвету светодиода. Иначе говоря, светодиоды разных цветов имеют разное рабочее напряжение.

Для питания светодиодных лент и светильников обычно используются драйвера или блоки питания. Как правило у них на выходе 12 вольт постоянного тока. К примеру. От такого источника можно запитать цепочку из последовательно соединенных светодиодов с рабочим напряжением 3 вольта. Исключим в этом примере падение напряжения на токоограничивающем резисторе. Безусловно, такая последовательная цепь может состоять только из четырех светодиодов. Пятый светодиод, если включить его в эту цепь, работать не будет. Каждый из светодиодов, грубо говоря, забирает из 12 вольт питания по 3 вольта.

Эту характеристику светодиода называют напряжением падения. В данном случае у каждого из светодиодов напряжение падения составляет 3 вольта. Другими словами. Падение напряжения – это напряжение, возникающее на выводах светодиода при протекании через него прямого рабочего тока. Эту характеристику иногда и называют рабочим напряжением светодиода. Хотя, строго говоря, таких характеристик, как напряжения питания или рабочее напряжение, у светодиода нет. Как впрочем и у любого диода.

Мощность светодиодов

Мощность светодиода зависит от его рабочего тока и падения напряжения на нем. Падение напряжения разных светодиодов колеблется в диапазоне, примерно, 1,5 – 4 вольта. Рабочий ток индикаторных и маломощных светодиодов обычно составляет 15 – 20 мА. Ток мощных осветительных светодиодов может быть 150, 350, 750 мА и доходить до 1А.

Часто для повышения яркости светодиода используют повышение его рабочего тока до очень больших величин. При этом необходимо помнить.  Применение для светодиодов такого большого тока ведет к их чрезмерному нагреву. А также быстрой деградации и выходу из строя. Хотя этого можно избежать. При условии, что питании светодиодов большим током, для повышения их яркости, использоваться система охлаждения. Для этого применяются достаточно массивные радиаторы из алюминия или даже меди. Более того, в некоторых случаях применяется принудительный обдув воздухом с помощью вентилятора-кулера. Хорошее охлаждение светодиодов при их работе на большом токе снижает риск потери их работоспособности. Однако, но не исключает его совсем.

P=U×I

Чтобы определить мощность (P) светодиода необходимо умножить напряжении (U) на силу тока (I). К примеру, мы возмем максимальные для светодиодов 4 вольта и 1 ампер. В результате мы получим самый мощный светодиод мощностью 4 Ватта. Безусловно, это будет осветительный светодиод. Несомненно, работающий от тока с не характерной, искусственно завышенной для светодиодов, силой.

Поэтому нужно понимать. Если разговор идет о 10 ваттном или даже 100 ваттном светодиоде. Несомненно, имеется в виду лампа или светильник. Они состоят из нескольких штук или десятков штук светодиодов. Или же речь идет о светодиодной сборке, например, COB типа. Иными словами, 100 кристаллов-светодиодов, каждый мощностью 1 Ватт, припаиваются на единую плату. И все это заливается слоем люминофора. Так и получается светодиод мощностью 100 Ватт.

Характеристики LED SMD 5050 светодиодов на русском Datasheet

Наиболее распространенными светодиодами типа SMD в настоящее время являются LED SMD 5050. Не смотря на то, что их нашествие по миру началось достаточно давно и уже появились более эффективные диоды, 5050 остаются самыми востребованными на рынке твердотельного освещения. Данный тип диодов начал свое «шествие» после SMD 3528. По сравнению с ними 5050 имеют более сильное свечение (световой поток). После своего появления на свет, производители ринулись их широко применять в лампах местного освещения, благо за счет своих размеров они с легкостью ( в большом количестве ) умещались в размеры обыкновенной лампы. Дальнейшее использование — светодиодные ленты.

Если посмотреть на сегодняшний рынок, то ЛЕД SMD 5050 в основном уже используют только в диодных лентах. Дешевые и качественные ленты можно купить здесь. Лампы общего освещения с ними уходят на второй план (чаще можно наблюдать на прилавке декоративные лампочки ). Оно и понятно, сейчас для ламп наиболее эффективно применение 5630 и 5730 SMD, а также COB. Но все же для ремонта ламп на 5050 нужны диоды. Их можно купить тут.

Однако, и тут не все так «благополучно». Ведь на хвост им уже семимильными шагами наступают филаменты. Которые имеют меньший нагрев, по сравнению с SMD, а соответственно больший срок службы из-за маленькой деградации кристаллов. О филаментных лампах и самих филаментах у нас на сайте есть отдельная статья, с которой Вы можете ознакомиться, воспользовавшись нашим новым «живым» поиском. Что это такое — лучше проверить самим. Ну это лирическое отступление. А мы же вернемся непосредственно к обсуждению характеристик светодиодов SMD 5050.

Для тех, кто не сильно хочет копаться во всех характеристиках этого типа диодов я приведу сводную таблицу, в которой покажу наиболее «востребованные» и необходимые данные. И вообще, получив задание от командиров этого сайта по написанию ряда статей с характеристиками наиболее востребованных светодиодов буду придерживаться следующего плана: во всех статьях будет небольшая описательная часть, основные краткие характеристики и полный Datasheet SMD 5050 ( и других диодов ) переведенная на русский язык. Итак, приступим к краткой характеристике основных данных.

Основные характеристики LED SMD 5050

SMD 5050 разрабатывались для применения в разнообразных источниках света. Основным преимуществом, как показала практика, являются: продолжительный срок службы, стабильность характеристик и качественное исполнение. Практически не подвержены вибрации, перепадам температур. Кристаллы не подвержены воздействию влаги и предназначены для автоматического монтажа. Хотя и ручной монтаж вполне возможен при определенной сноровке. Основное применение — светильники общего назначения, индикаторные устройства, декоративные лампы, автомобили и дорожные знаки. 5050 состоит из трех кристаллов, одинаковой мощности. Выпускают как одноцветный (белый), так и в цветном варианте. Мы будем рассматривать и те и другие характеристики.

Могу понять, что сейчас у многих возникнет вопрос по поводу цветных LED SMD 5050 характеристиках. Особенно на тех позициях, где указано, что они зависят от цвета. Повторюсь еще раз, что это общая информация к сведению. Более точные и подробные сведения можете прочитать ниже.

К особенностям этого типа диодов отнесу следующее:

• Низкая деградация светового потока (менее 4% за 3000 часов эксплуатации)
• Корпус производят из термостойкого полимера, который способен выдерживать длительную температурную «нагрузку» до 250 градусов Цельсия
• Максимальная температура кристалла, при которой он не слишком быстро будет терять свои свойства — не более 110 градусов

В принципе, для простого обывателя хватит и трех основных характеристик — это максимальный рабочий ток, световой поток, напряжение и мощность. Хм… Оказывается не три, а четыре характеристики. Именно на них и стоит обращать внимание при выборе любых светодиодов, если Вы только начинаете свои познания в мире диодного освещения. Для более детального и глубокого изучения стоит все-таки обратиться к полным характеристикам и графикам зависимости SMD 5050. Что касается меня, то я при выборе, подборе диодов в основном использую только напряжение, мощность и световой поток. Остальное изучаю по графикам зависимости. Мне так проще. Да и понятнее. Цифры, таблицы и описания составляют люди, а следовательно не редки ошибки, опечатки. Знаю по себе.

Оригинальный Datasheet LED SMD светодиода 5050

Основные технические характеристики LED SMD 5050 белого и других цветов

Максимальная температура пайки указана при нагреве не более 2 секунд

Оптико-электронные характеристики SMD 5050

Что касается цветовой температуры белых SMD 5050, то кристаллы при 60 мА могут давать следующие оттенки:

Теплый белый : 3000 — 4000 K (CRI80)

Нейтральный белый : 4300 — 4800 K (CRI80)

Чистый белый : 5000 — 5800 K (CRI75)

Холодный белый : 6000 — 7500 K ( 75)

Кстати, забыл очень важную деталь. Световой поток в таблице для белых диодов указан для 5500К цветовой температуры. Для других цветов действует поправка следующего характера: в диапазонах от 3000-4800К световой поток уменьшается на 10 процентов, а вот в диапазоне от 6000-7000К увеличивается на 10 процентов. Для цветных кристаллов в таблице находятся данные без поправок. Исходя из этого и стоит выбирать светодиоды по яркости. Здесь обратите внимание, что данные характеристики имеют «место быть» только на качественных диодах. На китайском рынке мне пока известны только три продавца ( с которыми плотно сотрудничаю ), предлагающих купить SMD 5050 с наиболее приближенными характеристиками к «именитым, настоящим». Разница в ТТХ составляет не более 4 процентов. Самый адекватный и наиболее расторопный ТУТ. Скажем так, что можно заказывать, но цена тоже не из самых дешевых. Можно найти и более дешевые. Но тут могу всех заверить, что диоды не будут иметь заявленные характеристики. Хорошее не может быть дешевым. Проверено.

Графики основных характеристик SMD 5050 белого цвета

Графики оптико-электронных характеристик белых SMD 5050

Основные характеристики красного, синего, зеленого и желтого цвета SMD 5050 в графиках

Графики оптико-электронных характеристик цветных SMD 5050

 Основные характеристики RGB SMD 5050 светодиода

Думал заканчиваю уже статью, но тут вспомнил… А про RGB диоды-то не написал. В срочном порядке пришлось открывать Datasheet и на скорую руку переводить. В принципе, в этих чипах, ничего сложного нет. Все до безобразия просто.

В плане применения также мало, что меняется. Наиболее предпочтительно использовать диоды в светильниках общего назначения, индикаторных устройствах, декоративных лампах, автомобилях.

Оригинальный Datasheet LED RGB SMD 5050

Оптико-электронные характеристики RGB 5050 при  IF=20mA и Ta( температура окружающего воздуха ) = 25℃

Характеристики при пайке SMD 5050

Очень часто возникает среди любителей вопрос, «как правильно паять диоды SMD 5050». Для меня сложного в этом уже ничего нет. Но Для полной картины приведу ряд тезисов, которым нужно следовать, чтобы получить качественный результат быстро, без переделок.

• Паять SMD 5050 следует не более одного раза
• Не давите сильно на корпус
• Запрещено переворачивать монтажную плату до момента, пока полностью не остынет припой
• В своей работе используйте только низкотемпературную паяльную пасту
• В ручном режиме температура паяльника не должна превышать 300 градусов по Цельсию
• Максимальное время пайки составляет не более 2-3 секунд

Размер светодиодов 5050

Все размеры приведены в миллиметрах, точность измерения составляет +- 0,1мм. Во время производства диодов размеры могут очень незначительно изменяться.

Линза, используемая в производстве — прозрачная. Чип выполнен на основе InGaN. Как правило, линза состоит из силиконового компаунда. Сам корпус производят из термостойкого пластика.

Светодиоды этой марки поставляются в катушках.

Ну вот вроде и все… Я постарался максимально полно описать SMD 5050. Получилось много букофф, но по беглому взгляду, вроде ничего не упустил. Если что-то не так, сильно «не пинайте». Готов к конструктивному общению))) На последок, кто не сильно устал, можно посмотреть ролик о правильном монтаже, пайке SMD 5050.

Характеристики светодиодов, принцип работы, маркировка, монтаж

Сравнительно недавно в нашу повседневную жизнь вошли светодиоды. И не просто вошли – ворвались. Причем нагло и уверенно. И популярность их растет с каждым днем, что неудивительно. Ведь на сегодняшний день нет более экономичного и компактного источника света. К тому же цветовая палитра получаемого освещения очень разнообразна, что позволяет воплотить в жизнь любую фантазию дизайнера или домашнего мастера. Различные помещения могут быть оформлены так, что захватывает дух. Но мало продумать эксклюзивное освещение. Нужно еще понимать, каким образом воплотить его в жизнь. А это невозможно, не зная характеристики светодиодов. Сегодня мы и будем разбираться в их маркировках, размерах и областях применения.

Разнообразие индикаторных светодиодов – форма может быть любой

Читайте в статье

Принцип работы и конструктивные особенности светодиодов

Первые подобные элементы не предназначались для освещения помещений. Их световой поток был настолько слаб, что использовали их только для индикации. Однако инженеры правильно оценили потенциал, вложив в это изобретение массу времени и сил. И результат не заставил себя долго ждать – светодиоды стали развиваться настолько стремительно, что удивили и самих создателей. И вот уже наряду с обычными индикаторами на прилавках можно найти и сверхъяркие светодиоды, характеристики которых превосходят предшественников в разы, даже таких, как галогеновые лампы. А ведь они считались самыми яркими источниками света. Так как же работает подобный кристалл?

Принцип его работы основан на движении отрицательных и положительных частиц, которые под воздействием напряжения перемещаются, создавая световое излучение. Но вряд ли уважаемому читателю захочется вникать во все научные термины, а значит, будем объяснять все понятным простому обывателю языком.

Приблизительный принцип работы светодиода схематически

Конструкция такого светового элемента имеет 3 основные части:

• Катод. В индикаторных диодах со слабым свечением он прекрасно виден. Катод имеет форму флажка;
• Анод. Это тонкий ровный провод;
• Корпус, состоящий из прочной прозрачной или цветной эпоксидной смолы.

Этот небольшой ликбез необходим. Ведь если при сборке схемы на анод подать «минус» а на катод «плюс», то никакого свечения получить не удастся. Если говорить о внешнем виде индикаторных диодов, то анод, требующий подачи положительного заряда, всегда можно определить по более длинной ножке.

Можно увидеть, что у светодиода одна ножка длиннее

Какие виды светодиодов можно встретить на прилавках

Такие световые элементы могут отличаться по множеству признаков, но все же виды их классифицируют по конструктивным особенностям. Их можно отличить по маркировке, в которой указываются следующие обозначения:

• DIP – это как раз индикаторный светодиод с небольшой силой светового потока. Корпус его состоит из эпоксидной смолы и имеет форму цилиндра с выпуклым или впалым верхом, играющим роль линзы. Внутри может быть 1, 2 или 3 кристалла разных цветов. В таком случае и ножек выводов будет больше – 2, 3 и 4 соответственно. Его прямым потомком стал диод «пиранья», который имел повышенную светоотдачу, однако он сильно нагревался и имел большой размер, а потому его производство прекратилось;
• SMD – это уже современные элементы, о которых сегодня мы расскажем подробно. Они имеют малые размеры, но яркость их значительно выше, чем у предшественников. Они используются для осветительных приборов, таких как лампы и светодиодные ленты;
• COB – одно из последних достижений в этой области. Представляет собой пластину, в которой находится множество кристаллов. Такие элементы имеют ровный и яркий свет и используются, помимо простых ламп, в прожекторах;
• «Cree» — сверхъяркие компоненты, которые производит одноименная фирма, не передающая технологию и право изготовления никому. Фонари на таких элементах могут светить на расстояние даже в 2 км.

Светодиоды «Cree» — они очень маленькие

Теперь, поняв какие бывают светодиоды, можно перейти к разбору их положительных и отрицательных качеств.

Есть ли минусы у осветительных светодиодов?

О положительных сторонах таких элементов можно говорить очень долго. Мы постараемся слишком не нагружать уважаемого читателя большим объемом информации, описав все наиболее кратко.

Осветительные приборы на таких элементах очень экономичны – вся потребляемая электроэнергия преобразовывается в световую (нагрева практически нет), что и позволяет повысить их коэффициент полезного действия почти до 100% (для сравнения, КПД лампы накаливания всего 5-15%). Срок их службы обычно около 50000 часов, что может составить от 6 до 10 лет, что создает дополнительную экономию бюджета на приобретении осветительных приборов. Да и отсутствие нити накала вкупе с прочным корпусом создает дополнительную защиту от вибрации.

Многоцветные светодиодные ленты сейчас очень востребованы

Большим преимуществом является пожарная безопасность. Подобные LED-лампы работают при помощи драйверов, которые понижают напряжение, подаваемое на светодиоды. Так же драйвер регулирует и напряжение, не позволяя резкому скачку вывести из строя элементы или создать ситуацию, при которой они могут взорваться.

Что же касается недостатков, то они совсем незначительны. Конечно, раньше стоимость таких осветительных приборов была довольно высока. Но сейчас, если сравнивать цены на светодиодные лампы и стоимость КЛЛ, то они практически сравнялись. Многие считают недостатком то, что светодиодную ленту необходимо подключать через блок питания. Однако, как выяснилось, это скорее достоинство, обеспечивающее безопасность.

Удивительное оформление праздника при помощи светодиодов

Основные характеристики LED-элементов

Как и в любом оборудовании характеристики играют очень важную роль при выборе и приобретении. Сейчас мы рассмотрим основные параметры, на которые следует обратить внимание.

Ток потребления и его параметр у светодиода

Ток светодиодов зависит от их типоразмера, а иногда даже от цвета. Обычно этот параметр имеет значение 0,02 А. Если же в одном корпусе вмонтировано 4 кристалла, то и ток возрастает соответственно, и будет равен 0,08 А.

Полезная информация! Увеличение силы тока способствует быстрому старению элемента. Именно для того, чтобы стабилизировать этот показатель, в современных бытовых LED-лампах и встроен драйвер. При подключении светодиодных лент для этой цели используется блок питания или контроллер.

Лампа ближнего света автомобиля на светодиодах

При самостоятельном монтаже схемы к каждому светодиоду монтируется резистор, который ограничивает величину тока, тем самым защищая его от быстрого выхода из строя.

Номинальное напряжение световых диодов

Как такового понятия напряжения для таких элементов не существует. Лучше воспользоваться другим термином –падение напряжения на светодиоде. Это означает показатель, насколько меньше стало напряжение при прохождении через элемент. Есть усредненные значения этого показателя, которые зависят напрямую от цвета свечения. При синем, зеленом и белом цвете это 3 В, а вот для желтого и красного – 1,8-2,4 В.

При смешении разных цветов светодиодов рождается белый

Показатели значения сопротивления

В целом знать значение сопротивления светодиода не требуется – эта информация ничего не даст. Ведь если он подключен правильно, то оно незначительно, если же нет, то полное. Интересен факт, что сам по себе этот показатель у подобных элементов является динамическим. Это значит, что если добавить напряжения, то сопротивление начнет падать и наоборот.

Мощность светодиодных ламп, их световой потока и его угол свечения

Угол свечения LED-элементов может быть разным. Обычно он варьируется от 20 до 1200. Вообще их основной световой поток более интенсивен в центре, а ближе к краям рассеивается. За счет этого и достигается большая освещенность при меньшей мощности. Если сравнить потребляемую мощность LED и обычной лампы накаливания, то можно увидеть следующую картину.

Вот такими тусклыми были первые светодиоды

В целом получается, что LED-элементы в 8 раз ярче «лампочек Ильича» при той же потребляемой мощности, или же при одной и той же силе светового потока светодиоды потребляют энергии в 8 раз меньше ламп накаливания.

Цветовая температура подобных компонентов

Гамма цветовых температур подобных элементов достаточно обширна. Для того, чтобы уважаемому читателю было более понятен диапазон, предлагаем ознакомиться с данными в форме таблицы.

Цветовая гамма светодиодов довольно обширна

Наиболее распространенные размеры кристаллов

Размеры чипа измеряются в величине, обозначаемой «mill». Если говорить о привычной нам величине измерения, то 1 mill = 0,0254 мм. Наиболее распространенные размеры, это 24×24, 24×40, 35×35 и 40×40 mill. Для примера кристалл, размером 40×40 mill равен 1,143 х 1,143 мм, а его потребляемая мощность – 1 Вт.

Но наиболее интересно сейчас узнать, что же собой представляют SMD-элементы и какими свойствами они обладают.

В этом светодиоде содержится 50 кристаллов

Характеристики SMDLED, их маркировки и области применения

Такие светодиоды в наше время используются повсеместно. Это не только бытовые и производственные помещения, но и автомобильная промышленность, различная цветомузыка и рекламные щиты. Если посмотреть на любой SMD-компонент, с первого взгляда непонятно, как одинтип отличить от другого. На самом деле это не сложно.

Глядя на маркировку такого светодиода можно сразу узнать его типоразмер, а зная их характеристики несложно высчитать и мощность, к примеру, световой полосы, на которой они установлены. Рассмотрим наиболее распространенные элементы, встречающиеся на российских прилавках.

Ассортимент SMD-светодиодов – это лишь их малая часть

Параметры 2835SMDLED

Для начала необходимо понять, как определить размер по маркировке светодиодов. Все очень просто, если указаны цифры 2835, значит, размер элемента составит 2,8×3.,5мм. Характеристики светодиода 2835 неплохи. Светоотдача такого светового диода составляет 20-24 Люмен, а площадь излучения можно отнести к увеличенной. Интересен и показатель деградации. При 3000 часах работы при температуре в 2400 К такой элемент теряет всего 5% силы светового потока.

Полезно знать! Технические характеристики SMD 2835 позволяют его использование практически во всех областях, где необходимо освещение.

Вот она, лента со светодиодами 2835

Характеристики светодиода 5050

Этот элемент имеет более крупные габариты. Однако это не означает, что его световой поток более сильный, нежели у предыдущего варианта. В его корпусе объединены 3 кристалла, аналогичных SMD 3528 (не стоит его путать с 2835 – они совершенно разные). К примеру, если светоотдача 2835 равна 20-24 Лм, то у 3528 этот показатель всего 6-8 Лм. Но, вернемся к SMD 5050. Его мощность составляет 0,2 Вт, а сила светового потока – 16-18 Лм.

А вот светодиод 5050 чаще используется для таких лампочек

Характеристики светодиодов SMD 5730

Это уже элемент, имеющий более хорошие показатели. Он намного ярче предыдущих, но и потребление его выше. По маркировке понятно, что его размеры – 5.7×3мм. Сила светового потока равна 50Лм при потребляемой мощности 0.6Вт. Сейчас появилось новое поколение таких светодиодов, мощность которых составляет 1Вт. Их маркировка уже выглядит как SMD5730-1.

Максимальная рабочая температура этих элементов 1200 К. При работе в такой температуре в течение 3000 часов деградация элемента составит лишь 1%.

Светодиод 5730 мощнее предыдущих элементов

Новое слово в линейке SMDLED – элементы «Cree»

Эти светодиоды совершенно отличны от моделей, которые нами сегодня рассматривались и превосходят их по многим параметрам. В их линейке несколько модельных рядов, среди которых можно отметить сверхъяркие светодиоды на 3 вольта XQ-E HighIntensity, имеющие достаточно малые размеры – 1,6×1,6 мм. Угол свечения составляет 100-1500, а сила светового потока – 330 Лм. При этом светодиод содержит лишь один кристалл.

Самым маленьким из «Cree» второго поколения, названные производителем «High-Brightness» — это светодиод XHP35, характеристики которого просто поражают. При размерах 3,45×3,45 мм и необходимом напряжении 11-12 В этот элемент вырабатывает силу светового потока свыше 1000 Лм.

О мощности светодиода «Cree» уже ходят легенды

Действительно, характеристики светодиодов «Cree» впечатляют. Компания устанавливает эти элементы на различное оборудование, включая и прожектора на парковках и осветительные приборы на стенах зданий и сооружений. Но интересно и то, что характеристики светодиодов для фонариков ненамного уступают тем, что устанавливаются на уличное освещение.

Как можно проверить световой диод мультиметром

Это сделать несложно. В любом мультиметре есть свой источник питания, который и поможет при проверке. Необходимо выставить переключатель на лицевой панели в положение прозвонки. При этом, если прикоснуться одним щупом к другому должен раздаться звуковой сигнал.

Далее прикасаемся щупами к ножкам диода. Если он не засветился, нужно поменять полярность. Если же и в этом случае ничего не произошло, значит элемент неисправен.

Проверить светодиод мультиметром достаточно легко

Маркируются ли светодиоды по цвету?

Маркировка Российских светодиодов достаточно сложна. Для примера приведем лишь небольшую часть таблицы цветовой маркировки.

Зарубежные элементы маркируются по-разному, в зависимости от страны производителя и фирмы.

Часто маркировка на светодиодной ленте расшифровывается

Буквенная маркировка светодиодной ленты

Светодиодная лента сегодня является действительно мультифункциональной. Ведь она используется не только для подсветки потолков, но и как основное освещение, и как скрытая подсветка рабочей зоны. Да и в качестве ходовых огней она подходит прекрасно.

В маркировке светодиодной ленты присутствуют как буквенные, так и цифровые обозначения. Сейчас разберем на примере, как это расшифровать. Возьмем обычную маркировку –LED-CW-SMD-5050/60 IP68. Первые буквы обозначают источник света, вторые – цвет, в нашем случае белый. Далее идет тип светодиодов и их цифровая маркировка/количество на один метр. И последняя запись после пробела – это класс защиты. Наверняка, если уважаемый читатель заинтересовался световыми диодами, то он немного знаком с маркировками класса безопасности электроприборов. Здесь он идентичен.

При помощи светодиодов возможно любую комнату сделать удивительной

Для чего можно самостоятельно использовать световые диоды

На самом деле из светодиодов можно сделать множество полезных устройств. Здесь все зависит от навыков начинающего мастера радиоэлектроники и его фантазии. Рассмотрим простейшие варианты некоторых приборов, которые под силу сделать своими руками даже не имея никаких навыков.

Стабилизирующее устройство питания для светодиодов

Понятно, что без стабилизатора работать LED-элементы не могут, а значит, нужно его или купить, или смонтировать собственноручно. Самым простым вариантом будет использовать блок питания от сломанного компьютера. Если же это не подходит, то неплоха и гирлянда для елки китайского производства. Ее контроллер позволит вполне сносно обеспечить питанием 15-20 элементов небольшой мощности.

Такой стабилизатор для светодиодов можно заказать в интернете

Дневные ходовые огни автомобиля

Изготовить ДХО? Нет ничего проще. Используем влагозащищенную (IP66 или выше) ленту. Она проклеивается снизу фары или в удобных местах по переднему бамперу. Припаянные к ней провода заводятся в решетку радиатора. Далее следует подключение, согласно схеме автомобиля, к зажиганию. Места спайки лучше всего обработать силиконовым герметиком – это убережет от окисления.

Мигающая реклама на фасаде магазина

Известно, что мигающая реклама привлекает лучше статичной. Здесь все зависит от пожеланий мастера – как засверлить отверстия в щите и расположить светодиоды. А вот с их соединением придется потрудиться. Как рассчитать сопротивление светодиодов, мы рассмотрим чуть ниже, а вот с распайкой будем разбираться сейчас.

Пример самодельной рекламы из светодиодов

Если мы берем в качестве стабилизатора блок от китайской гирлянды, то первым делом нужно посмотреть, какова его мощность и выходное напряжение, а уже исходя из этого, рассчитываем, количество элементов и схему их спайки. Ее лучше зарисовать на бумаге, чтобы не запутаться.

Светомузыка для праздничного настроения

Для нее понадобится специальное устройство, которое и будет подавать импульсы, исходя из такта музыки. Если нет знаний в области радиоэлектроники, то самому его сделать не удастся, придется приобретать. А в остальном все аналогично предыдущему варианту.

Отвертка-индикатор на LED-элементах

Такое устройство потребует некоторых дополнительных деталей, но в итоге его можно будет сделать без особых усилий. Для тех, у кого ее нет, можем предложить схему, для сборки которой потребуется световой диод, емкостное сопротивление, ограничивающее ток и обычный диод VD1 1N4001, который защитит от обратной полуволны.

Схема индикаторной отвертки на светодиодах

Каким образом подключаются светодиоды: некоторые схемы

Основное правило при подключении, это наличие сопротивления. Его задача – не дать, при скачке напряжения, увеличенной силе тока спалить световой диод. Но его необходимо правильно высчитать. Сейчас попробуем понять, как это сделать.

Рассчитываем номинал сопротивления для светодиода

Для правильного расчета сопротивления для светодиода нам понадобится следующая формула:

R=(Uпит-Uпад)/I, где R – необходимое нам сопротивление; Uпит – входное напряжение; Uпад – номинальное напряжение светодиода и I – ток светодиода. Однако стоит помнить, что характеристики светодиода 3 Вт одного производителя могут не совпасть с параметрами идентичного, но изготовленного другой фирмой.

Прожектор на светодиодах с датчиком движения – удобно и экономично

Если же нет желания производить самостоятельно все вычисления, можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Полезно знать! Если производится подключение через блок питания от смартфона или телефона, наличия сопротивлений не требуется.

Подключение светодиода к сети 220 В: схемы и правила

Здесь необходим обычный диод перед источником света. Это значит, что можно, высчитав необходимое количество светодиодов и соединив их последовательно, включить в цепь перед первым из них диод VD1 1N4001. Этого будет вполне достаточно, чтобы избежать обратного пробоя. Однако о сопротивлениях перед каждым из светодиодов забывать нельзя.

Прекрасные ночники на светодиодах для дома

Статья по теме:

Светодиодные настольные лампы для рабочего стола. Как правильно подобрать прибор, какой интенсивности требуется освещение, где его установить, обзор оригинальных моделей  – об этом и многом другом в специальном материале.

Параллельное и последовательное подключение – в чем разница

Последовательное подключение применяется для компенсации высокого напряжения. Иными словами, если у нас 2 лампы на 127 В, а напряжение в сети 220, мы можем соединить их последовательно, и они будут прекрасно работать. Если же их соединить в параллель, то они просто взорвутся.

На схеме это выглядит так. При последовательном подключении светодиодов анод одного из них соединен с катодом другого. Такая цепь продолжается до тех пор, пока суммарное напряжение светодиодов не совпадет или не приблизится вплотную к напряжению сети.

При параллельном соединении все аноды соединяются между собой, как и катоды.

Статья по теме:

Схема подключения светодиодной ленты к сети 220в. В статье подробно рассмотрим плюсы и минусы светодиодов, области их применения. Как правильно выбрать ленты, их виды и средняя стоимость. А также секреты монтажа своими руками.

Как подключить светодиоды к 12 В

Здесь принципиальных различий с подключением светодиодов к сети в 220 В нет. Разница лишь в количестве элементов и расчетах их сопротивлений. Но 12 В все же безопаснее. А значит, если у начинающего мастера нет опыта в подобных делах, лучше потренироваться на подключении светодиодов на 12 В.

Светодиоды на 12 В, как и лента, питаются через такой блок-стабилизатор

Статья по теме:

Из данной публикации Вы узнаете про блок питания 12 В для светодиодной ленты: необходим ли он, для чего служит и как его выбрать, его положительные и отрицательные качества, как рассчитать подобное устройство, как сделать своими руками.

Подведем итоги

Рост популярности светодиодов,несомненно, приведет к тому, что через какое-то время человечество и вовсе откажется от использования люминесцентных и ламп накаливания. Ведь это действительно самый экономичный и безопасный вид освещения. Будем надеяться, что инженеры не остановятся на достигнутом и, возможно, скоро мы увидим новый светодиод, который превзойдет даже продукцию «Cree».

Надеемся, что уважаемый читатель нашел в нашей статье то, что искал. Если у Вас возникли вопросы, наша команда с радостью на них ответит в обсуждениях ниже. А напоследок короткое видео, которое сможет Вас заинтересовать.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Xiaomi LED лампочка (зелёный): характеристики и инструкция

Xiaomi LED лампочка (черный)

Компактность и удобство

Благодаря миниатюрному дизайну и легкому весу варианты ее использования практически не ограничены. Вы можете поставить ее на рабочий стол, у изголовья кровати или даже взять с собой в поездку, и лично убедиться в ее удобстве.

Качественные светодиоды OSRAM

Портативная лампа Xiaomi оснащена светодиодами от Philips Lumileds/OSRAM. Сочетание светодиодного чипа и люминесцентного порошка позволило добиться максимально естественного света, снизило уровень дискомфорта от прямого излучения и уменьшило нагрузку на зрение.

Регулировка яркости

Концепция лампы предусматривает пятиуровневую регулировку яркости с помощью специальной кнопки. Благодаря этой функции вы можете настроить яркость под разные окружающие условия.

Гибкая конструкция

Лампа имеет гибкую, гнущуюся конструкцию и может вписаться в любую обстановку.

Работа от выключенного компьютера

Подключив ее к ноутбуку через USB-разъем, вы можете продолжить работу на нем даже при потушенном свете.

Два цветовых решения

Главные характеристики

Основные характеристики

Особенности

Общие характеристики

Аккумулятор и Питание

Главные характеристики

Входное напряжение

5 V

Гарантия

14 дней

Мощность

2.5 Вт

Производитель

Xiaomi

Тип

светодиодная

Размеры

169 х 18 х 9 мм

Основные характеристики

Совместимость

Универсальная (для ноутбуков, компьютеров и других устройств с USB-выходом)

Особенности

Количество светодиодов

10 штук

Общие характеристики

Энергосберегающая

да

Аккумулятор и Питание

Источник питания

USB

Технические характеристики и комплектации товара могут
быть изменены без уведомления со стороны производителя

Дмитрий

24 августа 2018

ДостоинстваРегулировка яркости света. Максимальный очень яркий. Малое электропотребление. Хорошо гнется. Разнообразные сферы применения. Почти идеальна в самолетах, в ночных рейсах.

НедостаткиЯвных недостатков нет )))

КомментарийИспользую как прикроватную лампу для чтения. С PowerBank использую как фонарик, особенно удобно в самолете, в ночных рейсах. Весьма рекомендую купить!

Вам понравился отзыв?

0

0

Оля Ларина

02 августа 2016

КомментарийЛампочка супер, светит, всю комнату мне освещает))))))))

Вам понравился отзыв?

0

0

Сергей

01 июля 2016

КомментарийПроапгрейдил свой ноут) Ребятам из магазина спасибо!

Вам понравился отзыв?

0

0

Владимир

14 июня 2016

КомментарийХорошо гнется, при это видно что просто так не сломается. Свет приятный и охватывающий достаточно большую площадь (читать удобно), без перебоев работает от ноутбука.

Вам понравился отзыв?

0

0

Николай Бурков

31 мая 2016

КомментарийГаджет очень интересный, гибкий корпус, запоминающий форму, питание от USB, которое почти не требует заряд и никак не скажется на батарее устройства, к которому вы ее подключите. В лампе скорее всего установлено 3-4 светодиода + 2 отражателя, свет получается яркий, захватывает большую площадь. Устройство должно прослужить очень долго. Интересное и красивое устройство, рекомендую к покупке владельцам электронных книг, и не только.

Вам понравился отзыв?

0

0

Павел Матенков

26 мая 2016

Комментарийсиний — идеальное цветовое решение, как по мне. Лампа гибкая и ярко светит. Покупал как подарок на день рождения — друг доволен, ничего не сломалось.

Вам понравился отзыв?

0

0

Настя

20 мая 2016

КомментарийМощная и современная, но одновременно маленькая лампа с ярким светов)

Вам понравился отзыв?

0

0

Карина

19 мая 2016

КомментарийПрикольная)) всем понравилась)

Вам понравился отзыв?

0

0

Георгий

18 мая 2016

КомментарийРеально хорошо гнется, свет яркий.

Вам понравился отзыв?

0

0

Артем

08 марта 2015

КомментарийПоследнее мое приобретение товара от Xiaomi.
Ночью помогает в темноте,правда не могу на 100% реализовать из-за отсутствия PowerBank’a.Свет яркий.
Это из раздряда тех безделушек,которые должны быть всегда под рукой.

Вам понравился отзыв?

0

0

Еще никто не задал вопрос по данному товару.

Цветовые характеристики светодиодов — Цветовая температура

Сегодня на рынке освещения доступно множество различных светодиодов. Разнообразные характеристики светодиода включают, среди прочего, цвет света или длину волны излучения и интенсивность света.

Эти цветовые характеристики являются результатом ряда факторов в процессе производства. Такие факторы, как состав полупроводников, используемая технология изготовления и инкапсуляция, также важны для определения внешнего вида светодиодов.

Цвета светодиодов

Цвет — это основная характеристика светодиодов (LED). Изначально для этих светильников было доступно ограниченное количество цветов. Вы могли найти только красные светодиоды.

Однако по мере развития технологий произошли значительные улучшения в материалах и цветах светодиодов.

Цветовые характеристики светодиодов: цветовая температура

Одним из важных аспектов внешнего вида цвета является цветовая температура, которая показывает, насколько холодным / голубоватым или теплым / желтоватым является технически белый свет.Коррелированная цветовая температура CCT (сокращенно CCT) — это фактически показатель, который коррелирует внешний вид источника света с предварительно нагретым теоретическим внешним видом темного / черного тела. По мере того, как черное тело становится горячее, оно становится красным, оранжевым, белым и, наконец, синим. Значение CCT источника света, выраженное в градусах Кельвина (K), представляет собой температуру, при которой горячее черное тело близко соответствует цвету исследуемого источника света. Он символизирует цвет излучаемого света, а не освещенных объектов.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ О ЦВЕТОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Что такое индекс цветопередачи (CRI)?

Метрики Цветовое представление имеет множество различных форм, включая системы на основе эталонов, системы на основе гаммы и системы, основанные на сложных моделях внешнего вида цвета.

CRI означает меру точности (вот насколько «истинным» является определенный источник света по отношению к эталонному источнику), но он не решает проблему привлекательности цвета и различения.

УЗНАЙТЕ ИНДЕКС ЦВЕТОВОЙ ОТДАЧИ

Цветность и цвета светодиодов

Цветность — это объективная интерпретация качества цвета независимо от его яркости. Он состоит из двух различных параметров, часто описываемых как цветность (и) и оттенок (h). Для указанного CCT источник света с положительным значением Duv имеет цветность, которая падает выше геометрической точки черного тела (выглядит слегка зеленоватой), в то время как источник с отрицательным значением Duv имеет цветность, которая падает ниже геометрической точки черного тела (появляется слегка розоватый).

Влияние падения напряжения на светодиодах

Падение напряжения на светодиодах часто составляет от 2 до 4 вольт. Фактическое напряжение, которое возникает на двух клеммах, в значительной степени зависит от типа используемых светодиодов / материалов и влияет на цвет рассматриваемого светодиода.

Как и ожидалось, кривая напряжения светодиода в целом напоминает характеристику прямого диода. Но как только диод включается, напряжение становится относительно плоским для различных уровней прямого тока.

Характеристики светодиода: сводка

В следующей таблице приведены общие сведения о цветовых характеристиках светодиодов.

Помимо цвета светодиода, следующие основные характеристики светодиодов:

• Значение силы света (обозначается как Iv)
• Характеристики зависимости тока от напряжения
• Обратное напряжение
• Угол обзора

Технические характеристики светодиодов на срок службы

Интенсивность света светодиода

не уменьшается со временем.Это означает, что светодиоды имеют определенный срок службы. Эта спецификация помогает определить применение различных типов светодиодов. Характеристики светодиодов определяются по следующим формулам.

L _70% = время, необходимое для 70-процентного освещения (это также известно как поддержание светового потока)

L _50% = время, необходимое для 50-процентного освещения (также известного как поддержание светового потока)

Примечание. Согласно стандартам светодиодов, ваши светодиоды не должны показывать значительных сдвигов цветности.

Обоснование этих цифр состоит в том, что сохранение светового потока на 70 процентов приравнивается к снижению светоотдачи на 30 процентов. Это приблизительное пороговое значение, необходимое для обнаружения постепенного снижения светоотдачи.

Что такое зеленый светодиод, используемый для

Как светодиод излучает красный, зеленый и синий свет

Световой цвет и световая отдача светодиода зависят от материала и процесса изготовления светодиода. В настоящее время широко используются красный, зеленый и синий цвета. Поскольку рабочее напряжение светодиода низкое (только 1.5-3В), он может активно излучать свет и имеет определенную яркость. Яркость можно регулировать напряжением (или током). Он ударопрочный, вибростойкий и имеет длительный срок службы (100000 часов). Различные материалы светодиода могут производить фотоны с разной энергией, которая может управлять длиной волны света, излучаемого светодиодами, то есть спектром или цветом.

Первый светодиодный материал в истории — арсенид галлия (GA). Падение напряжения на прямом PN-переходе (VF, которое можно понимать как напряжение освещения или рабочее напряжение) равно 1.424v, а излучаемый свет имеет инфракрасный спектр. Другим широко используемым материалом для светодиодов является фосфид галлия (GA), падение напряжения на прямом PN-переходе которого составляет 2,261 В, а излучаемый свет имеет зеленый цвет. Основываясь на этих двух материалах, структура материала Gaas1 xpx, применяемого в раннем промышленном применении светодиодов, теоретически может производить светодиоды с любой длиной волны от инфракрасного света до зеленого света. Нижний индекс x представляет процентное содержание фосфора, замещающего мышьяк.

Обычно длину волны и цвет светодиода можно определить по падению напряжения на PN-переходе.Типичными являются красный светодиод gaas0.6p0.4, оранжевый светодиод gaas0.35p0.65 и желтый светодиод gaas0.14p0.86. Из-за использования галлия, мышьяка и фосфора эти светодиоды широко известны как трехэлементные светоизлучающие трубки. Синий светодиод GaN, зеленый светодиод с промежутком и инфракрасный светодиод GaAs называются двухэлементными светодиодами. В настоящее время последний процесс состоит в том, чтобы сделать четырехэлементный светодиод с AlGaInN, который смешан с алюминием (AL), кальцием (CA), индием (in) и азотом (n). Четырехэлементный светодиод может покрывать весь видимый свет и часть ультрафиолетового спектра.

Что такое белый светодиод

Вообще говоря, есть два способа синтезировать белый светодиод. Первый — это RGB, то есть красный светодиод + зеленый светодиод + синий светодиод. Основная проблема этого метода — низкая эффективность преобразования зеленого света. Теперь эффективность преобразования красного, зеленого и синего светодиода составляет 30%, 10% и 25% соответственно, а эффективность белого светового потока может достигать 60 лм / Вт. достигают 200 лм / Вт.Из-за разной цветовой температуры и индекса цветопередачи, необходимых для синтетического белого света, световая отдача каждого цветного светодиода синтетического белого света разная.

По мере дальнейшего развития глубокого согласования цветов и баланса белого белого светодиода люди надеются, что спектр, координаты цветности, цветопередача и соответствующая цветовая температура белого светодиода, используемого в качестве источника освещения, могут соответствовать соответствующим стандартам CIE и Китая, в противном случае это следует считать неквалифицированным.

Мы суммируем фотохромные характеристики белых светодиодов с соответствующей цветовой температурой 80004000k и их взаимосвязь с прямым током. В течение долгого времени белые светодиоды с низкой цветовой температурой (<4000K) и высокой цветопередачей было трудно реализовать в соответствии с нынешней основной схемой, которая представляет собой комбинацию синего светодиодного чипа InGaN и желтого люминофора с редкоземельным гранатом, активированного CE. Из-за отсутствия красной составляющей в спектре излучения желтого люминофора.Поэтому большинство отчетов ограничиваются белыми светодиодами с высокой цветовой температурой выше 5000K.

Хотя белые светодиоды доступны, отсутствуют белые светодиоды с низкой цветовой температурой. В настоящее время имеется мало сообщений о белых светодиодах с низкой цветовой температурой, состоящих из голубых фишек и люминофоров. Поэтому очень важно разработать белые светодиоды с низкой цветовой температурой (<4000K) и высокой цветопередачей как для академических исследований, так и для применения.

Второй способ — светодиоды + люминофоры разных цветов: первый метод заключается в использовании ультрафиолетовых или пурпурных светодиодов + люминофоры RGB для синтеза светодиода.Принцип работы этого метода аналогичен люминесцентным лампам, но по своим характеристикам превосходит люминесцентные лампы. Коэффициент преобразования фиолетового светодиода может достигать 80%, а эффективность квантового преобразования различных цветных люминофоров может достигать 90%. Другой метод — использовать синий светодиод + красный зеленый люминофор, эффективность синего L-светодиода составляет 60%, эффективность люминофора составляет 70%, а синий светодиод + желтый люминофор используется для формирования белого света.

По сравнению с двумя методами, трехцветный светодиод RGB обладает лучшими комплексными характеристиками при синтезе белого света.При условии высокого индекса цветопередачи эффективность светового потока может достигать 200 лм / Вт. Основная техническая проблема, которую необходимо решить, заключается в повышении эффективности электрооптического преобразования зеленого светодиода, которая в настоящее время составляет всего около 13%. , а стоимость высока.

Диапазон длин волн зеленого светодиода

Красный свет: 615-650, оранжевый: 600-610, желтый: 580-595, желто-зеленый: 565-575, зеленый: 495-530, синий свет: 450-480, фиолетовый: 370-410, белый свет: 450-465.

Различные цвета излучения светодиодов соответствуют определенному диапазону длин волн излучения, а цвета света почти покрывают солнечный спектр.В настоящее время успешно изготовлены ультрафиолетовые, синие, зеленые, желтые, красные и инфракрасные светодиоды. Кроме того, светодиоды имеют низкое рабочее напряжение, низкий рабочий ток и просты в сборке, что делает их новым поколением энергосберегающих и низкоуглеродистых источников света.

Что касается спектральных характеристик светодиодов, мы в основном смотрим, насколько хороша его монохроматичность, и мы должны обращать внимание на то, являются ли основные цвета красных, желтых, синих, зеленых и белых светодиодов чистыми.

Цвет света, который может наблюдать человеческий глаз, — это свет от 380 до 780 нм в электромагнитной волне. Цвет меняется с длиной волны; свет видимый и нематериальный. Цвет существует только в глазах и мозге живых существ, что влияет на восприятие яркости. Помимо оттенка цвета, существуют также размер цветовой области и другие визуальные факторы. Именно человеческий глаз заставляет один и тот же объект различаться по цвету в глазах разных людей.

Зачем нужны зеленые светодиодные фонари под елкой

Связь между световым спектром и фотосинтезом растений

В последние годы внимание исследователей привлекло влияние качества света на рост и морфологию растений. Например, китайские, европейские и американские академические круги сосредоточили внимание на влиянии монохроматического светодиодного света на характеристики роста проростков тканевых культур. В Израиле используется пластиковая ткань разных цветов в качестве укрытия, чтобы обсудить влияние на рост листовых овощей и лиственных растений.

Влияние диапазона спектра на биологию растений

★ 280 ~ 315 нм оказывает минимальное влияние на морфологию и физиологические процессы

★ 315 ~ 400 нм Хлорофилл мало поглощает, влияет на эффект фотопериода и предотвращает удлинение стебля

★ 400 ~ 520 нм (синий) Коэффициент поглощения хлорофилла и каротиноидов является самым большим, что оказывает наибольшее влияние на фотосинтез

★ Скорость поглощения пигмента 520 ~ 610 нм невысока

★ 610 ~ 720 нм (красный) Скорость поглощения хлорофилла низкая, что оказывает значительное влияние на фотосинтез и эффекты фотопериода

★ 720 ~ 1000 нм Низкая скорость поглощения, стимулирует удлинение клеток, влияет на цветение и прорастание семян

★ ＞ 1000 нм преобразовано в тепло

В июльском (2) номере журнала Flower Tech за 2004 г. есть статья, в которой обсуждается влияние цвета света на фотосинтез.Автор — г-н Гарри Стиджгер. Подзаголовок статьи указывает на то, что принято считать, что цвет света влияет на фотосинтез. По-разному, на самом деле, в процессе фотосинтеза влияние цвета света не отличается, поэтому использование полного спектра наиболее способствует развитию растений.

Чувствительность растений к спектру отличается от чувствительности человеческого глаза. Самый чувствительный спектр человеческого глаза — 555 нм, который находится между желтым и зеленым светом.Он менее чувствителен к синему и красному свету. Растения не такие, и они наиболее чувствительны к спектру красного света. Он менее чувствителен к зеленому свету, но разница в чувствительности не так велика, как у человеческого глаза. Область, наиболее чувствительная к спектру, составляет 400 ~ 700 нм. Этот участок спектра обычно называют эффективной энергетической областью фотосинтеза. Энергия солнечного света составляет около 45%. Находится в этом участке спектра. Следовательно, если искусственные источники света используются для увеличения количества света, спектральное распределение источника света также должно быть близко к этому диапазону.

Энергия фотонов, излучаемых источником света, различается в зависимости от длины волны. Например, энергия длины волны 400 нм (синий свет) в 1,75 раза больше энергии 700 нм (красный свет). Но для фотосинтеза эффект двух длин волн одинаков. В синем спектре Избыточная энергия, которая не может быть использована для фотосинтеза, превращается в тепло. Другими словами, скорость фотосинтеза растений определяется количеством фотонов, которые растение может поглотить на длине волны 400-700 нм, и не связана с количеством фотонов, испускаемых каждым спектром.Но общение обычного человека Считается, что цвет света влияет на скорость фотосинтеза. У растений разная чувствительность ко всем спектрам. Это связано с особым впитыванием пигментов листьями. Среди них наиболее известен хлорофилл. Но хлорофилл — не единственный пигмент, полезный для фотосинтеза. Другие пигменты также участвуют в фотосинтезе, поэтому эффективность фотосинтеза не может рассматриваться только с учетом спектра поглощения хлорофилла.

Разница в пути фотосинтеза также не связана с цветом.Световая энергия поглощается хлорофиллом и каротином в листьях. Энергия преобразуется в глюкозу и кислород путем связывания воды и углекислого газа через две фотосинтетические системы. В этом процессе используется весь видимый спектр света. Следовательно, влияние источников света разных цветов на фотосинтез практически одинаково.

Сине-зеленый светодиодный чип

Принцип работы светодиода заключается в том, что в случае прямой проводимости электроны и дырки, введенные в P / N-часть диода, встречаются и рекомбинируют, а потенциальная энергия преобразуется в энергию света.Длина волны излучаемого фотона (то есть цвет света) определяется по ширине полосы энергии полупроводника. С точки зрения непрофессионала, чем шире ширина энергетической зоны полупроводника, тем больше энергия излучаемых фотонов и тем короче соответствующая длина волны. Материальной основой современных синих и зеленых светодиодных устройств является полупроводник III-нитрид, который представляет собой систему из четвертичного сплава AlGaInN, в основном состоящего из GaN и дополненного InN и AlN.

Древняя скульптура сидящего Будды на руинах буддийского храма Ват Махатхат в желто-зеленой ночной подсветке.Сукхотай, Таиланд

В настоящее время большинство материалов светоизлучающих слоев с квантовыми ямами синих и зеленых светодиодных чипов состоит из сплава InxGa1-xN и GaN. Поскольку ширина энергетической зоны сплава InxGa1-xN изменяется в зависимости от соотношения InN, она может составлять 3,4 эВ (соответствует ширине зоны GaN) и 0,7 эВ (соответствует ширине зоны InN), поэтому теоретически эта материальная система может охватывать весь видимый световой спектр. Однако текущая технология подготовки материалов представляет собой технологию выращивания эпитаксиального слоя на основе кристаллов GaN, которая позволяет выращивать только материалы из сплавов с более низким содержанием InN.Кристаллическое качество сплава InxGa1-xN резко падает после состава InN x> 15%.

Фактически, текущий технический уровень отрасли обычно достигает того, что эффективность электрооптического преобразования микросхем синего света примерно в два раза выше, чем у зеленого света, потому что состав InN первого намного меньше, чем последний, и состав InN в устройствах зеленого света оценивается в 30%. % Или более (определение точного состава материалов из сплава InGaN до сих пор остается сложной научной задачей в академических кругах).Другими словами, для нынешней технологии трудно продолжать увеличивать состав InN, чтобы устройства из сплава InGaN могли эффективно излучать красный свет. Но, к счастью, уже в 1990-х годах фосфидная система группы III (также обычно обозначаемая как четвертичная система, AlGaInP) стала зрелой материальной основой для устройств с красными и желтыми светодиодами.

После завершения эпитаксиального роста MOCVD требуется серия процессов формирования рисунка на фотошаблонах и физического травления или осаждения для изготовления светодиодных чипов на основе GaN.Базовая структура обычных синих и зеленых светодиодных чипов требует следующей последовательной обработки устройства на эпитаксиальной пластине: (1) травление локальной области, чтобы обнажить проводящий слой GaN n-типа; (2) Испарение прозрачной проводящей пленки NiAu или ITO; (3)) Проволочный электрод, осажденный из паровой фазы, включая p-электрод и n-электрод; (4) Защитный слой от парообразования. Процесс обработки чипов требует строгого управления качеством, чтобы избежать таких проблем, как недостаточная механическая адгезия прокладки и загрязнение поверхности посторонними предметами, которые могут легко вызвать отказ устройства во время процесса упаковки.

Сравнение V-I характеристик

светодиодов. (a) использовать три отдельных зеленых …

Контекст 1

… дальнейшие испытания устройства, подвергшегося воздействию (таблица 1), проверяемая характеристика сравнивалась с характеристиками без воздействия, чтобы увидеть, была ли измеренная характеристика в пределах 95% доверительного интервала для неотбранной популяции. На рис. 3 показано влияние падения на передние характеристики V-I при различных значениях перегрузки как для отдельных устройств ([рис. 3а, чтобы проиллюстрировать влияние только перегрузок]), так и для групп устройств на рис.3б). Сплошной квадрат — напряжение светодиода после механического удара. …

Контекст 2

… В дальнейших испытаниях устройства, подвергшегося воздействию (таблица 1), проверяемая характеристика сравнивалась с характеристиками без воздействия, чтобы увидеть, находится ли измеренная характеристика в пределах 95% доверительного интервала. невыбранной популяции. На рис. 3 показано влияние падения на передние характеристики V-I при различных значениях перегрузки как для отдельных устройств ([рис. 3а, чтобы проиллюстрировать влияние только перегрузок]), так и для групп устройств на рис.3б). Сплошной квадрат — напряжение светодиода после механического удара. Блоки ошибок на рис. 3a относятся к нескольким измерениям одного и того же устройства, а на рис. 3b — к измерениям всех устройств в одном зеленом или оранжевом светодиоде …

Контекст 3

.. y к неповрежденным характеристикам, чтобы увидеть, находилась ли измеренная характеристика в пределах 95% доверительного интервала для неповрежденной популяции. На рисунке 3 показано влияние падения на прямую характеристику V-I при различных значениях перегрузки для обоих отдельных устройств ([Рис.3a, чтобы проиллюстрировать влияние только перегрузок] и для групп устройств (рис. 3b). Сплошной квадрат — напряжение светодиода после механического удара. Блоки ошибок на рис. 3a относятся к нескольким измерениям одного и того же устройства, а на рис. 3b они относятся к измерениям всех устройств в одном зеленом или оранжевом светодиоде …

Контекст 4

.. y 95% доверительный интервал для неотбранной популяции. На рисунке 3 показано влияние падения на прямую характеристику V-I при различных значениях перегрузки для обоих отдельных устройств ([Рис.3a, чтобы проиллюстрировать влияние только перегрузок] и для групп устройств (рис. 3b). Сплошной квадрат — напряжение светодиода после механического удара. Блоки ошибок на рис. 3a относятся к нескольким измерениям одного и того же устройства, а на рис. 3b они относятся к измерениям всех устройств в одном зеленом или оранжевом светодиоде …

Контекст 5

.. 3 показано влияние падения на характеристики прямого ВИ при разных значениях перегрузки как для отдельных устройств ([Рис. 3а, только для иллюстрации эффекта перегрузки]], так и для групп устройств на рис.3б). Сплошной квадрат — напряжение светодиода после механического удара. Блоки ошибок на рис. 3a относятся к нескольким измерениям одного и того же устройства, а на рис. 3b они относятся к измерениям всех устройств в одном зеленом или оранжевом светодиоде …

Контекст 6

.. y при ударе 900 g и 2000 g уменьшение с перегрузкой стало более очевидным: четыре из восьми точек находятся за пределами нижней границы, и все они находятся на нижней стороне прямоугольной диаграммы. Важное наблюдение связано с чувствительностью: напряжение соответствует небольшому рабочему току (0.25 мА и 0,5 мА) более чувствителен к механическому удару. На рис. 3а даже на уровне 450 g напряжение все еще превышает границы. Эта тенденция к уменьшению прямого напряжения с перегрузкой наблюдалась во всех партиях и цветах светодиодов (как на рис. …

Контекст 7

… Важное наблюдение связано с чувствительностью: напряжение, соответствующее малый рабочий ток (0,25 мА и 0,5 мА) более чувствителен к механическому удару.На рис. 3а даже на уровне 450 g напряжение все еще выходит за границы.Эта тенденция к уменьшению прямого напряжения с перегрузкой наблюдалась во всех партиях и цветах светодиодов (как на рис. …

Контекст 8

… например, означает, что измерение находится на два стандартных отклонения от среднее значение генеральной совокупности с соответствующим p-значением ~ 0,03. (Мы отмечаем, что для конкретного анализа конкретного воздействия и количества доступных затронутых выборок более подходящей может быть t-статистика Стьюдента. , используется Z-статистика).Как показано на рис. 3, например, прямое напряжение неотключаемого светодиода при 0,5 мА составляет 1,852 В при измеренном стандартном отклонении 0,001 В с отклонением из-за шума измерения. Измерение «после» составляет 1,847 при Z-статистике ~ 5. Независимо от используемой статистической модели (гауссово или t-распределенное среднее), уровень достоверности …

Рабочие характеристики мощных светодиодов | Твердотельное освещение | Программы

Светодиоды: характеристики диода IV

Светоизлучающие диоды

Характеристики диода IV

Технологический институт Вентворта

ELEC320-03

Осень 2014

Шон Дженнетт и Хай Фан

Аннотация

Для автоматического тестирования была разработана лаборатория LabView.
оценка слабого сигнала и его сопротивления на нескольких светодиодах: красный, зеленый,
желтый и синий.

Введение

Светодиод или свет
Излучающий диод представляет собой полупроводниковый источник света с двумя выводами. Его способность
деятельность основана на механике обычного диода. Когда правильная сумма
напряжения, приложенного к выводам, электроны могут рекомбинировать с
электронные дыры внутри устройства, и энергия высвобождается в виде
фотоны. Этот эффект известен как электролюминесценция и цвет света.
зависит от ширины запрещенной зоны полупроводника.

IV характеристики
светодиод зависит от выбранного цвета. Используя LabView, измерение
ВАХ отображались на экране вместе с расчетами
импеданс сигнала и dV / dI используемых устройств.

светодиода изготовлены из
разнообразие неорганических полупроводниковых материалов. В следующей таблице показаны
доступные цвета с диапазоном длин волн, падением напряжения и материалом:

Экспериментальная процедура

Установка

1.
25В были прикреплены
до конца резистора.

2.
Другой конец
резистор был подключен к земле.

3.
Светодиод был
прикреплен к макету.

4.
Между
резистор и светодиод, был прикреплен провод, ведущий к цифровому мультиметру.

Процедура

1.
Открыл «Диод
Кривые IV »LabView, предоставленные профессором.

2.
Используя программу,
напряжение, протекающее по цепи, было изменено от 0 В до 25 В, с 31
отдельные точки данных.

3.
Был испущен свет
от светодиода после определенного номинального напряжения, и поведение кривых
были записаны.

4.
Скриншоты
графики были сняты.

5.
Шаги 2–4 были
повторяется для остальных цветов светодиода. Всего было четыре цвета: красный,
Синий, желтый и синий.

Результаты

Рисунок 1: Зависимость тока красного светодиода от напряжения

Рисунок 2: Сопротивление красного светодиода в зависимости отРазвертка напряжения

Рисунок 3: Зависимость тока зеленого светодиода от напряжения

Рисунок 4: Зависимость сопротивления зеленого светодиода от развертки напряжения

Рисунок 5: Зависимость тока желтого светодиода от напряжения

Рисунок 6: Сопротивление желтого светодиода в зависимости от изменения напряжения

Рисунок 7: Зависимость тока синего светодиода от напряжения

Рисунок 8: Зависимость сопротивления синего светодиодаРазвертка напряжения

Таблица активации светодиода

Обсуждение результатов

красный, зеленый и желтый диоды ведут себя практически одинаково и приводят к
аналогичная кривая dV / dI, в то время как синий светодиод имеет более крутой спуск и
большее напряжение.

Заключение

На основе
по результатам тестов диоды ведут себя аналогично, а синий светодиод
демонстрирует различные свойства напряжения.Синий светодиод был последним цветом
созданный и самый сложный, поэтому можно сделать вывод, что фундаментальный
различия привели к своеобразным рейтингам. С помощью LabView и лабораторного оборудования,
можно проанализировать множество диодов, чтобы получить осязаемое понимание
как эти маленькие светильники ведут себя в нашем технологически развивающемся мире.

Волнообразные характеристики температурной зависимости энергии пика электролюминесценции зеленого светодиода на основе InGaN, выращенного на кремниевой подложке

На рисунке 1 показаны температурно-зависимые спектры электролюминесценции зеленого светодиода на основе МКЯ на основе InGaN / GaN, измеренные от 6 до 350 K на фиксированных микросхемах 0.001, 0,5, 2 и 350 мА. Анализ данных показывает, что в каждом спектре преобладает один асимметричный основной пик электролюминесценции с низкоэнергетическим хвостом, происходящий от МКЯ зеленого светодиода. Слабые пики на низкоэнергетической стороне основного пика ЭЛ являются фононными копиями основного пика. Типичные температурные зависимости энергии основного пика электролюминесценции и ширины линии излучения при фиксированных токах 0,001, 0,2, 0,5, 2, 5 и 350 мА показаны на рисунке 2. Из рисунка 2 видно, что пик электролюминесценции энергия показывает аномальное поведение в зависимости от температуры.

Рисунок 1

Температурно-зависимые спектры электролюминесценции зеленого светодиода на основе МКЯ InGaN / GaN, измеренные при 0,001 ( a ), 0,5 ( b ), 2 ( c ) и 350 мА. ( d ) Слабые пики на низкоэнергетической стороне основного пика электролюминесценции являются фононными копиями основного пика.

Рисунок 2

Температурные зависимости энергии пика электролюминесценции и полной ширины на полувысоте (FWHM) для зеленого светодиода, измеренные при 0,001 ( a ), 0,2 ( b ), 0.5 ( c ), 2 ( d ), 5 ( e ) и 350 мА ( f ).

Для объяснения аномального температурного поведения энергии пика электролюминесценции в различных ИС на рис. 2, рис. 3 демонстрирует лежащий в основе механизм переноса и распределения носителей в структуре МКЯ. Из рис.3 видно, что есть три зоны с разными средними значениями содержания In в структуре зеленых МКЯ: зона бедных (обозначена как зона-I) с очень незначительными колебаниями состава и меньшей энергией локализации, Промежуточная зона (зона-II) с умеренными колебаниями состава и умеренной энергией локализации и зона, богатая In (зона-III) со значительными колебаниями состава и большей энергией локализации.Выбросы, относящиеся к зонам-II и -III, должны быть на стороне с более низкой энергией (низкоэнергетический хвост) асимметричных основных пиков электролюминесценции, как показано на рисунке 1.

Рисунок 3

Схематическая карта для переноса и распределения носителей в МКЯ, содержащих три зоны с разным содержанием In.

Из рис. и . внутри этих трех зон) ^15,16 . Однако, когда температура увеличивается до 350 K с 6 при 0,001 мА, рис. 2 (a) показывает, что температурное поведение пиковой энергии имеет приблизительно V-образную форму: пиковая энергия немного уменьшается при изменении температуры от 6 до 60 K, заметно уменьшается с 60 до 70 K, уменьшается с 70 до 140 K и значительно увеличивается от 140 до 350 K. В то же время ширина линии уменьшается ниже критической температуры около 80 K, значительно увеличивается с 80 до 220 K, остается почти постоянным от 220 до 300 K и немного увеличивается от 300 до 350 K с повышением температуры.Эти данные дают следующие подсказки: при повышении температуры от 6 до 350 К, во-первых, локализованные носители релаксируют от более мелких до более глубоких состояний локализации внутри своих соответствующих зон и из более мелкой локализованной зоны-I вниз в более глубокую локализованную зону-II. за ней следует зона III ниже примерно 140 К; затем эффект теплового уширения локализованных носителей в МКЯ, включающих эти три зоны, начинает доминировать в процессе эмиссии с дальнейшим повышением температуры выше 140 К ^{13,17,18,19,20,21} .

При увеличении фиксированного тока до 0,5 мА от 0,001, из рис. 2 (a – c) видно, что, в отличие от случая при 0,001 мА, при 0,2 мА пиковая энергия немного увеличивается с повышением температуры от 6 до 60 К; кроме того, в отличие от случая 0,2 мА, при 0,5 мА пиковая энергия сначала увеличивается, а затем уменьшается ( i , и . имеет место пик энергии) с увеличением температуры от 80 до 220 К. То есть при 0,5 мА, пиковая энергия демонстрирует волнообразное поведение температуры (трехступенчатое синее смещение): пиковая энергия увеличивается при изменении температуры от 6 до 60 К, а затем немного уменьшается от 60 до 80 К.За этим следует небольшое увеличение с 80 до 120 K, снижение со 120 до 220 K, а затем значительное увеличение с 220 до 350 K. В то же время ширина линии также показывает V-образное поведение температуры при 0,5 мА, аналогично по сравнению с тем, что наблюдается в случае 0,001 мА на рис. 2 (а), однако первый показывает более низкую критическую температуру (60 К), чем второй (80 К). Такое поведение можно объяснить тем, что процесс релаксации локализованных носителей, связанный с температурой внутри соответствующих зон, постепенно подавляется с увеличением фиксированного тока от 0.001 до 0,5 мА. Это может быть связано с постепенным снижением эффекта локализации носителей внутри их соответствующих зон ^14,15 . Напротив, процесс релаксации локализованных носителей заряда в зависимости от температуры от более мелкой вниз к более глубокой локализованной зонной структуре все еще продолжается из-за большей разницы в минимумах потенциала между этими тремя зонами, происходящей из-за их большей разницы в среднем In содержание. Следовательно, при повышении температуры до 350 К с 6 при 0.5 мА доминирующим температурным поведением пиковой энергии является термализация носителей, которые подвергаются локализации внутри зоны-I от 6 до 60 К, с последующей релаксацией локализованных носителей из зоны-I вниз в зону-II. или относительным увеличением выбросов из зоны-II с 60 до 80 К из-за ее более сильного локализационного эффекта, чем из зоны-I. За этим следует термализация локализованных носителей внутри зоны-II от 80 до 120 К, а затем релаксация локализованных носителей из зоны-II вниз в зону-III или относительное усиление эмиссии из зоны-III от От 120 до 220 К из-за более сильного эффекта локализации, чем зона-II.Наконец, происходит термализация локализованных носителей в МКЯ (, , и . Внутри этих трех зон) от 220 до 350 К, происходит ^{13,17,18,22,23} .

Здесь стоит отметить, что вышеупомянутое волнообразное (трехступенчатое синее смещение) температурное поведение пиковой энергии при 0,5 мА (рис. 2 (c)) не может быть объяснено зависимыми от температуры механизмами рекомбинации локализованные носители либо в голубых МКЯ InGaN / GaN, включающих только одну зону с небольшой флуктуацией состава, либо в зеленой тонкой пленке InAlGaN, включающей две зоны с меньшими флуктуациями состава и относительно большими флуктуациями состава.Это связано с тем, что первый демонстрирует только одну S-образную (красное смещение-синее смещение-красное смещение) температурную зависимость пиковой энергии (т.е. одноступенчатое синее смещение), а одноступенчатое синее смещение объясняется эффектом теплового уширения локализованных носителей. в МКВ, включающих только одну зону ^10,14,15 ; последний демонстрирует только двойную S-образную (красное смещение-синее смещение-красное смещение-синее смещение-красное смещение) температурную зависимость пиковой энергии (то есть двухступенчатое синее смещение), а двухступенчатое синее смещение объясняется эффектом теплового уширения локализованного носители в двух зонах с разными потенциальными барьерами ²⁴ .

Когда фиксированный ток увеличивается с 0,5 до 350 мА (как видно из рис. 2 (c – f)), температурно-изменяющаяся характеристика пиковой энергии электролюминесценции постепенно превращается из волнообразной температурной зависимости в приблизительно инвертированный V-образный температурный режим: пиковая энергия при 350 мА увеличивается с большей скоростью в диапазоне 6–70 К, затем растет с меньшей скоростью в диапазоне 70–220 К, наконец, уменьшается в соответствии с законом Варшни с увеличением температура в диапазоне 220–350 К.В то же время ширина линии имеет монотонно увеличивающийся температурный режим при токе 350 мА. Такое поведение связано с тем, что при увеличении фиксированного тока до 350 мА с 0,5 процесс зависимой от температуры релаксации локализованных носителей между этими тремя зонами также постепенно подавляется из-за дальнейшего снижения эффекта локализации носителей в МКЯ ( i . e . Внутри этих трех зон) при максимальном токе 350 мА. Следовательно, при 350 мА в температурном поведении пиковой энергии преобладает, во-первых, термализация локализованных носителей внутри этих трех зон от 6 до 220 К.Затем доминирующее температурное поведение проявляется как регулярная термализация свободных носителей в МКЯ для самого высокого диапазона температур полной делокализации 220–350 К ^14,15,25 .

Кроме того, следует отметить, что в качестве сестринского образца зеленого светодиода, использованного в этом исследовании, используется еще один зеленый светодиод (обозначенный как субзеленый светодиод) с более короткой длиной волны излучения из-за более высокой температуры роста по сравнению с зеленый светодиод ¹³ показывает поведение температуры, отличное от наблюдаемого на рис.2 для зеленого светодиода: когда IC увеличивается до 350 мА (от 0,001 мА или менее), зависимость пиковой энергии электролюминесценции от температуры в диапазоне 6–350 К показывает постепенное изменение от «заметного уменьшения — остаточного почти постоянная — значительное увеличение »до V-образной (немного уменьшается — медленно увеличивается) зависимости, за которой следует« слегка уменьшается — слегка увеличивается — остается почти постоянной »и« остается почти постоянной — увеличивается-уменьшается »до тех пор, пока зависимость показывает перевернутую «V-образную форму» (медленно увеличивается-заметно уменьшается) (рис.4). То есть волнообразная (трехступенчатое синее смещение) температурная зависимость пиковой энергии электролюминесценции для зеленого светодиода, как показано на рис. 2, не наблюдалась во всем измеренном диапазоне на рис. 4 для субзеленого светодиода. . Это явление, по-видимому, указывает на то, что могут быть две или три зоны с меньшей разницей в средних значениях содержания In в слоях лунок InGaN для субзеленого светодиода по сравнению с зеленым светодиодом. Кроме того, в предыдущих отчетах ^14,15 мы использовали синий светодиод с тем же размером кристалла и собрали структуру InGaN / GaN MQW, но на разных подложках (сапфировых) по сравнению с тем, когда используется зеленый светодиод.Ранее описанное температурное поведение пиковой энергии электролюминесценции для зеленого светодиода, показанного на рис. 2, также не наблюдается во всем диапазоне измерений для синего светодиода. Когда IC (мощность возбуждения) увеличивается до 200 мА (50 мВт) от 1 мкА или менее (0,5 мкВт или менее), зависимость энергии пика EL (фотолюминесценции, PL) от температуры в диапазоне 6–300 K для синий светодиод показывает постепенный переход от S-образной формы (уменьшение-увеличение-уменьшение) к перевернутой «V-образной форме». Это указывает на то, что синий аналог имеет более слабый эффект локализации из-за небольшого колебания компонентов в слое ямы InGaN по сравнению с зелеными светодиодами.

Рисунок 4

Температурные зависимости пиковой энергии электролюминесценции для субзеленого светодиода, измеренные при 0,001, 0,01, 0,2, 0,5, 2, 5, 20 и 350 мА.

Для дальнейшего исследования механизмов переноса и рекомбинации носителей в структуре зеленого светодиода мы построили график на рис. 5 (a), на котором интегральная интенсивность электролюминесценции, подвергнутая делению на ток (то есть относительный эквалайзер), показана как функция температуры при типичных фиксированных токах 0,001, 0,05, 20 и 350 мА. На рис.5 (а) видно, что при снижении температуры с 350 до 6 К при более низких фиксированных токах ниже 5 мА значение EQE демонстрирует монотонное увеличение, в отличие от них при более высоких фиксированных токах выше 5 мА значение EQE показывает увеличение, а затем уменьшение. Последний аналогичен синему светодиоду вышеупомянутого синего светодиода, наблюдаемому во всем диапазоне измерений в наших предыдущих работах ^14,26 , и может быть объяснен тем фактом, что при понижении температуры с 350 до 6 К безызлучательная центры рекомбинации сначала постепенно дезактивируются, а затем утечка электронов постепенно возрастает с дальнейшим понижением температуры из-за увеличения прямого смещения; однако первое показывает, что процесс дезактивации неизлучающих центров происходит не только в области более высоких температур, но также и в области более низких температур.Такое поведение может быть связано с тем фактом, что зеленый светодиод имеет больше нерадиационных центров, связанных с дефектами, чем синий аналог из-за высокого содержания In, поскольку результаты измерения зависимости интегральной интенсивности ЭЛ от IC в нижнем IC диапазон и 300 K для зеленых и синих светодиодов показали, что первый имеет большее значение F (2,531), чем второй (1,749) (не показано) ²⁶ . Здесь следует отметить, что помимо связанных с дефектами неизлучающих центров флуктуация состава приводит к генерации богатых In областей, которые действуют как центры локализации носителей для повышения квантовой эффективности.Следовательно, более высокий EQE при более низких температурах и более низких фиксированных токах (рис. 5 (a)) также связан с более сильным эффектом локализации носителей заряда в дополнение к меньшей утечке электронов в этих условиях. Зависящее от тока инжекции уменьшение эффекта локализации носителей, вызванное флуктуацией состава, можно объяснить тем фактом, что при постепенном увеличении IC, соответствующем постепенному увеличению внешнего электрического поля, помимо того, что центры локализации постепенно заполняются с увеличением инжектируемого носителя профиль КЯ постепенно наклоняется, в результате чего носитель легко выходит из центров локализации ^14,26,27 .

Рисунок 5

Зависимости относительного EQE для зеленого светодиода от температуры при фиксированных токах 0,001, 0,05, 20 и 350 мА ( a ) и от тока при фиксированных температурах 6, 160 и 350 мА. К ( б ).

Кроме того, EQE также отображается как функция тока инжекции при фиксированных температурах 6, 160 и 350 K на рис. 5 (b). Из рис. 5 (b) видно, что, когда ток увеличивается с 0,5 мкА до 350 мА, значение EQE монотонно уменьшается при более низкой фиксированной температуре 6 K, напротив, значение EQE сначала заметно увеличивается, а затем монотонно уменьшается. при более высоких фиксированных температурах, например 160 и 300 К.Первое в основном связано с заметной утечкой электронов во всем диапазоне токов ^26,28 ; последнее в основном связано с преобразованием механизма рекомбинации из безызлучательной в излучательную рекомбинацию в более низком диапазоне токов и с заметной утечкой и / или переполнением электронов в более высоком диапазоне токов ^26,28 . Объяснения также хорошо согласуются с объяснениями на рис. 5 (а).

% PDF-1.4
%
93 0 объект
>
эндобдж
xref
93 69
0000000016 00000 н.
0000001728 00000 н.
0000001930 00000 н.
0000002643 00000 п.
0000003344 00000 п.
0000003956 00000 н.
0000004367 00000 н.
0000004704 00000 п.
0000005090 00000 н.
0000005383 00000 п.
0000005424 00000 н.
0000005446 00000 н.
0000006355 00000 п.
0000006377 00000 н.
0000007231 00000 п.
0000007253 00000 н.
0000008015 00000 н.
0000008037 00000 н.
0000008898 00000 н.
0000009205 00000 н.
0000009510 00000 п.
0000009903 00000 н.
0000010229 00000 п.
0000010251 00000 п.
0000011206 00000 п.
0000011518 00000 п.
0000011912 00000 п.
0000012370 00000 п.
0000012401 00000 п.
0000012551 00000 п.
0000013098 00000 п.
0000013413 00000 п.
0000013435 00000 п.
0000014462 00000 п.
0000014484 00000 п.
0000015461 00000 п.
0000015483 00000 п.
0000016448 00000 п.
0000016910 00000 п.
0000018575 00000 п.
0000018926 00000 п.
0000019005 00000 п.
0000019091 00000 п.
0000019383 00000 п.
0000044160 00000 п.
0000044296 00000 п.
0000052248 00000 п.
0000075881 00000 п.
0000101389 00000 н.