LED-Beleuchtung basiert auf der Fähigkeit von Halbleitern, elektrischen Strom in Lichtstrom umzuwandeln. Je nach Verwendungszweck des Gerätes werden zwei Gruppen eingeteilt: Anzeige und Beleuchtung. Der erste Typ hat eine geringe Leistung und wird zur Anzeige von Instrumenten verwendet. Der zweite Typ ist in Beleuchtungskörpern installiert. SMD-LEDs sind die häufigste Variante von Beleuchtungselementen.
Was sind SMD-LEDs?
Halbleiter, die mit Oberflächenmontagetechnologie hergestellt wurden, werden als smd-LEDs bezeichnet. Sie unterscheiden sich von anderen Geräten in den Konstruktionsmerkmalen. Der elektronische Chip ist auf einer Leiterplatte aus Kupfer oder Aluminium montiert. Ein Chip wird als Chip verwendet. Die Oberflächenmontage vereinfacht die Produktion und reduziert die Kosten für LEDs.
Elektronische SMD-Komponenten zeichnen sich durch die maximale Annäherung des Halbleiters an das Substrat aus, wodurch Wärme abgeführt wird. Um weißes Licht zu erzeugen, wird der Kristall mit einer Leuchtstoffschicht beschichtet. Hauptmerkmale des Geräts:
- hohe Helligkeit;
- monochromer Kristall emittiert eine Farbe - weiß, rot, blau, gelb;
- besteht aus einem oder mehreren Kristallen;
- Module können Beleuchtung mit einem Streuwinkel von 100 bis 160 ° erzeugen;
- smd-dioden arbeiten mit gleichstrom.
Alle Halbleiterbauelemente zeichnen sich durch eine hohe Arbeitsressource aus.
Hersteller kennzeichnen
Alle LED-Hersteller verwenden eine Standardkennzeichnung für LEDs, deren Dekodierung Auskunft über die linearen Abmessungen des Geräts gibt. Die digitale Bezeichnung zeigt die Länge und Breite des LED-Chips in Bruchteilen eines Millimeters. In einigen Fällen werden neben der Rahmengröße auch andere Parameter angewendet - Farbe und Leistung. Zum Beispiel: SMD 2835 UWC 5 - Matrixgröße 2,8 × 3,5 mm, Farbe - Weiß (Ultra White Color), Leistung 0,5 W. Für oberflächenmontierte elektronische Komponenten gibt es einen speziellen smd 2l-Code.
LED-Eigenschaften
Geräteparameter wirken sich auf die Fähigkeit aus, sie in verschiedenen Bereichen zu verwenden. Die Hauptmerkmale der Produkte sind: Spannung, Leistung, Glühwinkel, Farbtemperatur, Lichtfluss.
Verbrauchsstrom
Die durchschnittliche Stromstärke auf einem Chip beträgt 0,02 A. Bei Chips mit mehreren Kristallen erhöht sich die Charakteristik um ein Vielfaches ihrer Anzahl. Schwankungen des Parameters wirken sich negativ auf die Intensität des Glühens und die Lebensdauer aus. Durch Erhöhen des Stroms wird die Farbtemperatur des Chips erhöht und der Farbton des Glühens geändert. Um die Stabilität der Eigenschaften zu gewährleisten, werden Strombegrenzungswiderstände angeschlossen.
Lichtausbeute, Beleuchtungswinkel, Leistung
Der Lichtstrom der LED-Matrix unterscheidet sich von dem von einer Glühlampe erzeugten Licht. Es ist gerichtet, daher im mittleren Teil heller. Typischerweise liegt der Streuwinkel im Bereich von 100-120 °. Um den Parameter zu ändern, werden Linsen verwendet. Durch die Stromversorgung werden die Geräte in drei Gruppen unterteilt:
- geringe Leistung - bis zu 0,5 W;
- Durchschnitt - 0,5-3 W;
- groß - ab 3 Watt.
Die Kennlinie ist bei der Berechnung der Stromversorgung erforderlich. Sie wird nach der Formel berechnet - Stromstärke mal Spannung.
Die Nennspannung der Dioden ist niedrig und beträgt 1,1-4 V. Der Wert variiert aufgrund der unterschiedlichen Farben und Materialien der elektronischen Komponenten. Das weiße Gerät hat die höchste Spannung.
Farbtemperatur
Die Strahlungsintensität oder Farbtemperatur ist wichtig für die angenehme Wahrnehmung der Beleuchtung durch das menschliche Auge. Es gibt verschiedene Kategorien von weißem Licht:
- 2700-3500 - warm;
- 3500-5000 - neutral oder täglich;
- über 5000 - kalt.
Die Farbtemperatur ist in Kelvin (K) angegeben, sie ist in der Markierung angegeben.
Abmessungen und deren Einfluss auf die Eigenschaften von LED-Quellen
Die Größe der SMD-LEDs variiert je nach Typ. Die Helligkeit der Elemente nimmt mit den Abmessungen zu. Der Bereich des Glühens kann rund oder rechteckig sein. Je größer der Parameter, desto heller die Beleuchtung. Der Lichtfluss hängt auch von der Anzahl der Kristalle ab. In verschiedenen Modellen gibt es 1 bis 4 Stück. Die Leistung des Geräts hängt von der Größe des Kristalls ab. Die Kennlinie wird vom Hersteller in "mil" angegeben, 1 mil = 0,0254 mm. Zum Beispiel: ein Chip mit einer Leistung von 45 × 45 mil - Leistung 1 W, 24 × 24 mil - 0,5 W.
Farbspektrum
Die Farbe der LED hängt vom Material des Halbleiters und der Dotierstoffe ab. Grundfarben: Rot, Blau, Grün und Gelb. Eine weiße Farbe wird erhalten, indem eine Schicht eines Leuchtstoffs auf einen Kristall mit blauem Glühen aufgetragen wird. Zur Anzeige werden zweifarbige Geräte verwendet. In Displays wird dreifarbig verwendet.
Beschreibung der Haupt-SMD-LEDs
Die Anzahl der Größen von LED-Lichtquellen nimmt ständig zu. Am weitesten verbreitet sind mehrere Arten.
SMD 2835
Ein 2,8 × 3,5 mm Modell zeigt eine hohe Lichtleistung. Seine Parameter:
- Strom - 60, 150, 300 mA;
- Leistung - 0,2, 0,5, 1 W;
- Lichtdurchfluss - 20-100 Lm.
Das Gehäuse besteht aus hitzebeständigem Polymer, das für eine Erwärmung auf 240-260 ° ausgelegt ist. Ein rechteckiger Strahlungsbereich, der mit einem Leuchtstoff bedeckt ist.
SMD 5050
Die LED-Matrix besteht aus drei Kristallen in einem Gehäuse. Seine Abmessungen betragen 5,0 × 5,0 mm. Die technischen Eigenschaften der LED-Komponenten ähneln denen der smd 3528-Diode:
- der Gesamtstrom beträgt - 0,02 × 3 = 0,06 A;
- Leistung - 3 × 0,7 = 0,21 W;
- Lichtstrom - 18-20 Lm.
Der Chip kann alle Schattierungen von Weiß, Blau, Rot, Gelb, Grün oder dreifarbigem RGB emittieren. Es wird in flexiblen Bändern, Lampen verwendet. Es ist möglich, den Glühmodus anzupassen.
SMD 5630
Eine neue Klasse von Aufputzgeräten mit Abmessungen von 5,6 × 3,0 mm. SMD 5630-Modelle haben verbesserte Helligkeitseigenschaften:
- Nennstrom - 0,1-0,15 A;
- Lichtstrom - 32-57 Lm;
- Spannung - 3-3,6 V.
Um eine Überhitzung des Kristalls zu verhindern, ist der Chip auf einem Aluminiumsubstrat montiert. Das Gerät wird in der Straßen- und Industriebeleuchtung eingesetzt.
SMD 5730
Die geometrischen Parameter des Körpers betragen 5,7 × 3,0 mm. Ein großes Gerät ist eine der superhellen Dioden. Der Halbleiter besteht aus neuen Materialien, die die Leistung erhöhen. Eigenschaften:
- Nennstrom - 0,15.0.18 A;
- Leistung - 0,5-1 W;
- Lichtstrom - 45 Lm.
Der Beleuchtungswinkel beträgt 120 °. Das Gerät ist vibrations- und feuchtigkeitsbeständig, hat eine lange Lebensdauer.
SMD 3014
Die Diode im 3,0 × 1,4 mm Gehäuse ist eine der neuen Optionen. Modell mittlerer Leistung mit guter Wärmeableitung. Parameter:
- Spannung - 2,7-3,3 V;
- Strom - bis zu 0,3 A;
- Glühen - 9-11 Lm.
Geräte geben alle Schattierungen von weißem Licht.
SMD 3528
Einer der beliebtesten und kostengünstigsten Chips. Die Länge seiner Seiten beträgt 3,5 × 2,8 mm. Die Arbeitsplattform ist rund, eine Leuchtstoffschicht wird darauf aufgebracht. Eigenschaften:
- Arbeitsstrom - 0,2-0,25 A;
- Spannung - 3-3,2 V;
- Lichtstrom - bis zu 7 Lm.
Die Helligkeit des Modells hängt von der Temperatur ab. Eine Erhöhung des Parameters führt zu einem beschleunigten Abbau des Kristalls. Bei 75-80 ° leuchtet das Gerät um 25% schwächer.
Anwendungs- und Verbindungsanforderungen
Der Umfang der LED-Geräte umfasst Haushalts-, Gewerbe- und Straßenbeleuchtung. Je nach Größe des SMD befinden sich die LEDs in Lampen oder in einer Farbband-Hintergrundbeleuchtung. Mehrere auf der Platine platzierte Chips ersetzen Standardglühlampen und energiesparende Leuchtstofflampen. Geräte mit einem weiten Beleuchtungswinkel werden in Scheinwerfern verwendet. LED-Matrizen ersetzten Lampen in Taschenlampen, Scheinwerfern, Blinkern, Ampeln und Schildern.
Beim Anschließen von LEDs muss die Polarität beachtet werden. Für einen stabilen und kontinuierlichen Betrieb ist an jede Kette von in Reihe geschalteten LEDs ein separater Widerstand angeschlossen.Die Stromquelle muss eine Spannung liefern, die die Gesamtanzeige aller Chips überschreitet.
Vorteile und Nachteile
Die Verwendung von SMD-LEDs in verschiedenen Modellen von Beleuchtungsgeräten erklärt sich aus ihren zahlreichen Vorteilen:
- breiter Anwendungsbereich;
- lange Lebensdauer;
- Beständigkeit gegen Vibration;
- wirtschaftlicher Energieverbrauch;
- Niedertemperaturbetrieb;
- Sofortiger Start des Beleuchtungsgeräts.
Die Nachteile elektronischer Komponenten umfassen:
- Wärmeempfindlichkeit;
- hohe Kosten für Qualitätsprodukte;
SMD-LEDs sind effektive Quellen für Grundbeleuchtung und dekorative Beleuchtung. Mit einer Vielzahl von Elementen können Sie die beste Option für Leistung, Helligkeit und Farbe auswählen.
