Особенности светодиода smd 5730

Схема подключения

Светодиоды SMD3528 и SMD2835, также как и все другие светоизлучающие полупроводниковые диоды нельзя подключать напрямую к традиционному источнику питания. Причина – незначительное по величине внутреннее сопротивление открытого полупроводникового p-n перехода. Непосредственное включение приведет к протеканию большого тока через кристалл, его быстрому нагреву, который закончится лавинообразным перегревом и тепловым пробоем p-n перехода в форме обычного горения. Поэтому необходимо ограничение тока включением последовательно с диодом резистора. Недостаток такого способа – бесполезное преобразование «дорогой» и высококачественной электроэнергии источников питания в тепло, которое нужно отвести и рассеять.

Качественные источники питания для светодиодов преобразуют сетевое напряжение 220 В переменного тока частой 50 Гц в постоянное напряжение. Оно должно иметь высокий уровень стабилизации и фильтрации пульсаций сетевого напряжения. Кроме того, обеспечивается несколько видов защиты блока питания.

При средних и больших мощностях светодиодов это приводит к весьма ощутимым потерям электроэнергии. Поэтому ток через светодиоды стали ограничивать двумя способами:

• при малой мощности диодов – их последовательным включением от 3 до 6, 9 и даже 12 шт. на одно постоянное напряжение через токоограничивающий резистор;
• для мощных излучателей света – использованием драйверов.

Основные схемы подключения светодиодов к источнику напряжения.

При параллельном соединении каждый диод включают через резистор, гасящий избыточное напряжение. При последовательном – напряжение на цепочке диодов равно сумме на всех диодах. Гасится избыток, равный разности напряжения питания и суммы напряжений на диодах.

Светодиод в зависимости от материалов, цвета свечения и прочих факторов имеет рабочее прямое напряжение на p-n переходе от 1,63 В (красный) до 3,7 (синий) и 4 (зеленый). При последовательном соединении диодов, например, на схеме – LED5-LED8, лишнее напряжение источника питания «гасят» и рассеивают в виде тепла на резисторе R5.

При параллельном включении диодов общий гасящий резистор использовать не разрешается. Разброс параметров диодов составляет 50-80%. На диодах будет разное напряжение из-за разброса рабочих токов.

Пример схемы включения диода через гасящий резистор.

Технические характеристики LED SMD 5730

Внешний вид SMD LED 5730

Светодиод выпускается в формате SMD (безвыводном) в корпусе имеющем размеры 0,57 х 0,3 см и предназначен для монтажа на печатную плату со стороны проводников. Сверления отверстий не требуется.

Светодиод выпускается в двух модификациях – с одним кристаллом и с двумя (иногда маркируется как 5730-1). Характеристики прибора led 5730 удобнее разделить на электрические и оптические. Электрические параметры для двух вариантов исполнения сведены в таблицу.

Количество кристаллов, шт	Потребляемая электрическая мощность, Вт	Падение напряжения, В	Номинальный рабочий ток, мА
1	0,5	3..3,2	150
2	1	3..3,2	300

Важнейший для расчета систем освещения параметр – световой поток – составляет:

• для однокристального исполнения 40-50 лм;
• для двухкристалльного — 100-120 лм.

Первый вариант соответствует лампочке накаливания около 1 Вт, второй – 2..2,5 Вт.

Остальные параметры определяются конструкцией светоизлучающего прибора, поэтому для двух модификаций с достаточной для практики точностью их можно принять одинаковыми:

1. Телесный угол излучения равен 120 градусам. Это означает, что с каждой стороны свет виден под углом 60 градусов.
2. Спектр излучения может лежать в интервалах:

• 3000-4000 К (теплый белый);
• 4300 – 4800 К (нейтральный белый);
• 5000 – 5800 (чистый белый);
• 6000 – 7500 (холодный белый).

1. Рабочая температура окружающей среды – от минус 40 до +85 градусов.
2. Индекс цветопередачи CRI=60..80. Верхнее значение относится к хорошему уровню, неискажающему цвет предметов обстановки. Относится к продукции известных фирм. CRI=60 – не лучший вариант, цвета могут выглядеть неестественно. Такое значение параметра имеют дешевые светодиоды неизвестного происхождения.

Разновидности

Наиболее распространены варианты данной ленты на 60 и 120 диодов в одном метре.

У первого в одном модуле находится 3 светодиода. Длина модуля 5см. 

Минимальный отрезок на который можно разрезать ленту равен длине модуля, т.е. 5см.

В чем главное внешнее отличие 2835 от более распространенного варианта 3528 и как их не перепутать между собой ?

У 2835 практически весь светодиод залит люминофором. То есть весь прямоугольничек покрыт желтым цветом и его поверхность используется для излучения света по максимуму.

У модели 3528 на светодиоде излучающая часть круглой формы. Она не целиком занимает всю поверхность. Соответственно и световой поток здесь меньше.

Еще одним преимуществом у данного вида является лучшая теплоотдача с поверхности диода. Этого добились увеличением площади контактных площадок.

Теоретически за счет этого он меньше нагревается, а соответственно и срок службы его должен быть большим.

Однако, многое конечно зависит от условий эксплуатации. Производители заявляют гарантию от 3-х лет и более.

У модели на 120 диодов в 1 метре, напряжение питания может быть как 12В так и 24 Вольт.

Мощность одного метра — 23Вт. По своим световым характеристикам она немного уступает SMD 5050/120 led.

Зато ширина ее остается все те же 10мм, против 20мм у 5050. Световой поток – 2400 люмен на метр.

Применение профиля обязательно – так как подсветка здесь греется очень сильно.

Фактически продукцию на 120 диодов можно использовать не просто для подсветки, а для полноценного освещения комнаты. Она легко заменит и обычные лампы накаливания и люминесцентные.

Разницу почувствуете сразу. Свет будет равномерным, ярким, без раздражающего мерцания.

Режется лента на 120 диодов точно также, как и 60, то есть по 5см. Однако здесь уже в 5 см будет 6 светодиодов.

При покупке и выборе данной модели всегда обращайте внимание на класс изделия. Потому что все вышеприведенные здесь и фактические характеристики, напрямую зависят от ее качества

Если это премиум класс, то действительно SMD-2835 это прямой конкурент для SMD 5050. А вот если вы купите ленту стандарт или эконом, то световой поток, мощность у нее будут не более чем у обычной SMD 3528.

Монтаж

При установке на плату требуется резистор, ограничивающий ток. Для подбора параметров лучше всего использовать калькулятор. Схема подключения для нескольких элементов последовательная. При большом количестве чипов создаются последовательные цепочки, которые нужно подключать параллельно.

Требования к пайке диода

Яркие SMD 5730 припаиваются к плате методом оплавления. Температура до 300оС, время – до 3-х секунд. В промышленности используются специальные печи и паяльная паста. В домашних условиях требуется мягкий оловянный припой и паяльник, нагретый до температуры 260-300оС.

Жало держится на контактах 2-3 секунды, соблюдая
некоторые обязательные условия:

• нельзя
  давить на корпус;
• повторная
  пайка невозможна;
• до
  полного остывания нельзя переворачивать или передвигать плату.

Время остывания припоя 4 секунды.

Недостатки

Температурная зависимость. Производительность в значительной степени зависит от температуры окружающей среды. Перегрузка LED при высокой температуре может привести к перегреву, что в конечном итоге приведет к выходу устройства из строя. Качественный теплоотвод необходим для поддержания долгой работоспособности

Это крайне важно в применении в автомобильной, медицинской и военной областях.

Небезопасность синего света. Существует опасение, что синие и светло-белые светодиоды теперь способны превышать безопасные пределы так называемой опасности синего света

Они определены специальными стандартами безопасности глаз – ANSI / IESNA RP-27.1-05: Рекомендуемое безопасное использование фотобиологических ламп и ламповых систем.

Загрязнение синим цветом. Поскольку светло-белые светодиоды (с высокой цветовой температурой) излучают пропорционально больше синего света, чем обычные источники наружного света (натриевые лампы высокой интенсивности). Сильная зависимость рэлеевского рассеяния от длины волны означает, что светло-белые LED могут быть более значительной причиной загрязнения света, чем иные светильники.

Заметная чувствительность к напряжению. На сверхъяркие диоды должно подаваться напряжение не выше заданного порога, а ток ниже номинального. Для этого можно использовать последовательные резисторы или источники питания с регулируемым током.

Область светового источника. LED не приближаются к «точечному источнику» света, а скорее являются распределением Ламберта, то есть яркость рассеивающего света одинакова во всех направлениях. Исходя из этого, их трудно использовать в приложениях, требующих сферического светового поля. Сверхъяркие диоды не способны обеспечить расхождение ниже нескольких градусов. Это значительно контрастирует с лазерами, которые могут генерировать лучи с расхождением 0.2 градуса или менее.

Маркировка светодиодов.

Такие SMD светодиоды маркируются четырьмя цифрами. Первая пара – длина, вторая – ширина. В каждой паре первое число целое число в мм, второе число – десятые доли миллиметра. Светодиод 5050 – имеет размеры 5 на 5 мм. 3528 – размеры 3.5 мм на 2.8 мм. Дополнительной информации маркировка не несет. Подробные характеристики описаны в сопроводительной документации на партию приборов

Ознакомление с сопроводительной документацией очень важно, так как производитель в один и тот же корпус может поместить кристалл разной мощности. В итоге вместо одноваттного источника света есть шанс получить осветитель на порядок слабее

Как расшифровать маркировку

Сверхъяркие smd светодиоды принято маркировать четырьмя цифрами, а линейка выпускаемых сегодня приборов выглядит примерно так:

Типов приборов, конечно, намного больше, но для разбора маркировки нам хватит и этих. Как же разобраться в этой маркировке и что обозначают цифры? Оказывается, ничего сложного тут нет: цифрами обозначены горизонтальные размеры корпуса smd светодиодов – длина и ширина в сотых миллиметра. К примеру, прибор 5050 имеет размеры 5.0х5.0 мм, а 3528 – 3.5х2.8 мм. Больше никакой информации маркировка не несет. Технические характеристики ты можешь узнать только из сопроводительной документации или же поверить на слово продавцу.

Расчёт мощности для выбора блока питания

Залог надёжной работы любой светодиодной ленты – это правильно подобранный блок питания. Выбирать БП для одноцветной led-ленты на SMD 5050 следует по двум параметрам: выходному напряжению и мощности, которую он способен выдать в нагрузку. Выходное напряжение БП должно совпадать с напряжением питания светодиодной ленты. В большинстве случаев оно равно 12 В, реже 24 В. Мощность рассчитывается исходя из длины ленты и её плотности. Для облегчения расчётов существует специальная таблица, где указана мощность потребления 1 метра с учётом типа светодиодов и плотности монтажа. Касательно ленты на SMD 5050 имеем следующие данные:

• 30 led/m – 7,2 Вт;
• 60 led/m – 14,4 Вт;
• 120 led/m – 28,8 Вт;
• 240 led/m – 57,6 Вт.

Здесь значения мощности указаны для режима максимальной яркости. Это значит, что RGB-лента, работая в режиме одно цвета, будет потреблять энергии в 3 раза меньше, т.к. задействован будет только 1 из 3 кристаллов.

Мощность БП определим по формуле:

• P1м – мощность потребления одного метра, Вт;
• N – общая длина всех отрезков, подключаемых к БП, м;
• K – коэффициент запаса по мощности. Обычно К=1,2.

Для подключения RGB-светодиодной ленты на SMD 5050 кроме блока питания понадобится RGB-контроллер. Как правильно выбрать RGB-контроллер, в каких случаях нужен усилитель сигнала и какая схема подключения лучше? Ответы на эти вопросы можно найти в статье «Подключение RGB-лент разной длины».

Какая лента лучше для подсветки потолка, 12 или 24 вольта

Чтобы выбрать вариант для комнаты, надо разобраться с достоинствами и недостатками каждого из видов. Чаще всего в продаже встречаются ленты на 12 В, но это не означает, что они лучше. Тут надо учесть несколько важных моментов.

Лента на 12 В

Найти блок питания или аккумулятор на это напряжение не составит труда, поэтому оно и популярно. Если нет возможности подключиться к сети, этот вариант будет единственным возможным. Но у него есть и другие достоинства:

1. При необходимости резки ленты это можно делать примерно через 2,5-5 см, все зависит от модели. Но есть изделия, в которых линии разреза расположены через 1-2 см. Это позволяет точно подогнать кусочки под нишу, чтобы не думать, куда девать лишние хвосты и не оставлять часть пространства неосвещенным.
2. Низкое напряжение безопасно для людей. Даже если ребенок или взрослый дотронется до оголенных контактов, опасности для жизни не будет. В детских комнатах лучше ставить именно такой вариант.

Варианты на 12 В распространены больше всего.

Главный недостаток – большие токи. Из-за этого напряжение теряется по длине и концы ленты обычно горят не так ярко, как начало. Можно подвести проводку на обе стороны, но это сильно усложнит работу и увеличит затраты. Нельзя использовать куски больше 5 метров, что тоже неудобно, придется класть таким отрезками и запитывать параллельно.

Лента на 24 В

Срок службы у этого типа намного больше, чем у аналога на 12 В. Это связано в первую очередь с тем, что ленту на 24 В делают только серьезные производители, которые следят за качеством. Найти дешевый вариант не получится. Достоинства такие:

1. Ток в два раза меньше. Это снижает потери по длине и можно использовать куски по 10 м, что намного удобнее при освещении помещений. Это позволяет прокладывать провод меньшего сечения, что уменьшает расходы.
2. Равномерное свечение по всей длине. Это тоже связано с низким током, который нужен для питания, разница в яркости в начале и в конце ленты почти незаметна.
3. Кратность резки – от 10 до 20 см, поэтому стоит заранее точно определить длину, чтобы не получилось так, что останется излишек или наоборот, будет торчать лишний кусок.
4. За счет яркости и долговечности лента на 24 В больше подходит для общего освещения. С ней можно отказаться от люстры и точечных светильников.

Лента на 24 В подходит для общего освещения в комнате намного лучше.

Минусы – удар током будет чувствительнее, хотя также не представит опасности для жизни. Если сгорит один светодиод, то перестанет гореть целая секция, при длине сегмента от 10 до 20 см это сильно заметно.

Особенности светодиодных лент на led 2835

Светодиодная лента на основе диодов СДМ размером 2,8 на 3,5 мм характеризуется рядом достоинств:

1. Светодиоды типа smd 2835 внешне похожи на аналог 3528, но при этом обладают лучшими параметрами. Они имеют более плоскую форму. Высота всего 0,8 мм. Это дает возможность расширить сферу их применения.
2. Меньший нагрев led-элементов, обусловленный лучшим прижатием их к основанию.
3. Качественная двухслойная плата шириной в 1 сантиметр обеспечивает высокие показатели электропроводности ленты и теплоотдачу.
4. Хорошие эксплуатационные характеристики.
5. В продаже распространены светодиоды различных цветов – красные, синие, зеленые и проч.
6. По температуре свечения led-элементы могут быть теплыми, холодными и нейтральными.

Среди минусов лент на основе 2835 smd led выделяются следующие особенности:

1. Монтаж допустим только на хорошо отводящее тепло основание.
2. Подключение, включение возможно только через схему, в котором есть блок питания.
3. Кристаллы могут светиться только одним заданным светом, многоцветных 2835 не существует.

По плотности расположения led-элементов ленты различаются на два популярных вида – 60 и 120 единиц на один метр. Минимальный отрезок по линии составляет 5 см. В нем расположено всего три светодиода модификации 2835 smd. Светодиодная полоска со 120 элементами фактически может использоваться в качестве полноценной альтернативы люстрам, плафонам и другим бытовым светильникам. При этом свет будет достаточно ярким и без раздражающих эффектов – мерцания и неравномерности.

Особенности и область применения

Уникальность светодиодной ленты этого типа заключается в особой технологии производства SMD 5050. На сегодняшний день SMD 5050 остаётся единственным широко применяемым компактным светодиодом для SMD монтажа, в корпусе которого расположены 3 отдельно управляемых светоизлучающих кристалла, что позволяет получить практически любой цвет свечения, а также управлять этим светом с помощью специального контроллера.

Чаще всего светодиодную ленту SMD 5050 применяют в качестве декоративной подсветки:

• для заполнения комнаты насыщенным синим, зелёным или красным светом, а также их оттенками;
• для создания светомузыкальных эффектов;
• в рекламных целях и шоу-бизнесе;
• в качестве новогоднего украшения.

Светодиод SMD 5630: особенности и характеристики

Светодиод SMD 5630 – представляет класс высокоэффективных светодиодов средней мощности, предназначенных для поверхностного монтажа.

SMD 5630 производства Philips, Epistar, Samsung отличаются высоким коэффициентом цветопередачи, что позволяет конструировать на их основе светильники для качественного освещения внутри помещений.

В качестве примера рассмотрим светодиод LUXEON 5630 Mid-Power, выпускаемый компанией Philips lumileds.

Конструктивные особенности

SMD 5630 выполнен в корпусе размером 5,6х3,0х0,9 мм. Электрический контакт осуществляется через 4 вывода, как показано на рисунке. Они имеют следующее назначение:

• 1 – катод;
• 2 – катод;
• 3 – анод;
• 4 – не задействован.

По центру нижней части корпуса SMD 5630 предусмотрена контактная площадка размером 1,62х1,28 мм, предназначенная для эффективного отвода тепла от излучающего кристалла.

Во время монтажа она обязательно должна быть припаяна к печатной плате. При этом контакт теплоотвода электрически должен быть изолирован от анода и катода.

Для визуального определения анода и катода со стороны выводов катода на люминофоре имеется срез.

Технические характеристики

Белые светодиоды SMD 5630 на номинальном токе 100 мА излучают световой поток от 32 лм (2700К) до 36 лм (6500К). При этом падение напряжения на p-n-переходе может варьироваться от 2,9 до 3,4 В.

Для своих светодиодов Philips lumileds гарантирует коэффициент цветопередачи CRI не ниже 80 ед. и угол рассеивания света 2ϴ1/2 равный 120°.

Для пайки рекомендуется использовать низкотемпературные оловянные сплавы, придерживаясь международного стандарта JEDEC J-020B. Пайку светодиодов следует производить при температуре не выше 260°C на протяжении не более 10 сек.

Зависимость прямого напряжения от протекающего тока показана на вольт-амперной характеристике (t=25°C). Из приведенного графика следует, что падение напряжения на номинальном токе для большинства белых светодиодов SMD 5630 составляет 3,1 В. Яркость светодиода напрямую зависит от соблюдения его температурного режима работы. Как видно из графика повышение температуры в точках припоя до 85°C вызывает снижение светового потока примерно на 15%

В связи с этим очень важно избегать перегрева кристалла. Например, светодиодную ленту на SMD 5630 нужно обязательно клеить на алюминиевый профиль

На следующем графике показана зависимость светового потока от величины прямого тока. Полная светоотдача обеспечивается на токе 100 мА. При этом производитель светодиодов делает акцент на том, что замеры в контрольных точках с последующим построением характеристики производились при температуре 25°C.

Область применения

Так же как и SMD 5730, светодиоды SMD 5630 устойчивы к вибрации и резким перепадам температуры (-40/+65°C), что в значительной мере расширяет их сферу применения.

Благодаря высоким эксплуатационным показателям, данный тип светодиодов устанавливают в светильники уличного, промышленного и аварийного освещения. В розничной торговой сети можно свободно купить светодиодные ленты и модули на 12 В, а также линейки на 220 В, собранные на базе SMD 5630.

Опираясь на технические данные, радиолюбителям будет несложно произвести расчёты и своими руками сделать подсветку на светодиодах SMD 5630.

К сожалению, найти в продаже фирменные светодиоды форм-фактора 5630 непросто. Вместо них на рынке превалируют китайские аналоги с сильно заниженными техническими характеристиками.

Такое несоответствие параметров объясняется установкой в корпус 5,6х3,0 мм кристалла значительно меньших размеров, который не может длительно пропускать ток в 150 мА.

Поэтому производители светодиодных ламп и лент, собранных на поддельных SMD 5630, подбирают рабочий ток на своё усмотрение, в результате чего снижается срок службы изделия.