Устройство и принцип действия светодиода

Игрушки для детей

Светодиод SMD 5050

Проще говоря, эти светодиодные чипы называются SMD 5050, поскольку размеры светодиодов  5,0 мм х 5,0 мм . Они имеют 3 светодиодных диода в одном корпусе (иногда называемые tri-chips) и намного ярче, чем отдельные светодиодные чипы 3528.

Они используются, когда вам нужна небольшая подсветка для вашей проектной области и особенно, для цветов RGB. Теоретически, сравнивая одинаковое количество микросхем, светодиоды SMD 5050 могут обеспечить световой поток в 3 раза больше, чем у полос 3528 , и поэтому светодиод 5050 хорошо подходит для освещения областей, которые могут подвергаться воздействию высоких уровней окружающего света. Однако, поскольку они больше по размеру, есть только так много, что вы можете поместиться на печатной плате. При использовании 5050 чипов существуют некоторые ограничения яркости.

Хотя они производят больше тепла, чем мелкие чипы, он по-прежнему значительно ниже, чем другие варианты освещения. Для этих типов светодиодов требуется более толстая печатная плата для отвода тепла от чипов.

5050-ые отличаются от 3528 светодиодов тем, что 5050 могут объединить три разных микросхемы внутри корпуса, чтобы создать миллионы цветовых вариаций .

Хотя размеры светодиодов 5050 можно использовать в одноцветных приложениях, мы обнаружили, что светодиоды 5050 лучше подходят для RGB и 3528 SMD с высокой плотностью для одноцветных приложений.

____________________________________________________________________________________________

Светодиодный прожектор SMD 3528

Они называются SMD3528, потому что размеры светодиодов составляют  3,5 мм * 2,8 мм. Эти светодиодные чипы (один светодиод на микросхему) яркие, но не такие яркие, как 5050 бок о бок. Однако при использовании в более высоком количестве может быть ярче, чем сравниваемая полоса 5050.

Эти светильники отлично подходят для подсветки телевизора, цветных брызг стен, акцентного освещения для изготовления коронок и картин, под столами и шкафами, барами и т. Д.

3528 светодиодов могут быть наиболее экономически эффективными, но не будут такими же яркими, если сравнивать их по отдельности с микросхемой 5050, но когда их 600 на барабане, они могут быть ярче, чем полоса 5050.

Совет по покупке: при сравнении освещения светодиодной полосы между компаниями, если обе конкурирующие полосы используют одни и те же чипы, посмотрите, сколько светодиодов находится на полосе, и найдите выход люмен для определения яркости. 

Обратите внимание на количество светодиодов на ноге или метр. При поиске яркого светодиодного фонаря убедитесь, что вы сравниваете яблоки с яблоками, так как не все светодиодные полосы сделаны одинаково. ______________________________________

______________________________________

Устройство светодиода

 Состоит он из:

– чипа – полупроводникового кристалла;

– электродов (катода и анода),

– тонкого проволочного контакта, соединяющего анод (в некоторым конструкциях также и катод) с чипом (полупроводниковым кристаллом),

– подложки, на которой размещен сам чип (полупроводниковый кристалл);

– корпуса, оснащенного контактными выводами;

– оптической системы.

Оптическое излучение возникает в результате прохождения прямого электрического тока через кристалл, а излучаемый цвет зависит от материала (химического состава), из которого тот изготовлен, а также возможного включения в состав чипа (кристалла) различных добавок. Большинство светодиодов имеет один полупроводниковый кристалл, но существуют диоды с двумя и более чипами. Такие приборы изготавливаются, если требуется увеличить их мощность или получить разноцветное свечение.

Обычно светодиод подключается к электрической сети через резистор, устанавливаемый на вводе.

Резистор предохраняет светодиод от скачков напряжения и высокой силы тока. В случае отсутствия резистора светодиод может перегореть.

Колокольчик

Что сделать из светодиодов своими руками

Светодиоды достаточно часто используют для изготовления нестандартных изделий. Нередко собранные своими силами модели многократно превосходят готовые аналоги. Предлагаем познакомиться с идеями, которые можно будет воплотить своими руками.

Светодиодам может быть найдено различное применение

Стабилизатор тока для светодиодов

Стабилизатор напряжения можно изготовить в следующей последовательности:

Фото	Описание работ
	Готовим необходимые материалы, оборудование и инструмент. Потребуется паяльник, пассатижи и проволока.
	Предварительно отрезав лишнюю длину от используемых элементов, лудим ножки микросхемы.
	Припаиваем диод «-» к левой ноге микросхемы.
	Конденсатор 100/16 паяем «+» к правой ноге микросхемы и «-» к центральной ноге.
	Конденсатор 300/16 паяем «+» к левой ноге микросхемы и «-» к центральной ноге.
	Паяем входные контакты.

Изготавливаем ДХО из светодиодов

Дневные ходовые огни можно изготовить своими силами, если хочется повысить видимость авто в дневное время. Для этого используются 5-7 светодиодов по 1, либо 3 Вт на каждый блок и алюминиевую плату. Элементы фиксируют на основании при помощи теплопроводящего клея.

ДХО для Нивы своими руками

Сборка мигающих светодиодов

Сборку мигающего светодиода выполняют по различным схемам. В зависимости от преследуемых целей можно выбрать однотонные элементы или разных цветов. Чаще всего реализуется принцип «пары Дарлингтона», предполагающий поочередную зарядку и разрядку двух конденсаторов, с последовательной передачей энергии с одного диода на другой.

Мигающий светодиод, собранный своими силами

Светомузыка на светодиодах

Используя светодиоды можно собрать светомузыку, которая позволит добавить праздничности. На рисунке представлена подробная схема, которая позволит добиться желаемого результата. Микрофон, входящий в схему, является источником электрического сигнала, преобразующим звук

Стоит обратить внимание на сверхяркие светодиоды 3 вольта

Простейшая схема светомузыки

Индикатор напряжения на светодиодах

Сборку индикатора напряжения можно выполнить собственными силами, руководствуясь схемой, представленной на рисунке. Для этого потребуется ряд резисторов, транзисторы, светодиоды и источники питания. При правильно выполненной сборке при подаче напряжения будет загораться зеленая лампочка, при падении – красная.

Схема, позволяющая собрать индикатор напряжения

Применение светодиодов

Сферы применения светодиодов постоянно расширяются. Первоначально они использовались как световые индикаторы в схемах включения или работы электронной аппаратуры. Например, включение передатчика, переход на повышенную или пониженную мощность и т.д. Могли фиксировать автоматическое включение, например, при появлении сигнала вызова или для привлечения внимания. Использовались мигающие или одноцветные светодиоды – красные, желтые, зеленые, синие.

Высокая энергетическая эффективность и потребность в экономичном освещении заставила производителей увеличивать световой поток. Стали использовать включение корпусных светодиодов в автономные конструкции в виде линеек или модулей.

Малогабаритные сверхъяркие DIP-светодиоды соединяли в последовательно-параллельные цепочки и питали их прямо от сети 220 В. Поместив такие последовательные группы диодов в прозрачную гибкую ПВХ-трубку и залив их прозрачным герметиком, получили «гибкий неон» – светящийся «жгут». Его можно проложить по бортику бассейна, бордюру дорожки, украсить крышу дома или дерево в саду.

Вначале это были средства декоративной отделки интерьера помещений. Увеличение мощности SMD-диодов и плотности их размещения на плате позволило начать использование светодиодных лент вначале для вспомогательного, а потом и основного освещения. Увеличение степени пылевлагозащиты лент привело к их использованию для декоративной подсветки, а потом и основного освещения в условиях улицы.

Светодиодная лента с боковым свечением.

Одновременно шла разработка светодиодных ламп для замены ламп накаливания в светильниках – бра, люстрах, настольных лампах. Появились лампы-ретрофиты – полные аналоги ламп накаливания и люминесцентных трубок по форме, размерам колб, напряжению питания. Началась постепенная замена ламп накаливания на светодиодные ретрофиты. При этом прекращалось производство ЛН – вначале 100 Вт и более, потом 75, 60 и т.д.

Светодиодное освещение появилось на улицах, перекрестках, площадях, автомобильных магистралях и стоянках.

Разработка мощных единичных светодиодов, особенно в корпусе Emitter или PCB Star, способствовала появлению фонариков со встроенным аккумулятором. Яркость и длительность свечения после одного цикла заряда в разы превосходила прежние модели.

Появились малогабаритные прожекторы как белого света, так и цветного.

Отличная управляемость светодиодов электронными средствами — контроллерами и диммерами – регуляторами яркости, позволила использовать мощные прожекторы в светодинамической иллюминации улиц и площадей городов и поселков в любом регионе страны.

Светодиодные ленты типа RGB, RGBW и RGBWW дали возможность не только получить мощные потоки белого света, но и в широких пределах изменять его белый оттенок от желтоватого теплого до синеватого и голубого холодного.

Управляемость новых источников света позволяет широко использовать их в световой рекламе – «бегущих строках», световых табло, информационных экранах и т.п.

Используют эти яркие цветные и белые источники света в фасадной рекламе и на крышах – плоские и объемные буквы и рисунки, фирменные названия, изображения товарных знаков и многое другое.

И все эти конструкции работают много дольше аналогов на обычных лампах, почти не требуя обслуживания и потребляя при этом в разы меньше электроэнергии.

Технические возможности светодиодов и светотехнической аппаратуры постоянно растут. Стоимость светодиодов уменьшается, а применение расширяется.

Читайте далее:

Характеристики и внешний вид SMD светодиодов

Описание светодиодов типа COB

SMD3528 — технические характеристики и описание

Полезная информация для всех

Обои

Светодиодная технология: как работает светодиод

Светодиод представляет собой специализированную форму PN-перехода, которая использует составное соединение. Полупроводниковый материал, используемый для соединения, должен быть составным полупроводником. Обычно используемые полупроводниковые материалы, включая кремний и германий, являются простыми элементами, и соединение, изготовленное из этих материалов, не излучает свет. Вместо этого составные полупроводники, включая арсенид галлия, фосфид галлия и фосфид индия, являются составными полупроводниками, и соединения из этих материалов излучают свет.

Эти составные полупроводники классифицируются по валентным зонам, которые занимают их составляющие. Для арсенида галлия галлий имеет валентность трех, а мышьяк – валентность пяти, и это то, что называют полупроводником группы III-V, и существует ряд других полупроводников, которые соответствуют этой категории. Также возможно иметь полупроводники, которые образуются из материалов группы III-V.

Инструкция по проверке

В ответ на вопрос, как проверить диод мультиметром, не выпаивая, необходимо уточнить, чтобы успешно его проверить, как и стабилитрон, необходимо взять его и мультиметр, сделать прозвонок. Как правило, многие из устройств оснащены функцией диодной проверки. По инструкции она выглядит таким образом:

Анод и катод

1. Все, что нужно, это перевести регулятор на функцию проверки, взять концы мультиметра и присоединить их к диодной сборке. К знаку минус нужно поднести анод, а к знаку плюс – катод. Нередко это просто белые и красные полосы соответственно.
2. Затем появятся значения порогового напряжения и значение с показаний проверки.

Подключение анода и катода

Обратите внимание! В ходе проверки выпрямительного светодиода шотка или schottky прикасаться руками к одному из зарядов нельзя, поскольку корректными показания в таком случае не будут. В ходе первого определения нужно повторить процедуру в противоположном порядке. Так, анод нужно поместить к знаку плюс, а катод – минус

При таком подключении на мультиметр поступит цифра 1. Это значит, что ток не течет. Все под защитой

Так, анод нужно поместить к знаку плюс, а катод – минус. При таком подключении на мультиметр поступит цифра 1. Это значит, что ток не течет. Все под защитой.

Стоит отметить, что более подробная инструкция со схемами, ответами на популярные вопросы о светодиодных узких супрессорах и предупреждениях дана в инструкции к каждому мультиметру.

Мультиметр для проверки диодной сборки

Проверка на исправность полупроводниковых элементов

Чтобы проверить полупроводниковые элементы на исправность, необходимо воспользоваться цифровым измерительным мультиметром с крышкой и большим функционалом. Большинство из них оснащены подобной функцией прозвона моста и генератора, поэтому сделать процедуру проверки может каждый желающий. Все что нужно, это прозвонить с помощью многофункционального мультиметра свободный диод, установить регуляторную ручку на измерительном приборе и нажать кнопку с данным обозначением на управленческой приборной панели. Далее необходимо подключить соответствующий красный щуп к аноду, а черный к катоду. Только так прибор измерит все правильно.

Обратите внимание! Понять, где анод, а где катод, несложно, прочитав описание к модели мультиметра, или воспользоваться помощью электронщика. Как правило, на каждом проводке имеется своя маркировка, благодаря которой понять, где что находится, очень просто в конкретной ситуации. В результате должно получиться пороговое прямое напряжение

Если есть повреждение какого-то элемента, то на панели появится ноль напротив того электрода, который будет подключен, или цифра выше или ниже допустимой

В результате должно получиться пороговое прямое напряжение. Если есть повреждение какого-то элемента, то на панели появится ноль напротив того электрода, который будет подключен, или цифра выше или ниже допустимой.

В ответ на то, как проверить диодную сборку мультиметром, если специального режима в мультиметре нет, можно указать, что необходимо собрать схему: соединить источник питания с резистором и проверяемым полупроводником. Затем подключить элемент анода к резистору, а катод к источнику питания. Далее следует нажать пуск и посмотреть, в каком состоянии находится полупроводниковый элемент. Как и в прошлом случае, исправный элемент измерителем будет выдавать прямое напряжение.

Проверка мультиметром без выпаивания

Без выпаивания мультиметром можно проверить электроды. Все что нужно, это выбрать на устройстве сопротивляющий измерительный режим с диапазоном в 2 кОм. Затем стандартно нужно присоединить красный проводок к части анода, а черный к части катода. Так будет показана цифра напряжения в омах. Как правило, при разрыве цепи измерение получается с цифрой выше допустимого или со значением 0.

Обратите внимание! Важно понимать, что для проверки оборудования и полупроводниковых элементов необходимо полностью действовать в соответствии с представленной к мультиметру инструкцией. Также необходимо понимать важные физические моменты и немного понимать в электронике для составления правильной электрической схемы. В противном случае отсутствие знаний может затруднить работу с мультиметром

В противном случае отсутствие знаний может затруднить работу с мультиметром

В противном случае отсутствие знаний может затруднить работу с мультиметром.

Правильность подключения электродов залог успешной проверки

Принцип работы

Рассматривая, как работает светодиод, необходимо вникнуть в основной принцип работы подобных устройств. Прибор представленного типа имеет один электронно-дырчатый переход. Это связано с разным принципом проводимости компонентов осветителя. Один полупроводник имеет излишек электронов, а другой – излишек дырок.

При помощи процесса легирования дырчатый материал обогащается носителями отрицательного заряда. Если в месте обогащения полупроводников противоположными зарядами приложить ток, получится прямое смещение. Через переход этих двух материалов побежит электричество.

При этом в корпусе диода происходит сплавление носителей зарядов с различным электрическим статусом. Когда дырки и электроны сталкиваются, выделяется определенное количество энергии. Это квант светового потока. Его называют фотоном.

Полки для ванных комнат: виды, материалы и стилевое оформление

Что такое OLED?

OLED – это органические полупроводниковые светодиоды, которые производятся из органических компонентов, которые светятся при прохождении электрического тока. Для их производства применяются многослойные тонкоплёночные структуры из различных полимеров. Принцип действия таких светодиодов также базируется на p-n-переходе. Преимущества OLED проявляются в сфере дисплеев – по сравнению с жидкокристаллическими и плазменными аналогами они выигрывают по яркости, контрастности, энергопотреблению и углам обзора. Технология OLED не используется для производства осветительных и индикаторных светодиодов.

Рецепт соленого теста

Пробковая отделка

Пробковая отделка стен в прихожей.

Еще одним вариантом отделки помещений, в том числе и прихожей, является пробка. Она нестатична, имеет хороший коэффициент огнеупора, под воздействием солнечных лучей не деформируется. Домашние животные не испортят такую поверхность. Монтаж предельно простой: вес самих панелей незначительный. Панели крепятся на поверхность, образуя единое полотно, где стыки практически незаметны. Пробковые панели прекрасно справляются с задачей звукоизоляции и теплопроводности, а так же они экологичны.

Экологическая . Натуральные материалы.

Представляют пробковые панели из себя три склеенных слоя. Верхний слой выполняется из декоративного шпона (разумеется, из пробки). На стену (или другую поверхность) панели монтируются при помощи специального клея, впритык. Толщина материала порядка 3 мм. В комплекте зачастую имеется специальная подложка. Если её нет, то не составит труда её купить прямо в этом же магазине. Отделка подобным материалом схожа с обоями.

Герань

Светодиоды для освещения

Светодиоды нашли широкое применение не только в освещении. Всем знакомы светодиодные подсветки в мониторах и телевизорах. Тип этих светодиодов называется DIP и Superflux.  У них очень слабый световой поток и они не пригодны для освещения.

Для освещения используются следующие типы светодиодов:

• SMD светодиоды (Surface Mounted Device). Эти светодиоды получили наибольшее распространение. Наиболее популярны типы светодиодов: SMD 5050, 5630, 5730, 3030, 3528, SMD 4014,  Маркировки SMD 3528, 5050, 5630, 5730 означают размер корпуса светодиода, 5050 это размер 5 на 5 мм.
• Мощные светодиоды 10;20;30;50 и 100 вт. Имеют угол рассеивания 140˚ и выполняются на теплоотводящей платформе.

Мощные светодиоды

Светодиоды COB (Chip on Board). Новое поколение LED освещения, идущее на смену SMD светодиодам с 2014 года. По этой технологии несколько кристаллов размещаются на единой платформе, что позволяет эффективнее отводить тепло и получать большую световую отдачу.

Светодиоды COB

Примечание: Частое упоминание об отводе тепла требует пояснений. В отличие от традиционных ламп, светодиоды не излучают тепло, свет от них фактически холодный, а отдают тепло в p-n переход светодиода. Отсюда потребность, предпринимать шаги по отводу тепла при увеличении мощности светодиода.

Фото 10 ваттного светодиода.

Индикаторные led

Чтобы выбрать подходящий индикаторный ЛЕД-элемент, нужно ознакомиться с их видами и типами. В эту группу входят такие разновидности диодов: DIP, Super Flux «Piranha», Straw Hat, SMD. Все они отличаются конструкцией, размерами, яркостью излучения и т. д. Их применяют в разных сферах.

DIP светодиоды

Это разновидность светоизлучающих устройств, которые имеют выводной корпус и часто выпуклую линзу. Разные виды светодиодов из это группы отличаются формой и диаметром корпуса. Цилиндрические элементы имеют окружность колбы от 3 мм. Также в продаже есть диоды с прямоугольным корпусом.

Они имеют широкий спектральный диапазон, бывают одноцветными и многоцветными (RGB ленты). Однако их угол свечения не превышает 60°.

Их используют для уличной рекламы, индикаторов.

Super Flux Piranha

Этот вид светодиодов отличается самым высоким показателем по световому потоку. Он имеет прямоугольный корпус с 4 пинами (выводы), поэтому его можно жестко присоединить к плате.

В продаже есть светодиоды с красным, зеленым, синим и белым светом, последние отличаются цветовой температурой. Вы можете приобрести ЛЕД-элементы с линзой (3, 5 мм) или без нее. Угол, в пределах которого расходиться световой поток достаточно широкий – от 40° до 120°.

Пиранью монтируют в приборы автомобиля, дневные ходовые огни, магазинные вывески и т. д.

Straw Hat

Эти диоды еще называют «соломенная шляпа», это связано с их конструкцией. Они выглядят, как обычные led-лампочки с колбой в форме цилиндра и двумя выводами, но их высота меньше, а радиус линзы больше.

Светодиод размещен близко к передней стенке колбы, поэтому угол свечения достигает 100 — 140°. ЛЕД-устройства представлены в красном, синем, зеленом, желтом и белом цвете. Они излучают направленный световой поток, поэтому их применяют в качестве интерьерной подсветки или заменяют ими лампы аварийной сигнализации.

SMD светодиоды

Кроме выводных индикаторных светодиодов в продаже имеются устройства типа SMD. В эту группу входят цветные диоды с очень ярким светом, а также белые элементы с низкой мощностью (до 0.1 Вт) для поверхностной установки.

Размеры лампочек отличаются, например, изделие SMD 0603 – это сверхмалый светодиод, который используют для декоративной подсветки, монтируют в автомобильные лампы, приборные панели и т. д. Кроме того, выпускаются устройства 0805, 1210 и т. д. Лампочка может быть с линзой или без нее.

Чаще всего светодиоды типа SMD применяют для создания ЛЕД-лент. Это обусловлено тем, что их легко монтировать на основание.

Декоративные варианты светодиодного освещения

Декоративная подсветка придает законченность интерьеру, некую изюминку. 

Один из способов сделать акцент на определенном предмете – подсветить его направленным световым лучом.

Световой акцент на картины

Напольная и потолочная подсветка визуально расширят пространство. Такой же цели служат миниатюрные светильники и светодиодные ленты: маленьким комнатам они придадут дополнительный объем.

Подсветка пола и потолка

Разноцветный свет сделает акцент на нишах и полках.

Подсветка ниш

Удобно зонировать пространство при помощи разноцветной потолочной подсветки.

Разноцветное зонирование

Лампы красиво подчеркнут потолочные балки, колонны и другие выступающие части стен.

Подсветка потолочной балки

Широко применяются светодиодные ретро-лампы. Светодиоды дали второе дыхание лампам Эдисона

LED лампы Эдисона

Удобно использовать для уличного украшения домов и городов.

Наружная иллюминация

Популярные производители

Мирабилис

Видео: Оригинальные полки на стену

Какие светодиоды используются

Один из главных элементов, который входит в состав светодиодной лампы, это диод. Им называют полупроводниковый кристалл, состоящий из нескольких слоёв. Именно он служит для преображения подаваемого на лампу электричества в свет. Производят диод на основе чипа — кристалла с площадкой, к которой подключены проводники.

Чтобы получить белое свечение, чип необходимо покрыть желтым люминофором. При смешивании синего и желтого цвета образуется белый. Существует 4 типа светодиодов:

• COB. При такой технологии производства чип монтируют в плату. Контакт получает надёжную защиту от окисления и чрезмерного нагрева. Также это положительно отражается на характеристиках свечения. Если такой чип выйдет из строя, отремонтировать схему нельзя. Это единственный недостаток технологии;
• DIP. Схема состоит из кристалла, двух присоединённых проводников, линза расположена сверху. Такие осветительные приборы в большинстве случаев используют в качестве подсветки на рекламных табло и световых украшениях;
• Диод SMD. Устанавливается на плоских поверхностях, что позволяет изготовить устройства разных форм. Отличается улучшенными характеристиками теплоотвода. Такие лампы можно использовать для любых источников света;
• «Пиранья». Конструкция похожа на схему DIP. Но здесь имеются 4 вывода, что обеспечивает улучшение отвода образующегося тепла и делает технологию более надёжной. Широкое распространение «пиранья» получила в автомобильной промышленности.

Светодиод вида «пиранья» в прозрачном корпусе.

Страхование кредита

Роза

Фото цветов на даче

Разнообразие стеновых панелей

Стеновые панели выпускаются из различных материалов, могут иметь практически любой цвет, фактуру.

Популярностью пользуются так называемые 3Д-панели. Они могут быть деревянными или пластиковыми и придают любому помещению современное звучание.

3D панель в прихожей.

Панели для отделки стен производится в виде:

• Плитки;
• Листов;
• Реек.

Плиточные панели

Эти прямоугольные или квадратные панели для коридора похожи на обычную керамическую плитку. Система крепления «шип-паз» делает монтажный процесс легким. Плитка хорошо комбинируется с другой отделкой.

Реечные панели

Этот материал имеет прямоугольную вытянутую форму, напоминающую доску длиной 6 м при ширине 0,4 м. Крепление по системе «шип-паз» делает монтаж доступным каждому.

Листовые панели

Листовой материал для отделки стен изготавливается из МДФ и ДВП. Декор его может быть разнообразным, имитировать природные фактуры. Листы клеятся на подготовленную поверхность либо закрепляются на обрешетку. Стыки можно закрыть молдингами.

Благодаря разнообразию дизайна такая отделка подходит для интерьеров в различных стилях.

Виды стеновых панелей.

Заключение