Что такое led телевизор, преимущества, особенности, аббревиатура LED

COB светодиоды

Большое распространение получили светодиоды типа COB (Chip On Board, чип на плате). По сути, это интеграция большого количества (обычно несколько десятков) кристаллов SMD в одном корпусе, которые потом покрываются люминофором.

На картинке вверху показаны для сравнения Cree SMD 5050 (слева) и COB – матрица из 36 чипов (справа).

COB используются только для освещения. Их световой поток на порядок больше, чем у одиночных SMD. Однако следует учесть, что эти светодиоды не подойдут для создания узконаправленного излучения ввиду большого угла рассеяния светового потока. При этом создать абсолютно ненаправленное излучение тоже не получится – угол рассеяния светодиодов менее 180⁰.

Замечено, что некоторым людям неприятен спектр свечения светодиодов типа SMD или COB. Кроме того, недостаточное количество светодиодов при засветке больших площадей приводит к тому, что освещенность носит дискретный характер, то есть сильно освещенные участки чередуются со слабо освещенными. Это нужно учитывать при выборе осветительных LED.

Filament LED

Этот тип светодиодов также используется пока только для освещения. Широкое распространение получили в качестве декоративной подсветки помещений. Спектр свечения, в отличие от SMD и COB, гораздо приятнее человеческому глазу и напоминает свет лампы накаливания. При этом сохраняются все присущие LED достоинства: низкое энергопотребление и долгий срок службы.

В этом ролике демонстрируется сравнение декоративной лампы накаливания мощностью 40 Вт и лампы Filament на 4 Вт:

Здесь видно, что при мощности в 10 раз меньше, световой поток, отдаваемый лампой Filament, в 3-4 раза больше.

В то же время КПД Filament даже выше, чем у тех же SMD, — при одинаковой мощности первые позволяют получить большую освещенность. Это достигается за счет технологии COG (Chip On Glass, чип на стекле), при которой светоизлучающие кристаллы устанавливаются на стеклянную подложку, а затем покрываются люминофором.

Сама подложка имеет цилиндрическую форму, что позволяет получить угол рассеяния светового потока 360⁰. То есть такие LED очень хороши при создании ненаправленного излучения.

Вида pcb star

Аббревиатура светодиодов этого вида образована от английского словосочетания Printed Circuit Board. Его перевод – печатная плата.

Плата диодов вида PCB Star. Производитель – американская компания CREE, Модель диода XML. Желтый прямоугольник – это COB-матрица мощного диода.

Плата изготавливается из металла, хорошо проводящего тепло, например, алюминия. Конфигурация платы – 6-ти лучевая звезда. Светодиодная COB-матрица на заводе монтируется в центре платы-звезды. Плата окрашивается в черный цвет для повышения пассивного рассеивания тепла, которое выделяет мощный работающий светоизлучающий прибор.

6 «звездочек» слева – диоды разной мощности и оттенков белого света. Две снизу – более мощные элементы с большими кругами желтого люминофора. Справа столбик из 4-х шт. – диоды для планарного монтажа на поверхность контактных площадок на печатной плате.

Габаритный чертеж мощного планарного светодиода на плате-звезде. Высота конструкции – 6,6 мм, диаметр корпуса диода с планарными выводами – 8 мм, размер Star-платы – 22 мм.

Выбор по назначению

Когда лампа выбирается по назначению: для дома, уличные светильники, освещение склада – во всех случаях обращают внимание на то, как выполнена маркировка ламп, характеризующая ее возможности и технические параметры.

В квартирах и частных домах часто применяются источники LED-освещения с цоколем E27, или же Е14. Часто светодиодное освещение применяется как подсветка определенных зон пространства в дополнение к основному источнику света. Широкое применение из-за конструктивных особенностей и возможностей светового потока получили LED-источники в уличном освещении частной территории, в подсветке архитектурных объектов, а также для эффективного восприятия ландшафтного дизайна в темное время суток.

Выбор по цоколю

Светодиодное техническое устройство, исходя из назначения, изготавливается с разного вида цоколем. Наиболее часто встречающиеся в продаже и востребованные населением – LED-лампы со стандартным видом цоколя и литерным обозначением «Е», что характеризует резьбовое соединение с патроном.

Стоящая рядом с литерой цифра определяет диаметр резьбового соединения, стандартный – Е27, который отлично подходит для замены источников освещения с нитью накаливания в таких светильниках как люстры, бра, настольные лампы. Для соединения «миньон» диаметр соединений меньший, чем у стандартного вида – Е14.

В освещении территории загородного дома в прожекторных устройствах применяются светодиодные источники освещения с цоколем Е40, и, соответственно, сама колба лампы больше.

Соединение, маркируемое литерой «G» и «U», показывает, что это двухштырьковый цоколь с утолщением: «G» говорит о наличии штырькового соединения, а литера «U» об имеющихся утолщениях на кончиках штырьков. Этот вид соединения светодиодного источника аналогичен стартерному включению в люминесцентных лампах, обозначение «GU10» расшифровывается как двухштырьковое с расстоянием между штырьками в 10 миллиметров и имеющее утолщение по концам соединения. Такие лампы часто устанавливаются в потолочных светильниках.

Производители светодиодных ламп для замены галогеновых источников света выпускают LED-лампы маркировки «GU5.3», они отлично подходят к светильникам точечного освещения пространства.

В линейных изделиях применяется цоколь маркировки «G», который показывает, что он штырьковый, а цифра, стоящая рядом, говорит о расстоянии между ними. Трубчатого вида колба и соединение «G13» дает возможность устанавливать светодиодное освещение вместо люминесцентных ламп.

В современном дизайне помещений и предметах мебельного гарнитура возможно использование подсветки накладными LED-светильниками. Для этих целей, а также для подсветки потолочного покрытия выпускается соединение «GX53».

Деградация (ресурс) светодиодов.

Очень важный показатель. Многие производители декларируют около 100 тысяч часов и даже более. Какие факторы оказывают влияние на ресурс светодиодов? В первую очередь это токовая деградация. Если через диод пропустить силу тока большую, чем та, на которую он рассчитан, то наступает быстрая деградация. Как правило: в пределах первых 1000 часов. Этим пользуются недобросовестные производители.

Следующий фактор – температурная деградация. Светодиод в процессе работы нагревается. И, если не отводить тепло, то диод быстро потускнеет. Для отвода тепла применяется много конструкторских решений. В наших светильниках применяется плата с алюминиевой подложкой.

Подложка в свою очередь имеет механический контакт с корпусом светильника, что дополнительно отводит тепло. Главное: в точке пайки светодиода соблюдать температурный режим не более 65 градусов Цельсия. В наших светильниках это достигается. Соответственно, находясь в рабочем режиме, ресурс диодов в предлагаемых светильниках составляет декларируемые 40-50 тысяч часов.

Достоинства led-телевизоров

Производители стараются удешевлять производство и снижают цены на телевизоры LED. Ценовая доступность позволила широкому кругу покупателям оценить положительные качества таких приемников.

Удобство и удовольствие от покупки гарантировано следующими особенностями этих телевизоров:

В настоящий момент выпускаются также приборы типа OLED. Их собирают с использованием органических светодиодов в матрице устройства. Они не только светятся и позволяют разглядеть появившуюся на экране картинку. Именно из них формируется законченное изображение.

Корпус OLED-телевизора еще тоньше чем у конкурентов типа LED, широкими углами обзора и транслируют превосходную цветопередачу. Так как черный цвет задается полным выключением органического светодиода, приборы OLED показывают бесконечную контрастность изображения.

Телевизоры OLED стоят очень дорого и во многих местах собираются вручную, штучно. Большая цена на них и относительно небольшой срок годности не способствуют повсеместному распространению. Поэтому телевизоры LED остаются самым востребованным товаром в сфере продажи телетехники.

Значение цветовой температуры

В отличие от простой лампы с нитью накаливания, которая имеет единственный цвет – желтый, LED-источники освещения могут передавать большой спектр цветовой гаммы. Когда строится шкала цветопередачи, в основу берется цвет разгоряченного металла, а за единицу измерения принимаются кельвины.

Цвета с температурой больше 6 500 градусов К специалисты относят к холодному свечению с голубоватым оттенком. Выбирая домой лампу, надо всегда принимать во внимание эти параметры, так как при разном освещении пространства по-разному могут отображаться предметы обстановки квартиры, что влияет на чувствительность глаз.

История создания светодиода.

Она насчитывает всего чуть больше ста лет. Первое упоминание о свечении диода относится к 1907 году. Английский физик Генри Раунд заметил разноцветное излучение при течении электричества через соединения карбид кремния-металл. Такое явление получило название электролюминесценция.

Спустя почти двадцать лет в 1923 году российский ученый Олег Лосев проводил подобные эксперименты в Нижнем Новгороде. Физик обнаружил свечение на месте контакта карбида кремния и стальной проволоки. Лосев опубликовал результаты своих исследований, и обосновал, что электролюминесценция наблюдается именно на границе соприкосновения разнородных материалов.

Теоретическую базу под открытие подвести не смогли, и дальнейшего развития оно не получило. Хотя Лосев предсказал использование электролюминесценции для создания маломощных и миниатюрных источников света. Физик даже придумал конструкцию светового реле, но дальше исследования не продолжились.

В 1961 году, еще через сорок лет, американские изобретатели Д. Р. Байард и Г. Питтман придумали технологию выпуска светодиодов из арсенида галлия. В 1962 году они получили патент, и начался промышленный выпуск. Однако, их led-элемент испускал инфракрасное излучение, то есть был не видим человеческому глазу.

Но в том же 1962 году американский физик Ник Холоньяк изобрел красный светодиод. В 1971 году его соотечественник Жак Панков придумал синий. А в 1972 Джордж Крафорд открыл желтый led.

Впрочем, до семидесятых годов XX века светоизлучающие диоды оставались очень дорогими. Фирма «Монсанто» первой в мире удалось организовать массовое производство led в качестве индикатора.

В семидесятых годах группе советских ученых под начальством Ж. Алферова удалось синтезировать неизвестные до этого полупроводниковые вещества. Их начали получать на предприятиях и в лабораториях. А на основе этих соединений запустили серийное изготовление светодиодов.

В 1983 году Citizen Electronics придумала и внедрила на своих предприятиях светодиоды плоской конструкции (SMD).

В девяностые годы японские ученые И. Акасаки, Х. Амано и С. Накамура придумали, как значительно удешевить производство синих led. Технологию успешно опробовала фирма Nichia с 1993 года. А с 1996 года они начали изготовление белых led-элементов, чей свет получается из сочетания красного, синего и зеленого.

В 2003 Citizen Electronics придумали новейшую технологию производства СОВ (Chip-On-Board). Она заключается в монтаже полупроводникового элемента на подложку при помощи специального непроводящего клея.

Очевидно, что история светоизлучающих диодов только набирает обороты, а технологии становятся все более совершенными.

Как маркируется led-устройство?

Маркировка светодиодных ламп, расшифровка которых показывает потребителю этого изделия его технические параметры, выполняется по следующим стандартам:

1. Указание мощности светодиодного источника света, это может быть 10 W, 25 W.
2. Длительность беспрерывного периода эксплуатации, обычно пишется около 50 000 часов, но разные производители могут устанавливать собственный срок эксплуатации в соответствии с возможностями LED-устройства.
3. Литерная маркировка «А», «А » или «А » показывает степень энергетической экономии источника света.
4. Литерное и цифровое обозначение вида «А55» указывает на то, что у лампы стандартная колба, другого вида сочетания букв и цифр указывают на возможные ее вариации: зеркального вида, в форме свечи, матовая колба, другие формы.

5. Тип цоколя у источника освещения.
6. Цветовое воздействие для правильного выбора свечения лампы.
7. Яркость лампы, сила светового потока.
8. Качество передачи цвета.
9. Технические возможности работы источника света, например, область рабочего напряжения 150–240 вольт, частота сети 50/60 герц.
10. На упаковке указываются и пределы допустимых эксплуатационных температур светодиодного изделия освещения, обычно это от –40 до  40 °C.

Когда покупатель правильно оценивает возможности источника освещения по его параметрам, указанным в маркировке, тогда его приобретение будет служить ему дольше.

Как проводится классификация светодиодных ламп?

Маркировка светодиодных ламп проводится для ее стандартизации и вывода параметров источника LED-освещения для потребителей, чтобы проще было понять, какую именно лампу нужно купить. С каждым днем все больше желающих перейти на светодиодное освещение, причины такой заинтересованности понятны: длительность беспрерывной эксплуатации, высокая энергетическая эффективность, скорость реакции устройства на отключение электричества, стойкость к механическим воздействиям, невысокая рабочая температура, стойкость к перепадам напряжения.

При этом эксперты отмечают, что еще недостаточно хорошо изучен вопрос о воздействии светодиодного излучения на зрение, к минусам источника этого света можно отнести потерю яркости свечения после отработки 80% своего временного ресурса.

Классификация параметров LED-источника освещения до потребителя доносится маркировкой изделия на упаковке:

• назначение лампы;
• тип устройства источника света;
• тип цоколя.

Кроме этих основных параметров существуют и другие факторы, влияющие на классификацию лампы. Потребителю важно, какая маркировка выносится на упаковку и что она обозначает.

Определение и особенности led телевизоров

Технология телевизоров LED основана на использовании светодиодов в качестве подсветки для жидкокристаллической матрицы. Первые телеприемники с матрицей на жидких кристаллах подсвечивались люминисцентными лампами. Свет в них формируется за счет облучения люминофора ультрафиолетом.

Аббревиатура LED расшифровывается как Light-emitting diode, то есть светоизлучающий диод. Светодиод – это полупроводник p-типа. Проходя через прибор, электричество формирует оптическое излучение. Цвет испускаемого освещения зависит от химического состава использованных для создания этого устройства материалов.

ВАЖНО! ЖК-матрица с подсветкой типа LED впервые была представлена корейским производителем телевизоров Samsung. А самые первые приборы на жидких кристаллах вовсе не имели никакой подсветки. Тем не менее, монохромные ЖК-дисплеи отлично справлялись с отображением цифр и приобрели огромную популярность в сфере изготовления дисплеев для часов и будильников.

Сломался телевизор? Наши мастера помогут!Оставьте заявку и мы проведем бесплатную диагностику!

Оставить заявку

При первом обращении скидка 15% на все работы!

Вам не нужно никуда ехать – наш курьер бесплатно заберет технику на диагностику и вернет ее вам после ремонта.

По варианту размещения подсветки

Edge LED – технология размещения подсветки на самых гранях экрана. Возможны варианты: подсветку размещают по периметру устройства, или только на параллельных боковых сторонах. Также она может быть установлена всего с одного края – чаще это нижняя граница экрана.

Подсветка LED этого типа имеет несколько серьезных недостатков, поэтому устройства с Edge LED отличаются относительной дешевизной. Телеприемники этого типа дают плохую контрастность, а по краям образуются неприятные глазу засветы. На засвеченных участках экрана адекватная и красивая передача цвета удается плохо.

Другая технология, Direct LED, размещает светодиоды за матрицей телевизора, по всей его площади. За счет этого корпус становится толще, но при этом добавляется возможность управлять затемнением черного на отдельных участках дисплея. Контрастность матрицы с подсветкой Direct LED выше, как и цена такого прибора.

По цвету источников свечения

В телеприемники встраивается подсветка White led следующих видов:

• Трехкомпонентные светодиоды. Обозначаются аббревиатурой RGB, или WRGB. В одном корпусе такого светодиода находится сразу три излучателя. Для создания изображения в жидкокристаллических LED-телевизорах применяют диоды красного, синего и зеленого цветов. Телеприемники с подсветкой RGB показывают глубокую и насыщенную картинку. Они стоят дороже, и потребляют больше электричества. Белые диоды этого вида называются «многокристалльными», а потому в них может быть и другое количество светящихся элементов.
• Люминофорные белые светодиоды. В конструкцию входит ультрафиолетовый диод, а вместе с ним синий и фиолетовый. Также в эти приборы добавляют слой люминофора. Накопленное излучение люминофора смешивается с собственным светом диода и дает яркое белое свечение. Устройства, работающие за счет этой фотолюминисценции, продаются в бюджетном сегменте.

Существует также смешанный вариант подсветки. Он называется QD-LED. Расшифровка QD – это квантовая точка, или «quantum dot». Данное название придумано и продвигается компанией Samsung. Аналогичная технология, разработанная компанией LG, называется Nano Cell.

Производители, занимающиеся устройствами на квантовых точках, заявляют об очень низком энергопотреблении и массе других преимуществ. Покупателям обещают яркое и насыщенное качество изображения по низким ценам. Утверждается, что производство дисплеев на квантовых точках обходится намного дешевле других устройств.

Наименование технологии также сокращают до букв QLED. Изготовлением материалов для фирмы Самсунг занимается американская компания QD Vision. QDLED-телевизор – это по-прежнему классический дисплей на жидких кристаллах, только подсвеченный по новой технологии.

ВАЖНО! QDLED нуждается в доработках, так как яркость цвета начинает падать спустя всего 10000 часов эксплуатации. Подсветка квантовыми точками не дает бесконечной контрастности, как в экранах типа OLED. Однако в сравнении с обычными LCD-дисплеями, цветовой диапазон устройств на базе QLED-подсветки становится значительно шире.

В телевизоры загружают те же RGB-пиксели красного, зеленого и синего цветов. Пиксели формируются сочетанием интенсивности свечения этих трех субпикселей.

Подробнее про работу светодиода

Теперь, когда мы знаем достаточно много про работу светодиода, давайте еще немного поговорим о том, как он устроен изнутри. Каждый светодиод состоит из следующих деталей:

• катод;
• анод;
• кристалл;
• отражатель;
• рассеиватель.

Каждая из этих деталей очень важна для работы светодиода. Но давайте поговорим о том, что каждый из них делает конкретно. Самые главные детали внутри светодиода — это катод и анод.

Электроны идут от катода к аноду при подаче напряжения на устройство, благодаря чему электроны идут к PN переходу и там занимают свободные места. После этого электроны переходят на новый энергетический уровень, выделяется множество фотонов. Как мы уже говорили ранее, фотоны направляются вверх с помощью отражателя и рассеивателя.

Попробуем подсоединить последовательно

Последовательное соединения нужно, если нужно массово увеличить количество освещенности (например, регулировка уровня яркости). Подсоединив светодиоды таким способом, они будут работать как один. Рекомендуем при этом использовать в цепочке светодиоды одного типа и даже одного цвета.

Несмотря на то, что ток внутри светодиодов при последовательном подключении идет один и тот же, при установке резисторов нам точно придется учитывать, что напряжение тоже будет падать последовательно. Например, исходное напряжение равно 1.2 В на один светодиод, но тогда напряжение на всех n светодиодах будет уже n * 1.2.

То есть если светодиодов 3, то общее падение будет уже 3.6 В. Так как же тогда посчитать падение напряжения на резисторах? Все очень просто. Давайте предположим, что все светодиоды будут питаться от одного и того же логического устройства с напряжением 5 В. Тогда:

Обращаю ваше внимание, что среди резисторов E12 не встречается сопротивления 140 Ом, поэтому придется вариант с 150 Ом.

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.

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.

Появление гибких многослойных плат и SMD-корпусов для поверхностного монтажа привело к созданию гибких светодиодных лент.

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.

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.

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.

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

Принцип работы.

Кристалл состоит из полупроводниковых материалов, которые расположены слоями. Свечение появляется после протекания электричества между границами их соприкосновения. В одном полупроводнике (n) преобладают электроны (отрицательные частицы), а в другом (p) –  ионы – дырки (положительные частицы). Полупроводниковые соединения способны пропускать электричество только  от p -слоя к n -слою, т.е. в одну сторону.

Под воздействием электричества электроны из n-слоя и дырки из р-слоя начинают двигаться к р-n-переходу. Происходит рекомбинация дырки и электрона — между р-n-границей протекает ток. Электроны переходят на низший энергетический уровень, с высоких орбиталей на более низкие. Освобождается энергия, которая  излучается в виде фотонов.

Описанный процесс протекает во всех полупроводниковых диодах. Но длина волны фотона не всегда находится в заметном человеческому глазу спектре. Для появления видимости необходимо движение элементарных частиц в определенном интервале: от 400 до 700 нм. Это достигается подбором определенных химических веществ. У каждого есть особая длина волны и цвет излучения.

Самые удачные материалы получаются из соединений типа AIIIBV и AIIBVI где II, III, V и VI – валентности элементов. Например, уже упоминавшийся арсенид галлия, фосфат индия или селенид цинка  и теллурид кадмия.

К другой группе относятся непрямозонные полупроводники. Это карбид кремния, сам кремний, германий и другие. Диоды из них свет светят очень неярко. Впрочем, научные работы по использованию таких веществ продолжаются. Основные поиски решения ведутся в области технологий квантовых точек и фотонных кристаллов.

Кроме света при p-n-переходе освобождается еще и тепло. Для его отвода необходим теплоотвод (часто в этой роли выступает корпус изделия) или радиатор.

Производители светодиодов

В рейтинге производителей лидируют несколько фирм с мировым именем. Именно они выпускают самые качественные изделия на рынке.

1. Philips. Пожалуй, производитель, с самым известным именем. Под этой маркой выпускается множество изделий от лампочек, до телефонов. Фирма имеет заводы более чем в шестидесяти странах. Активно вкладывается в новейшие разработки. Покупает другие, более мелкие заводы и производства, которые изготавливают светодиоды.
2. Cree. Американская фирма, которая начинала свой путь с производства чипов для телефонов. Специализируется на производстве led-изделий разного назначения. РРаРазработали и выпускают светодиоды из карбида кремния, которые ярко светят.
3. Nichia. Японская компания. Одна из старейших в области изготовления светодиодной техники. Именно она разработала и внедрила выпуск синих и белых цветов led. Специализируется на производстве кристаллов. Лидер на рынке по доходам от продаж.
4. Osram. Немецкий изготовитель. Работает более ста лет в паре с Siemens. Выпускает светоизлучающие диоды, которые соответствуют мировым стандартам качества.

Из российских производителей можно отметить «Оптоган» и «Светлана-Оптоэлектроника». Обе фирмы располагаются в Санкт-Петербурге и производят светотехнические изделия. Впрочем, кристаллы для выпуска продукции закупаются за рубежом.

Светодиодная cob-матрица

Если на теплопроводящую подложку из искусственного кристалла сапфира или кремния приклеить диэлектрическим клеем несколько десятков полупроводниковых кристаллов синего свечения, соединить их проводниками в последовательно-параллельные группы и залить сверху желтым люминофором, получим светодиодный модуль.

В COB-матрицах применяют бескорпусные светодиодные кристаллы-чипы без подложек. Размещение чрезвычайно плотное. По такой технологии производят значительную часть мощных светодиодов, включающую сотни кристаллов. Хороший обдуваемый вентилятором радиатор-теплоотвод, иногда с использованием тепловых трубок, позволяет достичь мощности 150-200 Вт и более в одном корпусе. Матрица обеспечивает направленный поток с углом рассеивания 100-150 градусов по уровню 0,7 от максимума излучения.

Сферы применения

Проще перечислить те сферы нашей жизни, где smd-светодиодов нет, чем те, где они используются. Белые диоды можно встретить:

• в тактических и карманных фонариках;
• в автомобильных лампах;
• в бытовых лампочках различной мощности;
• в декоративной внутренней и наружной подсветке.

Разноцветные RGB и RGBW применяются не менее широко:

• в вывесках, дорожных знаках, светофорах, указателях, рекламе;
• в лампах освещения, с изменяемой цветовой температурой;
• в ландшафтном дизайне;
• в декоративной внутренней и наружной подсветке;
• в приборах индикации.

Вот вкратце и все о smd светодиодах. Теперь ты знаешь, почему они так называются, какими бывают и где используются.

В настоящее время светодиоды обрели широкую популярность. При этом четко разделить их по мощности, яркости свечения, области применения, форм-фактору и другим параметрам не представляется возможным, поскольку у каждого производителя своя классификация. Тем не менее, различные виды светодиодов можно объединить в классы по некоторым характерным признакам.

Таблица напряжения светодиодов

Чтобы светодиод обеспечивал при работе все характеристики, заданные его конструкцией и технологией изготовления, ему нужно обеспечить расчетное электропитание. Например, подать на его анод и катод напряжение, которое будет немного больше прямого напряжения p-n перехода.

У светодиода два контактных вывода – анод и катод, катод короче анода. Если длина одинаковая, то определить их можно пальчиковой батарейкой. Если появился свет, значит, перед вами анод.

Таблица. Прямое напряжение p-n перехода светодиода цветного свечения.

Устройство светодиода

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

Светодиод состоит из нескольких частей:

• анод, по которому подается положительная полуволна на кристалл;
• катод, по которому подается отрицательная полуволна на кристалл;
• отражатель;
• кристалл полупроводника;
• рассеиватель.

Эти элементы есть в любом светодиоде, вне зависимости от его модели.

Светодиод является низковольтным прибором. Для индикаторных видов напряжение питания должно составлять 2-4 В при токе до 50 мА. Диоды для освещения потребляют такое же напряжение, но их ток выше – достигает 1 Ампер. В модуле суммарное напряжение диодов оказывается равным 12 или 24 В.

Подключать светодиод нужно с соблюдением полярности, иначе он выйдет из строя.

Цвета светодиодов

Светодиоды бывают разных цветов. Получить нужный оттенок можно несколькими способами.

Первый – покрытие линзы люминофором. Таким способом можно получить практически любой цвет, но чаще всего эта технология используется для создания белых светодиодов.

RGB технология. Оттенок получается за счет применения в одном кристалле трех светодиодов красного, зеленого и синего цветов. Меняется интенсивность каждого из них, и получается нужное свечение.

Применение примесей и различных полупроводников. Подбираются материалы с нужной шириной запрещенной зоны, и из них делается кристалл светодиода.

Филаментные

В 2022-2022 г. появились необычные светодиоды, которые назвали Filament. По сути – это COB-матрицы в виде длинных цилиндров диаметром 2-3 и длиной 15-30 мм. На стеклянный или сапфировый цилиндр наклеены 28-30 синих кристаллов с вкраплениями нескольких красных. Их соединяют в последовательные цепочки, и после проверки исправности заливают желтым люминофором.

Такая технология изготовления филаментных модулей получила название Chip-On-Glass или COG.

Готовые COG-матрицы размещают на арматуре обычных ламп накаливания, устанавливают в цоколь и помещают в стеклянную или пластмассовую колбу. Для охлаждения светодиодов колбу заполняют гелием.

Мощность ламп – от 2-3 до 10-12 Вт. Световой поток соответствует световой эффективности обычных светодиодов в 80-100 Лм/Вт.

В результате получили светодиодный ретрофит лампы накаливания. Часто лампу некорректно называют светодиодной лампой накаливания.

Термин ретрофит произошел от англ. retrofit – модернизация или модификация. Это новые источники света в корпусах с традиционными габаритами.

На рисунках выше разные по мощности и производителям филаментные светодиодные лампы. В стеклянной колбе с цоколем Е27 на арматуре для нитей накаливания закреплены филаментные COL-модули.

Цветовая маркировка.

Маркировка led в мире не стандартизирована. Изготовитель сам решает, что он будет обозначать на корпусе.

Светодиоды российского производства маркируются цветовым кодом. Он состоит из цветных кружочков или черточек. Примеры маркировки приведены ниже на рисунке.

Рассмотрим маркировку известных мировых производителей.

Philips.

В качестве примера возьмем модель Luxeon Rebel. Она маркируется LXML-ABCD-EFGH. В этой аббревиатуре зашифровано следущее:

• LXML – серия;
• ABC – информация о свете:  как распределяется, цветовая температура;
• D – величина тока;
• E – запасная буква на будущие модели;
• FGH – яркость (в люменах).

Cree.

Фирма предлагает обозначение SSSCCC-BD-0000-NNNNN, где:

• SSS – серия;
• CCC – описание цвета:
• BD – индекс цветопередачи:
• 0000 – код производителя;
• NNNNN – индивидуальный номер по цветовой температуре и яркости. Стоит уточнить в техническом описании.

Чем отличаются разные светодиоды и зачем нужен каждый из них?

Если говорить об основных видах LED или светодиодов, то это конечно же осветительные (используются для яркого света в помещении) и индикаторные (они для декоративных целей, например, чтобы украсить стадион или телебашню). Однако светодиоды также различают по типу конструкции:

• DIP светодиоды. Это довольно простые и не очень эффективные индикаторные светодиоды. Зато стоят они достаточно дешево. Линза у них цилиндрической формы, размер, как правило, немаленький, освещение со временем ухудшается на 30%, а угол распространения света всего 120 градусов.

  

• А вот более совершенная версия этих светодиодов называется Spider LED. Они уже имеют целых 4 выхода, благодаря чему теплоотвод работает гораздо лучше, а это повышает надежность и долговечность компонентов. Хочется отметить, что они часто используются в различных индикаторах салонов авто.
• Если же светодиоды нужно крепить на поверхность и места вертикально очень мало, то специально для этого придумали светодиоды SMD. Они намного более плоские и как раз используются для монтажа на поверхности.

  

• Оказывается, габариты SMD еще далеко не предел. Сейчас для освещения используются новые инновационные светодиоды, которые называются COB (расшифровать можно как Clip On Board). Название прямо нам намекает о том, что светодиод, а точнее несколько светодиодов закрепляется прямо на плату. Да-да, именно несколько, ведь на одной подложке может быть закреплено до девяти светодиодов сразу! Это поразительно, ведь они очень плоские и кажется, что совсем не занимают места. Кроме маленьких габаритов среди плюсов также можно отметить и то, что они очень равномерно освещают и хорошо защищены от окисления. Благодаря этим преимуществам сейчас они используются для создания фар, а также поворотников для автомобилей среднего и премиального уровня.

  

• Есть еще одна крутейшая инновация. Пока она используется не очень часто, но мы уверены, что скоро она начнет дешеветь. Называется она Filament. Ее главное преимущество, что светодиоды можно монтировать прямо на стекло, благодаря чему свет можно распространять во все стороны (на все 360 градусов!). Однако, некоторые причисляют филаментные светодиоды к COB, хотя это и неверно.

  

• В производстве некоторой одежды и обуви сейчас не обойтись без волоконных светодиодов. Ну а как вы думали одежда должна светиться? Они встраиваются внутрь пластиковых волокон и излучают свет. Иногда они используются при производстве игрушек и декоративных предметов.

  

• Наверняка вы встречали среди множества характеристик смартфонов аббревиатуру OLED. Так вот, это тоже светодиоды, только специальные. Их также иногда называют органическими светодиодами. Почему? Потому что ток в них проводят именно органические вещества. Это позволяет еще сильнее уменьшить габариты. Так, они используются для подсветки экранов смартфонов, мониторов и телевизоров.

  

• Также добавим и про то, что бывают ультрафиолетовые и даже инфракрасные светодиоды, но в обычной жизни они используются очень редко.