Принцип работы светодиода: расшифровка аббревиатуры LED

История создания светодиода.

Ему всего чуть больше ста лет. Первое упоминание о свечении диода относится к 1907 году. Британский физик Генри Раунд заметил разноцветное излучение, когда электричество проходит через соединения карбида кремния и металла. Это явление называется электролюминесценцией.

Спустя почти двадцать лет, в 1923 году, русский ученый Олег Лосев провел аналогичные эксперименты в Нижнем Новгороде. Физик обнаружил свечение в месте контакта карбида кремния со стальной проволокой. Лосев опубликовал результаты своих исследований и показал, что электролюминесценция наблюдается именно на границе раздела разнородных материалов. Они не смогли дать теоретическую основу для открытия и не получили дальнейшего развития. Хотя Лосев предвидел использование электролюминесценции для создания маломощных миниатюрных источников света. Физик даже придумал конструкцию светового реле, но дальнейшие исследования не продолжались.

В 1961 году, сорок лет спустя, американские изобретатели Д.Р. Баярд и Дж. Питтман изобрели технологию изготовления светодиодов из арсенида галлия. В 1962 году они получили патент и начали коммерческое производство. Однако их светодиодный элемент излучал инфракрасное излучение, то есть не было видно человеческому глазу.

Но в том же 1962 году американский физик Ник Холоняк изобрел красный светодиод. В 1971 году его соотечественник Жак Панков изобрел синий цвет. А в 1972 году Джордж Крэфорд обнаружил желтый светодиод.

Однако до 1970-х годов светодиоды оставались очень дорогими. Monsanto была первой компанией в мире, которая организовала массовое производство светодиодов в качестве индикаторов.

В 1970-е годы группа советских ученых под руководством Ж. Алферову удалось синтезировать ранее неизвестные полупроводниковые вещества. Их начали получать на предприятиях и в лабораториях. И на основе этих соединений было начато серийное производство светодиодов.

В 1983 году Citizen Electronics изобрела и представила на своих заводах светодиоды с плоскими панелями (SMD).

В 1990-х годах японские ученые И. Акасаки, Х. Амано и С. Накамура обнаружили, как значительно снизить стоимость производства синего светодиода. Технология успешно тестируется компанией Nichia с 1993 года. А с 1996 года они начали производить белые светодиодные элементы, свет которых получается за счет комбинации красного, синего и зеленого цветов. Впоследствии на основе открытия японских ученых стали стремительно развиваться новые методы изготовления осветительного оборудования — лампочки, дисплеи с подсветкой и другие устройства.

В 2003 году Citizen Electronics представила новейшую технологию Chip-On-Board. Он заключается в установке полупроводникового элемента на подложку с помощью специального непроводящего клея.

Конечно, история светодиодов только набирает обороты, а технологии становятся все более совершенными.

На создание разных цветов ушло много времени.

Форма колбы

А теперь обратите внимание, подходит ли лампа к вашей лампе? В обозначении светодиодной лампы содержится информация о ее форме. Колба влияет не только на размер лампы, но и на угол рассеивания света. Всем знакомые формы вроде шара или свечи — далеко не все, ниже представлена ​​таблица с маркировкой различных типов светодиодных лампочек.

Принцип работы.

Кристалл состоит из слоистых полупроводниковых материалов. Свечение возникает после протекания электрического тока между границами их контакта. В одном полупроводнике (n) преобладают электроны (отрицательные частицы), а в другом (p) ионы — дырки (положительные частицы). Полупроводниковые соединения способны передавать электричество только от p-слоя к n-слою, то есть в одном направлении.

Схема появления излучения.

Под действием электричества электроны n-слоя и дырки p-слоя начинают двигаться в сторону pn-перехода. Происходит рекомбинация дырки и электрона — между границей pn течет ток. Электроны переходят на более низкий энергетический уровень, с более высоких орбиталей на более низкие. Энергия высвобождается и испускается в виде фотонов.

Описанный процесс происходит во всех полупроводниковых диодах. Но длина волны фотона не всегда находится в спектре, видимом человеческим глазом. Для появления видимости необходимо движение элементарных частиц в определенном диапазоне: от 400 до 700 нм. Это достигается за счет выбора конкретных химикатов. Каждый из них имеет определенную длину волны и цвет излучения.

Наиболее удачные материалы получаются из соединений типов AIIIBV и AIIBVI, где II, III, V и VI — значения элементов. Например, упомянутые выше арсенид галлия, фосфат индия или селенид цинка и теллурид кадмия. Такие соединения называют прямыми зазорами. Возможно получение светодиода различной люминесценции: от ультрафиолетового до инфракрасного.

Другая группа включает непрямозонные полупроводники. Это карбид кремния, сам кремний, германий и другие. Диоды от них светят очень слабо. Однако научные работы по использованию таких веществ продолжаются. В основном поиск решения ведется в области технологий квантовых точек и фотонных кристаллов.

Р-n переход не только излучает свет, но и отдает тепло. Для его снятия понадобится радиатор (часто в этой роли выступает корпус изделия) или радиатор.

Виды и характеристики светодиодов.

Светодиоды отличаются дизайном корпуса:

1. ДИП — маломощные цилиндрические индикаторные элементы. Подсветка экрана, индикация, световые гирлянды обязательны.
2. Piranha — это четырехконтактный DIP. Они крепче держатся на месте и меньше нагреваются. Востребован в автомобилестроении для подсветки.
3. SMD — внешне похож на параллелепипед. Благодаря своей надежности и универсальности они востребованы во многих секторах светотехники.
4. Звездочка для печатной платы. Этакий SMD.
5. СОВА — SMD квартира. Более новый тип.

Независимо от конструкции корпуса выделяют следующие светодиоды:

1. Два тона. Они излучают два цвета одновременно. У них есть три контакта, один из которых общий.
2. RGB в цвете (красный-зеленый-синий). Они состоят из трех полупроводниковых кристаллов под общей линзой и имеют четыре электрода. Одна клемма для каждого полупроводникового элемента и одна общая клемма. В SMD устройство будет иметь шесть выводов.

Пропорциональное смешение цветов предлагает все виды светлых оттенков. Например, активация 100% красного и зеленого приведет к желтому цвету.

1. Адресные светодиоды представляют собой своего рода сплошные цвета. Они отличаются от обычных RGB тем, что включены по собственному индивидуальному коду. Это требуется в лентах, где для адресуемого светодиода можно установить неповторяющийся цветовой тон. В этом случае светодиодный диод имеет собственный адрес, на который поступают команды от специального управляющего драйвера. Цвета контролируются встроенными микрочипами вместе с адресуемыми светодиодами.
2. Сверхмощные (сверхъяркие) светодиоды — элементы мощностью более 1 Вт при токе 300 мА и более. (Мощность обычных светодиодов часто измеряется в милливаттах.) Такие устройства светят очень ярким светом. Используется в фонариках, фарах, прожекторах и т.д.

Кроме того, светодиодные элементы делятся на:

1. Индикатор — малая мощность.
2. Освещение: приборы большой мощности.
3. Инфракрасный: они излучают инфракрасный спектр, невидимый человеческому глазу.

Инфракрасные диоды. Благодаря специально подобранным проводящим материалам они излучают невидимые глазу инфракрасные лучи. Они безвредны для живых существ, но очевидны для систем электронной записи. Они востребованы во многих технических устройствах и станках во всех отраслях промышленности.

Светодиодные индикаторные светодиоды. Они служат индикаторами техники, подсветки дисплея и т.д. Они делятся по типу полупроводников, используемых в:

• двойной: ярко-зеленый и оранжевый;
• тройной — светится желтым и оранжевым;
• тройной: светится красным и желто-зеленым.

Независимо от типа светодиоды характеризуются некоторыми параметрами.

Цвет излучения. Из-за химического состава полупроводников. Некоторые вещества и соответствующие им цвета указаны в таблице.

Яркость. Он пропорционален силе тока, протекающего через элемент. Среди светодиодов, светящихся белым светом, выделяются яркие (20-25 милликанделей) и сверхяркие (более 20 тысяч милликанделей).

Текущая сила. Светодиоды очень чувствительны к силе тока. Если его значение превысит номинальное, светодиод может перегореть. Поэтому не рекомендуется превышать максимальный постоянный ток элемента. Точные значения для конкретного светодиода приведены в таблице данных.

Падение напряжения. Он характеризует допустимую разницу между значениями входного и выходного напряжения. Значение напряжения для светодиодов имеет максимальное значение, превышение которого приведет к повреждению светодиода. Значения указаны в техническом описании.

Полярность. Поскольку ток в светодиодах течет только от p-слоя к n-слою, полярность используется для предотвращения сбоев. Обычно его идентифицируют по внешнему виду, отметинам или специальным отметинам на теле. (Подробнее см. Статью «Определение полярности»). Также полярность можно узнать из технической документации.

Угол рассеивания света. Это определяется формой линзы, дизайном кристалла и веществами, из которых он изготовлен. Он может составлять от 15 до 180 градусов.

Читайте также: Ремонт флешки своими руками: как перепаять USB-разъем и починить кабель

Как определить тип цоколя

Далее нужно выбрать светильник с подходящим цоколем. Самая распространенная база — Е27, ее можно считать стандартной. Но производители светильников отходят от этого решения и используют другие типы.

Розетки типа E также называют «базой Эдисона». Они имеют резьбу, и цифры, следующие за ними, указывают на их диаметр. Как уже упоминалось, наиболее распространенным является E27, за ним следует E14, также известный как «ведомый». Вы увидите такого ребенка в настенных светильниках, настольных лампах и т.д. В мощных лампах или на производстве, где нужен яркий свет, используется цоколь Е40, так комплектуются лампы накаливания мощностью 500Вт.

Любой, кто сталкивался с подвесным потолком и точечными источниками света, наверняка видел беспроводные штыревые лампы. Семейство «G» имеет контакты в качестве контактных проводов, число, которое указывается после буквы, означает расстояние между ними в миллиметрах.

Например, довольно популярный разъем для галогенных ламп — у G5 между выводами 5 миллиметров, а у люминесцентных трубчатых ламп между контактами 13 миллиметров, а цоколь называется G13, и те и другие активно вытесняются представителями светотехники. ВЕЛ.

Имя может содержать более одной буквы. Например, стартер люминесцентной лампы имеет на концах утолщения, с расстоянием между контактами 10 мм. Эта модификация называется GU10, и есть лампы с таким держателем.

Выше представлены наиболее распространенные типы опор. Редких вариантов плинтусов много, мы указали те, с которыми вы сталкиваетесь в повседневной жизни.

Устройство светодиода.

Светодиодный диод состоит из закрепленного на подложке полупроводникового кристалла, корпуса с контактами и оптической системы.

Внешне устройства индикаторных элементов (DIP), плоских (SMD) и COB отличаются.

Конструктивное устройство DIP.

Секционный DIP-светодиод.

Контакты установлены на основании устройства. К катоду прикреплен кристалл (один или несколько). К кристаллу прикреплена нить. Подключите полупроводники к аноду. Это необходимо, чтобы сгруппировать два проводника с разным типом проводимости. Сверху светодиодный элемент заклеен линзой. Корпус устройства выполнен в виде цилиндра из эпоксидной смолы, край которого срезан со стороны катода. Монтаж светодиодного элемента происходит путем сварки длинных кабелей.

Конструктивное устройство SMD.

Секционный светодиод SMD.

Корпус выполнен в виде параллелепипеда. Его основа — кристаллический радиатор. На нем закреплен полупроводниковый элемент. Контактный провод соединяет его с анодом. Контакты плоские. Сверху элемент заклеен линзой.

Конструктивное устройство СОВ.

COB-технология — новое направление в производстве.

Такие светодиоды имеют в основании теплопроводящую подложку (обычно алюминий). К нему с помощью непроводящего клея прикреплены кристаллы полупроводников, которые объединены в параллельную цепь последовательно. Сверху все залито фосфором.

Этот тип светодиода прост в установке, излучает хороший световой поток и не искажает цвета. Они востребованы при изготовлении небольших ярких точечных светильников и декоративного освещения. В отличие от DIP и SMD они способны работать при высоких температурах. Но из-за своих устройств у них более короткий срок службы по сравнению с ними.

Если на подложке установлено много кристаллов, такой светодиодный элемент называется светодиодной матрицей.

Конструктивное устройство PCB Star.

Он состоит из большой формы, установленной на звездообразной алюминиевой подложке. Увеличение площади кристалла увеличивает мощность светодиода. Его направленность упрощена. Поэтому PCB Star востребована при изготовлении источников яркого света — от фонариков до прожекторов.

Выбор по параметрам светоотдачи и цветопередачи

При правильной организации освещения помещения большое значение имеет сложность освещения пространства и правильная цветопередача освещаемого объекта. Это зависит от силы светового потока и цветопередачи изделия.

Правильно выбирая источник света, потребитель обращает внимание на типы лампочек, а также обозначение цветопередачи лампы «Ра». Этот индикатор дает представление о способности источника света правильно воспроизводить естественный цвет освещаемого объекта. Специалисты принимают за эталон солнечный свет: 100 Ra, а светодиодные источники света имеют параметры 90 Ra. Справедливости ради стоит отметить, что источники света с нитью накала также имеют Ra 90, но в остальном они не так эффективны.

По световому потоку

Световой поток светодиодного источника света измеряется в люменах, этот параметр важен, он показывает мощность свечения. Кроме того, световой поток отличается высоким КПД, другими словами, отношением световой мощности (люмен) к энергопотреблению светодиодного устройства (ватт), это лм / Вт, что показывает, насколько экономичен выбор лампы модель есть.

Существуют специальные таблицы для сравнения яркости светодиодных источников с лампами накаливания. Источник света мощностью 40 Вт дает световой поток 400 люмен. Производители на упаковке указывают световой поток, у светодиодных ламп этот показатель во много раз выше, чем у простой лампы. При выборе лампы по этим параметрам следует учитывать, что светодиодный источник света снижает свою яркость по истечении времени работы.

Значение цветовой температуры

В отличие от простой лампы накаливания, имеющей один цвет — желтый, светодиодные источники света могут передавать широкий диапазон цветов. При построении шкалы цветопередачи за основу берется цвет горячего металла, а за единицу измерения — кельвин. Что касается цветовой температуры, эксперты приравнивают дневной свет к температуре от 4000 до 6000 градусов Кельвина, а температура металла, который был нагрет, равна 2700 градусам К.

Цвета с температурой выше 6500 градусов К специалисты называют холодным свечением с голубоватым оттенком. При выборе светильника для дома всегда следует учитывать эти параметры, так как при разном освещении пространства декор в квартире может отображаться по-разному, что сказывается на чувствительности глаз.

Таблицы цвета и температуры

Световое распределение и регулируемые лампы

Преимущество светодиодов перед обычными источниками света заключается в том, что они могут создавать направленное освещение, другими словами, они светят перед собой. Эта способность хорошо используется в лампах ночника, при освещении территории квартиры.

Для достижения равномерного освещения пространства светодиодные лампы оснащают рассеивателем или установкой светодиодов в светильник под разными углами. Световой поток с помощью этих методов может распространяться под углом 60 или 120 градусов.

Как и лампы накаливания, светодиодные лампы можно затемнить; для этого нужен диммер, специальный регулятор. По сравнению с недорогими люминесцентными лампами это преимущество, так как у них нет такой возможности. Используя регулятор в комнате, они получают комфортное освещение. Следует отметить, что не все лампы этого типа имеют такую ​​возможность, необходимо обращать внимание на маркировку на упаковке.

Выбор по мощности и рабочему напряжению

Каждый покупатель лампочки изначально обращает внимание на мощность изделия и рабочее напряжение. Параметр энергопотребления играет значительную роль в потреблении электроэнергии как в квартире, так и в уличном освещении.

Рабочее напряжение для светодиодной лампы — важный показатель, обычно 12 вольт постоянного тока, оно подается драйвером путем преобразования 220 вольт и переменного тока в нужные параметры. Благодаря драйверу лампы этого типа работают от сети 220 вольт. Параметр мощности светодиодного источника может быть разным: от 12 до 24 вольт, а ток может быть переменным или постоянным. Все данные указаны на этикетке продукта.

Вольт-амперная характеристика светодиода.

Это не линейно. Светодиод начинает пропускать ток от определенного значения напряжения. Это называется порогом. Пороговое напряжение определяется химическим составом полупроводников.

Вольт-амперная зависимость.

Синяя кривая представляет собой поток электричества по прямой линии. Красная кривая — при перезапуске.

UMAX и UMAXOBR — максимально допустимые значения напряжения. Если они превышены, элемент сгорает.

UMIN — минимальное значение напряжения. Начинается свечение.

Диапазон между минимумом и максимумом — это рабочая зона. Именно в нем и излучается диод.

IMAX — это максимально допустимое текущее значение. При превышении светодиод перегорит.

Подключение светодиода.

Самый простой способ подключить светодиод — подключить его к резистору. Последнее необходимо для ограничения тока, чтобы исключить горение светодиода при колебаниях напряжения.

При подключении светодиодных элементов по любой схеме не забывайте соблюдать полярность! В противном случае полупроводниковый прибор не загорится и не перегорит.

Схема электрического подключения светодиода (LED) и резистора (R).

При подключении нескольких светодиодов возможны разные варианты подключения.

Последовательное подключение.

Схема последовательного подключения.

Элементы соединены последовательно с соблюдением полярности. В схеме значение тока постоянное, а напряжение на светодиодных элементах складывается.

Параллельное соединение.

Схема параллельного подключения светодиодов через резистор.

В этом случае напряжение в цепи остается постоянным, а токи на элементах складываются. У такого типа подключения есть недостаток. На разных светодиодах может быть разное падение напряжения. Таким образом, ток на любом элементе может превысить допустимое значение, что приведет к поломке.

Чтобы этого избежать, подключайте разные резисторы к каждой ответвленной цепи.

Схема параллельного подключения.

Параллельно-последовательное соединение.

При подключении большого количества светодиодов стоит использовать параллельную последовательную электрическую схему. В этом случае напряжение в параллельных ветвях одинаковое.

Схема подключения параллельно-последовательного соединения.

Производители светодиодов

Установка светодиодов.

Несколько всемирно известных компаний являются лидерами в оценке производителей. Именно они производят продукцию высочайшего качества на рынке.

1. Philips. Пожалуй, производитель с самым известным именем. Под этим брендом выпускается множество товаров, от лампочек до телефонов. Компания имеет заводы более чем в шестидесяти странах мира. Активно инвестируйте в новейшие разработки. Покупайте другие небольшие фабрики и предприятия, производящие светодиоды.
2. Я создаю. Американская компания, которая начинала с производства телефонных чипов. Он специализируется на производстве светодиодной продукции различного назначения. PPa разрабатывает и производит ярко светящиеся светодиоды из карбида кремния.
3. Японская компания Nichia. Один из старейших в области светодиодной техники. Именно она разработала и внедрила производство светодиодов синего и белого цветов. Специализируется на производстве кристаллов. Лидер рынка по обороту.
4. Osram немецкий производитель. Он работает в тандеме с Siemens более ста лет. Выпускает светодиоды, соответствующие мировым стандартам качества.

Среди российских производителей можно отметить «Оптоган» и «Светлана-Оптоэлектроника». Обе компании базируются в Санкт-Петербурге и производят светотехническую продукцию. Однако кристаллы для производства закупаются за рубежом.

Разрешение экрана

Также нужно учитывать разрешение экрана. В основном модели среднего класса представлены в разрешении Full HD. Если диагональ небольшая, может присутствовать HD Ready.

Специалисты рекомендуют выбирать телевизор самого высокого разрешения. С тех пор улучшилось качество телетрансляций. Например, отказ от аналогового телевидения в пользу «цифрового» телевидения уже идет полным ходом».

А в чем же отличие от обычного диода?

Оказывается, светодиод все же отличается от обычного (сигнального) диода. Основное отличие, конечно же, заключается в дизайне. Таким образом, светодиод имеет специальную полусферическую защиту, которая защищает его от ударов и других механических воздействий извне. Также очень любопытен тот факт, что сам светодиодный переход излучает несколько фотонов. По этой причине корпус светодиода специально изготовлен из эпоксидной смолы, которая позволяет направлять фотоны, поднимаясь вверх в других направлениях.

Иногда встречаются светодиоды очень необычной формы. Среди них есть прямоугольная и цилиндрическая и даже стреловидная форма. Все зависит от того, где вы хотите сфокусировать свет, и от цели, для которой был создан этот светодиод.

В чем самые главные плюсы технологии LED?

Одна из главных особенностей светодиодов — их высокий КПД. Дело в том, что обычная лампа накаливания при работе выделяет много тепла, а вот светодиод наоборот остается довольно холодным. Все это связано с тем, что он излучает большую часть света в видимом для человека спектре и не потребляет энергию на ненужных длинах волн. Это позволяет светодиодной технологии серьезно доминировать над и без того устаревшими лампами накаливания. Кроме того, светодиоды намного меньше по размеру, поэтому их можно разместить где угодно и где угодно.

Вы можете построить из них целые формы и даже запрограммировать последовательность их освещения с помощью мини-компьютеров. Следовательно, это дает большой импульс для дальнейшего развития и совершенствования, но текстов достаточно.

Виды светодиодной подсветки LED телевизоров

Есть несколько способов разместить подсветку в LED телевизорах. Поскольку светодиод отличается от технологии ЖК-дисплеев только подсветкой, следует более подробно рассмотреть его особенности. Способы подсветки экрана различаются расположением световых элементов относительно экрана, а также их цветовыми и конструктивными характеристиками.

По цвету источников свечения

В телевизоры встраиваются следующие виды светодиодной подсветки белого цвета:

• Светодиод из трех частей. Они сокращенно обозначаются как RGB или WRGB. В одном корпусе такого светодиода одновременно три излучателя. Для создания изображения в LED LCD телевизорах используются светодиоды красного, синего и зеленого цветов. Телевизоры с подсветкой RGB показывают глубокое и насыщенное изображение. Они дороже и потребляют больше электроэнергии. Белые диоды этого типа называются «мультикристаллическими», поэтому могут иметь разное количество световых элементов.
• Люминофор белый светодиод. В конструкцию входит ультрафиолетовый диод, а вместе с ним и синий, и фиолетовый. В эти устройства также добавлен слой люминофора. Накопленное излучение люминофора смешивается со светом диода и дает яркое белое свечение. Устройства с этой фотолюминесценцией продаются в экономичном сегменте.

Также существует вариант смешанного освещения. Он называется QD-LED. Расшифровка КТ — это квантовая точка, или «квантовая точка». Это имя придумано и продвигается компанией Samsung. Аналогичная технология, разработанная LG, называется Nano Cell. В ЖК-телевизорах QD-LED используются нанокристаллические полупроводники. При воздействии электрического тока они начинают светиться. Цвет их излучения зависит от химического состава и строения.

Производители устройств на квантовых точках заявляют об очень низком энергопотреблении и множестве других преимуществ. Покупателям обещают яркое и насыщенное изображение по невысокой цене. Утверждается, что производство дисплеев с квантовыми точками намного дешевле, чем других устройств. Изначально QLED создавался с использованием только опасного для человека кадмия. Однако больше им никто не пользуется. Ученые нашли более дешевые, надежные и лучшие варианты замены.

Название технологии также сокращается буквами QLED. Американская компания QD Vision занимается производством материалов для Samsung. QDLED TV по-прежнему является классическим ЖК-дисплеем, только с подсветкой по новой технологии.

ВАЖНЫЙ! QDLED требует некоторой доработки, так как яркость цвета начинает исчезать уже после 10 000 часов использования. Подсветка с квантовыми точками не обеспечивает бесконечного контраста, как OLED-экраны. Однако по сравнению с обычными ЖК-дисплеями цветовой охват устройств на основе QLED намного шире.

В телевизоры загружены одинаковые пиксели RGB красного, зеленого и синего цветов. Пиксели формируются путем комбинирования интенсивности света трех субпикселей.

По варианту размещения подсветки

Edge LED — это технология позиционирования подсветки по краям экрана. Возможные варианты: подсветка размещается по периметру устройства или только с параллельных сторон. К тому же его можно установить только с одного края — чаще это нижний край экрана. Наиболее точные конструктивные особенности и конечные характеристики изображения определяются размером конкретной модели дисплея.

У этого типа светодиодной подсветки есть несколько серьезных недостатков, поэтому устройства Edge LED относительно недороги. Телевизоры этого типа дают плохую контрастность и образуются неприятные блики по краям. На освещенных участках экрана не удается добиться адекватной и красивой цветопередачи. Однако устройства, изготовленные по этой технологии, имеют чрезвычайно тонкий корпус. Средняя толщина составляет несколько миллиметров.

Другая технология, Direct LED, размещает светодиоды за ТВ-матрицей по всей ее площади. Это делает корпус толще, но добавляет возможность контролировать затемнение в определенных областях дисплея. Контрастность матрицы Direct LED backlit выше, как и цена такого устройства.

Цветовая маркировка.

Светодиодная маркировка не стандартизирована в мире. Производитель сам решает, что будет маркировать на корпусе.

Светодиоды российского производства имеют цветовую маркировку. Он состоит из цветных кружков или штрихов. Примеры маркировки показаны ниже на рисунке.

Цветовая кодировка российских индикаторных светодиодов.

Рассмотрим маркировку известных мировых производителей.

Philips.

Возьмем для примера Luxeon Rebel. Он помечен как LXML-ABCD-EFGH. Следующее зашифровано с помощью этой аббревиатуры:

• LXML — серия;
• ABC — информация о свете: как он распространяется, цветовая температура;
• D — текущее значение;
• E — запасное письмо для будущих моделей;
• FGH — яркость (в люменах).

Я создаю.

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

• ССС — серия;
• CCC — цвет Описание:
• BD — индекс цветопередачи:
• 0000 — код производителя;
• NNNNN — индивидуальный номер в зависимости от цветовой температуры и яркости. Стоит уточнить в техпаспорте.

Достоинства и недостатки светодиодов

Профессионалов

• Высокая механическая и вибростойкость.
• Немного разогрева.
• Небольшие габариты, легкий вес
• Продолжительность.
• Низкое энергопотребление и мощность.
• Возможность регулировки интенсивности свечения.
• Высокие декоративные качества — разнообразие цветов и оттенков света.
• Инерция: сразу запускается на полной мощности.
• Возможность работы при низких температурах.
• Низкая цена светодиодных индикаторов.
• Безопасность: низкие значения рабочего напряжения и тока.

Против

• Высокая цена SMD.
• Ухудшение качества кристаллов со временем: чем дольше горит светодиод, тем он тусклее.
• Повышенные требования к мощности.
• Также недопустимо незначительное превышение минимальных и максимальных значений электрических параметров.

Конструкция

Светодиодное устройство вертикального сечения.

Теплоотводящая подложка показана сиреневым цветом. Серые трапеции представляют собой поперечные сечения рефлектора-отражателя круглой формы из алюминия. В центре синий: кристалл светодиода с золотыми или серебряными проводами, припаянными к проводникам анода и катода.

Частота кадров

Частота кадров ТВ-сигнала в странах Европы — 50 Гц.Для передачи динамичной сцены такого показателя недостаточно. Изображение будет нечетким и расплывчатым.

Для решения этой проблемы производители телевизионных устройств добавили промежуточные кадры. В итоге получилась частота 100 Гц добавлением 1 карточки между предыдущим и следующим, 3 кадра — 200 Гц Задача телевизора — доработать промежуточные кадры. Впервые эту технологию использовали бренды Samsung и Sony.

Для увеличения частоты кадров добавлена ​​подсветка сканирования — Backlight Scan. Современные модели сочетают в себе две технологии для максимальной частоты кадров. Если вы собираетесь покупать телевизор с 3D, то вам придется выбирать высокочастотную модель.

Чтобы не ошибиться при покупке, необходимо попросить консультанта в магазине активировать динамическую сцену. Внимательно посмотрите на рисунок, движения должны быть плавными, а очертания четкими.

Подробнее про работу светодиода

Теперь, когда мы много знаем о том, как работает светодиод, давайте поговорим немного подробнее о том, как он работает изнутри. Каждый светодиод состоит из следующих частей:

• катод;
• анод;
• кристалл;
• отражатель;
• диффузор.

Каждая из этих деталей очень важна для работы светодиода. Но давайте поговорим о том, чем каждый из них занимается конкретно. Самыми важными частями внутри светодиода являются катод и анод.

Светодиод (или иначе светодиод)

Электроны переходят от катода к аноду при приложении напряжения к устройству, за счет чего электроны переходят в PN-переход и занимают там свободные места. После этого электроны переходят на новый уровень энергии и высвобождается много фотонов. Как мы уже говорили ранее, фотоны направляются вверх с помощью рефлектора и диффузора.

Чем отличаются разные светодиоды и зачем нужен каждый из них?

Если говорить об основных типах светодиодов или светодиодов, то это, конечно же, осветительное (используется для яркого освещения в помещении) и индикаторное (они служат в декоративных целях, например, для украшения стадиона или телебашни). Однако светодиоды различают и по типу конструкции:

• DIP-светодиод. Это довольно простые и малоэффективные светодиодные индикаторы. Но они довольно дешевые. Их линзы имеют цилиндрическую форму, размер обычно довольно большой, освещение со временем ухудшается на 30%, а угол распространения света составляет всего 120 градусов.
  
  Похоже DIP
• Но более продвинутая версия этих светодиодов называется Spider LED. У них уже есть до 4 розеток, благодаря чему радиатор работает намного лучше, а это увеличивает надежность и долговечность компонентов. Хочу отметить, что они часто используются в различных индикаторах салонов автомобилей.
• Если светодиоды должны быть установлены на поверхности и там очень мало мест по вертикали, светодиоды SMD были изобретены специально для этого. Они намного более плоские и используются для поверхностного монтажа.
  
  Это светодиод SMD
• Оказывается, размер SMD далек от предела. Теперь для освещения используются новые инновационные светодиоды, которые называются COB (их можно расшифровать как Clip On Board). Название прямо говорит о том, что светодиод, а точнее несколько светодиодов, крепится прямо к плате. Да, всего несколько, ведь на одной стойке одновременно можно закрепить до девяти светодиодов! Это удивительно, ведь они очень плоские и не занимают места. Помимо небольшого размера, из плюсов еще можно отметить то, что они очень равномерно светятся и хорошо защищены от окисления. Благодаря этим преимуществам теперь они используются для создания фар, а также поворотников для автомобилей среднего и премиального класса.
  
  COB LED
• Есть еще одно приятное нововведение. Пока он используется не очень часто, но мы уверены, что скоро он начнет дешеветь. Это называется Нить накала. Его главное преимущество в том, что светодиоды можно устанавливать прямо на стекло, так что свет может рассеиваться во всех направлениях (360 градусов!). Однако некоторые люди классифицируют светодиоды накаливания как COB, хотя это неверно.
  
  Светодиодная лампа накаливания
• В производстве одежды и обуви сейчас без волоконных светодиодов не обойтись. Как ты думаешь, как одежда должна сиять? Они встроены в пластиковые волокна и излучают свет. Иногда их используют при изготовлении игрушек и предметов декора.
  
  LED в одежде
• Наверняка вы встречали аббревиатуру OLED среди множества функций смартфонов. Так что это тоже светодиоды, просто особенные. Их также иногда называют органическими светодиодами. Почему? Потому что именно органические вещества проводят в них ток. Это позволяет еще больше уменьшить размер. Следовательно, они используются для освещения экранов смартфонов, мониторов и телевизоров.
  
  OLED-структура
• Добавим еще и то, что есть ультрафиолетовые и даже инфракрасные светодиоды, но в быту они используются очень редко.

Индекс цветопередачи источника света

Параметр, который является одним из самых важных, влияет на восприятие цветов. Не путайте индекс цветопередачи и цветовую температуру, это совершенно разные понятия.

Дело в том, что при одинаковой цветовой температуре один и тот же объект, а точнее его цвет, может выглядеть совершенно по-разному. Это особенно важно для фотографов, художников и видеооператоров.

Эталоном цветопередачи считается солнечный свет, при котором этот параметр равен 100, лампы накаливания — 90, а у хороших светодиодов больше 80. Значение относительное и безразмерное. На коробке источник света отмечен «Ra». Ниже приведен пример того, как цвета выглядят по-разному Ra.

Красный, зеленый и синий при разных значениях Ra

Таблица напряжения светодиодов

Чтобы светодиод в процессе работы обеспечивал все характеристики, заданные его конструкцией и технологией изготовления, он должен обеспечивать расчетное питание. Например, подайте на его анод и катод напряжение, которое будет немного выше прямого напряжения pn перехода. Избыточное напряжение на последовательном резисторе должно быть «погашено». Резистор называется токоограничивающим резистором. Он служит для предотвращения чрезмерного тока через pn переход.

Светодиод имеет два контактных провода: анод и катод, катод короче анода. Если длина такая же, можно определить их пальцевой батареей. Если есть свет, значит, перед вами анод.

Таблица. Прямое напряжение pn перехода цветного светодиода.

Цвет свечения Рабочее напряжение, прямое, В

белый	3.5
красный	1,63–2,03
апельсин	2,03–2,1
желтый	2.1–2.18
зеленый	1,9–4,0
синий	2,48–3,7
фиолетовый	2,76-4
инфракрасный	до 1,9
уФ	3,1-4,4