Šviesos diodai tampa vis populiaresni sprendimais ir įvairiose srityse. Jie gali būti naudojami kaip dekoratyviniai gaminiai arba apšviesti patalpas, taip pat įvairias zonas už pastatų ribų. Šviesos diodai į rinką tiekiami gana įvairių modifikacijų. Tuo pačiu atitinkamų produktų kūrėjai periodiškai siūlo inovatyvius sprendimus, kurie ateityje gali formuoti naujas rinkos nišas. Kokie šviesos diodų tipai šiandien yra labiausiai paplitę? Kam jie gali būti naudojami?
Kas yra šviesos diodai?
Prieš aptardami įprastus šviesos diodų tipus, išstudijuokime bendrą informaciją apie atitinkamus įrenginius. LED yra puslaidininkis, galintis elektros srovę paversti šviesa. Tuo pačiu metu puslaidininkinis kristalas, kuris yra pagrindinis jo komponentas, susideda iš kelių sluoksnių, kuriems būdingas 2 laidumo tipai. Būtent - skylė ir elektronas.
Pirmojo tipo laidumas apima elektrono perėjimą iš vieno atomo į kitą, kuriame yra laisvos vietos. Savo ruožtu kitas elektronas ateina į pirmąjį atomą, į ankstesnį -dar vienas ir tt Šis mechanizmas veikia dėl kovalentinių ryšių tarp atomų. Tačiau jie nejuda. Tiesą sakant, juda teigiamas krūvis, kurį fizikai sutartinai vadina skyle. Šiuo atveju, kai elektronas patenka į skyles, išsiskiria šviesa.
Savo struktūra šviesos diodas paprastai yra panašus į lygintuvo diodą. Tai yra, jis turi 2 išėjimus - anodą ir katodą. Ši funkcija iš anksto nustato poreikį stebėti poliškumą jungiant šviesos diodą prie elektros srovės š altinio.
Atitinkami gaminiai paprastai yra skirti 20 miliamperų nuolatinei srovei. Iš esmės šią reikšmę galima sumažinti, tačiau tokiu atveju gali pasikeisti spalva ir sumažėti šviesos diodo ryškumas. Savo ruožtu nepageidautina padidinti atitinkamą parametrą. Jei srovė viršija optimalią vertę, norint ją sumažinti iki reikiamo lygio, naudojamas ribojantis rezistorius.
Įrengdami šviesos diodus reikia atsiminti keletą dalykų. Tai iš anksto nulemia jų vidinė struktūra, atlikimo forma. Kai kuriais atvejais gali prireikti naudoti šviesos diodų ir kitų elektroninių komponentų stabilizatorių, kad būtų užtikrintas įrenginio, kuriame yra sumontuotas atitinkamas gaminys, veikimas.
Priklausomai nuo šviesos diodo puslaidininkių sudėties, jis gali būti raudonas, geltonas, žalias arba mėlynas. Pavyzdžiui, jei atitinkamo elektroninio komponento struktūroje yra galio nitrido, šviesos diodas šviečiamėlyna. Tiesą sakant, vienas iš kriterijų, pagal kurį išskiriami tam tikri šviesos diodų tipai, gali būti jų spalva.
Programa
Pirmieji šviesos diodai rinkoje buvo pagaminti metaliniuose korpusuose. Pamažu jį pradėjo keisti plastikas. Tuo pačiu metu spalva dažniausiai parenkama atsižvelgiant į LED švytėjimo spalvą. Tačiau permatomi plastikiniai dėklai taip pat yra gana dažni.
Atitinkami elektroniniai prietaisai yra plačiai naudojami įvairiose srityse. Taip yra dėl to, kad beveik visų tipų šviesos diodai pasižymi:
- energijos vartojimo efektyvumas;
- ilgas tarnavimo laikas;
- galimybė nustatyti švytėjimo spalvą, taip pat reguliuoti jo galią;
- saugumas;
- tvarus.
Jei kalbėtume apie energijos vartojimo efektyvumą, tokios pat šviesos galios šviesos diodai gali turėti žymiai mažesnę galią nei įprastos lempos. Mažesnė šviesos diodo galia sumažina bendrą pastato elektros sistemos apkrovą. Prietaisų tarnavimo laikas gali būti keliasdešimt kartų ilgesnis nei įprastų lempų. Tuo pačiu metu, kalbant apie funkcijas, šviesos diodai gali būti nė kiek ne prastesni už juos.
Susiformuojant masinei tokių gaminių paklausai ir mažėjant jų kainoms, šviesos diodai vis dažniau naudojami tais pačiais tikslais kaip ir įprastos lempos. Įrengiant atitinkamus sprendimus, lyginant su tradiciniais šviestuvais, nėra jokių sunkumų. Svarbu tik tuo įsitikintikonkretus šviesos diodas, skirtas montuoti į patalpos elektros tinklą. Norint tai padaryti, gali tekti iš anksto nustatyti pagrindinius jo parametrus – prieš perkant šviesos diodus.
Kokios kitos naudos galėtų turėti aptariami sprendimai?
Taigi, galima pastebėti, kad šviesos diodo spalvinė temperatūra gali būti beveik bet kokia – įskaitant minėtų spalvų derinį. Be to, įrenginius galima papildyti įvairiais šviesos filtrais, kurie gali žymiai išplėsti šviesos diodų apimtį, pasirenkant reikiamą spalvų temperatūrą.
Galimybė valdyti švytėjimo galią yra dar vienas aptariamų įrenginių privalumas. Ši parinktis puikiai dera su dideliu energijos vartojimo efektyvumu. Šviesos diodo galią galima reguliuoti automatiškai – pagal faktines apšvietimo prietaisų naudojimo sąlygas. Ir tai praktiškai neturi įtakos jų tarnavimo laikui.
LED yra draugiški aplinkai, nes neskleidžia žmonėms kenksmingos spinduliuotės. Ši savybė vėlgi išplečia aptariamų įrenginių naudojimo galimybes.
Klasifikacija: indikatorius ir apšvietimo sprendimai
Ekspertai išskiria 2 pagrindines šviesos diodų kategorijas – indikatorių ir apšvietimą. Pirmieji daugiausia skirti dekoratyviniam šviesos efektui sukurti ir naudojami kaip pastato, kambario ar transporto priemonės dekoravimo elementas. Arba kaip teksto stiliaus įrankį, pavyzdžiui, ant reklaminio skydelio.
Savo ruožtu yra apšvietimo šviesos diodai. Jie skirti sustiprintiapšvietimo ryškumas kambaryje arba tam tikroje teritorijos vietoje - pavyzdžiui, jei atsižvelgsime į automobilių šviesos diodus. Atitinkamo tipo sprendimas yra alternatyva įprastų lempų naudojimui ir daugeliu atvejų yra naudingesnis energijos vartojimo efektyvumo ir ekologiškumo požiūriu.
Našumo tipai
Bet grįžkime prie šviesos diodų klasifikacijos. Galite apibrėžti plačiausią jų priskyrimo vienai ar kitai kategorijai pagrindų spektrą. Įprastas ekspertų požiūris apima šių pagrindinių šviesos diodų tipų pasirinkimą:
- DIP;
- Spider LED;
- SMD;
- COB;
- pluoštas;
- Kaitinamasis siūlas.
Pažvelkime į juos atidžiau.
Kokia yra DIP šviesos diodų specifika?
Jei plačiau išnagrinėsime, kaip tokio tipo šviesos diodai atsirado rinkoje, tai DIP klasės įrenginius galima priskirti pirmiesiems, kurie buvo pradėti pardavinėti urmu. Šie tirpalai yra kristalai, dedami į paketus su optiniais komponentais, ypač lęšiu, kuris sukuria šviesos spindulį.
Pažymėtina, kad aptariama šviesos diodų kategorija, nepaisant jos bendro paplitimo, retai naudojama aukštųjų technologijų srityje. Dažniausiai šie sprendimai naudojami kaip šviečiančios reklamos komponentai, juostelės, šviestuvai, dekoracijos.
DIP šviesos diodai priklauso indikatorių kategorijai. Jie turi kitą pavadinimą - DIL. Jie sumontuoti ant lentos, ant kurios pirmiausia reikia padarytiskyles. Galima pastebėti, kad nagrinėjamoje kategorijoje galima išskirti įvairius šviesos diodų tipus, kurie skiriasi lemputės skersmeniu, spalva ir gamybos medžiaga. Tokiu atveju atitinkami parametrai gali būti pateikiami plačiausiame diapazone. Nagrinėjami sprendimai yra cilindro formos. Tarp atitinkamų šviesos diodų yra ir vienspalvių, ir kelių spalvų įrenginių.
Spider LED
Šio tipo šviesos diodai paprastai yra labai panašūs į ankstesnius įrenginius. Bet jie turi dvigubai daugiau kaiščių – 4. Tuo tarpu DIP šviesos diodai turi 2. Tai, kad pristatomo tipo sprendimai turi daugiau išėjimų, optimizuoja šilumos išsklaidymą ir padidina atitinkamų komponentų patikimumą. Praktiškai jie naudojami įvairiose srityse, ypač kaip automobilių šviesos diodai.
SMD tipo šviesos diodai
Šie sprendimai gaminami naudojant paviršinio montavimo koncepciją. Tai yra, tai šviesos diodai, kurie montuojami ant bet kokio paviršiaus, o kiti sprendimai gali būti montuojami permontuojant.
Šio tipo šviesos diodų matmenys gali būti žymiai mažesni nei alternatyvių sprendimų, taip pat tų konstrukcijų, ant kurių jie sumontuoti. Vėlgi, šiuo atveju yra teisėta kalbėti apie optimalesnį šilumos išsklaidymą. SMD tipo šviesos diodų naudojimas daugeliu atvejų leidžia išplėsti apšvietimo dizaino įvairovę.
SMD-LED priklauso apšvietimo kategorijai. Yra pakankamai charakterizuotisudėtinga struktūra. Taigi, pats šviesos diodas susideda iš metalinio pagrindo. Ant jo pritvirtinamas kristalas, kuris yra lituojamas tiesiai prie pagrindo korpuso kontaktų. Virš kristalo uždedamas lęšis. Tokiu atveju ant vieno pagrindo galima sumontuoti 1-3 šviesos diodus. SMD apima įprastus itin ryškių šviesos diodų tipus, pvz., 3528. Šie sprendimai yra labai paklausūs.
COB tipo šviesos diodai
Kitas populiarus šviesos diodų tipas yra COB. Jis pagamintas naudojant technologiją, kuri apima kristalo montavimą tiesiai ant lentos. Šis sprendimas turi daug privalumų:
- jungties apsauga nuo oksidacijos;
- maži dizaino matmenys;
- šilumos išsklaidymo efektyvumas;
- LED įrengimo sąnaudų sumažinimas, ypač lyginant su SMD tipo įrenginiais.
Jei atsižvelgsime į pirmiau minėtus šviesos diodų tipus, galima pastebėti, kad COB prekės ženklo sprendimai gali būti priskirti inovatyviausiems. Pirmą kartą šią technologiją japonų inžinieriai įdiegė 2000-ųjų pabaigoje. Dabar šių tipų šviesos diodai ir toliau populiarėja.
Ekspertų nuomone, svarstomi sprendimai gali tapti net paklausiausiais rinkoje, ypač jei kalbame apie komercinį segmentą, apie buitinio apšvietimo sferą. Verta paminėti, kad kai kuriose srityse COB šviesos diodų pritaikymas gali būti sudėtingas. Tarp jų – profesionalaus apšvietimo gamybaįranga. Faktas yra tas, kad aptariami šviesos diodai nėra labai optimalūs prisitaikymo prie apšvietimo organizavimo su nustatyta šviesos intensyvumo kreive. Tokiais atvejais SMD tipo įrenginiai gali būti tinkamesni.
Apibūdinti diodai yra apšvietimo diodai. Pasak ekspertų, juos galima priskirti geriausiems, atsižvelgiant į šviesos srauto charakteristikas. Rinkoje jie yra įvairių spalvų, tokių kaip raudona, žalia, mėlyna ir b alta. Šių modelių šviesos srauto sklaidos kampas yra 40–120 laipsnių.
Ant vieno pagrindo galima sumontuoti daugiau nei 9 COB šviesos diodus. Jie yra padengti fosforu, todėl įgauna didelį ryškumą. Galima pastebėti, kad šių sprendimų šviesos srautas yra didesnis nei SMD tipo įrenginių. Taigi, jei įvertinsime, kokio tipo šviesos diodai yra geresni, tai pagal nurodytą kriterijų COB klasės sprendimas gali turėti pranašumą.
COB tipo šviesos diodai taip pat naudojami automobilių pramonėje. Jie gali būti naudojami kaip priekinių, galinių žibintų, posūkio signalų komponentas. Svarbiausia yra tinkamai įdiegti įsigytus įrenginius. Norėdami tai padaryti, prasminga kreiptis į patyrusius specialistus.
Fiber šviesos diodai
Skaiduliniai šviesos diodai yra naujoviški. Prekyboje jie pasirodė neseniai, 2015 m. Apsvarstytus sprendimus sukūrė inžinieriai iš Pietų Korėjos.
Šio tipo šviesos diodus galite naudoti drabužių gamyboje. Tai yra, iš jų visiškai įmanoma pasiūti marškinius ar marškinėlius, kurie gali švytėti. Drabužių gamybos pagrinduŠviesolaidžio šviesoje taip pat naudojami įvairūs polimerai, taip pat aliuminio junginiai.
LED siūlas
Kitas naujoviškų šviesos diodų pavyzdys yra siūlų tipo sprendimai. Pagrindinis jų privalumas yra didelis energijos vartojimo efektyvumas. Esant tokiai pat galiai, pavyzdžiui, naudojant šviesos diodus, tokius kaip COB, siūlų sprendimai gali užtikrinti didesnį apšvietimo lygį.
Šis naujoviškas produktas dažniausiai naudojamas apšvietimo lempų gamyboje. Tarp svarbių atitinkamų šviesos diodų gamybos ypatybių yra montavimas tiesiai ant stiklo pagrindo. Šis metodas leidžia paskleisti šviesos diodo skleidžiamą šviesą 360 laipsnių kampu.
Kaip pasirinkti geriausią variantą?
Kaip nustatyti šviesos diodo tipą, kuris yra optimalus konkrečiam dizainui? Šiuo klausimu galima vadovautis daugybe kriterijų. Iš esmės visiškai teisėta nustatyti šviesos diodo apimtį pagal jo klasifikaciją pagal aukščiau aptartas savybes. Panagrinėkime atitinkamų elektroninių komponentų pasirinkimo specifiką, atsižvelgdami į įrenginių charakteristikas:
- DIP;
- SMD;
- COB.
Šviesos diodų pasirinkimas: DIP sprendimų ypatybės
Kaip minėjome aukščiau, DIP šviesos diodai yra vieni anksčiausiai rinkoje pasirodžiusių gaminių. Taigi juose dalyvauja gana senos, bet vis dar paklausios technologijos. Jų pagrindinisprivalumai - montavimo paprastumas, formos patogumas, mažos energijos sąnaudos, mažas šildymas, taip pat gana aukštas apsaugos nuo išorinių poveikių lygis.
Dažniausiai laikomi šviesos diodai, kurių skersmuo yra 3 ir 5 mm. Jei palyginsime šviesos diodus pagal tipą, galime daryti išvadą, kad svarstomi sprendimai yra optimaliausi pritaikymui:
- kaip automobilių tiuningo elementai;
- kaip dekoratyviniai komponentai;
– kaip mažos galios dalis – kaip namų gamybos žibintų pasirinkimas.
Atitinkamų šviesos diodų kaina yra palyginti maža ir prieinamumas rinkoje. Galima pastebėti, kad tarp labiausiai paplitusių modifikacijų yra 12 voltų šviesos diodai. Jų galima rasti įvairiuose internetiniuose kataloguose, taip pat specializuotose parduotuvėse platų asortimentą. Tiesą sakant, bet kokie 12 voltų šviesos diodai rinkoje yra gana paklausūs.
LED pasirinkimas: SMD sprendimų ypatybės
Atitinkamo tipo tirpalas savo išvaizda iš esmės skiriasi nuo kitų tuo, kad yra plokščios formos. Šių elektroninių komponentų montavimas atliekamas nenaudojant kojų. SMD tipo šviesos diodų srovė tiekiama į gnybtus, esančius jų galinėje pusėje.
Todėl šių įrenginių montavimas atliekamas nenaudojant skylių. Šviesos diodų išdėstymas gali būti atliekamas labai kompaktiškai. Dėl to struktūra, kurioje yra atitinkami įrenginiai, taip pat gali sumažėti.
Pagrindiniai metodaiaptariamų įrenginių pritaikymas – tas pats automatinis derinimas, įvairių tipų salono apšvietimas. Tarp reikšmingiausių šių parinkčių privalumų yra didelis ryškumas, šviesos srautas. Kartu su nedideliu dydžiu šie sprendimai suteikia didelių pranašumų, palyginti su alternatyviais gaminių modeliais.
Šiandien rinkoje labiausiai paplitęs yra LED 3528 tipas. Šie gaminiai plačiai naudojami LED juostų gamyboje. Atitinkamų gaminių dizainas leidžia gaminti trijų spalvų šviesos diodus – su raudona, mėlyna ir žalia švytėjimo spalvomis. Remiantis 3528 sprendimais, gaminama daug kitų elektroninių komponentų, tokių kaip SMD 5050 tipo LED.
Atitinkami produktai taip pat pasižymi įperkamumu. Paprastai rinkoje jie pateikiami labai dideliais asortimentais.
Šviesos diodų pasirinkimas: COB sprendimų ypatybės
Visų pirma, verta paminėti, kad nemaža dalis atitinkamo tipo šviesos diodų yra labai galingos konstrukcijos. Būdingas jų bruožas yra greitas šviesos išsisklaidymas dėl kristalų išsidėstymo ant paviršiaus, kuris užtikrina dinamišką šilumos išsklaidymą.
Atitinkami šviesos diodai yra labai ryškūs. Dėl to jie yra paklausūs tik naudoti automobilių priekinių žibintų konstrukcijoje. Verta paminėti, kad šie gaminiai turėtų būti montuojami atsižvelgiant į daugybę reikšmingų niuansų – juos gali žinoti tik patyrę specialistai. Todėl, norint įdiegti atitinkamus sprendimus, rekomenduojama susisiekti su kompetentingais aptarnavimo skyriais.
