La il·luminació LED es basa en la capacitat dels semiconductors de convertir el corrent elèctric en flux lluminós. Per la seva finalitat, els dispositius es divideixen en dos grups: indicació i il·luminació. El primer tipus té poca potència i s’utilitza per indicar els dispositius. El segon tipus s’instal·la en aparells d’il·luminació. Els LED SMD són el tipus d’aparell d’il·luminació més comú.
- Què són els LED SMD
- Marcatge del fabricant
- Característiques del LED
- Corrent de consum
- Eficiència lluminosa, angle d’il·luminació, potència
- Temperatura de colors
- Dimensions i el seu efecte sobre les propietats de les fonts LED
- Gamma de colors
- Descripció dels principals LED SMD
- SMD 2835
- SMD 5050
- SMD 5630
- SMD 5730
- SMD 3014
- SMD 3528
- Requisits d'aplicació i connexió
- Pros i contres
Què són els LED SMD
Els dispositius semiconductors fabricats per la tecnologia de muntatge superficial s’anomenen LED smd. Es diferencien d'altres dispositius per les característiques de disseny. El xip electrònic s’instal·la en una placa de circuit imprès de coure o alumini. Un cristall s’utilitza com a xip. El mètode de muntatge superficial simplifica la producció i redueix el cost dels LED.
Els components electrònics SMD es caracteritzen per la màxima aproximació del semiconductor al substrat, cosa que elimina la calor. Per crear llum blanca, el cristall es recobreix amb una capa de fòsfor. Les principals característiques del dispositiu:
- alta brillantor;
- un cristall monocrom emet un color: blanc, vermell, blau, groc;
- consisteix en un o més cristalls;
- els mòduls són capaços de crear il·luminació amb un angle de dispersió de 100 a 160 °;
- els díodes smd funcionen amb corrent constant.
Tots els dispositius semiconductors tenen una llarga vida útil.
Marcatge del fabricant
Tots els fabricants apliquen el marcatge estàndard dels LEDs, la descodificació dels quals proporciona informació sobre les dimensions lineals del dispositiu. La designació digital mostra la longitud i l'amplada del xip LED en fraccions de mil·límetre. En alguns casos, a més de la mida estàndard de la caixa, s’apliquen altres paràmetres: color i potència. Per exemple: SMD 2835 UWC 5 - mida de la matriu 2,8 × 3,5 mm, color - blanc (color ultra blanc), potència 0,5 W. Hi ha un codi especial smd 2l per a components electrònics de muntatge superficial.
Característiques del LED
Els paràmetres dels dispositius afecten la possibilitat d’utilitzar-los en diversos camps. Les principals característiques dels productes són: tensió, potència, angle de resplendor, temperatura de color, flux lluminós.
Corrent de consum
El valor mitjà del corrent al xip és de 0,02 A. Per a xips amb diversos cristalls, la característica augmenta en múltiples del seu nombre. Les fluctuacions del paràmetre afecten negativament la intensitat lluminosa i la vida útil. L’augment del corrent augmenta la temperatura de color del xip i canvia l’ombra de la resplendor. Les resistències de limitació de corrent estan connectades per garantir l’estabilitat de les característiques.
Eficiència lluminosa, angle d’il·luminació, potència
El flux lluminós d'una matriu LED és diferent de la llum produïda per una làmpada incandescent. És direccional, per tant més brillant a la part central. Normalment, l’angle de dispersió es troba entre 100 i 120 °. Les lents s’utilitzen per canviar el paràmetre. Per potència, els dispositius es divideixen en 3 grups:
- poca potència: fins a 0,5 W;
- mitjà - 0,5-3 W;
- gran: a partir de 3 W.
La característica és necessària a l'hora de calcular la font d'alimentació. Es calcula mitjançant la fórmula - corrent multiplicat per voltatge.
El voltatge nominal dels díodes és baix, és d’1,1-4 V. El valor canvia a causa de la diferència de colors i materials dels components electrònics. El dispositiu blanc té el voltatge més alt.
Temperatura de colors
La intensitat de la radiació o la temperatura del color són importants per a la còmoda percepció de la il·luminació de l’ull humà. Hi ha diverses categories de llum blanca:
- 2700-3500 - càlid;
- 3500-5000 - neutre o de dia;
- superior a 5.000 - fred.
La temperatura del color s’indica en Kelvin (K), s’indica al marcatge.
Dimensions i el seu efecte sobre les propietats de les fonts LED
Depenent del tipus, la mida dels LED smd canvia. La brillantor dels elements augmenta amb la mida. La zona de resplendor pot ser rodona o rectangular. Com més gran sigui el paràmetre, més brillant serà la il·luminació. El flux de llum també depèn del nombre de cristalls. En diversos models, n’hi ha d’1 a 4 peces. La potència del dispositiu depèn de la mida del cristall. El fabricant indica la característica en "mil", 1 mil = 0,0254 mm. Per exemple: xip de 45 × 45 mil - 1 W, 24 × 24 mil - 0,5 W.
Gamma de colors
El color del LED depèn del material semiconductor i dels dopants. Els colors primaris són el vermell, el blau, el verd i el groc. El color blanc s’obté aplicant una capa de fòsfor sobre un cristall amb luminescència blava. S'utilitzen dispositius bicolors per indicar-los. Els tricolors s’utilitzen a les pantalles.
Descripció dels principals LED SMD
El nombre de mides estàndard de fonts d’il·luminació LED augmenta constantment. Les més esteses són de diversos tipus.
SMD 2835
El model de 2,8 x 3,5 mm demostra una alta eficiència de llum. Els seus paràmetres:
- corrent: 60, 150, 300 mA;
- potència: 0,2, 0,5, 1 W;
- flux de llum: 20-100 lm.
El cos està format per un polímer resistent a la calor dissenyat per escalfar fins a 240-260 °. La zona emissora és rectangular, coberta amb fòsfor.
SMD 5050
La matriu de LED consta de tres cristalls allotjats en un paquet. Les seves dimensions són de 5,0 × 5,0 mm. Les característiques tècniques dels components LED són similars als paràmetres del díode SMD 3528:
- el corrent total és de - 0,02 × 3 = 0,06 A;
- potència - 3 × 0,7 = 0,21 W;
- Flux lluminós - 18-20 lm.
El xip és capaç d’emetre tots els tons de blanc, blau, vermell, groc, verd o RGB tricolor. S’utilitza en cintes flexibles, llums. Es pot ajustar el mode de resplendor.
SMD 5630
Una nova classe de dispositius de superfície, les seves dimensions són de 5,6 × 3,0 mm. Els models Smd 5630 es distingeixen per les característiques de brillantor millorades:
- corrent nominal - 0,1-0,15 A;
- flux lluminós - 32-57 lm;
- tensió - 3-3,6 V.
Per excloure el sobreescalfament del cristall, el xip està muntat sobre un substrat d'alumini. El dispositiu s'utilitza en il·luminació pública i industrial.
SMD 5730
Els paràmetres geomètrics de la caixa són de 5,7 × 3,0 mm. El dispositiu gran és un dels díodes superbrillants. El semiconductor està fabricat amb nous materials que augmenten la potència. Característiques:
- corrent nominal - 0,15,0,18 A;
- potència - 0,5-1 W;
- flux lluminós - 45 lm.
L’angle d’il·luminació és de 120 °. El dispositiu és resistent a la vibració, la humitat i té una llarga vida útil.
SMD 3014
Un diode en un paquet de 3,0 × 1,4 mm és una de les noves opcions. Model de potència mitjana amb bona dissipació de calor. Paràmetres:
- tensió - 2,7-3,3 V;
- actual: fins a 0,3 A;
- resplendor: 9-11 lm.
Els dispositius donen totes les tonalitats de llum blanca.
SMD 3528
Un dels xips més populars i econòmics. La longitud dels seus costats és de 3,5 × 2,8 mm. La plataforma de treball és rodona; s’hi aplica una capa de fòsfor. Característiques:
- corrent de funcionament - 0,2-0,25 A;
- tensió - 3-3,2 V;
- flux lluminós: fins a 7 lm.
La brillantor del model depèn de la temperatura; un augment del paràmetre condueix a una degradació accelerada del cristall. A 75-80 °, el dispositiu brilla un 25% més feble.
Requisits d'aplicació i connexió
Les aplicacions per a dispositius LED inclouen il·luminació residencial, comercial i exterior. Depenent de les dimensions del smd, els LED es col·loquen en llums o il·luminació de tires. Diversos xips col·locats al tauler substitueixen les bombetes incandescents estàndard i les bombetes fluorescents d’estalvi energètic. Els dispositius amb un gran angle d’il·luminació s’utilitzen en projectors.Les matrius de LED han substituït les bombetes de llanternes, fars, pals indicadors, semàfors i senyalització.
En connectar els LED, s’ha d’observar la polaritat. Per a un funcionament estable i a llarg termini, es connecta una resistència independent a cada cadena de LED connectats en sèrie. La font d'alimentació ha de proporcionar una tensió superior a la suma de tots els xips.
Pros i contres
L’ús de LEDs SMD en diversos models d’aparells d’il·luminació s’explica pels seus nombrosos avantatges:
- ampli àmbit d'aplicació;
- llarga vida útil;
- resistència a les vibracions;
- consum econòmic d'electricitat;
- funcionament a baixes temperatures;
- arrencada instantània de l’aparell d’il·luminació.
Els desavantatges dels components electrònics inclouen:
- sensibilitat a la calor;
- alt cost de productes de qualitat;
Els LED SMD són fonts efectives d’il·luminació bàsica i il·luminació decorativa. Una varietat d’elements us permet triar la millor opció en termes de potència, brillantor i color.