Светодиод SMD 5630: особенности и характеристики
Светодиод SMD 5630 – представляет класс высокоэффективных светодиодов средней мощности, предназначенных для поверхностного монтажа.
SMD 5630 производства Philips, Epistar, Samsung отличаются высоким коэффициентом цветопередачи, что позволяет конструировать на их основе светильники для качественного освещения внутри помещений.
В качестве примера рассмотрим светодиод LUXEON 5630 Mid-Power, выпускаемый компанией Philips lumileds.
Конструктивные особенности
SMD 5630 выполнен в корпусе размером 5,6х3,0х0,9 мм.
Электрический контакт осуществляется через 4 вывода, как показано на рисунке.
Они имеют следующее назначение:
- 1 – катод;
- 2 – катод;
- 3 – анод;
- 4 – не задействован.
По центру нижней части корпуса SMD 5630 предусмотрена контактная площадка размером 1,62х1,28 мм, предназначенная для эффективного отвода тепла от излучающего кристалла.
Во время монтажа она обязательно должна быть припаяна к печатной плате. При этом контакт теплоотвода электрически должен быть изолирован от анода и катода.
Для визуального определения анода и катода со стороны выводов катода на люминофоре имеется срез.
Технические характеристики
Белые светодиоды SMD 5630 на номинальном токе 100 мА излучают световой поток от 32 лм (2700К) до 36 лм (6500К). При этом падение напряжения на p-n-переходе может варьироваться от 2,9 до 3,4 В.
Для своих светодиодов Philips lumileds гарантирует коэффициент цветопередачи CRI не ниже 80 ед. и угол рассеивания света 2ϴ1/2 равный 120°.
Для пайки рекомендуется использовать низкотемпературные оловянные сплавы, придерживаясь международного стандарта JEDEC J-020B. Пайку светодиодов следует производить при температуре не выше 260°C на протяжении не более 10 сек.
Зависимость прямого напряжения от протекающего тока показана на вольт-амперной характеристике (t=25°C). Из приведенного графика следует, что падение напряжения на номинальном токе для большинства белых светодиодов SMD 5630 составляет 3,1 В. Яркость светодиода напрямую зависит от соблюдения его температурного режима работы. Как видно из графика повышение температуры в точках припоя до 85°C вызывает снижение светового потока примерно на 15%
В связи с этим очень важно избегать перегрева кристалла. Например, светодиодную ленту на SMD 5630 нужно обязательно клеить на алюминиевый профиль. На следующем графике показана зависимость светового потока от величины прямого тока
Полная светоотдача обеспечивается на токе 100 мА. При этом производитель светодиодов делает акцент на том, что замеры в контрольных точках с последующим построением характеристики производились при температуре 25°C
На следующем графике показана зависимость светового потока от величины прямого тока. Полная светоотдача обеспечивается на токе 100 мА. При этом производитель светодиодов делает акцент на том, что замеры в контрольных точках с последующим построением характеристики производились при температуре 25°C.
Область применения
Так же как и SMD 5730, светодиоды SMD 5630 устойчивы к вибрации и резким перепадам температуры (-40/+65°C), что в значительной мере расширяет их сферу применения.
Благодаря высоким эксплуатационным показателям, данный тип светодиодов устанавливают в светильники уличного, промышленного и аварийного освещения. В розничной торговой сети можно свободно купить светодиодные ленты и модули на 12 В, а также линейки на 220 В, собранные на базе SMD 5630.
Опираясь на технические данные, радиолюбителям будет несложно произвести расчёты и своими руками сделать подсветку на светодиодах SMD 5630.
К сожалению, найти в продаже фирменные светодиоды форм-фактора 5630 непросто. Вместо них на рынке превалируют китайские аналоги с сильно заниженными техническими характеристиками.
Такое несоответствие параметров объясняется установкой в корпус 5,6х3,0 мм кристалла значительно меньших размеров, который не может длительно пропускать ток в 150 мА.
Поэтому производители светодиодных ламп и лент, собранных на поддельных SMD 5630, подбирают рабочий ток на своё усмотрение, в результате чего снижается срок службы изделия.
Проверка светодиода с применением мультиметра
Для тестирования этих приборов подойдут те же методики, что и для обычных полупроводниковых диодов. Следует только учитывать большее падение напряжения (от 1,8 В в индикаторных до 11 В – в световых модификациях). При работе надо применять стандартные средства снятия электростатических зарядов, чтобы не повредить p-n переход.
Тестер включают в режим проверки диодов
Соблюдая полярность, касаются щупами выводов. Исправный прибор светится. Расположение анода и катода можно найти в техническом описании конкретного изделия.
Работоспособность светодиода уточнить проще, если в мультитестере есть режим проверки pnp переходов
Для более точной проверки понадобится стабилизированный источник питания. Мультитестером замеряют ток и напряжение по стандартным схемам (последовательное и параллельное подключение). Далее выясняют соответствие полученных данных с номинальными вольтамперными характеристиками.
Общая информация
Эта разновидность выпускается исключительно в квадратном корпусе толщиной 1,6 мм и размерами 5х5 мм. Указанная информация в виде маркировки наносится на сам корпус и дополнительно указывается в паспорте.
В отличие от всех других разновидностей светодиодов, модуль smd 5050 led включает в себя сразу 3 источника, которые могут быть:
- белыми – сверхъяркие мощные лампы, на которые нанесен тончайший слой люминофора;;
- цветными – в зависимости от типа модуля цвета могут отличаться. Также нанесен слой люминофора;
- цветными – RGB 5050 из красного, зеленого и голубого цветов.
Светодиоды SMD5050 и SMD3528
Все световые приборы люминесцируют, то есть поглощают свет лампы и преобразуют его в свечение, подобное солнечному. Цветовая температура может варьироваться от 2800°К до 12000°К в зависимости от типа лампы. Для информации – цветовая температура Солнца составляет 5000°К.
Цветные источники SMD 5050 излучают только один цвет, почему их и именуют монохромными – это может быть теплый желтый, красный, зеленый или синий.
Монохромные источники
Конфигурация RGB SMD уже состоит из светодиодов сразу трех цветов – красного (R), зеленого (G) и синего (B), которые при одновременно включении выдают белый свет. При регулировании интенсивности каждого отдельного элемента можно получить любой цвет из видимого человеческим глазом спектра.
SMD 5050 RGB
Как правильно паять
На производстве точечное паяние не практикуется, только сразу весь комплект. Дома такой возможности нет, поэтому можно воспользоваться паяльником с учетом следующего:
- температура жала не выше 300°;
- температура корпуса в момент спайки до 260°;
- время контакта – 7-9 секунд;
- до того, как начать работу, определяют полярность.
Кто-то пытается соединить лед элементы феном, но честно скажем, затея не самая удачная, тем более, что придется искать низкотемпературную паяльную пасту. Слишком большая зона покрытия, паяльник в этом случае срабатывает более ювелирно.
В заключение отметим, что хотя по характеристикам диоды smd 5050 и уступают современным образцам, их не снимают с производства. Уже нет лам и светильников на их основе, в основном производстве перешло на выпуск светодиодных лент с такими элементами. Они показывают хороший технически и энергетический результат, поэтому и остаются востребованными и популярными в бытовой и развлекательной сфере.
ВИДЕО: Как паять мелкие светодиоды
Разновидности светодиодной ленты smd 5050
Размер и ширина светодиодной ленты выбираются в зависимости от потребностей, но кроме стандартных параметров нужно учитывать, что все ленты такого формата подразделяются на два основных варианта:
- Многоцветные (rgb лента 5050), которые имеют различные варианты свечения, управляются посредством контроллера, что позволяет получить различные оттенки и цвета;
- Одноцветные, которые излучают исключительно один цвет.
Одноцветные диоды 5050
Изделие состоит из однокристальных чипов (светодиодов). Цвет будет соответствовать свечению применяемого кристалла: зеленый, красный, синий, желтый. Для получения свечения белого формата применяется синий кристалл, покрытый люминофором. Так как люминофор быстро деградирует, быстро пропадает яркость изделия. Но, светодиодная лента 5050 rgb в течение значительного количества времени сохраняет свои первоначальные свойства и характеристики, так как цвет получается благодаря применению RGB-светодиодов.
Многоцветные светодиоды 5050
Данный вариант хорош тем, что можно управлять свечением. В чип монтируется три различных кристалла – синий, зеленый, красный. Каждый кристалл питается отдельно, что провоцирует возможность изменять своеобразные пропорции цветовых соотношений и позволяет реализовывать даже самые смелые творческие замыслы.
Какая лучше — многоцветная или одноцветная?
Естественно, в первую очередь определяется размер и ширина светодиодной ленты, после чего оцениваются нюансы цветовых решений в зависимости от поставленных целей. Многоцветной вариант более практичен в световом оформлении интерьеров, так как посредством такого изделия можно создавать различные спецэффекты цветового формата. Там же, где не требуется художественное оформление отлично подойдет одноцветный вариант (например, внутренняя подсветка витрин).
Как управлять цветами светодиодной ленты rgb 5050?
Для осуществления управления изделием используется специализированный контролер, а также пульт управления дистанционного. Существуют различные варианты исполнения таких приспособлений, но набор функций у них практически идентичный:
- Осуществление перехода на различные панорамы;
- Смена цвета по частоте;
- Регулировка яркости;
- Выбор постоянного цвета (одного).
Светодиодный вариант оформления считается одним из интереснейших решений светового дизайна, но стоит помнить, что только грамотный выбор качественной ленты поможет вам получить нужные параметры яркости и долговечности. Также учитывайте, что контролер будет реагировать исключительно на команды пульта управления, который идет к нему в комплекте.
Способы управления цветом свеченияRGB светодиодных лент
Есть два способа управления цветовым режимом работы RGB светодиодной ленты, с помощью трех выключателей или электронного устройства.
Принцип работы простейшего контроллера на выключателях
Рассмотрим принцип работы самого простого контроллера, на механических выключателях. В качестве выключателя для ручного управления свечением RGB ленты можно применить трех клавишный настенный выключатель, предназначенный для включения люстр и светильников в бытовую сеть 220 В. Электрическая схема подключения тогда будет иметь следующий вид.
Резисторы R1-R3 служат для ограничения тока и их можно устанавливать в любом месте цепи питания кристаллов одного цвета. По этой схеме можно подключать RGB ленты, рассчитанные на напряжение питания как 12 В, так и 24 В.
Как видно из схемы, плюсовой вывод блока питания подключается непосредственно к плюсовому выводу светодиодной ленты, который является общий для светодиодов всех цветов, а минусовой вывод подключается к R, G и B контактам ленты через выключатель. Коммутатором из трех выключателей можно получить семь цветов свечения ленты. Это самый простой, надежный и дешевый способ управления цветами свечения RGB ленты.
Принцип работы электронного контроллера
Для получения бесконечного количества цветов свечения RGB ленты и в автоматическом режиме динамическое изменение величины светового потока, вместо выключателей используют электрический блок, который называется RGB контроллер. Его включают в разрыв цепи между блоком питания и RGB лентой. Обычно в комплект контроллера входит пульт дистанционного управления, позволяющий на расстоянии управлять режимом его работы, и как следствие режимом свечения светодиодной ленты.
Так как для работы светодиодной ленты требуется, как правило, напряжение постоянного тока 12 В (реже 24 В), то для подключения ее к электросети переменного тока 220 В применяется блок питания или адаптер, преобразующий переменное напряжение в напряжение постоянного тока, которое через разъемное соединение подается на блок контроллера.
Рассмотрим принцип работы RGB контроллера на примере самого простого и широко применяемого контроллера модели LN-IR24. Он состоит из трех функциональных узлов – контроллера управления RGB, силовых ключей и микросхемы инфракрасного сенсора (ИК). Микросхема контроллера прошита на требуемый алгоритм работы светодиодной ленты. Управление микросхемой контроллера осуществляется сигналом, поступающим с микросхемы сенсора ИК. На ИК сенсор управляющий сигнал поступает при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления.
Управление подачей питающего напряжения на светодиодную ленту осуществляется с помощью трех полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. При поступлении сигнала с микросхемы контроллера управления RGB на затвор транзистора, его переход сток-исток открывается, и через светодиоды начинает протекать ток, в результате чего они начинают излучать свет. Управление яркостью свечения светодиодов осуществляется за счет высокочастотного изменения ширины импульсов подаваемого питающего напряжения (широтно-импульсной модуляции).
smd 3528
smd светодиод этого типа может быть однокристальным (белый, нейтральный, теплый, синий, желтый, зеленый, красный) или трехкристальным (RGB). В первом случае прибор имеет два вывода для подключения, во втором – четыре: один общий (катоды) и три анода. Кристаллы для защиты от окружающей среды заливаются прозрачным компаундом или компаундом с добавлением люминофора, выравнивающего цветовую характеристику диода.
Как видно из таблички, этот тип светодиода имеет относительно малый световой поток. Но благодаря небольшим габаритам, умеренной стоимости и способности светить разными цветами, включая RGB, он все же нашел широкое применение в недорогих осветительных приборах и приборах декоративной подсветки.
Очень часто светодиоды 3528 входят в состав lcd лент подсветки. Такая лента с smd-светодиодами используется чаще всего в декоративных целях.
Если хочешь узнать о smd светодиодах 3528 еще больше, то читай наш обзор на него.
Отличия и сравнение LED SMD 3528, 2835, 5050
Светодиод 2835 был выпущен позже, чем 3528 и 5050, поэтому обладает лучшими техническими характеристиками, и способен соответственно на большее.
Отличием светодиода 2835 от 3528 является размер кристалла, он больше, как и его световой поток, номинальная мощность и светоотдача Лм/ватт. У новых светодиодов были увеличены контактные площадки, что обеспечивает более качественный теплоотвод. В качественной продукции применяются материалы корпуса с большей теплопроводностью. Высота корпуса 2835 уменьшена. Все это позволило улучшить отвод тепла от кристалла LED, и соответственно повысить срок службы.
У светодиода SMD 2835 почти вся излучающая поверхность покрыта слоем люминофора, а у SMD 3528 только круглая область по центру, это позволило существенно увеличить площадь излучения света.
Отличие LED 2835 от 5050. Светодиод типа SMD – это 3 кристалла SMD 3528 в одном корпусе, на нижней части которого располагаются 6 выводов. Поэтому он имеет больше размеры, и его кристаллы могут включаться в цепь по отдельности. Данный фактор даёт возможность получать RGB светодиоды или элементарную схему регулировки яркости путём выведения из работы одной ветки кристаллов, не теряя равномерности свечения изделия. При одинаковой мощности, у 2835 можно отметить большее значение светового потока. В остальном отличия такие же, как и от 3528.
Чтобы лучше понимать, как светоизлучающие диоды отличаются между собой, посмотрите фото, и сразу все станет понятно. На фото, в сравнении, изображены характеристики.
Для закрепления полученной информации и лучшего понимания, рекомендуем посмотреть видео, автор которого проводит сравнительную оценку выше рассмотренных светодиодов.
smd 5630 и 5730
smd 5630 представляет собой однокристальный мощный прибор (см. таблицу выше), способный создать световой поток до 57 люмен. Благодаря встроенной защите, собранной на двух стабисторах, прибор в состоянии выдерживать импульсный ток до 400 мА и переполюсовку. Светодиод имеет 4 вывода, но в работе кристалла участвуют только два. Оставшиеся два и металлическая подложка используются для лучшего теплоотвода. Цвет свечения светодиода – белый разной цветовой температуры.
Приборы 5730 могут быть как одно, так и двухкристальными. Первые имеют сходные с 5630 характеристики, вторые вдвое мощнее (1 Вт) и в состоянии создавать световой поток до 158 лм.
Оба типа приборов излучают белый свет различной цветовой температуры и могут использоваться для изготовления мощных светодиодных лент, ламп, прожекторов.
Автомобильная лампа на 5630 и стоваттный прожектор на 5730
Более подробную информацию по приборам smd 5630 ты можешь найти здесь, а по smd 5730 – тут.
SMD-диоды
Цветовая температура светодиодных ламп Особенность SMD-диодов, монтирующихся прямо на поверхность плат, – невозможность полноценной маркировки из-за небольших размеров. Отсюда – своеобразная система идентификации. Несколько способов различить такие диоды:
Обратить внимание на форму исполнения корпуса. У каждого типа есть характерный внешний вид, например, электролитические конденсаторы цилиндрические, керамические – в форме параллелепипеда
Свериться с таблицей типоразмеров
Обычно это четыре цифры, которые обозначают габариты резистора в дюймах.
Для каждого типа корпуса и назначения предусмотрена своя система обозначений, что делает расшифровку неудобной.
SMD-диоды – маркировка отличается в зависимости от корпуса
Полярность SMD-диода
Малый размер также не позволяет разместить привычные различимые обозначения полярностей. При определении катода руководствуются следующим:
- маркировка в виде цветных колец наносится на его сторону;
- некоторые корпуса без цветовых символов имеют паз на стороне катода;
- если на корпусе изображен треугольник, его вершина указывает на отрицательный полюс.
Это помогает избежать путаницы. Чаще всего во всех системах маркировки символы наносят на сторону катода, это справедливо и для SMD-элементов.
Основные характеристики
Среди всех видов SMD LED, имеющихся в арсенале современных производителей, светодиод 5050 выделяется наиболее компактной конструкцией. Он представляет собой полупроводниковый прибор, излучающий свет под действием постоянного тока. В стандартном корпусе установлены три кристалла, действующие в связке и выдающие большой световой поток. Есть элементы монохромные, существуют т.н. RGB диоды, созданные из трех чипов разного цвета (Red Green Blue — Красный, Зеленый, Синий).
Материалами для создания чипов служат:
В качестве легирующих добавок применяются соединения азота и других химических элементов. Эти материалы позволяют получать одно- и трехцветные светодиоды.
Для изготовления корпуса используется термоустойчивый пластик. Рассеиватель представлен линзой, которую заливают эпоксидной смолой. С нижней стороны размещены теплоотводы, обеспечивающие охлаждение кристаллов. Каждый элемент имеет по 6 контактов — 3 анода и 3 катода. Для простоты определения полярности на корпусе имеется косой срез, расположенный на стороне катодов. В заводских условиях используется групповой монтаж, для домашних мастеров удобнее пайка каждого компонента по отдельности. К особенностям элементов типа 5050 следует отнести:
- малая деградация, не превышающая 4 % на 3000 часов непрерывной работы;
- для корпуса использован специальный термостойкий полимер, способный выдерживать 250° в течение длительного времени;
- рабочая температура чипов достигает 110°.
Варианты подключения
Самое время ознакомиться с основными вариантами подключения.
К одному резистору
Типичная схема подключения.
Как мы уже выяснили выше, светодиод имеет полярность. Поэтому он подключаетсяк источнику питания постоянного напряжения. Самые распространенные виды потребляют около 10-20 мА. По сути – это главная характеристика детали. Вторым параметром указывают падение напряжения. Для обычных светодиодов оно находится в пределах 2-4 В.
Единственная правильная схема подключенияосуществляется с токоограничивающим резистором. Он подбирается по закону Ома. Сопротивление рассчитывается как разница напряжения источника и падения напряжения, деленная на произведение максимального тока диода и коэффициента надежности (обычно равен 0,75).
Также необходимо вычислить мощность резистора. Она рассчитывается по простой формуле: разница напряжения источника и падения напряжения в квадрате, деленная на сопротивлениев омах.
Последовательное подключение нескольких LED
Принципиальная схема последовательного подключения.
Последовательное подключение – это установка двух и более светодиодов в один ряд. В данной схеме также используется один токоограничивающий резистор. Формула расчета аналогична для единичного диода, но падение напряжения суммируется.
Для примера возьмем наш теоретический светодиод белого цвета на 3 вольта и 20 mA. Мы последовательно подключаем три единицы. Таким образом, сумма нашего падения напряжения составит 9 вольт. Остаток в три вольта делим на силу тока в 0.02 ампера с коэффициентом надежности 0,75. В результате мы узнаем что нам потребуется один резистор на 200 Ом.
Каждый диод к отдельному резистору
Принципиальная схема параллельного подключения.
В данной схеме каждый светодиод подключается к плюсу и минусу источника питания. Несмотря на то, что в Сети можно найти схемы с одним общим резистором, на практике такое решение нецелесообразно. Даже в одной партии диоды различаются по параметрам потребляемого тока и падения напряжения. В итоге мы получим разную интенсивность свечения диодов. Сопротивление рассчитывается для каждого диода отдельно.
Характеристики при пайке SMD 5050
Очень часто возникает среди любителей вопрос, «как правильно паять диоды SMD 5050». Для меня сложного в этом уже ничего нет. Но Для полной картины приведу ряд тезисов, которым нужно следовать, чтобы получить качественный результат быстро, без переделок.
- Паять SMD 5050 следует не более одного раза
- Не давите сильно на корпус
- Запрещено переворачивать монтажную плату до момента, пока полностью не остынет припой
- В своей работе используйте только низкотемпературную паяльную пасту
- В ручном режиме температура паяльника не должна превышать 300 градусов по Цельсию
- Максимальное время пайки составляет не более 2-3 секунд
Разница в стоимости между дорогой и дешёвой лентой
Надёжный, продукт изготавливается на брендовых предприятиях, имеющих для покупателя свой интернет-сайт с контактной информацией. Он выпускается под собственной маркой Samsung, Philips, LG, Epstar. Фирмы осуществляют контроль на всех стадиях изготовления с проверкой качества комплектующих деталей. Их затраты на оборудование, технологию, дорогие материалы влияют на окончательную стоимость изделий.
Дешёвую ленту изготавливают на малых фирмах, где некоторые прогрессивные технологии заменены ручной работой. Комплектующие элементы выбирают недорогими. Полный качественный контроль отсутствует. Поэтому цена их ниже, долговечность ограничена.
Вывод о сравнении SMD 5630, SMD 5730 и SMD 5050
Сравнение освещения SMD диодами В результате проведенных испытаний мы можем сделать вывод — лучшие Samsung. Причем тут у меня также двоякое впечатление. Разница от других экземпляров по одинаковым диодам не такая большая. Есть разница по тепловому нагреву. Самый плохой теплоотвод у последней компании GZCL. Все-таки ребята сэкономили на подложке. Но тут мы можем сыграть на меньшем питании по току. Света будет меньше, но продолжительность жизни увеличится. По остальным образцам — практически все данные идентичны друг-другу. Разница только в цене…
Для чего все это было сделано? Главной целью было показать, что утверждение — «На китайских площадках продают только барахло» — не имеет под собой объективных оснований. Китайские площадки, также как и российский рынок, имеет как адекватных производителей и продавцов, так и плохих. Те, кто не могут правильно отбраковать и идентифицировать хорошие ( удовлетворительные ) китайские диоды от плохих — танцор, которому вечно что-то мешает.
Есть на китайском рынке хороший товар. И его не мало. Надо уметь правильно выбирать и не гнаться за дешевизной. Все представленные в обзоре продавцы — имеют не плохие рейтинги и продажи своей продукции. Особенно Sanan.
