Base de conocimientos: ¿Qué tipos de LED existen? Qué es la iluminación por diodos: características de los LED y sus áreas de aplicación Diodos indicadores
El funcionamiento de los LED se basa en el conocimiento y la práctica de los semiconductores. La humanidad los conoce desde hace casi medio siglo. Además, todas las materias primas para la fabricación de dichos dispositivos de iluminación se conocen desde hace más de 20 años. Sin embargo, hasta hace poco conseguimos conectarlos correctamente y obtener unas características LED impresionantes. Esta iluminación representa un avance innovador, ya que hace que los diodos sean bastante eficientes y respetuosos con el medio ambiente. Se cree que estos accesorios son mucho más económicos que las lámparas incandescentes clásicas. Se pueden utilizar en diversas áreas de la vida humana, no solo por su facilidad de uso, sino también por la temperatura de brillo deseada.
Características
Para comprender el principio de funcionamiento de los dispositivos, es necesario conocer las siguientes características de los LED:
1. Flujo luminoso. Este parámetro se mide en lúmenes (Lm) y muestra la cantidad de luz que produce la lámpara. Cuanto más alto sea este indicador, más brillará.
2. El consumo de energía se mide en vatios (W). Cuanto menor sea este parámetro, más económico será el consumo de energía.
3. Emisión luminosa, su unidad de medida se considera Lm/W. Es fundamental para el funcionamiento y la eficiencia de todo el dispositivo de iluminación.
4. Diagrama de dirección de la radiación. Parámetro de la curva de intensidad luminosa, por el cual se distribuyen los flujos emitidos por los diodos.
5. Temperatura de color (tonos de luz blanca). Se mide en grados Kelvin en el rango permitido de 2700 a 7000 K. El más favorable para los ojos se considera el tono de un color cálido, que varía hasta 4000 K, y todos los indicadores que son más altos generalmente se denominan " blanco frío". Muy a menudo, las lámparas con luz cálida son mucho más caras que las de luz fría, ya que esto está directamente relacionado con las características de su producción.
6.Índice de reproducción cromática. Este valor muestra con qué veracidad se mostrará el color de un objeto iluminado por las lámparas seleccionadas. Cuanto mayor sea este parámetro, más fielmente se transmitirá el tono del objeto original.
7. Rendimiento de los dispositivos de iluminación. La decisión más correcta es elegir fabricantes de marca, ya que dichas empresas pueden proporcionar características técnicas más precisas de los LED, gracias a las cuales el dispositivo durará el tiempo de funcionamiento indicado. Además, estas lámparas brindan protección contra sobretensiones y sobrecalentamiento.
8. Tamaño del dispositivo. No es necesario juzgar las ventajas y desventajas en función del tamaño del cristal. No importa si el LED es grande o pequeño, lo más importante es su potencia.
Teniendo en cuenta estas características de los LED, puede elegir exactamente el dispositivo que le dará el máximo efecto al uso previsto.
Indicadores de calidad
Los indicadores de calidad de un producto LED se pueden juzgar según los siguientes criterios:
- fabricante (preferiblemente productos de empresas conocidas que publican datos abiertos sobre la fiabilidad de sus dispositivos);
- el uso de un diseño y una forma especialmente diseñados para eliminar el calor lo más rápido posible, regulando la temperatura durante el funcionamiento del chip;
- especificaciones ópticas (de iluminación) de la lámpara LED, que pueden obtenerse de un laboratorio o fabricante independiente;
- garantías de alta calidad;
- resultados de pruebas a largo plazo del funcionamiento de los dispositivos.
Variedades blancas
Muy a menudo en la vida cotidiana, para decoración e iluminación, se utilizan LED blancos, cuyas características dependen de su tono.
- Luz blanca cálida: su temperatura de color es de 2700 K y tiene un ligero tinte amarillento, similar a la llama que emite una vela. Esta pantalla es típica de las lámparas incandescentes, calma y relaja. Es importante tener en cuenta que el uso de un tono mate o transparente cambiará el tono a uno más suave o rico. Este tipo de luz no es la principal, pero es perfecta como iluminación adicional y decorativa y será ideal para instalar en dormitorios. Gracias a él, puedes crear armonía y calidez hogareña en la habitación.
- Luz blanca natural: Su temperatura de color es 4200K, es el más popular y el más utilizado. Apto para su uso como principal fuente de iluminación tanto en locales comerciales como domésticos. Se puede utilizar en todo tipo de superficies, como la encimera de una cocina o el escritorio de una oficina. Al igual que la luz cálida, la natural tiene varias tonalidades. Las luminarias y lámparas con dispersión mate tendrán un espectro de saturación completamente diferente al de los dispositivos con bombilla transparente. Ayuda a producir una luz más precisa y direccional que la mate, a través de la cual se emiten reflejos suaves de un tono discreto.
- Luz blanca fría: su temperatura de color es de 6000 K. Tiene un peculiar tinte azulado. Este tono es muy luminoso y se suele utilizar más para oficinas y también como iluminación local. Se ha vuelto bastante común en estacionamientos, entradas, áreas locales, así como en parques, callejones y plazas. A menudo se instala para iluminar anuncios callejeros, carteles comerciales y más.
Tipos de LED
Existe una variedad de LED, cuyos parámetros y características dependen completamente de su tipo:
1.Parpadeante: utilizado en indicadores para llamar la atención. Este tipo prácticamente no se diferencia de los habituales, sin embargo, para su fabricación se utiliza un circuito multivibrador incorporado, que parpadea con una pausa de 1 segundo. Los principales tipos de diodos distribuyen rayos de luz de un solo color, los más complejos en sus características pueden parpadear en varios tonos de forma alternativa o simultánea, gracias al parámetro RGB.
2. LED parpadeantes multicolores, cuyas características son bastante diversas y pueden representarse en dos cristales diferentes, trabajando uno hacia el otro, por lo que cuando el primero se enciende, el segundo se apaga por completo. Con la ayuda de una corriente que se mueve en la dirección inicial, aparece un color y en la dirección opuesta aparece otro color. Gracias a este tipo de trabajo se forma un tercer color, ya que se mezclan los dos principales.
3.LED tricolores, cuyos parámetros y características consisten en la presencia de varios diodos emisores de luz, no conectados entre sí, sino combinados en una carcasa. Funcionan por separado, pueden encenderse al mismo tiempo, pero sus controles siguen siendo completamente diferentes.
4. Diodos RGB emisores de luz con elementos azules, rojos y verdes, que utilizan una conexión con cuatro cables y un único cátodo o ánodo común.
5. Pantallas monocromáticas con siete segmentos, además de utilizar formato starburst. Estas pantallas muestran todos los números y, en algunas, incluso un determinado conjunto de letras. El uso de Starburst permite mostrar todos los símbolos.
Las pantallas alfanuméricas y numéricas, que eran bastante comunes en los años 80, se volvieron menos populares después de la llegada de los monitores LCD.
Ventajas de la iluminación LED
Como tecnología relativamente nueva, los LED son generalmente superiores a muchas fuentes de iluminación en términos de calidad de la luz, eficiencia energética, respeto al medio ambiente y rentabilidad. Las características de los LED son superiores a las de las lámparas altamente incandescentes en casi todas las áreas de aplicación, pero dicha iluminación aún no puede resolver todas las tareas. Los diodos blancos ya han demostrado ser una excelente alternativa a las lámparas fluorescentes tubulares y de alta presión. Pero todavía falta poco tiempo para que estas tecnologías comiencen a utilizarse en el sistema público.
¿Qué significa la marca SMD?
La decodificación de este indicador suena como Dispositivo montado en superficie, que traducido al ruso significa "un dispositivo que está montado en una superficie". Dicho dispositivo es un diodo y la superficie, en nuestro caso, es la base de la cinta.
Cualquier LED SMD, cuyas características sean similares a las de todas las demás lámparas similares, constan de varios cristales colocados en una carcasa con cables de contacto, así como lentes que forman el flujo luminoso. Es emitido por semiconductores y dirigido a un sistema óptico en miniatura, que está formado por reflectores esféricos, así como por el cuerpo transparente del propio diodo.
¿Qué otras características tienen los LED SMD? La marca, que está representada por números en la cinta, muestra las dimensiones del cristal en milímetros. La tira basada en SMD se dobla muy bien en dirección longitudinal.
¿Qué significa el marcado LED DIP?
También hay LED a la venta, cuyas características son muy similares a las del SMD. Según sus parámetros técnicos, son un cuerpo cilíndrico, que se coloca sobre una tira terminal. Este tipo tiene una buena protección de silicona. Los números que están presentes en la marca, como en el caso de SMD, indican el diámetro del diodo.
Estos cristales se pueden utilizar para iluminar muebles, solo para estantes de vidrio. A diferencia de la cinta anterior, este tipo se dobla muy bien en dirección transversal.
Parámetros de una linterna LED de alta calidad.
Hoy en día se pueden comprar una gran cantidad de linternas convencionales en el mercado, pero están siendo reemplazadas activamente por luces LED. Esto sucedió principalmente debido al hecho de que estos últimos dan una luz mucho más brillante.
Para elegir correctamente los LED para linternas, cuyas características son muy diversas, es necesario tener en cuenta todos los requisitos básicos del comprador a la hora de elegir. A lo que hay que prestar atención es al tipo de haz, puede ser ancho o estrecho. El tipo a elegir depende de la aplicación futura. Por ejemplo, para poder ver objetos a una distancia de 30 metros, es mejor elegir una linterna con un haz amplio, mientras que los modelos con un haz estrecho pueden iluminar bien objetos distantes. En la mayoría de los casos, dicha iluminación la proporcionan dispositivos tácticos utilizados por turistas, cazadores y ciclistas.
Otro factor importante que afecta el funcionamiento de la linterna es el tipo de fuente de alimentación. Para los electrodomésticos más simples, se utilizan pilas AA o AAA normales, pero para dispositivos potentes y potentes este volumen no será suficiente. En este caso, es necesario utilizar baterías de iones de litio, que pueden funcionar de forma continua durante 5 horas.
Vale la pena prestar atención a los LED para linternas, cuyas características de brillo difieren entre sí en no más del 40%. La calidad de los dispositivos seleccionados está garantizada por la presencia de marcas. En los casos en que no esté presente, podemos hablar de un producto no certificado, fabricado con mayor frecuencia en China.
LED de CREE
Esta empresa se especializa en la fabricación de diodos brillantes y de alta calidad. Fue una de las primeras en desarrollar nuevas bombillas de luz blanca, marcando así un nuevo hito en la industria.
Los LED CREE, cuyas características se presentan, siguen siendo competitivos en su industria:
Tienen valores récord de flujo luminoso que alcanzan los 345 lúmenes con una corriente de 1000 mA;
- resistencia térmica a bajo nivel;
- ángulo de estudio relativamente amplio;
- cristal en miniatura, distribuido uniformemente;
- recepción máxima de corriente hasta 1500 mA;
- lente de silicona mejorada en lugar de cristal;
- temperatura máxima de funcionamiento del cristal 150 °C.
Como puede ver, estas tecnologías apenas están entrando en vigor y aportan beneficios excepcionales a su uso. Cada día se hacen nuevos descubrimientos, las lámparas LED se vuelven más económicas y brillantes, gracias a lo cual, con razón, comienzan a ocupar un lugar destacado en el campo de la iluminación.
Características de las cintas SMD 5050.
Los LED de esta serie tienen un tamaño de 5x5 mm y un flujo luminoso según el color que oscila entre 2 y 8 lúmenes. También se pueden dividir según el grado de protección contra la humedad: IP20 e IP65, ya que tienen dos tipos diferentes de recubrimientos, a saber, poliuretano y silicona. Los primeros solo se pueden colocar en el interior, mientras que los segundos, en consecuencia, son adecuados para la calle, ya que no temen la humedad excesiva.
Los LED 5050, cuyas características y propiedades ayudan a crear una luz brillante, constan de tres cristales con diodos diferentes o idénticos en un solo paquete. Las lámparas multicolores se llaman RGB (rojo-verde-azul); después de conectar los controladores, puede obtener una variedad de colores en ellas.
Las principales características técnicas son:
Revestimiento de poliuretano transparente y rígido;
- soldadura de alta calidad;
- el número de LED por 1 metro es de 60 piezas;
- relación de corte - 3 cristales, que es de 50 mm;
- ancho, largo, alto en mm 10 x 5000 x 3;
- la fuente de alimentación está conectada a 12V o 24V DC.
Características de las cintas SMD5730
Al adoptar LED 5730 de alta eficiencia, las características y propiedades de alta conductividad térmica y baja resistencia garantizan una larga vida útil del dispositivo. Son resistentes a vibraciones, alta humedad ambiental y cambios de temperatura. Son bastante pequeños, tienen un amplio ángulo luminoso y son perfectos para cualquier superficie de instalación. Se pueden adquirir en bobinas y cintas.
A muchas personas les gusta usar LED 5730, cuyas características son adecuadas para su uso en varios dispositivos, lo cual es muy conveniente tanto para los usuarios comunes como para los diseñadores. Son indispensables para la iluminación de locales comerciales y de oficinas, donde no solo se considera importante una alta eficiencia energética, sino también una transmisión de luz confortable.
Para quienes utilizan LED, las marcas, características y propiedades son de gran importancia. Tienen una serie de ventajas sobre sus predecesores, a saber:
Los LED de color blanco fósforo con una potencia nominal de 0,5 W se distinguen por una vida útil significativa, un rendimiento estable y un rendimiento de alta calidad;
- alta resistencia a los cambios de temperatura, vibraciones y alta humedad ambiental;
- degradación del flujo luminoso: no más del 1% durante 3000 horas de funcionamiento;
- el cuerpo está hecho de polímero resistente al calor de alta calidad que puede soportar hasta +250 °C;
- Los LED son totalmente adecuados para soldadura por reflujo.
Para no confundirnos entre la variedad de tipos y tipos de LED, necesitamos un estándar único según el cual todos los diodos emisores de luz se puedan dividir en grupos según ciertos parámetros. Pero resultó que tal estándar no existe y cada fabricante de LED clasifica los productos a su propia discreción. La razón de este enfoque es obvia. La optoelectrónica se está desarrollando rápidamente y están apareciendo nuevos modelos de LED, fabricados con tecnologías más avanzadas.
Desafortunadamente, tampoco será posible enumerar primero las características principales y luego las secundarias. Esta división es muy subjetiva. Por lo tanto, tendremos que comenzar una consideración detallada del tema para que el lector pueda familiarizarse claramente con todos los tipos y tipos de diodos emisores de luz más comunes.
Clasificación por combinación de colores.
Las tecnologías actuales permiten obtener un cristal LED con cualquier color de radiación en el rango visible. Para ello se utilizan compuestos químicos de materiales semiconductores indio y galio con diferentes elementos. A efectos de unificación, además del color, en el envase del producto se indica otra característica: la longitud de onda de la radiación. Ayuda a identificar el tono con la mayor precisión posible. Por ejemplo, un LED con brillo verde puede incluir cualquier cristal emisor de luz con una longitud de onda de 500 a 570 nm. En este caso, una instancia con λ = 500-520 nm tendrá un color verde mar, y con λ superior a 550 nm tendrá un tinte verde claro. Los colores intermedios se obtienen colocando tres cristales muy juntos: azul, rojo y verde, y luego controlando el poder de su brillo. Se trata de los llamados LED RGB. También existen tipos bicolores, utilizados principalmente en iluminación intermitente.
Cabe mencionar un párrafo aparte sobre los tipos de LED blancos. Tienen un amplio espectro de emisión y suelen estar formados a partir de un LED ultravioleta recubierto de fósforo. Los LED blancos tienen su propia gradación de tonos (cálido, neutro, frío), que se expresa en forma de un parámetro como.
Los tipos de diodos emisores UV e IR, aunque no funcionan en el espectro visible, también merecen un lugar en la lista de tipos de LED por sus beneficios prácticos.
Diferencias de poder
Dependiendo del propósito, el consumo de energía puede variar desde unidades de mW hasta decenas de vatios. El primer tipo de LED, el más pequeño, son los cristales sin envasar. Se utilizan para crear matrices COB utilizando las últimas tecnologías. El segundo tipo puede incluir condicionalmente productos con una potencia de 60 mW a 1 W (ultrabrillantes en una carcasa transparente, SMD 3528 y sus derivados). El tercer grupo incluirá LED con una potencia de disipación superior a 1 W, que requieren el uso de un sistema de refrigeración adicional. Las matrices COB se consideran las más poderosas. Uno de estos módulos, que mide 35x35 mm, es capaz de disipar hasta 180 W.
El poder de la luz
Esta característica está directamente relacionada con parámetros tales como potencia, ángulo luminoso y tecnología de producción. Cuanto menor sea el ángulo, mayor será el brillo en el punto de medición. Los LED ultrabrillantes con un ángulo de dispersión del flujo luminoso de 110° tienen una intensidad luminosa de aproximadamente 1000 μd, y con un ángulo de dispersión de 15°, una intensidad luminosa de 35 000 μd.
En una corporación americana, cada generación de LED blancos de alta potencia se incluye en un grupo separado (S5, T6, U3...). Así, el fabricante intenta resaltar cada nuevo tipo de LED que tenga un mayor flujo luminoso con el mismo consumo de energía.
Vale la pena señalar que los LED difusos obsoletos del tipo con una intensidad luminosa de 0,4 a 6 mcd ya no tienen demanda y prácticamente son reemplazados por análogos superbrillantes con una eficiencia luminosa miles de veces mayor.
Clasificación de voltaje
La caída de voltaje de los LED de un solo chip está determinada por su potencia y color de emisión y tiene un marco fijo. Por ejemplo, se puede especificar que un diodo emisor de luz blanca tenga una caída de voltaje de 3,3 a 3,6 V.
El aumento de la corriente a través del cristal para aumentar el brillo no podía continuar indefinidamente. Como resultado, las empresas lanzaron la producción de LED multichip, diseñados para voltajes de 9, 12, 18, 24, 48, 72 voltios. Un representante sorprendente de esta familia son las matrices COB con emisión blanca.
No podemos dejar de recordar los filamentos, que funcionan con una tensión constante de unos 70 V. Estas varillas específicas se utilizan en lámparas con filamentos de imitación.
Tipo de ejecución y finalidad
Si entras en detalles, esta sección se volverá muy extensa. Después de todo, cada fabricante produce cientos de tipos de LED, que se diferencian en sus dimensiones geométricas. Y, sin embargo, hay señales por las que se pueden clasificar. Enumeremos los principales tipos de LED.
- Corriente baja. LED ultrabrillantes de dos terminales en una carcasa redonda transparente de 3, 5 o 10 mm. Muy a menudo, este tipo de LED se utiliza como indicadores, módulos publicitarios e informativos o semáforos. El segundo subtipo de LED de baja corriente son los componentes en un paquete SMD rectangular o cuadrado que mide hasta 3x3,5 mm. Las opciones SMD se utilizan con mayor frecuencia en la construcción de tickers y sistemas de visualización.
- Potente SMD. Ensamblado en un chip sin lente, este tipo se utiliza en lámparas LED y tiras muy utilizadas. También existen opciones ensambladas sobre varios cristales con una lente común. Los tipos de LED multichip se utilizan para iluminación industrial y decorativa.
- Módulos COB. Los productos White Glow pueden alcanzar tamaños de 38x38 mm en forma cuadrada y 50x6 mm en forma de regla. Debido al mayor flujo luminoso, tienen una gran demanda en el diseño de proyectores y farolas de alumbrado público.
- LED de filamento. Realizado en forma de varilla de unos 30 mm de largo con muchos cristales en la superficie. Actualmente, recién se están revelando las posibilidades de las lámparas de incandescencia. Hasta ahora, los LED de filamento se utilizan ampliamente sólo para la producción de 220 V.
- OLED. Este tipo de diodos emisores de luz orgánicos de película delgada se utiliza para construir pantallas orgánicas.
- Diodos emisores en el rango IR y UV. Se fabrican tanto en paquete con cables como en versión SMD. Entre los productos de consumo, se pueden ver en mandos a distancia y lámparas para secar uñas.
En conclusión, vale la pena señalar que la clasificación de LED anterior no está completa y puede complementarse con subespecies y grupos. Lo mismo se aplica a la gama cada vez mayor de aplicaciones. Pero el concepto general propuesto por los líderes en la producción de optoelectrónica Nichia, Cree y Philips se describe en este artículo con el mayor detalle posible.
Leer también
En los últimos años se ha hablado mucho de las tecnologías LED que ahorran energía. Hablan de la importancia de su implementación generalizada, del ahorro en costes de electricidad, de las excelentes características luminosas de los LED y mucho más. Sin embargo, nadie habla de qué son los LED y cómo utilizarlos.
El caso es que el mundo de los LED ya es tan grande que una persona no preparada a menudo tiene dificultades para comprender las características de los distintos LED. Para aclarar la situación, intentaremos describir en detalle todos los LED existentes en el mercado y sus diferencias funcionales entre sí.
Los LED se pueden dividir según los siguientes parámetros:
por tipo de aplicación;
por tecnología de fabricación;
por tamaño y forma;
por color brillante;
por alimentación LED;
Ahora veamos cada parámetro por separado.
Por tipo de aplicación
Hay dos tipos principales de aplicaciones LED: para necesidades de visualización ("LED indicadores") y para necesidades de iluminación ("LED de iluminación").
Como ejemplo LED indicadores Puedes traer tiras de LED o guirnaldas diseñadas para decorar o crear ambiente en el interior. Los indicadores LED también se pueden ver en las luces de posición de los automóviles, en los semáforos LED, en las luces indicadoras y en otros lugares donde no es necesario utilizar LED de iluminación potentes. En general, los LED indicadores son LED de bajo consumo, cuya finalidad es brillar en la oscuridad y ser visibles.
LED de iluminación, potencia y servicio pesado utilizado en equipos profesionales para iluminación nocturna de diversos objetos: lámparas industriales, etc. Además, los LED de iluminación se utilizan ampliamente en y. Estos LED pueden variar en potencia y color según el propósito de su uso.
Según la tecnología de fabricación.
Según la tecnología de fabricación, existen diodos emisores de luz orgánicos (OLED), LED láser y LED RGB estándar.
LED orgánico (del inglés. El diodo emisor de luz orgánico (OLED) es un dispositivo semiconductor hecho de compuestos orgánicos que emiten luz de manera efectiva cuando pasa una corriente eléctrica. La principal aplicación de la tecnología OLED es la creación de dispositivos de visualización de información (pantallas). Se supone que la producción de este tipo de pantallas será mucho más barata que la producción de pantallas de cristal líquido.
La necesidad de las ventajas demostradas por los expositores orgánicos crece cada año. Sin embargo, por el momento sólo se fabrican LED indicadores OLED. Su potencia es muy baja para usarse en iluminación nocturna completa. Quizás la humanidad pronto vea el florecimiento de esta tecnología.
Diodos láser es un láser en el que el medio activo es un gas con hueco de electrones y el área de trabajo es una unión p-n semiconductora, similar a la unión p-n de un LED convencional. Los diodos láser son componentes electrónicos importantes. Se utilizan ampliamente como fuentes de luz controladas en líneas de comunicación de fibra óptica. También se utilizan en diversos equipos de medición, como los telémetros láser. Otra aplicación común es la lectura de códigos de barras. En los punteros láser se encuentran láseres visibles, normalmente rojos y a veces verdes. Los láseres infrarrojos y rojos se utilizan en reproductores de CD y DVD. Los láseres azules se encuentran en los dispositivos HD DVD y Blue-Ray actualmente en el mercado. Se están explorando las posibilidades de utilizar láseres semiconductores en dispositivos de espectroscopia rápidos y económicos.
Hasta los años 90, los fabricantes de LED sólo podían producir diodos rojos, amarillos y verdes. Los LED azules son los que hacen que las luces LED modernas sean tan brillantes. Sin embargo, sólo una combinación de azul, verde y rojo es capaz de producir un color que el ojo humano percibe visualmente como blanco puro, así como muchos tonos del espectro cromático. Por tanto, antes de la invención del LED azul, no era necesario hablar de una lámpara LED a todo color.
El primer LED azul se creó en 1971 en los Laboratorios RCA. Fue desarrollado por Jacques Pankov (Yakov Isaevich Panchechnikov), el inventor de los LED de nitruro de galio. Sin embargo, la tecnología de producción era prohibitivamente cara (película de nitruro de galio sobre un sustrato de zafiro).
En 1990 se produjo una revolución en las pantallas LED y electrónicas para exteriores, cuando el inventor japonés Suji Nakamura, que entonces trabajaba para la corporación japonesa Nichia Chemical Industries, inventó un LED azul barato.
En 1993, Nichia, la primera empresa del mundo, logró iniciar la producción industrial de LED azules. En 2002, la participación de la empresa en la producción de LED azules aumentó al 60 por ciento de la producción total. Hasta la fecha, además de la empresa nichia Los mayores fabricantes de LED son empresas. cree (Estados Unidos) y SAMSUNG (Corea del Sur).
Por tamaño y forma
Los LED difieren en tamaño y forma geométrica. Los más populares son los LED con cuerpo cilíndrico, así como los de forma cuadrada y rectangular. Los tamaños de los LED no están regulados, por lo que varios fabricantes producen LED de distintos tamaños, en promedio de 2 mm a 10 mm de diámetro. Los LED también se diferencian por la cantidad de cristales emisores de luz. Como regla general, en la carcasa del LED hay un cristal. Sin embargo, a veces, dependiendo de la tecnología de producción, los fabricantes colocan varios cristales sobre un sustrato. Este diseño se llama grupo de LED.
Por color de radiación
Los LED se diferencian por el color de su emisión. El color depende de la longitud de onda de la radiación LED. Los colores más habituales son, por supuesto, el rojo, el azul, el verde y el blanco.
Por alimentación LED
Los LED difieren en brillo y potencia. Por regla general, cuanto más potente es el LED, más brilla, pero también consume más electricidad. Sin embargo, el consumo de energía incluso de un LED superbrillante es mucho menor que el de una lámpara de bajo consumo de brillo similar. Por tanto, a la hora de adquirir una lámpara LED, no debes centrarte en su potencia. Es mejor prestar atención a la relación entre la intensidad de la luz producida (medida en lúmenes, Lm) por 1 vatio de electricidad consumida. Un buen indicador es 100 lm/W y más. El límite teórico de un LED es de 500 Lm/W, aunque hasta el momento sólo se han conseguido 250 Lm/W y sólo en condiciones de laboratorio.
Conclusión
En general, elegir un LED, como elegir una lámpara LED, no es tan difícil. Sin embargo, si después de leer este artículo todavía tiene preguntas sobre los equipos LED, estaremos encantados de ayudarle a elegir la lámpara adecuada para usted.
Desde la invención de la iluminación eléctrica, los científicos han ido creando fuentes cada vez más económicas. Pero un verdadero avance en esta área fue la invención de los LED, que no son inferiores en flujo luminoso a sus predecesores, pero consumen muchas veces menos electricidad. Su creación, desde el primer elemento indicador hasta el diodo "Cree" más brillante hasta la fecha, estuvo precedida de una gran cantidad de trabajo. Hoy intentaremos analizar las distintas características de los LED, descubrir cómo han evolucionado estos elementos y cómo se clasifican.
Leer en el artículo:
Principio de funcionamiento y diseño de diodos luminosos.
Los LED se distinguen de los dispositivos de iluminación convencionales por la ausencia de filamento, una bombilla frágil y gas. Este es un elemento fundamentalmente diferente de ellos. Científicamente hablando, el brillo se crea debido a la presencia de materiales de tipo p y n. Los primeros acumulan una carga positiva y los segundos acumulan una carga negativa. Los materiales tipo P acumulan electrones, mientras que los materiales tipo n forman agujeros (lugares donde faltan electrones). En el momento en que aparece una carga eléctrica en los contactos, se apresuran hacia la unión p-n, donde cada electrón se inyecta en el tipo p. Desde el lado opuesto, contacto negativo tipo n, como resultado de tal movimiento, se produce un brillo. Es causada por la liberación de fotones. Sin embargo, no todos los fotones emiten luz visible para el ojo humano. La fuerza que hace que los electrones se muevan se llama corriente LED.
Esta información no es de utilidad para la persona promedio. Basta saber que el LED tiene un cuerpo duradero y contactos, de los cuales puede haber de 2 a 4, y también que cada LED tiene su propia tensión nominal necesaria para la iluminación.
¡Bueno saber! La conexión se realiza siempre en el mismo orden. Esto significa que si conecta "+" al contacto "-" del elemento, no habrá brillo; los materiales tipo p simplemente no podrán cargarse, lo que significa que no habrá movimiento hacia la transición.
Clasificación de los LED según su campo de aplicación.
Dichos elementos pueden ser indicadores e iluminación. Los primeros se inventaron antes que los segundos y se han utilizado durante mucho tiempo en radioelectrónica. Pero con la aparición de la primera iluminación LED comenzó un verdadero avance en la ingeniería eléctrica. La demanda de dispositivos de iluminación de este tipo crece constantemente. Pero el progreso no se detiene: se inventan y se ponen en producción nuevos tipos que se vuelven más brillantes sin consumir más energía. Veamos con más detalle qué son los LED.
LED indicadores: un poco de historia
El primer LED rojo de este tipo se creó a mediados del siglo XX. Aunque tenía una baja eficiencia energética y emitía un brillo tenue, la dirección resultó prometedora y los avances en este ámbito continuaron. En los años 70 aparecieron elementos verdes y amarillos, y el trabajo para mejorarlos no cesó. En el año 90, la intensidad de su flujo luminoso alcanza 1 lumen.
El año 1993 estuvo marcado por la aparición en Japón del primer LED azul, mucho más brillante que sus predecesores. Esto significó que ahora, al combinar tres colores (que forman todos los tonos del arco iris), puedes obtener cualquier color. A principios de la década de 2000, el flujo luminoso ya alcanzaba los 100 lúmenes. Hoy en día los LED siguen mejorando, aumentando el brillo sin aumentar el consumo energético.
Uso de LED en iluminación doméstica e industrial.
Hoy en día, estos elementos se utilizan en todas las industrias, ya sea en la fabricación de máquinas o automóviles, en la iluminación de talleres de producción, calles o apartamentos. Si tomamos los últimos avances, podemos decir que incluso las características de los LED para linternas a veces no son inferiores a las antiguas lámparas halógenas de 220 V. Intentemos dar un ejemplo. Si tomamos las características de un LED de 3 W, serán comparables a los datos de una lámpara incandescente con un consumo de 20-25 W. El resultado es un ahorro de energía de casi 10 veces, lo que, con un uso diario constante en un apartamento, proporciona un beneficio muy significativo.
¿Cuáles son los beneficios de los LED y tienen alguna desventaja?
Se puede decir mucho sobre las cualidades positivas de los diodos luminosos. Los principales incluyen:
En cuanto a los aspectos negativos, solo hay dos:
- Trabajar sólo con voltaje constante;
- De lo primero se desprende: el alto costo de las lámparas basadas en ellas debido a la necesidad de usar (una unidad estabilizadora electrónica).
¿Cuáles son las principales características de los LED?
Al elegir dichos elementos para un propósito particular, todos prestan atención a sus datos técnicos. Lo principal a lo que debes prestar atención al comprar dispositivos basados en ellos:
- corriente de consumo;
- Tensión nominal;
- el consumo de energía;
- temperatura del color;
- intensidad del flujo luminoso.
Esto es lo que podemos ver en la marca. De hecho, hay muchas más características. Hablemos de ellos ahora.
Consumo de corriente del LED: ¿qué es?
La corriente de consumo del LED es de 0,02 A. Pero esto solo se aplica a elementos con un cristal. También hay diodos luminosos más potentes, que pueden contener 2, 3 o incluso 4 cristales. En este caso, el consumo actual aumentará, un múltiplo del número de chips. Es este parámetro el que dicta la necesidad de seleccionar una resistencia que esté soldada en la entrada. En este caso, la resistencia del LED evita que la alta corriente queme instantáneamente el elemento LED. Esto puede ocurrir debido a una alta corriente de red.
Tensión nominal
El voltaje de un LED depende directamente de su color. Esto sucede debido a la diferencia en los materiales utilizados para fabricarlos. Consideremos esta dependencia.
| color del LED | Material | Tensión directa a 20 mA | |
|---|---|---|---|
| Valor típico (V) | Rango (V) |
||
| IR | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| Rojo | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Naranja | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Amarillo | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Verde | Brecha, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Azul | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| Blanco | Diodo azul/UV con fósforo | 3,6 | 2,7-4,3 |
Resistencia del diodo de luz
El mismo LED puede tener diferente resistencia. Cambia en función de su inclusión en el circuito. En una dirección, aproximadamente 1 kOhm, en la otra, varios MOhm. Pero aquí hay un matiz. La resistencia del LED no es lineal. Esto significa que puede cambiar dependiendo del voltaje que se le aplique. Cuanto mayor sea el voltaje, menor será la resistencia.
Salida de luz y ángulo de haz
El ángulo del flujo luminoso de los LED puede variar dependiendo de su forma y material de fabricación. No puede exceder los 120 0. Por este motivo, si se requiere una mayor dispersión, se utilizan reflectores y lentes especiales. Esta cualidad de “luz direccional” contribuye al mayor flujo luminoso, que puede alcanzar 300-350 lm para un LED de 3 W.
potencia de la lámpara LED
La potencia del LED es un valor puramente individual. Puede variar en el rango de 0,5 a 3 W. Se puede determinar usando la ley de Ohm. P = yo × Ud. , Dónde I – fuerza actual, y Ud. – Tensión LED.
El poder es un indicador bastante importante. Especialmente cuando es necesario calcular lo que se necesita para una determinada cantidad de elementos.
Temperatura colorida
Este parámetro es similar a otras lámparas. El espectro de temperatura más cercano al de las lámparas fluorescentes LED es. La temperatura del color se mide en K (Kelvin). El brillo puede ser cálido (2700-3000K), neutro (3500-4000K) o frío (5700-7000K). De hecho, existen muchos más tonos, aquí te enumeramos los principales.
Tamaño del chip del elemento LED
Usted mismo no podrá medir este parámetro al comprar, y ahora el querido lector entenderá por qué. Los tamaños más comunes son 45x45 mil y 30x30 mil (correspondientes a 1 W), 24x40 mil (0,75 W) y 24x24 mil (0,5 W). Si lo traducimos a un sistema de medición más familiar, entonces 30x30 mil equivaldrá a 0,762x0,762 mm.
Puede haber muchos chips (cristales) en un LED. Si el elemento no tiene una capa de fósforo (RGB - color), entonces se puede contar la cantidad de cristales.
¡Importante! No deberías comprar LED muy baratos fabricados en China. Puede que no sólo sean de mala calidad, sino que sus características suelen estar exageradas.
Qué son los LED SMD: sus características y diferencias con los convencionales
Una decodificación clara de esta abreviatura parece Dispositivos de montaje en superficie, que literalmente significa "montado en superficie". Para que quede más claro, podemos recordar que los diodos luminosos cilíndricos ordinarios sobre patas están empotrados en el tablero y soldados en el otro lado. Por el contrario, los componentes SMD se fijan con garras en el mismo lado donde se encuentran ellos mismos. Esta instalación permite crear placas de circuito impreso de doble cara.
Estos LED son mucho más brillantes y compactos que los convencionales y son elementos de una nueva generación. Sus dimensiones están indicadas en el marcado. Pero no confunda el tamaño del LED SMD y el cristal (chip), de los cuales puede haber muchos en el componente. Veamos varios de estos diodos de luz.
Parámetros del LED SMD2835: dimensiones y características.
Muchos artesanos novatos confunden las marcas SMD2835 con SMD3528. Por un lado, deberían ser iguales, porque la marca indica que estos LED tienen tamaños de 2,8x3,5 mm y 3,5 por 2,8 mm, que son lo mismo. Sin embargo, esta es una idea errónea. Las características técnicas del LED SMD2835 son mucho mayores, mientras que tiene un grosor de sólo 0,7 mm frente a los 2 mm del SMD3528. Veamos los datos del SMD2835 con diferentes potencias:
| Parámetro | chino 2835 | 2835 0,2W | 2835 0,5W | 2835 1W |
|---|---|---|---|---|
| Fuerza del flujo luminoso, Lm | 8 | 20 | 50 | 100 |
| Consumo de energía, vatios | 0,09 | 0,2 | 0,5 | 1 |
| Temperatura, en grados C | +60 | +80 | +80 | +110 |
| Consumo de corriente, mA | 25 | 60 | 150 | 300 |
| Voltaje, V | 3,2 | |||
Como puedes entender, las características técnicas del SMD2835 pueden ser bastante variadas. Todo depende de la cantidad y calidad de los cristales.
Especificaciones del LED 5050: componente SMD más grande
Es bastante sorprendente que, a pesar de sus grandes dimensiones, este LED tenga un flujo luminoso menor que la versión anterior: sólo 18-20 Lm. La razón de esto es la pequeña cantidad de cristales; normalmente solo hay dos. La aplicación más común de este tipo de elementos es en tiras de LED. La densidad de la tira suele ser de 60 unidades/m, lo que da un total de aproximadamente 900 lm/m. Su ventaja en este caso es que la cinta proporciona una luz uniforme y tranquila. En este caso, el ángulo de su iluminación es máximo e igual a 120 0.
Dichos elementos se producen con un brillo blanco (tono frío o cálido), monocolor (rojo, azul o verde), tricolor (RGB) y cuatricolor (RGBW).
Características de los LED SMD5730
En comparación con este componente, los anteriores ya se consideran obsoletos. Ya se les puede llamar LED superbrillantes. Los 3 voltios, que alimentan tanto al 5050 como al 2835, producen aquí hasta 50 lm con 0,5 vatios. Las características técnicas del SMD5730 son un orden de magnitud superiores, por lo que es necesario tenerlas en cuenta.
Aún así, este no es el LED más brillante de los componentes SMD. Hace relativamente poco tiempo, aparecieron en el mercado ruso elementos que literalmente eclipsaron a todos los demás. Hablaremos de ellos ahora.
LED Cree: características y datos técnicos
Hasta la fecha, no existen análogos de los productos Cree. Las características de sus LED súper brillantes son realmente sorprendentes. Si los elementos anteriores podían presumir de un flujo luminoso de sólo 50 lm por chip, entonces, por ejemplo, las características del LED XHP35 de Cree hablan de 1300-1500 lm por chip. Pero su potencia también es mayor: 13 W.
Si resumimos las características de varias modificaciones y modelos de LED de esta marca, podemos ver lo siguiente:
La intensidad del flujo luminoso del LED SMD “Cree” se denomina contenedor y es obligatorio indicarlo en el embalaje. Recientemente han aparecido muchas falsificaciones de esta marca, en su mayoría fabricadas en China. A la hora de comprarlos es difícil distinguirlos, pero al cabo de un mes de uso su luz se atenúa y dejan de diferenciarse de los demás. A un costo bastante alto, tal adquisición será una sorpresa bastante desagradable.
Te ofrecemos un breve vídeo sobre este tema:
Comprobación de un LED con un multímetro: cómo hacerlo
La forma más sencilla y accesible es “marcar”. Los multímetros tienen una posición de interruptor separada específicamente para diodos. Después de cambiar el dispositivo a la posición deseada, tocamos las patas del LED con las sondas. Si aparece el número “1” en la pantalla, debes cambiar la polaridad. En esta posición, el zumbador del multímetro debería sonar y el LED debería encenderse. Si esto no sucede, significa que ha fracasado. Si el diodo de luz funciona correctamente, pero cuando se suelda al circuito no funciona, puede haber dos razones para esto: su ubicación incorrecta o la falla de la resistencia (en los componentes SMD modernos ya está incorporada, lo que aclarar durante el proceso de “marcación”).
Codificación de colores de diodos luminosos.
No existe una marca generalmente aceptada en todo el mundo para este tipo de productos; cada fabricante designa el color que más le conviene. En Rusia se utiliza la codificación de colores de los LED, pero pocas personas la utilizan, porque la lista de elementos con designaciones de letras es bastante impresionante y casi nadie querría recordarla. La designación de letra más común, que muchos consideran generalmente aceptada. Pero estas marcas se encuentran con mayor frecuencia no en elementos potentes, sino en tiras de LED.
Decodificando el código de marcado de la tira de LED
Para comprender cómo está marcada la cinta, debe prestar atención a la tabla:
| Posición en el código | Objetivo | Designaciones | Explicación de la designación. |
|---|---|---|---|
| 1 | Fuente de luz | CONDUJO | Diodo emisor de luz |
| 2 | color brillante | R | Rojo |
| GRAMO | Verde | ||
| B | Azul | ||
| RGB | Cualquier | ||
| CW | Blanco | ||
| 3 | Metodo de instalacion | SMD | Dispositivo montado en superficie |
| 4 | Tamaño de la viruta | 3028 | 3,0x2,8mm |
| 3528 | 3,5x2,8mm | ||
| 2835 | 2,8x3,5mm | ||
| 5050 | 5,0x5,0mm | ||
| 5 | Número de LEDs por metro de longitud | 30 | |
| 60 | |||
| 120 | |||
| 6 | Grado de protección: | IP | Protección Internacional |
| 7 | Por penetración de objetos sólidos. | 0-6 | Según GOST 14254-96 (norma IEC 529-89) "Grados de protección proporcionados por las carcasas (código IP)" |
| 8 | De la penetración de líquidos | 0-6 |
Por ejemplo, tomemos el marcado específico LED CW SMD5050/60 IP68. De él se puede entender que se trata de una tira de LED blanca para montaje en superficie. Los elementos instalados en él tienen un tamaño de 5x5 mm, en una cantidad de 60 piezas/m. El grado de protección le permite trabajar bajo el agua durante mucho tiempo.
¿Qué puedes hacer con LED con tus propias manos?
Esta es una pregunta muy interesante. Y si la responde en detalle, le llevará mucho tiempo. El uso más habitual de los diodos de luz es para iluminar falsos techos y falsos techos, una zona de trabajo en la cocina o incluso el teclado de un ordenador.
Opinión experta
ES, EM, EO ingeniero de diseño (suministro de energía, equipos eléctricos, iluminación interior) ASP North-West LLC
pregunta a un especialista“Para el funcionamiento de tales elementos se requiere un estabilizador o controlador de potencia. Incluso puedes cogerlo de una antigua guirnalda china. Muchos "artesanos" escriben que un transformador reductor normal es suficiente, pero no es así. En este caso, los diodos parpadearán”.
Estabilizador actual: ¿qué función realiza?
Un estabilizador para LED es una fuente de energía que reduce el voltaje y ecualiza la corriente. En otras palabras, crea las condiciones para el funcionamiento normal de los elementos. Al mismo tiempo, protege contra aumentos o disminuciones de voltaje en los LED. Hay estabilizadores que no sólo pueden regular el voltaje, asegurando una atenuación suave de los elementos luminosos, sino también controlar los modos de color o parpadeo. Se les llama controladores. Se pueden ver dispositivos similares en las guirnaldas. También se venden en tiendas de electricidad para conmutar con tiras RGB. Estos controladores están equipados con controles remotos.
El diseño de dicho dispositivo no es complicado y, si lo desea, puede hacer un estabilizador simple con sus propias manos. Para ello, sólo se necesitan algunos conocimientos de radioelectrónica y saber manejar un soldador.
Luces de circulación diurna para un coche.
El uso de diodos luminosos en la industria del automóvil es bastante común. Por ejemplo, los DRL se fabrican exclusivamente con su ayuda. Pero si el automóvil no está equipado con luces de marcha, comprarlas puede afectar su bolsillo. Muchos entusiastas de los coches se conforman con una tira de LED barata, pero no es una muy buena idea. Especialmente si la intensidad de su flujo luminoso es baja. Una buena solución podría ser comprar cinta autoadhesiva con diodos Cree.
Es muy posible fabricar DRL utilizando unos ya rotos colocando diodos nuevos y potentes dentro de las cajas antiguas.
¡Importante! Las luces de circulación diurna están diseñadas específicamente para que el automóvil sea visible durante el día y no durante la noche. No tiene sentido comprobar cómo brillarán en la oscuridad. Los DRL deben ser visibles al sol.
LED parpadeantes: ¿para qué sirve?
Una buena opción para utilizar dichos elementos sería un panel publicitario. Pero si brilla estáticamente, no atraerá la atención que merece. La tarea principal es montar y soldar el escudo; esto requiere algunas habilidades que no son difíciles de adquirir. Después del montaje, puedes montar un controlador de la misma guirnalda. El resultado es un anuncio llamativo que claramente llamará la atención.
Música en color con diodos de luz: ¿es difícil de hacer?
Este trabajo ya no es para principiantes. Para crear música en color completa con sus propias manos, no solo necesita un cálculo preciso de los elementos, sino también conocimientos de radioelectrónica. Pero aún así, su versión más sencilla está al alcance de todos.
Siempre puede encontrar un sensor de sonido en las tiendas de radioelectrónica, y muchos interruptores modernos tienen uno (se enciende al aplaudir). Si tiene una tira de LED y un estabilizador, pasando "+" desde la fuente de alimentación a la tira a través de un petardo similar, puede lograr el resultado deseado.
Indicador de voltaje: que hacer si se quema
Los destornilladores indicadores modernos constan de un diodo luminoso y resistencias con aislante. La mayoría de las veces se trata de un inserto de ebonita. Si el elemento interior se quema, se puede reemplazar por uno nuevo. Y el propio artesano elegirá el color.
Otra opción es hacer un probador de cadena. Para ello necesitarás 2 pilas AA, cables y un diodo de luz. Habiendo conectado las baterías en serie, soldamos una de las patas del elemento al positivo de la batería. Los cables vendrán de la otra pata y del negativo de la batería. Como resultado, cuando se produce un cortocircuito, el diodo se iluminará (si no se invierte la polaridad).
Diagramas de conexión de LED: cómo hacer todo correctamente
Estos elementos se pueden conectar de dos formas: en serie y en paralelo. Al mismo tiempo, no debemos olvidar que el diodo luminoso debe estar colocado correctamente. De lo contrario, el esquema no funcionará. En celdas ordinarias con forma cilíndrica, esto se puede determinar de la siguiente manera: se ve una bandera en el cátodo (-), es un poco más grande que el ánodo (+).
Cómo calcular la resistencia del LED
Calcular la resistencia de un diodo luminoso es muy importante. De lo contrario, el elemento simplemente se quemará y no podrá soportar la magnitud de la corriente de la red.
Esto se puede hacer usando la fórmula:
R = (VS – VL) / Yo, Dónde
- contra - tensión de alimentación;
- VL – tensión nominal para LED;
- I – Corriente del LED (normalmente 0,02 A, que equivale a 20 mA).
Todo es posible si se desea. El circuito es bastante simple: utilizamos la fuente de alimentación de un teléfono móvil averiado o cualquier otro. Lo principal es que tiene rectificador. Es importante no exagerar con la carga (con la cantidad de diodos), de lo contrario existe el riesgo de quemar la fuente de alimentación. Un cargador estándar admite entre 6 y 12 celdas. Puede montar una luz de fondo de color para el teclado de una computadora tomando 2 elementos azul, blanco, rojo, verde y amarillo. Resulta bastante hermoso.
¡Informacion util! El voltaje suministrado por la fuente de alimentación es de 3,7 V. Esto significa que los diodos deben conectarse en pares conectados en serie en paralelo.
Conexión en paralelo y en serie: cómo se realizan
De acuerdo con las leyes de la física y la ingeniería eléctrica, cuando se conecta en paralelo, el voltaje se distribuye uniformemente entre todos los consumidores, permaneciendo sin cambios en cada uno de ellos. Con la instalación secuencial, el caudal se divide y para cada uno de los consumidores se convierte en un múltiplo de su número. En otras palabras, si toma 8 diodos de luz conectados en serie, funcionarán normalmente con 12 V. Si se conectan en paralelo, se quemarán.
Conectar diodos de luz de 12 V como mejor opción
Cualquier tira de LED está diseñada para conectarse a un estabilizador que produce 12 o 24 V. Hoy en día, en las estanterías de las tiendas rusas hay una gran variedad de productos de varios fabricantes con estos parámetros. Pero aún así predominan las cintas y los controladores de 12 V. Este voltaje es más seguro para los humanos y el costo de dichos dispositivos es menor. La autoconexión a una red de 12 V se analizó un poco más arriba, pero no debería haber ningún problema con la conexión al controlador: vienen con un diagrama que incluso un escolar puede descifrar.
Finalmente
La popularidad que están ganando los diodos luminosos no puede dejar de alegrarnos. Después de todo, esto hace que el progreso avance. Y quién sabe, tal vez en un futuro próximo aparezcan nuevos LED que tendrán un rendimiento un orden de magnitud superior a los existentes actualmente.
Esperamos que nuestro artículo haya sido útil para nuestro querido lector. Si tiene alguna pregunta sobre el tema, hágala en las discusiones. Nuestro equipo siempre está listo para responderlas. Escribe, comparte tu experiencia, porque puede ayudar a alguien.
Video: cómo conectar correctamente un LED
Los LED superbrillantes, inventados hace relativamente poco tiempo, ya se han convertido en parte de nuestras vidas. Compactos y económicos, se utilizan con éxito tanto en dispositivos de iluminación portátiles como en sistemas de iluminación e iluminación estacionarios. Recientemente, los LED SMD potentes y compactos se han vuelto especialmente populares, de los que hablaremos hoy. Después de leer este artículo, descubrirás por qué se llaman así, en qué se diferencian entre sí y dónde se pueden encontrar.
Características de los LED SMD
La principal diferencia visual entre los LED SMD y los convencionales es el diseño de su carcasa:
Convencional con cables axiales (izquierda) y LED SMD
Si un diodo normal tiene cables que son lo suficientemente largos como para montarlos a través de orificios en la placa, entonces sus análogos SMD solo tienen pequeñas almohadillas de contacto (cables planos) y se montan directamente en la placa.
Montaje de LED de la forma habitual (izquierda) y método de montaje en superficie. Este método de montaje se llama montaje en superficie, de ahí el nombre de los LED: smd (inglés: Surface Mount Device). Esta instalación es la más sencilla y se puede confiar a robots.
El montaje de dispositivos que utilizan componentes SMD se puede confiar a un robot Además, la eliminación eficaz del calor del cristal fue posible gracias a las clavijas muy cortas pero relativamente grandes y al hecho de que el dispositivo prácticamente se apoya en el tablero. De hecho, a pesar de su eficiencia, los diodos superbrillantes se calientan durante el funcionamiento. Esta característica de diseño hizo posible producir LED SMD muy pequeños pero potentes que requieren una buena disipación de calor.
Hoy en día, la industria mundial produce muchos tipos de LED SMD, que se diferencian entre sí tanto en dimensiones como en parámetros eléctricos.
Cómo descifrar las marcas.
Los LED SMD ultrabrillantes generalmente están etiquetados con cuatro números, y la línea de dispositivos producidos hoy se parece a esto:
Tamaños y apariencia de los LED SMD más populares. Por supuesto, hay muchos más tipos de dispositivos, pero estos son suficientes para que analicemos las marcas. ¿Cómo entender esta marca y qué significan los números? Resulta que aquí no hay nada complicado: los números indican las dimensiones horizontales de la carcasa del LED SMD: largo y ancho en centésimas de milímetro. Por ejemplo, el dispositivo 5050 tiene unas dimensiones de 5,0x5,0 mm y el 3528, 3,5x2,8 mm. La marca no contiene más información. Puede conocer las características técnicas solo en la documentación adjunta o confiar en la palabra del vendedor.
Opinión experta
Alexei Bartosh
Especialista en reparación y mantenimiento de equipos eléctricos y electrónica industrial.
Hazle una pregunta a un expertoAl comprar LED, asegúrese de leer la documentación adjunta: nuestros "amigos" de China tienen la costumbre de incrustar cristales de varias potencias (generalmente inferiores) en un paquete estándar. Si el vendedor no dice nada al respecto, entonces puede obtener fácilmente un LED con una potencia de, por ejemplo, 0,09 W en lugar de uno de un vatio, ¡pero las marcas y la apariencia serán las mismas!
Breves especificaciones técnicas
Aunque sus marcas digitales no contienen ninguna información sobre las características de los LED SMD, todavía existe cierta conexión entre los tamaños estándar y los parámetros de los dispositivos. Consideremos los parámetros de los tipos más comunes de semiconductores SMD emisores de luz:
Principales características técnicas de los LED SMD.
Tipo de dispositivo | Dimensiones de la caja, mm | Número de cristales | Potencia, W | Flujo luminoso*, lm | Corriente de funcionamiento, mA | Temperatura de funcionamiento, °C | Ángulo sólido, ° | color brillante |
| 3528 | 3.5x2.8 | 1 o 3 | 0,06 o 0,2 | 0.6 — 5.0* | 20 | -40 … +85 | 120 — 140 | blanco, neutro, cálido, azul, amarillo, verde, rojo, RGB |
| 5050 | 5.5x1.6 | 3 o 4 | 0,2 o 0,26 | 2 — 14* | 60 u 80 | -20 … +60 | 120 — 140 | blanco, cálido, azul, amarillo, verde, rojo, RGB, RGBW |
| 5630 | 5.6x3.0 | 1 | 0.5 | 57 | 150 | -25 … +85 | 120 | |
| 5730 | 5.7x3.0 | 1 o 2 | 0,5 o 1 | 50 o 158 | 150 o 300 | -40 … +65 | 120 | frío, blanco, neutro, cálido |
| 3014 | 3.0x1.4 | 1 | 0.12 | 9 — 11* | 30 | -40 … +85 | 120 | frío, neutro, cálido, azul, amarillo, verde, rojo, naranja |
| 2835 | 2.8x3.5 | 1 | 0,2 o 0,5 o 1 | 20 o 50 o 100 | 60 o 150 o 300 | -40 … +65 | 120 | frío, neutro, cálido |
* - depende del color del brillo del cristal
Ahora veamos cada uno de estos tipos con más detalle.
smd 3528
Este tipo de LED smd puede ser de un solo chip (blanco, neutro, cálido, azul, amarillo, verde, rojo) o de tres chips (RGB). En el primer caso, el dispositivo tiene dos terminales para la conexión, en el segundo, cuatro: uno común (cátodos) y tres ánodos. Para protegerlos del medio ambiente, los cristales se rellenan con un compuesto transparente o un compuesto con la adición de fósforo que iguala las características de color del diodo.
Aspecto del LED 3528 de uno y tres chips Como puede verse en la placa, este tipo de LED tiene un flujo luminoso relativamente bajo. Pero gracias a su pequeño tamaño, costo moderado y capacidad de iluminar en diferentes colores, incluido RGB, todavía ha encontrado una amplia aplicación en dispositivos de iluminación decorativos y de iluminación económicos.
Muy a menudo, se incluyen 3528 LED en las tiras de retroiluminación de LCD. Esta tira con LED SMD se utiliza con mayor frecuencia con fines decorativos.
Lámparas de coche y tira de LED montadas sobre 3528 smd 5050
A diferencia del 3528, el 5050 tiene exclusivamente un diseño de tres o cuatro chips (RGBW). Si el dispositivo es de un solo color, entonces los tres cristales tienen el mismo o cercano (para igualar las características del color) color de emisión de luz. Esto significa que el diodo 5050 tiene tres veces el brillo de su homólogo de un solo chip, el smd 3528. Como en el primer caso, los cristales están protegidos por un compuesto con o sin fósforo.
LED de tres chips 5050 Este es quizás el dispositivo más popular utilizado para iluminación e iluminación decorativa. Tiene una relación coste/potencia óptima y puede proporcionar cualquier color de retroiluminación (si se utiliza rgb5050), incluido el blanco de alto brillo (versión de cuatro cristales), simplemente cambiando la potencia de cada uno de los cristales.
La mayoría de las veces, estos LED están integrados en tiras decorativas de LED como:
- monocanal, donde tres cristales están conectados en paralelo y alimentados por el mismo voltaje;
- RGB y RGBW, teniendo tres y cuatro canales respectivamente.
Gracias a la potencia suficientemente alta de los diodos, incluso con su densidad de 60 unidades. por 1 metro de tira de LED se puede utilizar con éxito no sólo para iluminación decorativa, sino también para iluminación interior. Al mismo tiempo, el usuario puede cambiar la temperatura de color e incluso el color de la iluminación de forma independiente, para ello basta con instalar el controlador adecuado.
Tiras LED 5050 monocolor (izquierda), RGB y RGBW smd 5630 y 5730
El smd 5630 es un potente dispositivo de un solo chip (consulte la tabla anterior) capaz de crear un flujo luminoso de hasta 57 lúmenes. Gracias a la protección incorporada montada en dos estabilizadores, el dispositivo es capaz de soportar corrientes de pulso de hasta 400 mA e inversión de polaridad. El LED tiene 4 pines, pero sólo dos participan en el funcionamiento del cristal. Los dos restantes y el sustrato metálico se utilizan para una mejor disipación del calor. El color del brillo LED es blanco con diferentes temperaturas de color.
Apariencia y circuito interno del LED 5630. Los dispositivos 5730 pueden ser de chip único o doble. Los primeros tienen características similares al 5630, los segundos son dos veces más potentes (1 W) y son capaces de crear un flujo luminoso de hasta 158 lm.
Aspecto del LED 5730 Ambos tipos de dispositivos emiten luz blanca de diferentes temperaturas de color y pueden utilizarse para fabricar potentes tiras, lámparas y focos de LED.
Lámpara de coche a 5630 y foco de cien vatios a 5730 Un dispositivo compacto de un solo chip de potencia moderada (0,12 W) y un flujo luminoso de hasta 11 lm. Según la versión, puede emitir luz blanca de diferentes temperaturas de color, además de azul, amarilla, verde, roja y naranja. Para protegerlo del medio ambiente y corregir la temperatura del color, el cristal está recubierto con un compuesto que contiene fósforo.
LED smd 3014 El principal ámbito de aplicación de smd 3014: tiras y módulos LED para iluminación decorativa, focos y lámparas para ellos. A menudo se utiliza para fabricar lámparas para automóviles.
Lámpara de coche, de mesa y empotrable, regleta basada en diodos SMD 3014 smd 2835
LED de un solo chip de alta potencia. Disponible en tres versiones: 0,2, 0,5 y 1 W. Emite luz blanca de diferentes temperaturas de color, el tamaño del cuerpo es el mismo que el del dispositivo 3528, pero se diferencia de este último en la lente rectangular (el 3528 tiene una lente redonda).
smd 2835 (izquierda) y smd 3528 Debido a la gran popularidad de los dispositivos, se producen muchas falsificaciones en las que se instalan cristales de menor potencia. Entonces, aunque el smd 2835 chino se produce oficialmente, está equipado con un cristal de solo 0,09 W. Externamente, puede resultar imposible distinguirlo de uno de un vatio debido al fósforo añadido al compuesto, ya que es opaco y, en consecuencia, no será posible estimar a simple vista las dimensiones del cristal.