Описание светодиода 5630 SMD LED

Расшифровка

Обозначение светодиода 5630 SMD LED, на неискушенный взгляд, непонятно. Ничего сложного в этой маркировке нет, а информация, которую она несет, важна для применения прибора:

1. Цифры 5630 означают типоразмер корпуса прибора. Его габариты в плане – 5.6 х 3.0 мм, такая система принята для осветительных LED. У индикаторных элементов размеры корпуса обозначаются в дюймовых единицах.
2. SMD – аббревиатура от Surface Mounted Device, прибор для монтажа на поверхность. К этой категории относятся безвыводные радиоэлементы, для монтажа которых не нужно сверлить отверстия в плате. SMD-детали припаиваются контактными площадками к полигонам платы со стороны установки.
3. LED означает light-emitting diode. По-русски – светоизлучающий диод, светодиод (СИД, СД).

По такому же принципу обозначаются и другие светоизлучающие элементы, применяемые в светотехнике.

Внешний вид SMD-светодиода 5630

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.

Область применения

SMD LED используют везде, где нужно что-то осветить, подсветить или попросту украсить. Они стали базовым элементом в лампочках общего освещения, в индикаторных панелях и ЖК-телевизорах, в системах аварийного освещения. Самым популярным товаром, собранным на SMD светодиодах по-прежнему остаётся светодиодная лента, а также её модификации в виде линеек и модулей.

В новой вариации многоцветные ленты конструируют на группах, которые состоят из четырёх мощных светодиодов разного цвета «R+G+B+W». В сумме их светоотдача намного больше, чем у привычных светодиодов SMD 5050, а наличие независимого white LED расширяет световые оттенки.

Монтаж светодиодных лент

Монтаж светодиодной полосы 5630 проводится на теплоотводящей площади, только тогда обеспечится долговечность конструкции. Для теплоотвода можно использовать алюминиевую полосу, профиль.

Для монтажа потребуется: светодиодная полоса, адаптер, коннекторы, диммеры.

Для подключения не нужны особые навыки, его можно провести самостоятельно.

Продается лента длиной 5 метров в упаковке. Перед установкой надо извлечь полоску из упаковки и удостовериться в ее целостности.

На плате указывается мощность питания (12 В, 24 В, 36 В). Надо провести данное соответствие с источником питания. Мощность источника должна превышать мощность полосы на 25 процентов.

Место для подключения должно располагаться в доступности к подключению в сеть на 220 В.

Если проводить надо не целую ленту, то она нарезается строго по маркированным местам. Такие части соединяются коннекторными разъемами.

Площадь, на которую предполагается производить монтаж, тщательно очищается от пыли и загрязнений. Оборотная сторона полоски содержит клеевое основание, защищенное пленкой. Пленка снимается, полоса прикладывается к плоскости и прижимается.

Надо избегать перегибов ленты и повреждений токовых площадок.

Прикрепленная лента нуждается в подключении к адаптеру, при этом соблюдается полярность.

Если потребуется пайка, то стоит учесть, что температура паяльника не должна превысить 260 градусов, прикосновение должно длиться не более 10 секунд. Если пайка идет оплавлением, то применяется низкотемпературная паста.

Интересное видео по теме:

Сфера применения

Светодиоды этого семейства активно используются в офисном, домашнем и промышленном освещении уже более 5 лет. За это время появились более современные модификации, но SMD LED 5730 не становится менее популярным. Причины такого постоянства заключаются в большой мощности, малых размерах и увеличенной светоотдачи. Именно на этих представителях собирают модули из трех последовательно соединенных кристаллов с питанием 12 вольт для точечной подсветки. Такой form-фактор удобно использовать в рекламных конструкциях, при организации дополнительного освещения, зонировании помещения, тюнинге авто и т.д. Если последовательно соединить несколько десятков таких кристаллов на компактной плате, из них получатся мощные прожекторы и уличные светильники.

Сравнение интенсивности света разных светодиодов

Покупая светильники, работающие на светодиодах SMD 5730, необходимо отдавать предпочтение известным производителям, которые не экономят на охлаждающих радиаторах в конструкции. Выбирая светодиодную ленту для монтажа одновременно покупают алюминиевый профиль, что позволит эффективно отводить выделяемое кристаллами тепло.

Если вы решили самостоятельно собрать лампу на светодиодах, уделите особенное внимание охлаждающему радиатору или мощной системе охлаждения как залогу длительной и бесперебойной работы осветительного прибора

Конструкция и внешний вид

Диод 2835 СМД изготавливается на основе полимерных материалов. Внешне напоминает 3528, но значительно отличается от него по характеристикам. Главной особенностью его конструкции является полимерная основа. Она способна выдержать нагрев более двухсот градусов. При этом роль теплоотводчика выполняет система «катод-анод». Из расшифровки названия аббревиатуры (smd) следует, что подобный твердотельный источник света предназначен для поверхностной установки.

Среди других конструкционных параметров led-светильников 2835 можно отметить:

1. Корпус состоит из термопластичного материала, а линза – из светопропускающей эпоксидной основы.
2. Обширная панель по отведению вырабатываемого в ходе свечения тепла.
3. Подключение светодиодов допустимо только через резисторы или драйверы подпитки, выполняющих функцию стабилизатора.
4. При соединении контактов обязательно учитывается полярность. Катодный проводник имеет небольшой срез и меньшую длину.
5. Светоизлучающий кристалл изготавливается на основе нитрогена, галия и индия.

Конструктивное описание

LED 5630 состоит из керамического основания, на котором закреплен кристалл с излучающим p-n переходом. Эта подложка обладает достаточной теплопроводностью, чтобы обеспечить работу светодиода с внешним радиатором. Кристалл залит прозрачным компаундом, а сверху нанесен слой люминофора. При приложении прямого напряжения излучение p-n перехода инициирует свечение люминофора.

Расположение выводов прибора 5630

Существует две модификации корпуса LED 5630 – с двумя выводами и с четырьмя. Функционально различий между двумя вариантами исполнения нет. Гальванически площадки 1 и 2, 3 и 4 (в четырехвыводном варианте) равнозначны. Для обозначения цоколевки в районе катодного вывода имеется метка в виде косой выемки.

Требования к пайке диода

Диоды рекомендуется припаивать легкоплавким припоем JEDEC J-STD-020C, это связано с тем, что максимальная температура, которую кратковременно может выдерживать кристалл – 300  ̊С. При этом надо соблюдать ряд требований:

• температура жала паяльника не должна быть более 300  ̊С;
• продолжительность прикосновения жала к контактам диода не более 2–3 сек.;
• корпус впаивается в осветительный прибор один раз, повторную пайку кристалл может не выдержать;
• не передвигайте и не переворачивайте плату до тех пор, пока олово на контактах не остынет;
• не давите сильно на корпус светодиода, особенно в момент нагрева паяльником.

Приобретая осветительные приборы или отдельные светодиоды SMD 5730, просматривая datasheet, надо обращать особое внимание  на производителя. SMD 5730 удачно совместили в своей конструкции малые габариты и мощный световой поток, поэтому сейчас многие производители в корпусе SMD 5730 размещают кристаллы низкого качества; пользуясь datasheet, вы увидите характеристики от производителя Samsung

По внешнему виду различия определить практически невозможно. Надо проводить измерения параметров на соответствие заявленным характеристикам. Поэтому будьте внимательны и приобретайте изделия в торговых центрах, имеющих лицензию от производителей LG, Philips, Samsung, других западных фирм. Диоды китайских производителей дают освещение в 4–5 раз меньше, чем фирменные изделия.

Светодиоды DIP-типа

DIP (Direct In-line Package) – хорошо известный еще с ХХ века тип светодиодов. Они представляют собой колбочки из стекла или прозрачного пластика бесцветного/цветного (они выполняет роль линз, фокусируя поток света в строго определенном направлении), внутри которых располагается полупроводниковый кристалл (зеленый, красный или синий).

Кристалл размещается на катоде. С анодом он соединен тонким анодным проводом. Катодный и анодный контакты выходят за пределы линзы, образуя подобие металлических ножек. Эти «ножки» вставляются в специально подготовленные отверстия в печатной плате и припаиваются. Пространство между печатной платой и светодиодами заливается герметизирующим составом, предохраняющим контакты от попадания влаги.

Внутри линзы, как правило? располагается один светодиод.

Распространена конструкция R1G1B1 (1красный, 1 зеленый, 1 синий), где три отдельно стоящих линзы формируют один пиксель.

Также внутри колбочки размещен управляющий микрочип. Он регулирует частоту мерцания, яркость и порядок подачи тока на кристаллы. Также существует конструкция Dip 3in1 где в одной линзе размещены все три диода, но данная технология недолговечна и относится к эконом сегменту из за избыточного перегрева и меньшего срока службы.

Наименьший диаметр светодиодов DIP типа составляет 3мм. Излучаемая яркость может достигать 14 000 кд/кв.м.

Светодиоды DIP типа часто применяются в качестве индикаторов в различных устройствах (компьютеры, видеокамеры, аккумуляторные пылесосы и пр.). Они отличаются высокой яркостью и направленным световым потоком.

Благодаря высокой яркости и возможности надежно герметизировать конструкцию с DIP светодиодами, их часто используют для производства уличных светодиодных экранов. Большие габариты экстерьерных дисплеев и внушительные дистанции между экраном и наблюдателем позволяют с успехом использовать светодиоды для получения изображения, которое хорошо воспринимается человеческим глазом в условиях улицы.

С большого расстояния сами пиксели (1 пиксель – 3 светодиода красный, синий зеленый, расположенных вместе, либо один светодиод, содержащий внутри кристаллы 3-х цветов) и расстояния между ними (пиксельный шаг) сливаются, образуя четкую картинку.

Таким образом, у нас следующие преимущества DIP-светодиодов по сравнению с SMD:

• яркость;
• долговечность при работе на улице;
• потребление энергии.

Плюсы и минусы

Использование смд светодиодов в различных моделях осветительных приборов объясняется их многочисленными плюсами:

• широкая сфера применения;
• продолжительный срок службы;
• устойчивость к вибрации;
• экономное потребление электроэнергии;
• эксплуатация при низкой температуре;
• мгновенный запуск осветительного прибора.

К минусам электронных компонентов относятся:

• чувствительность к нагреву;
• высокая стоимость качественных изделий;

СМД светодиоды являются эффективными источниками основного освещения и декоративной подсветки. Разнообразие элементов позволяет подобрать оптимальный вариант по мощности, яркости и цвету.

Лазерные диоды

И напоследок еще об одном типе, который нельзя отнести ни к индикаторным, ни к осветительным LED, – лазерный диод. Собственно, светодиодом его можно считать с натяжкой, поскольку по технологии производства он не имеет ничего общего с обычными LED.

Лазерные диоды

Лазерные диоды представляют собой особым образом обработанные полупроводниковые кристаллы, которые при подаче напряжения генерируют очень узкий пучок света. При этом образцы нового поколения позволяют получить угол расхождения луча в пределах 5-10⁰. Встречаются как модели, работающие в видимом диапазоне, так и вне его (УФ и ИК).

Лазерные диоды

Широкое применение эти диоды нашли в лазерных указках, целеуказателях, DVD-приводах, оптических компьютерных мышах, линиях оптоволоконной связи.

Какая мощность 5630 SMD LED

Существует определенная путаница в понятии мощности светодиода, применяемого для освещения. Эта неразбериха вносится маркетологами. Надо разделить два понятия:

1. Потребляемая электрическая мощность. Равна произведению рабочего тока на падение напряжения на элементе. Именно эту мощность оплачивает потребитель электроэнергии, ее легко измерить. Для единичного прибора LED 5630 она равна около 0,5 Вт (произведение 150 мА на 2,8..3,6 В).
2. Эквивалентная мощность. Равна мощности лампы накаливания, выдающей равной со светодиодом световой поток. Светодиод 5630, выдающий (в зависимости от модификации) от 50 до 60 лм, заменяет обычную лампочку мощностью 10-15 Вт. Этот параметр измерить сложнее, и здесь в наличии широкое поле для маркетинговых трюков.

Следовательно, для создания источника освещения, эквивалентного 60-ваттной лампе накаливания, потребуется 4-6 LED 5630, а потреблять от системы питания они будут 2-3 Вт.

Схема включения на 12 вольт

Прямое напряжение, на которое рассчитан светодиод 5730, составляет 3 В, поэтому непосредственно включать его в 12-вольтовую цепь нельзя. Нужен балластный резистор. Он ограничит ток в цепи и погасит излишек напряжения.

Включение единичного светодиода 5730 в цепь 12 В

Рассчитывается он по такому алгоритму:

1. Вычисляется падение напряжения на резисторе – разность между напряжением питания 12 В и падением напряжения на диоде (3 В): Uрез=Uпит-Uled=9 В.
2. По закону Ома рассчитывается номинал резистора: R= Uрез/Iраб, где Iраб – рабочий ток светодиода, 150 или 300 мА в зависимости от исполнения LED. Полученное значение не всегда попадет в стандартный ряд, поэтому надо выбрать ближайшее значение.
3. Мощность резистора рассчитывается по формуле P=Uрез*Iраб. Полученное значение надо округлять в сторону ближайшего большего стандартного значения.

Включение цепочки LED 5730 в цепь 12 В

Светодиоды можно соединять в цепочку. Общее количество должно быть не более 3 – ограничение накладывает напряжение питания. Четыре и больше прибора от 12 вольт не открыть, а еще что-то должно упасть на балластном резисторе. Расчет в этом случае принципиально не отличается от вычислений при использовании одного LED, но формула напряжения на резисторе должна учитывать количество элементов:

Uрез=Uпит-N*Uled, где N=2 или 3, по количеству полупроводниковых элементов.

В расчете не учтено сопротивление светодиодов в открытом состоянии, но оно невелико, поэтому принципиально на результат не повлияет.

Результаты расчетов для всех вариантов включения светодиода 5730 в цепь постоянного напряжения 12 В собраны в таблицу.

Количество светодиодов в цепи	1	2	3
Количество кристаллов в корпусе	1	2	1	2	1	2
Сопротивление резистора, Ом	62	33	39 или 43	20	20	10
Мощность резистора, Вт	1,5	3	1	2	0,5	1

Параллельное соединение цепочек LED

Цепочки можно соединять параллельно, соблюдая два момента:

1. Мощность источника питания должна выдерживать итоговую нагрузку.
2. На каждую цепочку должен быть свой резистор. Параллельно соединять светодиоды не рекомендуется. Из-за разброса характеристик яркость свечения будет разной. При худшем варианте развития событий элементы начнут выходить из строя.

Логичный вопрос: почему не выходят из строя p-n переходы при установке двух и более кристаллов в один корпус? Ведь они тоже установлены параллельно. Ответ прост: эти элементы изготовлены в одной партии, поэтому разброс их характеристик минимален.

Требования к подключению.

Все осветительные полупроводниковые приборы, в том числе smd требуют качественного электропитания. Сила тока не должна превышать номинальное значение. Наиболее целесообразным является применение светодиодного драйвера. Иногда его называют блоком питания. Это не совсем точные термины. Наиболее верно – источник тока. В отличие от стабилизированного источника напряжения, источник тока поддерживает постоянным именно ток, выходное напряжение может отличаться. Превышение номинала питания для диода ведет к преждевременной деградации и скорому выходу из строя – перегоранию.

Кроме того, многие LED нуждаются в радиаторе для отвода тепла. Несоблюдение температурного режима также приводит к уменьшению ресурса.

Для обеспечения надежного питания требуется обеспечить качественное соединение. Прежде чем осуществлять пайку smd led на плату, желательно проверить полупроводник, так как не исключен заводской дефект.

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.

Характеристики светодиодов

Параметры устройств влияют на возможность использования их в различных сферах. К основным характеристикам изделий относятся: вольтаж, мощность, угол свечения, цветовая температура, световой поток.

Величина тока потребления

Средняя величина силы тока на кристалле составляет 0,02 А. Для чипов с несколькими кристаллами характеристика увеличивается кратно их количеству. Колебания параметра негативно сказываются на интенсивности свечения и сроке службы. Увеличение тока повышает цветовую температуру чипа, меняет оттенок свечения. Для обеспечения стабильности характеристик подключают токоограничивающие резисторы.

Светоотдача, угол свечения, мощность

Световой поток LED-матрицы отличается от света, создаваемого лампой накаливания. Он направленный, поэтому более яркий в центральной части. Обычно угол рассеивания находится в диапазоне 100-120°. Для изменения параметра применяют линзы. По мощности устройства делятся на 3 группы:

• малой мощности – до 0,5 Вт;
• средней – 0,5-3 Вт;
• большой – от 3 Вт.

Характеристика необходима при расчете блока питания. Она вычисляется по формуле – сила тока умноженная на напряжение.

Цветовая температура

Типы освещенности в зависимости от цветовой температуры света

Интенсивность излучения или цветовая температура важна для комфортного восприятия освещения человеческим глазом. Существует несколько категорий белого света:

• 2700-3500 – теплый;
• 3500-5000 – нейтральный или дневной;
• выше 5000 – холодный.

Цветовая температура указывается в Кельвинах (K), она обозначается в маркировке.

Габариты и их влияние на свойства LED-источников

Разница в освещенности и направленность угла освещения

В зависимости от типа меняется размер smd светодиодов. Яркость элементов возрастает вместе с габаритами. Площадь свечения может быть круглой или прямоугольной. Чем больше параметр, тем ярче освещение. Светопоток также зависит от количества кристаллов. В различных моделях их бывает от 1 до 4 штук. Мощность устройства зависит от размера кристалла. Характеристика указывается производителем в «mil», 1 mil=0,0254 мм. Например: чип размером 45×45 mil – мощность 1 W, 24×24 mil – 0,5 W.

Цветовой диапазон

Цвет светодиода зависит от материала полупроводника и легирующих примесей. Основные цвета: красный, синий, зеленый и желтый. Белый цвет получают путем нанесения слоя люминофора на кристалл синего свечения. Двухцветные устройства используют для индикации. Трехцветные применяют в дисплеях.

Основные выводы

Быстродействие и отличные технические характеристики светодиодных ламп сделали их самым популярным источником освещения. Правильно подобранные параметры прибора позволяют организовать эффективное освещение с наименьшими затратами электроэнергии

Выбирая лампочку, обязательно следует обратить внимание на ее мощность и светоотдачу. А чтобы прибор освещения идеально вписался в обстановку и исправно выполнял свои функции, нужно учесть цветовую температуру выбранных диодов

Предыдущая

СветодиодыКак подключить светодиод к 12 Вольтам

Следующая

СветодиодыЧто лучше ксенон или светодиодные лампы для авто