Отличие светодиода от диода

Содержание

Отличие светодиода от диода

Отличие светодиода от диода

21 июня 2015.
Категория: Лампы.

Светодиод – это разновидность диода, электронного прибора обладающего односторонней проводимостью электрического тока. Диод, или как его еще называют выпрямительный диод, обладая своими уникальными свойствами изменять электрическое сопротивление в зависимости от полярности приложенного к нему напряжения, применяют для выпрямления переменного тока. Конструкция выпрямительного диода  может строиться как на базе радиоэлектронных ламп, так и на базе полупроводниковых кристаллов.

Принцип действия светодиода

В отличие от выпрямительного диода светодиод выполняется только на базе полупроводниковых кристаллов. Принцип действия у обоих электронных приборов основан на инжекции (диффузии) электронов и дырок в области p-n перехода, то есть области контакта двух полупроводников с разным типом проводимости.

Под инжекцией подразумевается переход избыточных электронов из области n-типа в область p-типа, а также переход избыточных дырок из области p-типа в область n-типа, где существует их недостаток. В результате инжекции в обеих областях, возле границы перехода, образуются не скомпенсированные слои электронов и дырок. На стороне n-перехода слой дырок, а на стороне p-перехода слой электронов.

Эти слои образуют так называемый запирающий слой, внутреннее электрическое поле которого препятствует дальнейшей инжекции (рисунок 1).

Рисунок 1. Запирающий слой p-n перехода

Наступает определенное равновесие.

При подаче отрицательного напряжения к области кристалла с проводимостью n-типа и положительного напряжения к области кристалла с проводимостью p-типа под действием внешнего электрического поля направленного против запирающего поля открывается путь основным носителям через p-n переход. Запирающий слой становится тоньше и его сопротивление уменьшается. Происходит массовое перемещение свободных электронов из n-области в p-область и дырок из p-области в n-область. В цепи возникает электрический ток (рисунок 2).

Рисунок 2. Включение в прямом направлении

Если подать обратное напряжение, то запирающий слой становится толще и электрическое сопротивление значительно увеличивается. Электрический ток при подаче обратного напряжения практически отсутствует (рисунок 3).

Рисунок 3. Включение в обратном направлении

Нужно помнить, что допустимая величина обратного напряжения у светодиодов, при которой не происходит его пробоя, значительно ниже, чем у выпрямительных диодов. Зачастую эта величина равна максимальному значению прямого напряжения.

Поэтому, включая светодиод в электрическую цепь переменного тока, не следует забывать про амплитудное значение напряжения. Для синусоидального напряжения частотой 50 Гц его амплитудное значение в 1,41 раза больше чем действующее.

Такие включения используются редко, так как назначение светодиода все-же «светиться», а не «выпрямлять». Обычно светодиод включается на постоянное напряжение.

1. Полупроводники

При перемещении свободных электронов через p-n переход электроны и дырки излучают фотоны по причине их перехода с одного энергетического уровня на другой. Не все полупроводниковые материалы эффективно излучают свет при инжекции. Например, диоды, выполненные из кремния, германия, карбида кремния, свет практически не излучают. А диоды, выполненные из арсенида галлия или сульфида цинка, обладают наилучшими излучающими способностями.

Излучаемый свет не когерентен и лежит в узком спектре. В связи с этим у каждого светодиода свой спектр волн, со своей длиной и частотой, которые могут быть видны или не видны человеческому глазу.

В качестве примера применения светодиодов с не видимым спектром излучения, можно привести светодиоды, применяемые в пультах дистанционного управления любой современной радио-электронной аппаратуры. Для того чтобы увидеть излучение возьмите пульт дистанционного управления и любой сотовый телефон имеющий фото-видео камеру.

Переведите телефон в режим съемки видео, направьте объектив камеры на передний край пульта и нажмите на пульте любую из кнопок. При этом на экране телефона вы будете наблюдать свечение светодиода.

Спектр излучения зависит от химического состава кристалла полупроводника. Каждый спектр излучения имеет свой цвет. Поэтому светодиоды излучающие свет в видимом человеческому глазу спектре, воспринимаются разноцветными, красными, зелеными, синими.

История создания светодиодов

Свечение твердотельного диода впервые обнаружил британский экспериментатор Генри Раунд (Henry Round). В 1907 году, проводя свои исследовательские работы он случайно заметил, что вокруг точечного контакта работающего диодного детектора возникает свечение. Однако вывода о практическом применении этого явления им сделано не было.

Через несколько лет, в 1922 году, Олег Владимирович Лосев во время своих ночных радиовахт, точно также как и Генри раунд, случайно стал наблюдать за возникающим свечением кристаллического детектора. Для получения устойчивого свечения кристалла, он подавал на точечный контакт диодного детектора напряжение от гальванической батарейки и тем пропускал через него электрический  ток. Это была первая попытка найти практическое применение работы светодиода.

В 1951 году в США начались исследовательские работы по разработке «полупроводниковых лампочек», действие которых было основано на «эффекте Лосева». В 1961 году, была открыта и запатентована технология изготовления инфракрасного светодиода, авторами которой стали Роберт Байард и Гари Питтман.

Тем не менее, технология получилась перспективной и получила дальнейшее развитие.

Следующим шагом в развитии светодиодной техники явилось изобретение желтого светодиода. Бывший ученик Ника Холоньяка — Джордж Крафорд, в 1972 году вместе с изобретением желтого светодиода, увеличил в 10 раз яркость  свечения красных и красно-оранжевых светодиодов.

Практически одновременно с этими изобретениями, в начале 70-х годов, были получены светодиоды зеленого цвета. Свое применение они нашли в калькуляторах, наручных часах, электронных приборах, световых указателях и дорожных светофорах.

Значительного увеличения светового потока, до 1 люмена (Лм), красных, желтых и зеленых светодиодов смогли достичь только к 1990 году.

В 1993 году, японский инженер, работник компании Nichia, Суджи Накамура (Shuji Nakamura), смог получить первый светодиод высокой яркости который излучал синий цвет. Это изобретение стало революцией в развитии светодиодной техники, так как были получены светодиоды трех основных цветов, красного, зеленого и синего. С этого момента можно было получить свечение любого цвета, включая белого.

В 1996 году появились первые белые светодиоды. Они состояли из двух светодиодов – синего и ультрафиолетового с люминофорным покрытием.

Светодиоды белого цвета

К 2011 году были построены конструкции светодиодов белого свечения, которые обеспечивали светоотдачу до 210 Лм/Вт. Каким же образом ученые и инженеры добились таких успехов. Для этого рассмотрим известные на сегодняшний день способы получения светодиодов белого цвета.

Известно, что все цвета и оттенки складываются из трех основных цветов – красного, зеленого, синего. Белый свет не исключение. Существует четыре варианта получения излучения светодиодами белого цвета (рисунок 4).

Рисунок 4. Получение светодиодов излучающих белый свет

Первый вариант – использование в конструкции светодиода трех отдельных p-n переходов излучающих красный, зеленый и синий свет. При этом варианте для каждого p-n перехода требуется свой собственный источник питания. Регулируя напряжение на каждом p-n переходе добиваются создания белого свечения со своим оттенком (цветовой температурой).

Второй вариант – при этом варианте в конструкции светодиода используется один p-n переход синего свечения, покрытый желтым или желто-зеленым люминофором. Такой вариант применяется чаще всего, так как для работы светодиода требуется один источник питания. Однако цветовые характеристики этого светодиода уступают характеристикам светодиодов получаемых другими способами.

Третий вариант – здесь также используется один p-n переход синего свечения, но покрытый слоями люминофоров двух цветов – красного и зеленого. Конструкции светодиодов, изготавливаемые данным способом, позволяют получить лучшие цветовые характеристики.

Четвертый вариант – конструкция светодиода при этом варианте строится на основе ультрафиолетового светодиода покрываемого тремя слоями люминофоров красным, зеленым и синим. Конструкции таких светодиодов самые не экономичные, так как преобразование коротковолновых ультрафиолетовых лучей в длинноволновые видимые лучи, во всех трех слоях люминофора, сопровождается потерями энергии.

Значение светоотдачи сверхярких светодиодов белого цвета в 210 Лм/Вт пока было достигнуто только в лабораторных условиях. Максимальная же светоотдача ярких светодиодов доступных для общего применения не превышает 120 Лм/Вт. Такие светодиоды очень дороги и используются редко. Основная масса светодиодов имеет светоотдачу 60 – 95 Лм/Вт.

Светоотдача светодиода, так же как и любого другого источника света работающего под действием электрической энергии, зависит от величины проходящего через него тока. Чем больше ток, тем больше светоотдача.

Но также как и любого другого источника света, большая часть энергии в нем превращается в тепло. Нагрев светодиодов сопровождается падением их светоотдачи.

В связи с этим производители вынуждены использовать массивные металлические корпуса для охлаждения кристалла и рассеивания выделяющегося тепла в окружающую среду. Такие меры позволяют несколько повысить эффективность его использования.

Если сравнивать энергоэффективность различных источников света то выяснится, что светодиоды имея коэффициент полезного действия 40 – 45% являются самыми экономичными. К примеру, лапы накаливания имеют КПД равный 2 – 5%, люминесцентные лампы – 15 – 25%, газоразрядные лампы высокого давления – 24 – 30%.

Режим работы светодиода, когда кристалл имеет температуру близкую к комнатной, несомненно, благоприятно сказывается на его сроке службы. При таких режимах работы светодиод способен работать до 50000 часов не теряя светоотдачи.

Если ставится цель повысить светоотдачу увеличивая ток, то это само собой пагубно сказывается на его сроке службы. В первую очередь к концу срока службы значительно падает светоотдача. Падение происходит плавно и достигает 70% от начального значения.

Источник: https://1000eletric.com/otlichie-svetodioda-ot-dioda/

Разница между светодиодом и лампочкой

Отличие светодиода от диода

В 2009 году Правительство РФ запретило продажу на территории страны ламп накаливания мощностью более 100 Вт, взяв курс на повышение оборота энергоэффективных источников света. Из обломков копий, сломанных в спорах о преимуществах и недостатках LED и ламп накаливания, можно восстановить Великую Китайскую стену (которая, кстати, задержит поток малонадежных осветительных приборов). Конечному потребителю не слишком интересно, чем отличается светодиод от лампочки, – ему важнее сравнить стоимость и долговечность, приведя к разумному показателю соотношение цена/качество. Посмотрим, на что ориентироваться при выборе.

Читайте также  Радиатор охлаждения для светодиодов своими руками

статьи

Итак, под плафонами и абажурами наших люстр и торшеров прижились три типа ламп: накаливания, люминесцентная и светодиодная.

Это так называемые лампы общего назначения. Специальное предполагает применение тех же технологий в разного рода приборах для индикации или создания светового пучка. Принцип действия остается неизменным, а вот технические характеристики варьируются весьма широко.

Это, к примеру, светодиод, который устанавливается в обычную бытовую технику для индикации процессов:

Светодиод-индикатор

А это – лампа накаливания, используемая в габаритных огнях автомобилей:

Лампа накаливания для габаритных огней

Рассмотрим, как работает такое привычное и простое освещение.

Сравнение

Обычная лампочка накаливания, повсеместное распространение которой ввел указами еще Владимир Ильич, состоит в общем случае из стеклянной колбы, тела накала (преимущественно из вольфрама) и токовводов с предохранителем. При замыкании электрической цепи (включении) ток проходит через тело накала, нагревая его до определенной температуры, и оно начинает излучать видимый свет широкого спектра. Чтобы избежать окисления металла, колбу заполняют инертным газом или создают в ней вакуум.

В основе работы светодиода лежат свойства полупроводникового материала, из которого он изготовлен. Пропуская электрический ток через кристалл, мы получаем оптическое излучение узкого спектра – видимый свет определенного цвета. Для получения белого светодиода используются три кристалла, дающих красное, синее и зеленое свечение, в одном корпусе.

Самое значимое для потребителя отличие светодиода от лампочки накаливания – он всегда будет энергоэффективнее, вне зависимости от назначения и области применения. При переходе на экономичные осветительные приборы показатели не единожды измерялись, результаты публиковались, и теперь известно:

Как видим, экономия энергии значительная, и это самое главное преимущество светодиода.

Кроме того, LED-диоды выделяют мало тепла: их КПД близок к 90 %, и они преобразуют практически всю полученную энергию в световой поток. Лампа накаливания в среднем имеет КПД около 4 %, а остальное уходит в нагрев поверхности. Светодиодные лампы пожаробезопасны – температура их колб не поднимается выше 50 ℃. Альтернатива в 4 раза горячее.

В силу особенностей конструкции светодиоды – вещь довольно прочная, так что сотрясение или удар не влияет на их работу. Нить накала в обычных лампочках рвется при незначительном воздействии. Срок службы в благоприятных условиях определяется в 1000 часов, и все мы помним запасы в глубине шкафа. LED-лампы теоретически способны проработать 50 000 часов, однако производители гарантий на такой срок, конечно, не дают. Кристалл перегореть не может, но зачастую со временем деградирует, из-за чего яркость снижается.

Потребитель, который разобрался, в чем разница между светодиодом и лампочкой, в выборе сомневаться вроде бы не должен. Однако осветительные приборы с более чем столетней историей по-прежнему занимают немалую часть витрин магазинов. Преимущество в глазах многих у них одно, но решающее – цена. Стандартная лампочка с цоколем Е27 стоит около 20 рублей, тогда как светодиодная с тем же световым потоком – от 130. К тому же дешевые модели безымянных производителей часто бывают бракованными, а их технические характеристики – неточными: вместо заявленных 700 Lm вполне можно получить 500 Lm.

Есть и еще один момент: цвет светового потока от лампы накаливания всегда близок к естественному солнечному, а у LED варьируется довольно широко – от теплого к мертвенно-белому. В приборах, использующих множество светодиодов, добиться требуемого оттенка освещения может быть непросто.

Таблица

Светодиод Лампочка
Световой поток излучает полупроводниковый кристалл при прохождении через него электрического тока Световой поток излучает тело накаливания при нагреве током до определенных температур
Низкий уровень энергопотребления Высокий уровень энергопотребления (в среднем в десять раз выше светодиода)
КПД около 90 % КПД около 4 %
Температура поверхности колбы нагревается до 50 ℃ Температура поверхности колбы может достигать 200 ℃ (пожароопасны)
Длительный срок службы (теоретически до 50 000 часов), но со временем может деградировать кристалл Короткий срок службы (до 1000 часов)
Устойчивость к ударам и сотрясениям Хрупкость
Относительно высокая стоимость Низкая цена
Теплый и холодный оттенки светового потока Теплый цвет

Источник: https://thedifference.ru/chem-otlichaetsya-svetodiod-ot-lampochki/

Как отличить хороший светодиод от плохого

Отличие светодиода от диода

Многие из вас знают какие цены предлагают китайцы на светодиодные лампы для  габаритов авто. Одну и туже лампочку можно увидеть по разной цене по 100руб и по 200руб. А фирменные  габаритные лампы или просто хорошие стоят уже от 500руб.

Большинство не видит разницы, кроме как в цене. Ведь в фирменной и китайской стоят практически одинаковые светодиоды. Тут большинство и совершают главную ошибку, на самом деле яркость и срок службы могут отличаться в десятки раз.

  • 1. Размер кристалла
  • 2. Различия по мощности
  • 3. Примеры отличий
  • 4. Проводники
  • 5. Материал основания и вес
  • 6. Разброс параметров
  • 7. Как купить хорошие светодиоды
  • 8. Итоги

Размер кристалла

При близком рассмотрении вы видите темную точку под желтым люминофором, это и есть кристалла. Самой важным параметром всего диода является размер кристалла. От его размеров зависит количество люмен и сила тока, на которой он сможет работать в номинальном режиме.

Единицей измерения служит «mil», это одна тысячная дюйма, в миллиметрах 0,0254. Для удешевления стоимости , ставят лед чип поменьше и дают ток побольше. Он работает поярче, но не долго.

Мощные светодиодные матрицы COB обычно состоят из кристаллов на 1W, их количество соответствует полной мощности. Уменьшение размера,  позволяет оставить количество неизменным.

Соответствие мощности и размера:

  1. 45*45mil = 3W;
  2. 45*45mil = 1W;
  3. 30*30mil = 1W с натягом;
  4. 24*40mil= 0,75W;
  5. 24*24mil = 0,5W;
  6. около 20mil = 0,5W для SMD5730;
  7. около 8mil =0,08W для SMD

Чтобы проверить размер, приходится разбирать светодиод полностью. Убирать прозрачный поликарбонатный колпак, снимать слой желтого люминофора. Затем применяю цифровой штангенциркуль или микрометр, смотря чем удобней подлезть.

Различия по мощности

Многие из вас знают, что есть SMD3528, SMD2835 , SMD5050 , SMD5630 , SM5730 , SMD4014, SMD7014 и считают характеристики всех диодов с таким названием одинаковыми. Эти числа обозначают только размер корпуса и никак не характеризуют электрические параметры.

Мы считаем общепринятыми технические характеристики этих светодиодов, сделанными крупными всемирно известными производителями типа LG, Philips, Nichia. Они делают качественные LED и ставят хорошие  led чипы с высокой эффективностью.

Китайцы пользуются неграмотностью покупателей, которые считаю, что SMD5630 может быть только на 0,5W. В корпусе 5630 они производят диоды с самым дешевым и маломощным кристаллом на 0,1W.

Разное количество проводников 2 и 4

Сравнение на примере SMD5630

Китай LG, для дома LG, для авто
Мощность 0,1W 0,5W 0,5W
Эффективность 60-80лм/вт 110-130лм/вт 150-200лм/вт
Рабочая температура до 60° до 110° до 110°
Срок службы по L70 5 – 10 тыс.ч. 50 тыс.ч 50-100 тыс.ч

Используя эту таблицу, мы можете посчитать, как лампочка у вас окупаться во время использования. Денежку и выгоду вы умеете считать не хуже меня. При одинаковом световом потоке, светодиодная лампа на LED LG для дома будет в 2 раза экономичней, и прослужит в 5-10 раз дольше. Проще говоря, фирменная заменит как минимум 10 китайских.

Примеры отличий

Натуральное барахло, лампы для авто H4

Для светодиодных габаритов в авто еще очень важен нагрев, когда градусов добавляет галогенная лампочка ближнего света. Разница по температуре в 2 раза, даст увеличение времени эксплуатации в 10 раз. И сам ресурс выше в 10 раз. Кому хочется часто ковыряться в фарах и менять лампы, тот покупает китайские с голубым оттенком. Именно голубой оттенок показывает что стоит одноразовое барахло, это же вы можете видеть на ДХО, которые еле светят. Ставят светодиод с высокой цветовой температурой, около 7000К Кельвин, что бы как то увеличить низкую яркость. Светоотдача на 7000К выше примерно на 15% по сравнению с нейтрально белым.

Плохие светодиодные лампы кукурузы

Наглядным примером служат лампы кукурузы и светодиодные лампы для габаритов авто. Они бывают просто утыканы СМД5630 или SMD4014. Покупатель видит такую лампу на которой 44 светодиода 5630, а на хорошей фирменной их всего 10 штук. Естественно считает, во сколько раз диодов больше, тем ярче она будет. Таким образом и совершается самая главная ошибка.

Когда продажи падают, они переносят этот плохой кристалл в другой корпус, типа 4014. Затем выпускают товар, указывая «новинка 2016 года, сверхяркие светодиоды, очень мощные». Восприятие людей устроено так, что считают,  что новинка всегда бывает лучше, чем было раньше. Но это китайский лохотрон, чистый маркетинг по продаже барахла.

Проводники

..

Вторую важную роль играют тонкие проводники, которыми подключён кристалл к питанию. В хороших  они сделаны из золота и 2 штуки на каждый контакт, в сумме их должно быть 4. Для удешевления цены их  количество уменьшают до 1шт из золота. В самых дешевых ставят медный проводник, или позолоченную медь, чтобы не отличалось от золота.

Поэтому дешевый проводник работает на пределе, не имея запаса по силе тока. Особенно эта проблема проявляется в автомобильных светодиодных лампах. В бортовой сети авто могут быть скачки до 30 вольт. Качественный диод без проблем переносит скачки, работает долго. У дешевого перегорает проводник, а кристалл остаётся целым. Им даже стабилизатор тока для светодиодов плохо помогает, из-за наличия других недостатков.

RGB на 10W и 20W

Материал основания и вес

Третий по важности фактор, это материал основания, к которому крепится кристалл. Его делают из меди для качественного отвода тепла от лед чипа. В дешевом ставят алюминий, отвод тепла ухудшается. Но материалы легко отличить по весу, медь гораздо тяжелей алюминия.

Хорошие LED должны весить как указано в таблице.

1W, 3W, 5W 10W 20W, 30W, 50W, 100W
Масса 0,6 грамма 5,1  грамм 27 – 28 грамм

Размеры пластины основания для 100, 50, 30, 20 Ватт одинаковы.

Разброс параметров

При покупке нескольких светодиодов уже стоит рассматривать такой параметр, как отличие характеристик. Для низкокачественных это нормально, на полной мощности различия не видно. Определить визуально можно включив последовательно на минимальной яркости, чтобы слегка светились. Некоторые будут светится сильно, другие плохо. Разброс косвенно говорит о качестве, если большой, то долго не проработают. Они будут нагреваться по-разному, наиболее нагруженные скончаются быстрее всех.

Читайте также  Светодиод в фонарик маркировка

Как купить хорошие светодиоды

Полистав китайский базар Aliexpress, составил несколько правил покупки светодиодов:

  1. ищите заводы, а не перекупов;
  2. в описании должен быть указан размер кристалла для каждой модели LED;
  3. должна быть таблица с параметрами напряжения и тока;
  4. в идеале указывают массу led диода.

Заводов там конечно мало,  я общаюсь с производителями Chanzon и Hontey, ищите их на Aliexpress. Слабые на 1W, 3W, 5W поштучно не продают, минимум 10 штук. Начиная от мощных на  10W можно купить поштучно. Это гарантия того что вам не продадут барахло.

Итоги

Если продавец  вас всё таки обманул с мощностью или размерами кристалла, то открывайте диспут и получайте денежку обратно. Предварительно соберите доказательную базу, чтобы у администраторов не было сомнений в вашей правоте.

У меня будет небольшая просьба к читателям. Если вы прочитали статью и она была вам полезна, то покажите её своим  родственникам и друзьям из социальных сетей. С этим они рано или поздно столкнутся.

Я активно стараюсь повышать уровень знаний россиян по светодиодам. А то этим активно пользуются китайцы и недобросовестные отечественные магазины, продавая откровенное барахло по цене завышенной в 3-5 раз. Хороший результат я увижу сразу, как только снизится количество личных обращений ко мне, с просьбой рассказать про очередной китайский товар с очень низкой ценой.

Источник: http://led-obzor.ru/kak-otlichit-horoshiy-svetodiod-ot-plohogo

Что такое диод, стабилитрон, варикап, тиристор, светодиод — их типы и применение

Отличие светодиода от диода

Полупроводниковые приборы применялись в радиотехнике еще до изобретения электронных ламп. Изобретатель радио А. С. Попов использовал для обнаружения электромагнитных волн вначале когерер (стеклянную трубку с металличеокими опилками), а затем контакт стальной иглы с угольным электродом.

Это был первый полупроводниковый диод — детектор. Позже были созданы детекторы с использованием естественных и искусственных кристаллических полупроводников (галена, цинкита, халькопирита и т. д.).

Такой детектор состоял из кристалла полупроводника, впаянного в чашечку-держатель, и стальной или вольфрамовой пружинки с заостренным концом (рис. 1). Положение острия на кристалле находили опытным путем, добиваясь наибольшей громкости передачи-радиостанции.

 Рис. 1. Полупроводниковый диод — детектор.

В 1922 г. сотрудник Нижегородской радиолаборатории О. В. Лосев обнаружил замечательное явление: кристаллический детектор, оказывается, может генерировать и усиливать электрические колебания.

Это было настоящей сенсацией, но недостаточность научных познаний, отсутствие нужного экспериментального оборудования не позволили в то время глубоко исследовать суть процессов, происходящих в полупроводнике, и создать полупроводниковые приборы, способные конкурировать с электронной лампой.

Полупроводниковый диод

Полупроводниковые диоды обозначают символом, сохранившимся в общих чертах со времен первых радиоприемников (рис. 2,6).

Рис. 2. Обозначение и структура полупроводникового диода.

Вершина треугольника в этом символе указывает направление наибольшей проводимости (треугольник символизирует анод диода, а короткая черточка, перпендикулярная линиям-выводам,— его катод).

Этим же символом обозначают полупроводниковые выпрямители, состоящие, например, из нескольких последовательно, параллельно или смешанно соединенных диодов (выпрямительные столбы и т. п.).

Диодные мосты

Для питания радиоаппаратуры часто используют мостовые выпрямители. Начертание тажой схемы соединения диодов (квадрат, стороны которого образованы символами диодов) давно уже стало общепринятым, поэтому для обозначения таких выпрямителей стали иополикшать упрощенный символ — квадрат с  символом одного диода внутри (рис. 3).

Рис. 3. Обозначение диодного моста.

В зависимости от значения выпрямленного напряжения каждое плечо моста может состоять из одного, двух и более диодов. Полярность выпрямленного напряжения на схемах не указивают так как ее однозначно определяет аимвол диода внутри квадрата.

Мосты конструктивно  объединенные в одном корпусе, изображают отдельно показивая принадлежность к одному изделию в позиционном обозначены. Рядом с позиционным обозначением диодов, как и всех других полупроводниковых приборов, как правило, указывают их тип.

На основе символа диода построены условные обозначения полупроводниковых диодов с особыми свойствами. Для получения нужного символа используют специальные знаки, изВбражаемые либо на самом базовом символе, либо в непосредственной близости от него, а чтобы акцентировать внимание на некоторых из них, базовый символ помещают в круг — условное обозначение корпуса полупроводникового прибора.

Туннельные диоды

Знаком, напоминающим прямую скобку, обозначают катод туннельных диодов, (рис. 4,а). Их изготовляют из полупроводниковых материалов с очень большим содержанием примеси, в результате чего полупроводник превращается в полуметалл. Благодаря необычной форме вольт-амперной характеристики (на ней имеется участок отрицательного сопротивления) туннельные диоды используют для усиления и генерирования электрических сигналов и в переключающих устройствах. Важным достоинством этих диодов является то, что они могут работать на очень высоких частотах.

 Рис. 4. Тунельный диод и его обозначение.

Разновидность туннельных диодов — обращенные диоды, у которых при малом напряжении на р-п переходе проводимость в обратном направлении больше, чем в прямом.

Используют такие диоды в обратном включении. В условном обозначении обращенного диода черточку-катод изображают с двумя штрихами, касающимися ее своей'серединой (рис. 4,6).

Стабилитроны

Прочное место в источниках питания, особенно низковольтных, завоевали полупроводниковые стабилитроны, работающие также на обратной ветви вольт-амперной характеристики.

Это плоскостные кремниевые диоды, изготовленные по особой технологии. При включении их в обратном направлении и определенном напряжении -на переходе последний «пробивается», и в дальнейшем, несмотря на увеличение тока через- переход напряжение на нем остался почти неизменным.

Рис. 5. Стабилитрон и его обозначение на схемах.

Благодари этому свойству стабилитроны широко применяют в качестве самостоятельных стабилизирующих элементов, а также источников образцовых напряжений в стабилизаторах на транзисторах.

Для получения малых образцовых напряжений стабилитроны включают в прямом направлении, при этом напряжение стабилизации одного стабилитрона равно 0,7… 0,8 В. Такие же результаты получаются при включении в прямом направлении обычных кремниевых диодов.

Для стабилизации низких напряжений разработаны и широко применяются специальные полупроводниковые диоды — стабисторы. Отличие их от стабилитронов в том, что они работают на прямой ветви вольт-амперной характеристики, т. е. при включении в прямом (проводящем) направлении.

Чтобы показать на схеме стабилитрон, черточку-катод базового символа дополняют коротким штрихом, направленным в сторону символа анода (рис. 5,а). Следует отметить, что расположение штриха относительно символа анода должно быть неизменным независимо от положения условного обозначения стабилитрона на схеме.

Это в полной мере относится и к символу двух-анодного (двустороннего) стабилитрона (рис. 5,6), который можно включать в электрическую цепь в любом направлении (по сути, это два встречно включенных одинаковых стабилитрона).

Варикапы

Электронно-дырочный переход, к которому приложено обратное напряжение, обладает свойствами конденсатора. При этом роль диэлектрика играет сам р-п переход, в котором свободных носителей зарядов мало, а роль обкладок — прилежащие слои полупроводника с электрическими зарядами разного -знака — электронами и дырками. Изменяя напряжение, приложенное к р-п переходу, можно изменять его толщину, а следовательно, и емкость между слоями полупроводника.

Рис. 6. Варикапы и их обозначение на принципиальных схемах.

Это явление использовано в специальных полупроводниковых приборах — варикапах [от английских слов vari(able) — переменный и cap(acitor) — конденсатор]. Варикапы широко применяют для настройки колебательных контуров, в устройствах автоматической подстройки частоты, а также в качестве частотных модуляторов в различных генераторах.

Условное графическое обозначение варикапа (см. рис. 6,а), наглядно отражает их суть: дне параллельные черточки воспринимаются как символ конденсаторе. Кик и конденсаторы переменной емкости, варикапы часто изготовляют и виде блоков (их называют матрицами) с общим катодом и раздельными анодами. Для примера на рис. 6,6 показано обозначение матрицы из двух варикапов, а на рис. 6,в — из трех.

Тиристоры

На основе базового символа диода построены и условные обозначения тиристоров (от греческого thyra — дверь и английского (resi)stor — резистор). Это диоды, представляющие собой чередующиеся слои кремния с электропроводностью типов р и п. Таких слоев в тиристоре четыре, т. е. он имеет три р-п перехода (структура р-п-р-п).

Тиристоры нашли широкое применение в различных регуляторах переменного напряжения, в релаксационных генераторах, коммутирующих устройствах и т. д.

Рис. 7. Тиристор и его обозначение на принципиальных схемах.

Тиристоры с выводами только от крайних слоев структуры называют динисторимн и обозначают символом диода, перечеркнутым отрезком линии, паралельной черточке-катоду (рис 7,а). Такой же прием использован и при построении обозначения симметричного динистора (рис.  7, б), проводящего ток (после включения) в обоих направлениях.

Тиристоры с дополнительным (третьим) выводом (от одного из внутрених слоен структуры) называют тринисторами. Управление по катоду в обозначении этих приборов показывают ломаной линией, присоединенной к символу катода (рис. 7,в), по аноду — линией, продолжающей одну из сторон треугольника, символизирующего анод (рис. 7,г).

Условное обозначение симметричного (двунаправленного) трииистора получают из символа симметричного динистора добавлением третьего вывода (рис. 7,(5).

Фотодиоды

Основной частью фотодиода является переход, работающий при обратном смещении. В его корпусе имеется окошко, через которое освещается кристалл полупроводника. В отсутствие света ток через р-п переход очень мал — не превышает обратного тока обычного диода.

Рис. 8. Фотодиоды и их изображение на схемах.

При освещении кристалла обратное сопротивление перехода резко падает, ток через него растет. Чтобы показать такой полупроводниковый диод на схеме, базовый символ диода помещают в кружок, а рядом с ним (слева сверху, независимо от положения символа) изображают знак фотоэлектрического эффекта — две наклонные параллельные стрелки, направленные в сторону символа (рис. 8,а).

Подобным образом нетрудно построить и условнбе обозначение любого другого полупроводникового прибора, изменяющего свои свойства под действием оптического излучения. В качестве примера на рис. 8,6 показано обозначение фотодинистора.

Светодиоды и светодиодные индикаторы

Полупроводниковые диоды, излучающие свет при прохождении тока через р-n переход, называют светодио-дами. Включают такие диоды в прямом направлении. Условное графическое обозначение светодиода похоже на символ фотодиода и отличается от него тем, что стрелки, обозначающие оптическое излучение, помещены справа от кружка и направлены в противоположную сторону (рис. 9).

 Рис. 9. Светодиоды и их изображение на схемах.

Для отображения цифр, букв и других знаков в низковольтной аппаратуре часто применяют светодиодные знаковые индикаторы, представляющие собой наборы светоизлучающих кристаллов, расположенных определенным образом и залитых прозрачной пластмассой.

Условных обозначений для подобных изделий стандарты ЕСКД не предусматривают, но на практике часто используют символы, подобные показанному на рис. 10 (символ семисегментного индикатора для отображения цифр и запятой).

Рис. 10. Обозначение светодиодных сегментных индикаторов.

Как видно, такое графическое обозначение наглядно отражает реальное расположение светоизлучающих 'элементов (сегментов) в индикаторе, хотя и не лишено недостатка: оно не несет информации о полярности включения выводов индикатора в электрическую цепь (индикаторы выпускают как с общим для всех сегментов выводом анода, так и с общим выводом катода).

Читайте также  Типы светодиодов в лентах

Однако особых затруднений это обычно не вызывает, поскольку подключение общего вывода индикатора (как, впрочем, и микросхем) оговаривают на схеме.

Оптроны

Светоизлучающие кристаллы широко используют в оптронах — специальных приборах, применяемых для связи отдельных частей электронных устройств в тех случаях, когда необходима их гальваническая развязка. На схемах оптроны изображают, как показано на рис. 11.

Оптическую связь излучателя света (светодиода) с фотоприемником показывают двумя параллельными стрелками, перпендикулярными линиям-выводам оптрона. Фотоприемником    в оптроне могут быть не только фотодиод (рис. 11,а), но и фоторезистор (рис. 11,6), фотодинистор (рис. 11,в) и т. д. Взаимная ориентация символов излучателя и фотоприемника не регламентируется.

Рис. 11. Обозначение оптопар (оптронов).

При необходимости составные части оптрона допускается изображать раздельно, но в этом случае знак оптической связи следует заменить знаками оптического излучения и фотоэффекта, а принадлежность частей к оптрону показать в позиционном обозначении (рис. 11,г).

Литература: В.В. Фролов, Язык радиосхем, Москва, 1998.

Источник: http://radiostorage.net/339-chto-takoe-diod-stabilitron-varikap-tiristor-svetodiod-ih-tipy-i-primenenie.html

Отличие светодиодов 3528 и 2835

Отличие светодиода от диода

SMD 2835 и 3528 имеют разные характеристики, хоть и кажутся если не одинаковыми, то очень похожими чипами. На деле они представляют собой два совершенно разных вида светодиодов.

Surface Mounted Device (сокращенно SMD) переводится с английского языка как «устройство поверхностного монтажа», размер которого обозначается соседним числом. У СМД 2835 ширина составляет 2,8 мм, а длина достигает 3,5 мм. У СМД 3528 — 3,5 и 2,8 мм соответственно.

Хотя SMD 3528 производители обычно называют классическим светодиодом, чуть ли не все современные потребители считают его устаревшим и малоэффективным. Зато радует цена готовых изделий на базе SMD 3528. Лампы, ленты, светильники с таким светодиодом в основе используются обычно для точечного освещения.

Показатели эффективности SMD 2835 в разы превосходят предшественника. Модель считается гораздо более технологичной. Приборы, которые комплектуются SMD 2835, удачно дополняют домашний и офисный интерьер. Они применяются на больших открытых пространствах (например, для подсветки ландшафтных инсталляций, фасадов зданий или даже целых улиц) и составляют достойную конкуренцию неоновым вывескам и галогеновым фонарям, которые постепенно уходят в прошлое из-за своей неэкономичности.

Удобный форм-фактор позволяет компоновать диод SMD 2835 с источниками питания в герметичных корпусах, за счет чего некоторые конструкции могут работать в воде. Это особенно оценят те, кто ищет вариант для оформления пруда, аквариума, бассейна.

Иногда светодиоды SMD 2835 выпускают в дискретном виде или встраивают в печатные платы. Как видно из примеров, область применения SMD 2835 намного шире, чем у SMD 3528. На картинке показано, чем отличаются светодиоды 2835, 3528, 5050 и 5630.

Если Вы дочитали статью до этого абзаца, значит пришло время сделать Вам приятный презент: промокод на скидку 10%!

 Введите кодовое слово «Bpearl» в корзине при оформлении заказа и получите:

выгоду  — 10%, доставку по СПб  — бесплатно ,  и самый короткий срок исполнения заказа !

Характеристики

Основные показатели SMD 2835 и SMD 3528 вы найдете в таблице ниже.

Разница заметна даже невооруженным глазом.

Производителям удалось повысить показатели светового потока, номинальной мощности и светоотдачи люменов на 1 Вт у СМД 2835 несколькими путями:

  1. увеличился размер кристалла и излучающей площадки;.
  2. улучшился корпус изделия (за основу взят материал с большей теплопроводностью) и уменьшилась его высота;.
  3. практически всю излучающую поверхность начали покрывать слоем люминофора;.
  4. совокупность действий позволила вдобавок удлинить срок службы светодиода. .

Качественного рассеивания света у SMD 2835 достигли благодаря углу излучения в 120º.

Уровень яркости в крайней зоне — 50% и больше

Разновидности светодиодов

Как отличить SMD 2835 от SMD 3528? Светодиоды принято разделять по разным факторам:

  1. оттенкам цветовой температуры — теплым, нейтральным, холодным;
  2. цветовому диапазону.

Диоды могут быть одно-, двух- и многоцветными. Для последних используют RGB-сборку. От цвета SMD диода напрямую зависит цена. Самыми недорогими считаются одноцветные, за ними следуют двухцветные. Многоцветные среди этой тройки выходят по дороговизне на первое место, так как требуют существенных финансовых вложений на этапе изготовления:

  1. мощности;
  2. яркости;
  3. способу установки SMD диода.

Люди делают выбор в пользу определенных моделей, исходя из личных предпочтений или конкретных потребностей.

Если речь идет о покупке светодиодной ленты, можно сравнивать изделия по количеству диодов в 1 м. Обычно их бывает 60 либо 120.

Итоги

В статье представлена наиболее актуальная информация для покупателя, который планирует приобрести осветительный прибор, но не знает, какая модель лучше. 3528 или 2835 — разница действительно есть. Из текста и таблиц видно, что у обоих светодиодов имеются сильные и слабые стороны.

Если вам нужен бюджетный вариант для декоративной подсветки, оптимально подойдет SMD 3528. Диод отлично справится с задачей и не пробьет дыру в бюджете.

Если же подыскиваете более мощное и эффективное световое оборудование, стоит присмотреться к SMD 2835 — диоду, который считается одним из самых технологичных на рынке. Показатели превосходят в несколько раз те, которые демонстрируют предыдущие версии. А это значит, что техника обещает служить вам исправно и долго, а главное, дарить равномерный, яркий свет без навязчивого мерцания.

Остались вопросы? Всегда можно обратиться к консультантам и получить компетентные ответы, а заодно оформить розничный/оптовый заказ светодиодной продукции.

Итак, Вы дочитали статью до конца, значит точно можете воспользоваться приятным презентом: промокод на скидку 10%!

 Введите кодовое слово «Bpearl» в корзине при оформлении заказа и получите:

выгоду  — 10%, доставку по СПб  — бесплатно ,  и самый короткий срок исполнения заказа !

Источник: https://novolampa.ru/baza-znaniy/otlichie-svetodiodov-3528-i-2835/

В чем разница между светодиодами dip и smd?

Отличие светодиода от диода

Большинство светодиодных экранов работают на двух типах нанесения диодов на плату DIP и SMD. Принцип работы их совершено одинаковый: электрический ток, проходящий через полупроводниковые кристаллы в прямом направлении, вызывает их свечение (явление электролюминесценции). Различается лишь конструктивная особенность крепления этих светодиодов.

Основные преимущества диодов в сравнении с иными источниками искусственного светового излучения:

  • светодиоды излучают свет определенных длин волн, цвет излучения зависит от химической формулы кристалла;
  • светодиоды выделяют сравнимо мало тепла, устройства, работающие на полупроводниковых кристаллах, не нуждаются в мощных охлаждающих установках;
  • светодиоды не содержат ртути и иных опасных соединений, они безопасны и экологичны.

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.

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.

Светодиоды SMD-типа

Иную конструкцию имеют светодиоды SMD-типа. Кристалл закреплен на подложке, отводящей тепло, в нее же вмонтированы контакты. С анодом полупроводниковый кристалл соединен анодным проводом. Внутри также есть управляющий чип. Сверху установлена овальная или сферическая линза из стекла или прозрачного пластика.

В отличие от DIP-светодиодов, SMD не имеют «ножек», и припаиваются либо приклеиваются специальным клеем непосредственно на печатную плату.

Также существует технология нанесения кристаллов без корпуса непосредственно на проводящую подложку. Сверху кристаллы покрывают защитным слоем, который выбирают в зависимости от назначения (светильники, гибкие экраны и пр.)

Яркость светодиодов данного типа не превышает 8000 кд/кв.м. Основная масса кристаллов излучает порядка 6000-7000 кд/кв.м.

Миниатюрные размеры делают светодиоды SMD-типа более подходящими для изготовления как интерьерных , так и уличных экранов с высоким разрешением. Конструктивная особенность позволяет располагать их достаточно близко друг к другу, обеспечивая высокое разрешение вплоть до шага пикселя 0,6 мм.

Хотя SMD-технология считается традиционной для интерьерных экранов, современные средства герметизации и защиты корпусов LED-дисплеев позволяют создавать уличные экраны со светодиодами данного типа.

Светодиодный экран для низкой температуры должен иметь специальные элементы защиты.

Что необходимо учитывать при покупке светодиодного экрана? Подробные советы и рекомендации есть в нашей статье.

Из какого материала могут быть изготовлены каркасы для LED-экранов? Ответ на этот вопрос вы узнаете здесь.

Сравнительная характеристика светодиодов DIP и SMD

Отличия можно увидеть в наглядной таблице:

Отличия DIP SMD
Способ крепления на печатную плату припой контактов (ножек) к плате интеграция непосредственно на плату
Размер, мм диаметр от 3 от 0,6 х 0,3
Яркость излучения, Кд/кв.м. (Нит) 6000 – 14000 до 7 500
Угол рассеивания света линзой, в градусах 80 120
Тип экрана, в котором используется светодиод уличный интерьерный/уличный
Минимальный шаг пикселя в светодиодном экране для светодиода, мм 6,67 0,6
Широтно-импульсная регулировка яркости возможна возможна
Время бесперебойной работы, час до 150 000 до 150 000

Источник: https://svetodiodnyiekran.ru/poleznaya-informatsiya/raznica-mezhdu-svetodiodami-dip-i-smd.html