LED-id on muutumas üha populaarsemaks lahenduseks ja seda erinevates valdkondades. Neid saab kasutada dekoratiivtoodetena või ruumide valgustamiseks, aga ka erinevate hoonete väliste alade valgustamiseks. LED-e tarnitakse turule üsna laias valikus modifikatsioonides. Samas pakuvad vastavate toodete arendajad perioodiliselt uudseid lahendusi, mis on tulevikus võimelised moodustama uusi turunišše. Millised on tänapäeval kõige levinumad LED-i tüübid? Milleks neid kasutada saab?
Mis on LED-id?
Enne levinumate LED-tüüpide käsitlemist uurime üldist teavet vastavate seadmete kohta. LED on pooljuht, mis on võimeline muutma elektrivoolu valguseks. Samal ajal koosneb pooljuhtkristall, mis on selle põhikomponent, mitmest kihist, mida iseloomustab 2 tüüpi juhtivus. Nimelt - auk ja elektron.
Esimest tüüpi juhtivus hõlmab elektroni üleminekut ühelt aatomilt teisele, millel on vaba ruumi. Esimesele aatomile tuleb omakorda teine elektron, eelmisele -veel üks jne. See mehhanism toimib tänu aatomitevahelistele kovalentsetele sidemetele. Samas nad ei liigu. Tegelikult liigub positiivne laeng, mida füüsikud tinglikult nimetavad auguks. Sel juhul eraldub valgus, kui elektron liigub aukudesse.
Oma struktuuri poolest sarnaneb LED üldiselt alaldidioodiga. See tähendab, et sellel on 2 väljundit - anood ja katood. See funktsioon määrab kindlaks polaarsuse jälgimise vajaduse LED-i ühendamisel elektrivooluallikaga.
Vastavad tooted on üldiselt ette nähtud 20 milliamprise alalisvoolu jaoks. Põhimõtteliselt saab seda väärtust vähendada, kuid sel juhul võib värv muutuda ja LED-i heledus väheneda. Omakorda ei ole soovitav vastavat parameetrit suurendada. Kui vool ületab optimaalset väärtust, siis selle vähendamiseks vajaliku tasemeni kasutatakse piiravat takistit.
Valgusdioodide paigaldamisel tuleb meeles pidada mitmeid asju. Selle määrab nende sisemine struktuur, esitusvorm. Mõnel juhul võib osutuda vajalikuks kasutada LED-ide ja muude elektrooniliste komponentide stabilisaatorit, et tagada selle seadme töökindlus, millesse kõnealune toode on paigaldatud.
Sõltuv alt LED-i pooljuhtide koostisest võib see olla punane, kollane, roheline või sinine. Näiteks kui vastava elektroonikakomponendi struktuur sisaldab galliumnitriidi, siis LED helendabsinine. Tegelikult võib üks kriteerium, mille alusel teatud tüüpi LED-e eristada, olla nende värv.
Rakendus
Esimesed turul olevad LED-id toodeti metallkorpustes. Tasapisi hakati seda asendama plastikuga. Samal ajal valitakse see tavaliselt värviliselt, võttes arvesse LED-i hõõgumise värvi. Siiski on üsna levinud ka läbipaistvad plastikümbrised.
Vaatatavaid elektroonikaseadmeid kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades. See on tingitud asjaolust, et peaaegu igat tüüpi LED-e iseloomustavad järgmised tunnused:
- energiatõhusus;
- pikk kasutusiga;
- võimalus määrata sära värvi, samuti reguleerida selle võimsust;
- turvalisus;
- jätkusuutlik.
Kui me räägime energiatõhususest, siis sama valgusvõimsusega LED-idel võib olla oluliselt väiksem võimsus kui tavalistel lampidel. LED-i väiksem võimsus vähendab hoone elektrisüsteemi üldist koormust. Seadmete kasutusiga võib olla mitukümmend korda pikem kui tavalistel lampidel. Samas ei pruugi LED-id funktsioonide poolest neile sugugi alla jääda.
Kuna selliste toodete järele tekib massiline nõudlus ja ka nende hind langeb, kasutatakse LED-e üha enam samadel eesmärkidel kui tavalisi lampe. Vastavate lahenduste paigaldamisel pole raskusi võrreldes traditsiooniliste valgustitega. Oluline on ainult selles veendudaspetsiaalne LED ruumi elektrivõrku paigaldamiseks. Selleks võib olla vajalik selle peamised parameetrid eelnev alt kindlaks teha – enne LED-ide ostmist.
Milliseid muid eeliseid võiks kõnealustel lahendustel olla?
Niisiis võib märkida, et LED-i värvitemperatuur võib olla peaaegu igasugune – ka ül altoodud värvide kombinatsioon. Lisaks saab seadmeid täiendada erinevate valgusfiltritega, mis võivad oluliselt laiendada LED-ide ulatust vajaliku värvitemperatuuri valiku osas.
Kõnealuste seadmete teine eelis on võime juhtida helendust. See valik sobib hästi nende kõrge energiatõhususega. LED-i võimsust saab reguleerida automaatselt – lähtudes valgusseadmete tegelikest kasutustingimustest. Ja see praktiliselt ei mõjuta nende kasutusiga.
LED-id on keskkonnasõbralikud, kuna ei eralda inimesele kahjulikku kiirgust. See omadus avardab taas kõnealuste seadmete kasutusvõimalusi.
Klassifikatsioon: indikaator- ja valguslahendused
Eksperdid tuvastavad 2 peamist LED-kategooriat – indikaator ja valgustus. Esimesed on mõeldud peamiselt dekoratiivse valgusefekti loomiseks ja neid kasutatakse hoone, ruumi või sõiduki kaunistamise elemendina. Või teksti kujundamise tööriistana – näiteks reklaambänneril.
Seal on omakorda valgustus-LED-id. Need on loodud suurendamavalgustuse heledus ruumis või teatud territooriumi piirkonnas - näiteks kui arvestada autode LED-e. Vastav lahendustüüp on alternatiiv tavaliste lampide kasutamisele ja paljudel juhtudel kasulikum energiatõhususe ja keskkonnasõbralikkuse seisukoh alt.
Esitustüübid
Aga tagasi LED-ide klassifikatsiooni juurde. Saate määratleda nende ühte või teise kategooriasse määramise kõige laiema valiku põhjuseid. Ekspertide seas levinud lähenemisviis hõlmab järgmiste peamiste LED-tüüpide valimist:
- DIP;
- Spider LED;
- SMD;
- COB;
- kiud;
- Hõõgniit.
Vaatleme neid lähem alt.
Mis on DIP LED-ide eripära?
Kui uurida täpsem alt, kuidas seda tüüpi LED-id turule ilmusid, siis DIP-klassi seadmete arvele võib lugeda esimesi, mida hulgi müüma hakati. Need lahendused on kristallid, mis on paigutatud optiliste komponentidega pakkidesse, eelkõige valgusvihu tekitavasse läätse.
Võib märkida, et vaatamata selle üldisele levimusele kasutatakse kõnealust LED-kategooriat kõrgtehnoloogia valdkonnas harva. Kõige sagedamini kasutatakse neid lahendusi valgusreklaami, lintide, valgustite, kaunistuste komponentidena.
DIP LED-id kuuluvad indikaatorite kategooriasse. Neil on teine nimi - DIL. Need on paigaldatud tahvlile, millele peate esm alt tegemaaugud. Võib märkida, et vaadeldavas kategoorias võib eristada erinevat tüüpi LED-e, mis erinevad pirni läbimõõdu, värvi ja valmistamismaterjali poolest. Sel juhul saab vastavaid parameetreid esindada kõige laiemas vahemikus. Vaadeldavad lahendused on silindrikujulised. Vastavate LED-ide hulgas on nii ühevärvilisi kui ka mitmevärvilisi seadmeid.
Spider LED
Seda tüüpi LED on üldiselt väga sarnane eelmiste seadmetega. Kuid neil on kaks korda rohkem kontakte - 4. Kui DIP LED-idel on 2. See, et esitatud tüüpi lahendustel on rohkem väljundeid, optimeerib soojuse hajumist ja suurendab vastavate komponentide töökindlust. Praktikas kasutatakse neid erinevates valdkondades, eriti autode valgusdioodidena.
SMD tüüpi LED-id
Need lahendused on toodetud pindpaigalduse kontseptsiooni kasutades. See tähendab, et need on LED-id, mis paigaldatakse mis tahes pinnale, samas kui muid lahendusi saab paigaldada läbipaigutusega.
Seda tüüpi LED-ide mõõtmed võivad olla oluliselt väiksemad kui alternatiivsetel lahendustel ja ka nendel konstruktsioonidel, millele need on paigaldatud. Jällegi, sel juhul on õigustatud rääkida optimaalsemast soojuse hajumisest. SMD tüüpi LED-ide kasutamine võimaldab paljudel juhtudel laiendada valgustuslahenduste varieeruvust.
SMD-LED-id kuuluvad valgustuse kategooriasse. On piisav alt iseloomustatudkeeruline struktuur. Niisiis koosneb LED ise metallist substraadist. Sellele on kinnitatud kristall, mis joodetakse otse põhimiku korpuse kontaktidele. Kristalli kohale asetatakse lääts. Sellisel juhul saab ühele substraadile paigaldada 1-3 LED-i. SMD sisaldab levinumaid ülierksaid LED-e, nagu 3528. Nende lahenduste nõudlus on suur.
COB-tüüpi LED-id
Järgmine populaarne LED-tüüp on COB. Selle valmistamisel kasutatakse tehnoloogiat, mis hõlmab kristalli paigaldamist otse plaadile. Sellel lahendusel on palju eeliseid:
- ühenduse kaitse oksüdatsiooni eest;
- väikesed disainimõõtmed;
- soojuse hajumise efektiivsus;
- LED-i paigalduse kulude vähendamine – eelkõige võrreldes SMD tüüpi seadmetega.
Kui arvestada ül altoodud LED-tüüpe, võib märkida, et COB-brändi lahendusi võib omistada kõige uuenduslikumatele. Esimest korda rakendasid Jaapani insenerid seda tehnoloogiat 2000. aastate lõpus. Nüüd koguvad seda tüüpi LED-id jätkuv alt populaarsust.
Ekspertide hinnangul võivad kaalutletud lahendused saada isegi turul kõige nõutumaks, eriti kui räägime kommertssegmendist, koduvalgustuse sfäärist. Väärib märkimist, et on valdkondi, kus COB LED-ide kasutamine võib olla keeruline. Nende hulgas on professionaalse valgustuse tootminevarustus. Fakt on see, et kõnealused LED-id ei ole väga optimaalsed, et kohanduda valgustuse korraldusega, millel on väljakujunenud valgustugevuse kõver. Sellistel juhtudel võivad SMD tüüpi seadmed olla sobivamad.
Kirjeldatud dioodid on valgustusdioodid. Ekspertide sõnul saab neid valgusvoo omaduste põhjal omistada parimatele. Need on turul saadaval erinevates värvides nagu punane, roheline, sinine ja ka valge. Nende mudelite valgusvoo hajumise nurk on 40–120 kraadi.
Ühele substraadile saab paigaldada rohkem kui 9 COB LED-i. Need on kaetud fosforiga, mille tulemusena omandavad nad suure heleduse. Võib märkida, et nende lahenduste valgusvoog on suurem kui SMD tüüpi seadmetel. Seega, kui arvestada, millist tüüpi LED-id on paremad, siis vastav alt määratud kriteeriumile võib COB-klassi lahendusel olla eelis.
COB tüüpi LED-e kasutatakse ka autotööstuses. Neid saab kasutada esi-, tagatulede, suunatulede komponendina. Peaasi on ostetud seadmete korrektne paigaldamine. Selleks on mõttekas pöörduda kogenud spetsialistide poole.
Fiiber LED-id
Fiber LED-id on uuenduslikud. Need ilmusid turule hiljuti, 2015. aastal. Kaalutud lahendused töötasid välja Lõuna-Korea insenerid.
Seda tüüpi LED-e saate kasutada rõivaste tootmisel. See tähendab, et neist on täiesti võimalik õmmelda särk või T-särk, mis võib helendama. Rõivaste tootmineFiber LED hõlmab ka mitmesuguste polümeeride ja alumiiniumiühendite kasutamist.
LED-hõõgniit
Teine näide uuenduslikest LED-idest on hõõgniidi tüüpi lahendused. Nende peamine eelis on kõrge energiatõhusus. Sama võimsusega, näiteks LED-idega nagu COB, võivad hõõgniidilahendused pakkuda kõrgemat valgustustaset.
Seda uuenduslikku toodet kasutatakse kõige sagedamini valgustuslampide valmistamisel. Vastavate LED-ide tootmisel on tähelepanuväärsete omaduste hulgas ka paigaldamine otse klaasist aluspinnale. See lähenemine võimaldab hajutada LED-i kiirgavat valgust 360 kraadi.
Kuidas valida parim valik?
Kuidas määrata konkreetse disaini jaoks optimaalset LED-i tüüpi? Selles küsimuses saab juhinduda paljudest kriteeriumidest. Põhimõtteliselt on täiesti õigustatud määrata LED-i ulatus selle klassifikatsiooni alusel vastav alt ülalpool käsitletud omadustele. Uurime sobivate elektrooniliste komponentide valimise eripära, võttes arvesse seadmete omadusi:
- DIP;
- SMD;
- COB.
LED-ide valimine: DIP-lahenduste omadused
Nagu eespool märkisime, on DIP-LED-id üks esimesi tooteid, mis turule jõudsid. Seega on nendega seotud üsna vanad, kuid endiselt nõudlikud tehnoloogiad. Nende peamineeelised - paigaldamise lihtsus, vormi mugavus, madal energiatarve, madal küte, samuti üsna kõrge kaitse välismõjude eest.
Enam levinud LED-id on saadaval läbimõõduga 3 ja 5 mm. Kui võrrelda LED-e tüübi järgi, võime järeldada, et vaadeldavad lahendused on rakenduse jaoks kõige optimaalsemad:
- autode tuunimisesemetena;
- dekoratiivkomponentidena;
- väikese võimsusega laternate osana - kodus valmistatud laternate valikuna.
Vaatatavatel LED-idel on suhteliselt madal hind ja kättesaadavus turul. Võib märkida, et kõige levinumate modifikatsioonide hulgas on 12-voldised LED-id. Neid võib leida erinevatest veebikataloogidest, aga ka laias valikus spetsialiseeritud kauplustes. Tegelikult on iga 12-voldise LED-i jaoks turul üsna suur nõudlus.
LED-ide valimine: SMD-lahenduste omadused
Välimuselt vastav lahendustüüp erineb teistest põhimõtteliselt selle poolest, et neil on lame kuju. Nende elektrooniliste komponentide paigaldamine toimub ilma jalgu kasutamata. SMD-tüüpi LED-ide vool antakse klemmidele, mis asuvad nende tagaküljel.
Seega toimub nende seadmete paigaldamine auke kasutamata. LED-ide paigutust saab teha väga kompaktselt. Selle tulemusena võib väheneda ka struktuur, millel vastavad seadmed asuvad.
Põhimeetodidkõnealuste seadmete rakendused - sama automaathäälestus, erinevat tüüpi sisevalgustus. Nende valikute kõige olulisemate eeliste hulgas on kõrge heledus, valgusvõimsus. Koos nende väikese suurusega pakuvad need lahendused alternatiivsete tootemudelite ees olulisi eeliseid.
Tänapäeval on turul üks levinumaid LED 3528 tüüp. Neid tooteid kasutatakse laialdaselt LED-ribade tootmisel. Vastavate toodete disain võimaldab valmistada kolmevärvilisi LED-e – punase, sinise ja rohelise helendusvärviga. 3528 lahenduste põhjal toodetakse palju muid elektroonikakomponente, näiteks SMD 5050 tüüpi LED.
Kõnealuseid tooteid iseloomustab ka taskukohasus. Tavaliselt pakutakse neid turul laias valikus.
LED-ide valimine: COB-lahenduste omadused
Esiteks tasub tähele panna, et märkimisväärne osa vastavat tüüpi LED-idest on väga võimsa disainiga. Nende iseloomulik tunnus on valguse kiire hajumine tänu kristallide paigutamisele pinnale, mis tagab dünaamilise soojuse hajumise.
Kõnealused LED-id on väga eredad. See muudab need nõudlikuks just autode esitulede kujundamisel kasutamiseks. Väärib märkimist, et need tooted tuleks paigaldada, võttes arvesse mitmeid olulisi nüansse - neid saavad teada ainult kogenud spetsialistid. Seetõttu on soovitatav sobivate lahenduste paigaldamiseks ühendust võtta pädevate teenindusosakondadega.
