Светодиод это: что такое, назначение, как определить для чего нужен

Эффективность (светоотдача)

Отношение светового потока к потребляемой мощности (Лм/Вт)

Это та величина, которая в первую очередь попадает во внимание специалистов, потому что именно по эффективности определяется применимость светодиодов для систем освещения. Для сравнения:

лампочка накаливания: 8-12 лм/Вт;
люминесцентные (энергосберегающие) лампы : 30-40 Лм/Вт
современные светодиоды: 120-140 Лм/Вт
газоразрядные лампы (ДРЛ): 50-60 Лм/Вт

Показатели очень хорошие, что позволяет успешно конкурировать с люминесцентными, натриевыми, галогеновыми лампами. Более того, светодиоды уже выигрывают по этому показателю у газоразрядных ламп, т.к. весь световой поток у них идет в одну полуплоскость, поэтому не требуются разного рода отражатели.

Цветовая температура

Цветовая температура используемых светодиодов: 2500 Кельвинов- 9500 Кельвинов.

-2500-3000 Кельвинов: теплый белый свет. (warm white или сокращенно WW) Он ближе к лампам накаливания.
-4000-5000 Кельвинов: нейтральный белый свет.( white neutral или сокращенно NW)
-6500-9500 Кельвинов: холодный белый свет. (cold white или сокращенно CW)

По источникам независимых исследований, именно нейтральный белый свет является наиболее комфортным для офисной работы, и в нем предметы становятся наиболее четкими. Нашей компанией используются светодиоды с нейтральным светом .Кроме того, в осветительных приборах мы используем цветные светодиоды (основные цвета : красный, синий, зеленый, желтый) и светодиоды RGB(полноцветный светодиод).

Размеры светодиода

Мощность светодиодов.

малой мощности: до 0,5 Вт (20-60 мА);
средней мощности:0,5-3Вт (100-700 мА);
большой мощности: более 3-х ватт (1000м А и более).

Угол свечения как правило 120-140 градусов, в индикаторных 15-45 градусов.

Деградация (ресурс) светодиодов

Очень важный показатель. Многие производители декларируют около 100 тысяч часов и даже более. Какие факторы оказывают влияние на ресурс светодиодов? В первую очередь это токовая деградация. Если через диод пропустить силу тока большую, чем та, на которую он рассчитан, то наступает быстрая деградация. Как правило: в пределах первых 1000 часов. Этим пользуются недобросовестные производители. Следующий фактор – температурная деградация. Светодиод в процессе работы нагревается. И, если не отводить тепло, то диод быстро потускнеет.

Для отвода тепла применяется много конструкторских решений. В наших светильниках применяется плата с алюминиевой подложкой. Подложка в свою очередь имеет механический контакт с корпусом светильника, что дополнительно отводит тепло. Главное: в точке пайки светодиода соблюдать температурный режим не более 65 градусов Цельсия. В наших светильниках это достигается. Соответственно, находясь в рабочем режиме, ресурс диодов в предлагаемых светильниках составляет декларируемые 40-50 тысяч часов.

Индикаторные светодиоды (ILT)

Сегодня являются лидерами в повсеместном использовании. Появившись в 60-х годах, они быстро завоевали популярность, вытеснив лампы накаливания, используемых в качестве подсветки и индикации. А использование в данных светодиодах кристаллы с повышенной яркостью позволяют использовать их в мощных светоизлучающих устройствах (фонари, стоп-сигналы, индикаторные огни, светофоры, DIP-ленты и т.д.). На сегодняшний день практически ни одна бытовая техника не обходится без индикаторного светодиода. Существуют следующие стандартные типоразмеры индикаторных светодиодов : 3; 5; 4,8; 8 и 10мм. Рабочий ток таких светодиодов как правило 20-40мА, световая отдача может доходить для белого света 3-5Лм со светодиода. Угол излучения у данных светодиодов либо узкий (15-45 градусов), либо широкий (110-140 градусов).

Основные отличия oled дисплеев

Инновационная технология Oled может прочно войти в жизнь современного человека. Поэтому узнать о разнице между LED, LCD, Oled, будет полезно. Рассмотрим основные моменты.

Принцип работы и технология изготовления oled дисплеев

Для производства органических светодиодов применяются тонкие пленки, создающиеся из огромного числа полимерных слоёв. При подаче электротока на положительно заряженный анод, электролиты начинают двигаться к нему от отрицательно заряженного катода. Одновременно с этим последний передает в электроды в эмиссионный слой, и анод получает их из проводящего слоя. Окончательный результат: эмиссионный слой становится отрицательно, а проводящий слой – положительно заряженными.

Положительные и отрицательные частицы, движущиеся навстречу друг другу под воздействием напряжения, в какой-то миг рекомбинируют. Движение отрицательных частиц происходит быстрее, чем положительных. В связи с этим рекомбинация осуществляется у эмиссионного слоя: энергия электрона снижается, в зоне видимого света образуется электромагнитное излучение. При отрицательном заряде анода дисплей работать не станет, т.к. электроны станут перемещаться в обратном направлении, не инициируя процессы рекомбинации.

Для производства катодов, как правило, выбирают алюминий или кальций, учитывая низкую работу выхода этих металлов. Для создания анодов обычно используется оксид индия, легируемый оловом. У таких анодов отличная работа выхода, способствующая образованию «дыр» в полимерных слоях. Помимо этого, для видимого света анод прозрачен.

Непосредственно мониторы Олед изготавливаются следующим образом:

Выбор подложки.
Подготовка подложки к нанесению диодов Oled и прочих материалов.
Производство управляющей платы (из излучающих источников).
Нанесение органического материала и вида структуры определенных элементов.
Герметизация заготовки (обеспечивает надежную защиту от проникновения воздуха, влаги и пылевых частиц).

Слои органики на любой экран Oled сейчас наносят с помощью Fine Metal Mask (теневая маска FMM). Однако возможно применение других методик, например, лазерного отжига или струйной печати.

Типы дисплеев Oled

Можно выделить несколько наиболее популярных типов Oled мониторов – это AMOLED и PMOLED. Их основное отличие состоит в методе управления матрицей.

О PMOLED

В мониторах применяются контроллеры развертки картинки на столбцы и строчки: на участке соприкосновения столбца и строчки пиксель станет светиться. За один цикл можно получить свет лишь одного пикселя. Чтобы светился весь экран, следует быстро-быстро подавать сигналы на каждый пиксель, перебирая все столбцы и строчки. Аналогичное действие осуществляется в морально устаревших электронолучевых трубках (ЭЛТ).

Стоимость PMOLED-экранов низкая. Но в связи с необходимостью строчной развертки картинки, создать мониторы внушительных габаритов, имеющие достойное качество видео, невозможно. Как правило, диаметр дисплеев – не более 7,5 см. (3 дюйма).

Об AMOLED

Управление всеми пикселями осуществляется напрямую, поэтому AMOLED-экраны способны быстро воспроизводить картинку. Кроме того, величина мониторов может быть довольно большой. Уже сейчас выпускаются модели диаметром в 100 см. (40 дюймов).

Однако выпуск AMOLED-дисплеев – дорогостоящее удовольствие из-за сложности управления пикселями. Обычным контроллером развертки здесь не обойтись.

О TOLED

Еще одна технология, но уже не столь популярная. Позволяет изготавливать прозрачные дисплеи, показывающие максимальный уровень контрастности цвета. Свет может излучаться в обе стороны, вниз или вверх.

У OLED-мониторов лишь 70% прозрачности, благодаря чему их можно применять в шлемах виртуальной реальности, в магазинных витринах. Кроме того, их можно комбинировать с разнообразными светонепроницаемыми материалами-подложками.

TOLED-технология подходит для выпуска гибридных устройств, таких как двунаправленные матрицы, и многослойных конструкций.

О FOLED

Ключевое отличие FOLED заключается в возможности производства гибких экранов путем нанесения диодов на гибкую металлическую или пластиковую основу-пластинку. Преимущества дисплеев, получаемых за счет FOLED-технологии: долговечность, прочность, гибкость, малый вес и особая тонкость.

О SOLED

Используется для выпуска сложенных Олед экранов. В случае с SOLED красные органические светодиоды размещаются последовательно, давая возможность управления каждым из них и регулировки цвета каждого пикселя изменением напряжения.

Технология RGB

Принцип работы RGB-светодиода основывается на оптическом эффекте, позволяющем получить разнообразные цветовые оттенки в результате смешения трех основных компонентов палитры. На одной матрице установлены сразу три кристалла. Для адаптации к различным условиям существует несколько модификаций изделий. Они изготавливаются с общим катодом или анодом, а иногда и без таковых (с шестью основными выводами).

Чаще всего световая технология используется для оформления рекламных щитов, декорирования строений, обрамления мостов, памятников архитектуры и других конструкций. Принцип работы многоцветного светодиода идентичен. Однако конструктивные особенности увеличивают конечную стоимость изделий и усложняют схему подсоединения к электрической сети.

Излучающий кристалл

История применения полупроводников старше начала использования ламп электронного типа. Попов А.С., который считается изобретателем радио, искал с помощью нехитрого полупроводникового устройства наличие радиоволн. Первый диод Попова (детектор) был изготовлен из полупроводникового кристалла, зафиксированного в держателе, и пружинного заостренного контакта из вольфрама или стали. Этот контакт опирался на площадь полупроводника, и в зависимости от точки соприкосновения можно было найти наиболее четкий сигнал радиостанции.

Способность некоторых кристаллов излучать свет под действием тока была обнаружена чуть позже, случайно, но в первое время не использовалась на практике. Теперь же светодиоды широко применяют и в спецтехнике, и в быту.

Несколько слов о COB-светодиодах, их отличия и особенности

Особенности проверки светодиодных лампочек

При помощи мультиметра можно прозванивать цветные, стандартные и сверхъяркие диоды.

Стандартная лампочка с цоколем Е27

Подобная лампа используется для бытовых люстр или светильников. Чтобы проверить исправный или нерабочий светодиод, понадобится:

Убрать рассеиватель с лампочки при помощи пластиковой банковской карты, помещенной между элементом и корпусом.
Пластиковую карту аккуратно передвигать по склейке. Прочный шов можно прогреть строительным феном.
Открыть плату.
Щупами прикоснуться к элементам и дождаться, пока они засветятся тусклым сиянием.

Если диоды не горят, лампочка сломалась.

Сверхъяркие диоды

Синими, желтыми или белыми светодиодами обычно оснащается гирлянда. Тест проводится без щупов с использованием транзисторных гнезд по следующему алгоритму:

Определить распиновку СМД.
Найти 8 гнезд внизу прибора – 4 левых под PNP-транзисторы и 4 правых под NPN-транзисторы.
Поместить щупы, вставив анод в отверстие Е, а катод – в отверстие С.
Открыть элемент PNP, подав положительный заряд на эмиттер Е. Исправный светодиод будет гореть.
Поменять полярность транзисторов для NPN. Анод ставится на С, катод – на Е.

Как проверить LED-прожектор

Проверка светодиода осуществляет после определения типа элемента. На фонарях устанавливаются:

плата с маленькими SMD, которые проверяются прозвонкой по аналогии со стандартной лампочкой;
большой желтый элемент, работающий от напряжения 10-30 В.

Напряжения большого элемента много для тестера, поэтому определить работоспособность элемента можно только драйвером. Он должен соответствовать показателям диода.

Нюансы тестирования инфракрасных диодов

Инфракрасный светодиод выдает невидимое излучение, поэтому важно следить за показателями на дисплее мультиметра. Щупы устанавливаются путем подачи плюса на анод и минуса на катод. Касаясь зондами к рабочему ИК-диоду, можно увидеть на экране цифру 1000

При перемене полярности высвечивается 1

Касаясь зондами к рабочему ИК-диоду, можно увидеть на экране цифру 1000. При перемене полярности высвечивается 1.

Для точности проверки инфракрасного диода гнездами транзисторов задействуется камера смартфона или цифровое устройство. ИК-светодиод понадобится поместить в транзисторные гнезда и направить на него камеру. Об исправности свидетельствует светящееся размытое пятно на дисплее гаджета.

Подпайка параллельного красного LED-свечения наглядно отразит работоспособность диода. Если в момент мерцания сигнал подается на элемент, его следует заменить. Если подсветка не работает, неисправен пульт.

Проверка светодиодного моста

Диодный мост – сборка из 4-х элементов. Они соединяются, так, чтобы переменное напряжение АС подавалось на два из 4-х выводов, переходило в постоянное напряжение DC и снималось с 2-х других выводов. Стабилитроны выравнивают напряжение в узком диапазоне.

Прозвонить светодиод-мост можно так:

Найти, на какой вывод подключать мультиметр, сделав условную нумерацию.
Прозвонить первый диод, подкинув щупы на выводы 1 и 2.
Протестировать второй светодиод путем подключения щупов на выводы 2 и 3.
Замерить параметры третьего диода, подключив зонды к выводам 1 и 4.
Определить исправность четвертого элемента, подкинув щупы на выводы 4 и 3.
Посмотреть показания на табло.

Стабильность напряжения проверяется в режиме максимального диапазона – 220 В. Его увеличивают постепенно и прекращают подавать до момента протекания тока через схему.

Виды диодов

Стабилитроны

Стабилитроны представляют из себя те же самые диоды. Даже из названия понятно, чтоб стабилитроны что-то стабилизируют. А стабилизируют они напряжение. Но чтобы стабилитрон выполнял стабилизацию, требуется одно условие. Они должны подключатся противоположно, чем диоды. Анод на минус, а катод на плюс. Странно не правда ли? Но почему так? Давайте разберемся. В Вольт амперной характеристике (ВАХ) диода используется положительная ветвь – прямое направление, а вот в стабилитроне другая часть ветки ВАХ – обратное направление.

Снизу на графике мы видим стабилитрон на 5 Вольт. Сколько бы у нас не изменялась сила тока, мы все равно будем получать 5 Вольт ;-). Круто, не правда ли? Но есть и подводные камни. Сила тока не должны быть больше, чем в описании на диод, иначе он выйдет из строя от высокой температуры – Закон Джоуля-Ленца. Главный параметр стабилитрона – это напряжение стабилизации (Uст). Измеряется в Вольтах. На графике вы видите стабилитрон с напряжением стабилизации 5 Вольт. Также есть диапазон силы тока, при котором будет работать стабилитрон – это минимальный и максимальный ток (Imin, Imax). Измеряется в Амперах.

Выглядят стабилитроны точно также, как и обычные диоды:

На схемах обозначаются вот так:

Светодиоды

Светодиоды – особый класс диодов, которые излучают видимый и невидимый свет. Невидимый свет – это свет в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне. Но для промышленности все таки большую роль играют светодиоды с видимым светом. Они используются для индикации, оформления вывесок, светящихся баннеров, зданий а также для освещения. Светодиоды имеют такие же параметры, как и любые другие диоды, но обычно их максимальный ток значительно ниже.

Предельное обратное напряжение (Uобр) может достигать 10 Вольт. Максимальный ток (Imax) будет ограничиваться для простых светодиодов порядка 50 мА. Для осветительных больше. Поэтому при подключении обычного диода нужно вместе с ним последовательно подключать резистор. Резистор можно рассчитать по нехитрой формуле, но в идеале лучше использовать переменный резистор, подобрать нужное свечение, замерять номинал переменного резистора и поставить туда постоянный резистор с таким же номиналом.

Лампы освещения из светодиодов потребляют копейки электроэнергии и стоят дешево.

Очень большим спросом пользуются светодиодные ленты, состоящие из множества SMD светодиодов. Смотрятся очень красиво.

На схемах светодиоды обозначаются так:

Не забываем, что светодиоды делятся на индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды обладают слабым свечением и используются для индикации каких-либо процессов, происходящих в электронной цепи. Для них характерно слабое свечение и малый ток потребления

Ну и осветительные светодиоды – это те, которые используются в ваших китайских фонариках, а также в LED-лампах

Светодиод – это токовый прибор, то есть для его нормальной работы требуется номинальный ток, а не напряжение. При номинальном токе на светодиоде падает некоторое напряжение, которое зависит от типа светодиода (номинальной мощности, цвета, температуры). Ниже табличка, показывающая какое падение напряжения бывает на светодиодах разных цветов свечения при номинальном токе:

Как проверить светодиод можно узнать из этой статьи.

Тиристоры

Тиристоры представляют собой диоды, проводимость которых управляется с помощью третьего вывода – управляющего электрода (УЭ). Основное применение тиристоров – это управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Выглядят тиристоры примерно как диоды или транзисторы. У тиристоров параметров столько, что не хватит статьи для их описания. Главный параметр – Iос,ср. – среднее значение тока, которое должно протекать через тиристор в прямом направлении без вреда для его здоровья. Немаловажным параметром является напряжение открытия тиристор – (Uу), которое подается на управляющий электрод и при котором тиристор полностью открывается.

а вот так примерно выглядят силовые тиристоры, то есть тиристоры, которые работают с большой силой тока:

На схемах триодные тиристоры выглядят вот таким образом:

Существуют также разновидности тиристоров – динисторы и симисторы. У динисторов нет управляющего электрода и он выглядит, как обычный диод. Динисторы начинают пропускать через себя электрический ток в прямом включении, когда напряжение на нем превысит какое-то значение. Симисторы – это те же самые триодные тиристоры, но при включении пропускают через себя электрический ток в двух направлениях, поэтому они используются в цепях с переменным током.

В чем самые главные плюсы технологии LED?

Одной из главных особенностей светодиодов является его высокий КПД. Дело в том, что обычная лампа накаливания при работе выделяет очень много тепла, а вот светодиод, напротив, остается достаточно холодным. Все это происходит из-за того, что он в большую часть света производит именно в видимом для человека спектре и не расходует энергию на ненужные длины волн. Это позволяет технологии LED серьезно доминировать над уже устаревшими лампами накаливания. Кроме того, светодиоды гораздо меньше по размеру и их можно располагать благодаря этому как угодно и где угодно.

Можно выстраивать из них целые фигуры и даже программировать последовательность того, как они загорятся с помощью мини-компьютеров. Таким образом, это дает очень большой толчок для дальнейшего развития и совершенствования, но довольно лирики.

Принцип действия светодиодных ламп

В работе светодиодных ламп используются физические процессы, которые значительно сложнее тех, что применяются в обычных лампах накаливания с металлической нитью. Суть явления заключается в появлении светового потока в точке соприкосновения двух веществ из разнородных материалов, после того как через них пропущен электрический ток.

Основной парадокс заключается в том, что каждый из используемых материалов, не является проводником электрического тока. Они относятся к категории полупроводников и способны пропускать ток лишь в одну сторону при условии их соединения между собой. В одном из них должны обязательно преобладать отрицательные заряды – электроны, а в другом – ионы с положительным зарядом. Кроме движения электрического тока, в полупроводниках происходят и другие процессы. При переходе из одного состояния в другое происходит выделение тепловой энергии. Путем экспериментов удалось найти такие сочетания веществ, у которых наряду с выделением энергии появлялось световое излучение. В электронике все устройства, пропускающие ток лишь в одном направлении стали называться диодами, а те из них, которые обладают способностью испускать свет, стали называться светодиодами.

В самом начале испускание фотонов полупроводниковыми соединениями охватывало только узкую часть спектра. Они могли испускать только красный, желтый или зеленый свет, с очень низкой силой свечения. Поэтому в течение длительного времени светодиоды использовались только в качестве индикаторных ламп. К настоящему времени были получены такие материалы, соединения которых позволили значительно расширить диапазон светового излучения и охватить практически весь спектр. Тем не менее, длина каких-то волн всегда преобладает в свечении. Поэтому светодиодные лампы разделяются на источники холодного света – синего и теплого свечения – преимущественно красного или желтого.

Принцип действия

Вольт-амперные характеристики стабилитронов с преобладанием лавинного (слева) и туннельного (справа) механизмов пробоя

Полупроводниковый стабилитрон — это диод, предназначенный для работы в режиме пробоя на обратной ветви вольт-амперной характеристики. В диоде, к которому приложено обратное, или запирающее, напряжение, возможны три механизма пробоя: туннельный пробой, лавинный пробой и пробой вследствие тепловой неустойчивости — разрушительного саморазогрева токами утечки. Тепловой пробой наблюдается в выпрямительных диодах, особенно германиевых, а для кремниевых стабилитронов он не критичен. Стабилитроны проектируются и изготавливаются таким образом, что либо туннельный, либо лавинный пробой, либо оба эти явления вместе возникают задолго до того, как в кристалле диода возникнут предпосылки к тепловому пробою. Серийные стабилитроны изготавливаются из кремния, известны также перспективные разработки стабилитронов из карбида кремния и арсенида галлия .

Первую модель электрического пробоя предложил в 1933 году Кларенс Зенер, в то время работавший в Бристольском университете . Его «Теория электрического пробоя в твёрдых диэлектриках» была опубликована летом 1934 года. В 1954 году Кеннет Маккей из Bell Labs установил, что предложенный Зенером туннельный механизм действует только при напряжениях пробоя до примерно 5,5 В, а при бо́льших напряжениях преобладает лавинный механизм. Напряжение пробоя стабилитрона определяется концентрациями акцепторов и доноров и профилем легирования области p-n-перехода. Чем выше концентрации примесей и чем больше их градиент в переходе, тем больше напряжённость электрического поля в области пространственного заряда при равном обратном напряжении, и тем меньше обратное напряжение, при котором возникает пробой:

Туннельный, или зенеровский, пробой возникает в полупроводнике только тогда, когда напряжённость электрического поля в p-n-переходе достигает уровня в 106 В/см. Такие уровни напряжённости возможны только в высоколегированных диодах (структурах p+-n+-типа проводимости) с напряжением пробоя не более шестикратной ширины запрещённой зоны (6 EG ≈ 6,7 В), при этом в диапазоне от 4 EG до 6 EG (4,5…6,7 В) туннельный пробой сосуществует с лавинным, а при напряжении пробоя менее 4 EG (≈4,5 В) полностью вытесняет его. С ростом температуры перехода ширина запрещённой зоны, а вместе с ней и напряжение пробоя, уменьшается: низковольтные стабилитроны с преобладанием туннельного пробоя имеют отрицательный температурный коэффициент напряжения (ТКН).
В диодах с меньшими уровнями легирования, или меньшими градиентами легирующих примесей, и, как следствие, бо́льшими напряжениями пробоя наблюдается лавинный механизм пробоя. Он возникает при концентрациях примесей, примерно соответствующих напряжению пробоя в 4 EG (≈4,5 В), а при напряжениях пробоя выше 4 EG (≈7,2 В) полностью вытесняет туннельный механизм. Напряжение, при котором возникает лавинный пробой, с ростом температуры возрастает, а наибольшая величина ТКН пробоя наблюдается в низколегированных, относительно высоковольтных, переходах.

Механизм пробоя конкретного образца можно определить грубо — по напряжению стабилизации, и точно — по знаку его температурного коэффициента. В «серой зоне» (см. рисунок), в которой конкурируют оба механизма пробоя, ТКН может быть определён только опытным путём. Источники расходятся в точных оценках ширины этой зоны: С. М. Зи указывает «от 4 EG до 6 EG» (4,5…6,7 В), авторы словаря «Электроника» — «от 5 до 7 В», Линден Харрисон — «от 3 до 8 В», Ирвинг Готтлиб проводит верхнюю границу по уровню 10 В. Низковольтные лавинные диоды (LVA) на напряжения от 4 до 10 В — исключение из правила: в них действует только лавинный механизм.

Оптимальная совокупность характеристик стабилитрона достигается в середине «серой зоны», при напряжении стабилизации около 6 В. Дело не столько в том, что благодаря взаимной компенсации ТКН туннельного и лавинного механизмов эти стабилитроны относительно термостабильны, а в том, что они имеют наименьший технологический разброс напряжения стабилизации и наименьшее, при прочих равных условиях, дифференциальное сопротивление. Наихудшая совокупность характеристик — высокий уровень шума, большой разброс напряжений стабилизации, высокое дифференциальное сопротивление — свойственна низковольтным стабилитронам на 3,3—4,7 В.

Способы сборки

По способу сборки изделия делятся на несколько категорий.

DIP

DIP расшифровывается как Dual In-line Package. Конструкция приборов интересна, но существенно устарела. Выделяют следующие размеры светодиодов:

0,3;
0,5;
0,8;
1,0 см.

Также полупроводниковые изделия различаются цветом, материалом изготовления, формой чипа. Из преимуществ DIP-сборки выделим малый нагрев и высокую яркость. Бывают одноцветные и многоцветные (RGB-технология). Можно распознать по характерной цилиндрической форме и встроенной линзе выпуклого типа.

«Пиранья»

Данная группа осветительных устройств характеризуется высоким световым потоком. Изготавливаются прямоугольной формы, имеют четыре PIN-вывода, бывают красными, синими, белыми или зелеными.

По сравнению с DIP-технологией изделия более жестко и прочно «сидят» на плате. Свинцовая подложка повышает теплопроводность, но в то же время понижает общую безопасность при эксплуатации. Широкая распространенность обусловлена большим диапазоном рабочих температур.

SMD-технология

SMD расшифровывается как Surface Mounting Device (в переводе с англ. — «устройство, фиксируемое на поверхности»). Эти светодиоды характеризуются мощностью в диапазоне 0,01–0,2 Вт. Главная особенность связана с наличием нескольких кристаллов (1–3), монтируемых на керамическую подложку.

Корпус покрыт люминофором. Стандартный припой используется для соединения основной платы и контактных площадок.

Из недостатков выделим низкую ремонтопригодность: если выйдет из строя хотя бы один диод, то придется заменять целую плату.

COB-технология

Последняя и наиболее надежная технология изготовления светодиодов получила название Chip On Board (COB). Полупроводники крепятся на плату без корпуса и какой-либо подложки, после чего покрываются люминофором.

Механические повреждения

Некачественные паяные соединения могут со временем разрушаться, что приведет к разрыву цепи. Если разрушилось паяное соединение кристалла с теплоотводящей подложкой или даже уменьшилась площадь контакта, то это приводит к ускорению деградации кристалла.

Причиной разрушения соединения, а также разрыва тонких проводников, ведущих к кристаллу, могут быть внутренние механические напряжения в пластмассе. Они возникают как в результате нарушения технологии производства, так и в процессе эксплуатации светодиода при температуре, превышающей максимально допустимое значение. В светильниках Philips CitySoul (рис. 4) используется активная система охлаждения на основе вентилятора.

Рис. 4. Светильник CitySoul компании Royal Philips Electronics

Для повышения надежности светодиодов в последнее время кристаллы стали заливать эластичным прозрачным силиконом. Механические напряжения в этом материале равномерно распределяются, что практически исключает возможность разрушения соединения проводников и кристалла.