Виды диодных лент: Виды светодиодных лент и их разнообразие — различие led лент SMD 3528 / SMD 5050

Содержание

Виды и типы светодиодных лент

Светодиодная лента – это уникальная конструкция, поражающая своей практичностью и легкостью монтажа. Возможность реализации с ее помощью различных декоративных и осветительных конструкция способствовало резкому росту спроса на этот вид светодиодных (LED) изделий. Сегодня LED лента – неотъемлемая часть любого дизайнера при организации подсветки, начиная с уютных интерьеров и заканчивая крупными коммерческими проектами. На современном рынке представлено огромное множество светодиодных лент, условно разделить которые можно на несколько видов, основываясь на области их применения и технических параметрах.

Классификация по цвету свечения

Цветовой оттенок свечения – это, пожалуй, первый параметр в любом светодиодном изделии. По этому параметру LED ленты делятся на две группы: одноцветные и многоцветные.

Одноцветные ленты, при подаче напряжения питания, излучают только один цвет, как правило, это белый, синий, красный, желтый или зелёный. Но помимо этих основных цветов, можно встретить экземпляры малинового, бирюзового или фиолетового свечения. Ленты белого цвета дополнительно подразделяются исходя из цветовой температуры (теплой, нейтральной или холодной). Из нестандартных вариантов стоит отметить изделия ультрафиолетового и инфракрасного свечения. Многоцветные ленты конструируются с применением многокристальных светодиодов, в которых каждый кристалл излучает строго определенный цвет. Наиболее распространенными являются лены на основе RGB и RGBW светодиодов.

Аббревиатура из английских букв указывает на цвета свечения светодиодов: R – красный, G – зеленый, B – синий, W – белый.

Подключаются многоцветные ленты через специальный контроллер, который служит для регулировки тока питания цветовых каналов.

Вид применяемых светодиодов

Как правило, вид применяемого излучающего диода определяется размером чипа и маркируется четырёхзначным числом. Сегодня наиболее часто применяются светодиоды 5730, 2835, 3528 и 5050.

Две первые цифры указывают на длину чипа, две вторые – на его ширину. Обозначения указываются в миллиметрах.

Направленность свечения

По направленности свечения все светодиодные ленты делятся на два вида: фронтальные и торцевые. Наибольшее распространение нашли LED ленты фронтального свечения с углом рассеивания 120°. Профильные экземпляры могут иметь меньший угол рассеивания, чтобы сфокусировать пучок света на определённом предмете.

Гибкие светодиодные полосы торцевого (бокового) свечения менее популярны, т.к. излучают свет под углом 90° относительно основания. В остальном они схожи с фронтальными аналогами.

Плотность монтажа

Световой поток и нагрев светодиодной ленты напрямую связан с количеством установленных светоизлучающих диодов в одном погонном метре. Сегодня стандартная классификация предусматривает 30, 60, 90, 120, 240 светоизлучающих диодов на метр. Погоня за увеличением светового потока, привела к появлению лент с чипами, размещенными в 2,3 и даже 4 ряда.

Многорядные образцы нередко производят с применением светодиодов с разным цветом свечения. Такое сочетание предоставляет дополнительные возможности в управлении.

Вдоль всей полосы, через 5-10 см, указываются линии разреза в виде значка ножниц. Исключение составляют ленты с питанием от 220В. В них, последовательную цепочку образуют светодиоды количеством 60 шт. Поэтому разрез можно производить с кратностью 50 см (при плотности 120 шт./м) или 100 см (при плотности 60 шт./м).

Напряжение питания

Напряжения имеет большое значение в питании любого электронного изделия, поэтому все виды светодиодных полос условно классифицируются и по данному параметру. Первоначально ленты выпускали только под блок питания (БП) с выходным напряжением 12В, но, с появлением мощных светодиодов, сильно выросла токовая нагрузка на печатные проводники, что стало причиной их частого перегрева. Выходом из ситуации стало введение новых стандартов питания:

  • от БП постоянного тока напряжением 24В и 36В;
  • от сети переменного тока напряжением 220В.

Ленты, рассчитанные на питание от переменной сети 220В, подключаются через выпрямитель. Как правило, в комплектацию входит унифицированный кабель с вмонтированным диодным мостом и соответствующим коннектором.

Классификация по мощности

Мощность указывается в Ваттах на погонный метр или на полную бобину и зависит от типа светодиодов, их плотности и напряжения питания. Существуют стандартные значения мощности для лент с SMD элементами разного типа, запитанными от БП 12В.

Затрагивая такой параметр как мощность, было бы не правильно не упомянуть дешевые изделия китайского производства. Реальная мощность изделий с чипами китайских брендов иногда в 2 раза не дотягивает до фирменных образцов. Результат – низкая светоотдача. Зачастую мощность потребления соответствует заявленной, но световой поток значительно ниже указанному в характеристиках. Этот факт также объясняется монтажом элементов низкого качества.

Степень защиты

Виды светодиодных лент отличаются типом исполнения, а именно, способностью противостоять негативным воздействиям пыли и влаги. Класс защиты приводится на упаковке в виде двух цифр, расположенных после сокращения IP. Например, лента с открытым монтажом деталей относится к классу IP20 и не имеет какой-либо герметизации. И, наоборот, полностью изолированная лента имеет наивысшую степень защиты IP68 и рассчитана на нормальную работу в воде.

Основание всех светодиодных лент покрыто клеевым слоем, который обеспечивает надёжный контакт с большинством типов поверхностей. Применяя ленту без декоративного профиля, нужно обратить внимание на цвет её основания, т.к. в выключенном состоянии она будет выделяться из общего интерьера. Её подложка может быть белого, серого, коричневого цвета или иметь прозрачную основу.

Кроме рассмотренных видов лент производители светодиодной продукции выпускают также экземпляры с более широкими возможностями.

Сюда можно отнести светодиодные комплекты по реализации сложных динамических эффектов и с возможностью синхронизации для одновременного управления несколькими светящимися участками.

Виды светодиодных лент

Светодиодная лента — источник света, собранный на основе светодиодов. Представляет собой гибкую печатную (монтажную) плату, на которой равноудалённо друг от друга расположены светодиоды.

Светодиодные ленты популярны, поскольку простота и удобство работы с ними позволяют реализовать множество идей. Причем сделать это можно не только быстро, но и относительно дёшево и без особых знаний. Ленты легко гнутся и повторяют очертания интерьера или предметов. Они могут использоваться в качестве подсветки и для основного освещения. В этой статье мы рассмотрим какие бывают светодиодные ленты.

Устройство

Светодиодная лента – это линейный источник света. Конструктивно она представляет собой гибкую печатную плату на клейком основании. На ней расположены светодиоды. Она нарезается кратными отрезками по линии отреза, она наносится между контактными площадками.

Важно:

Не заламывайте ленту и не изгибайте её в одном месте – все повороты должны происходить плавно, а повороты под прямым углом делайте с помощью специальных коннекторов. Минимальный радиус изгиба от 2 до 5 сантиметров (в зависимости от модели).

В зависимости от количества светодиодов на 1 метр отличается кратность нарезки по длине. Например, для 12В светодиодной ленты кратность нарезки зависит от количества светодиодов на метр – обычно это 3 штуки в секции. На рисунке ниже выделена 1 секция, там же видна и линия разреза – на ней изображена полоса и ножницы.

Если лента с большим количеством светодиодов, например, 120 штук на 1 метр, то их располагают в два ряда. Ниже вы видите 24В LED-ленту. У неё в одной секции 6 светодиодов, а в изображенной модели 2 ряда по 6 на одном отрезке.

Изделия, рассчитанные на 220 вольт тоже можно разрезать, но там секции гораздо длиннее, а именно кратность реза равна 1 метру или 60 светодиодам, а модели где 120 светодиодов на 1 метр можно резать через каждые 50 см. Часто встречается комплект поставки из 2 метров 220В ленты и адаптера для питания (это обычный диодный мост – выпрямитель напряжения).

Светодиодные ленты, рассчитанные на 5 вольт, имеют кратность нарезки 1 светодиод. Их можно запутывать от USB или адаптеров для зарядки мобильных телефонов.

Но количество светодиодов в одной секции может отличаться, это зависит от схемы их соединения.

Классификация и маркировка

Разновидностей LED-лент достаточно много и у каждой есть свои особенности. Они отличаются по типу светодиодов и их количества, от этого зависит и световой поток, и потребляемая мощность изделия. Также есть различия по напряжению питания, влагозащите и прочим параметрам.

По напряжению питания ленты можно разделить на такие виды:

— 220В;

— 24В;

— 12В;

— 5В.

Наиболее распространены 220 и 12-вольтовые типы led-ленты. Например, 12-вольтовые бывают на:

— 30;

— 60;

— 120 штук на 1 метр.

На рисунке ниже вы видите длину отрезка для разной плотности светодиодов.

Количество светодиодов в одном метре зависит как от питающего напряжения, так и от конструкции конкретного изделия.

Но количество светодиодов на 1 метр не является основным в вопросе влияния на излучаемый световой поток и потребляемую мощность. На это влияет и тип светодиодов, они бывают таких типоразмеров:

— 3528;

— 2835;

— 5050;

— 5630;

— 5730.

На самом деле видов используемых светодиодов много, и в продаже можно найти ленты с любым их типом. Их характеристики мы рассматривали в статье Виды, характеристики и маркировка SMD-светодиодов.

Последним отличием присущим всем видам лент является класс пылевлагозащиты IPxx. Где вместо xx – цифры и чем они больше, тем большая защита от влаги обеспечена изделию. Типовые варианты:

— IP20-23 – фактически защита отсутствует, такую ленту можно использовать в сухих и не пыльных местах.

— IP65 – наиболее распространена, допускается попадание капель и струй воды, а значит и эксплуатация на улице и в сырых местах.

— IP67 – напоминает по конструкции шнур дюралайт, на концах ленты устанавливаются заглушки для её герметичности. Может использоваться в воде. Может обозначаться как Waterproof, WP или W65.

— IP68 – самый защищенный вариант, также может использоваться в воде, допускает освещать бассейны и водоёмы, располагая изделие на дне. Может обозначаться как ExtraWaterproof, EWP или W68.

Маркировка выглядит и расшифровывается следующим образом.

RGB-ленты

Многоцветные светодиодные ленты или RGB чаще всего выполняются на светодиодах типа 5050. Они отличаются от остальных видов тем, что в их корпусе расположено три кристалла типа тех, что используются для 3528. На рисунке ниже вы видите сравнение белых светодиодов 3528 и 5050.

Благодаря этому получается использовать три основных цвета для формирования множества оттенков: красный, зелёный и синий. На рисунке ниже изображен внешний вид RGB 5050.

Соответственно ленты с RGB-светодиодами подключаются 4-мя проводами. Общий плюс и минус от каждого из цветов. Для их работы нужно использовать специальный RGB-контроллер.

Кроме лент с трёхцветными светодиодами бывают RGB-ленты с одноцветными светодиодами, в таком случае принцип их работы подобен, отличие лишь в том, что могут использоваться светодиоды отличные типоразмером от 5050, а значит и выдавать иные показатели светового потока (более яркие или наоборот тусклые) в них светодиоды чередуются по цветам.

Но в последнее время появилось больше моделей, к ним можно отнести RGBW и RGBWW, они также бывают в разных исполнениях. Вариант первый – четырёхконтактные светодиоды 5050 пример такого решения вы можете видеть ниже, но помните в этом случае они уже используют 5 проводов для подключения — общий плюс и минуса от красного, зелёного, синего и белого каналов. Нужен также и RGBW контроллер. Такое решение позволяет добиться большего варианта оттенков подсветки и её яркости в частности в белом цвете.

Другой вариант – когда используются трёх контактные 5050, поочередно чередующиеся многоцветные RGB-чипы и обычные белые холодного или тёплого свечения (это видно на фото – цвет люминофора отличается).

RGBWW можно расшифровать как Red, Green, Blue, Warm white + white, тогда один светодиод излучает нейтральный или холодный белый, а другой тёплый. Также требует следующего вида контроллеров – пятиканальных, в данном случае для подключения используется 6 проводов.

Адресная светодиодная лента

Отдельный тип ленты, который позволяет делать не просто подсветку, а целые светодиодные мониторы – это адресная светодиодная лента. Её отличие заключается в том, что вы можете управлять цветом свечения каждого светодиода по отдельности. Её часто называют «умная светодиодная лента» или «smart led strip».

Их производят в лентах или модулях на основе микросхем WS2811, что изображено на рисунке ниже.

Или же на базе чипов WS2812B – это светодиод с упомянутой выше микросхемой, но в одном корпусе типоразмера 5050.

Также есть модель WS2812S с шестью выводами для раздельного питания светодиода и микросхемы.

В продаже можно найти и интересные модули разных форм, как например кольцевой изображенный ниже.

Ленты также возможно отрезать по линии с отметкой.

Так они выглядят «в бою»:

Интересно:

Есть выводные 5мм светодиоды совместимые по протоколу с предыдущими, их маркировка PL9823.

Чтобы представить, как такое устройство может работать посмотрите видео:

Особенность устройства заключается в том, что вы передаёте на вход DIN пачку из 24 бит, по 8 бит на значение для ШИМ-управления каждым из цветов – после чего подаётся сигнал они передаются на DO (DOUT), который соединяется со следующим светодиодом. Получается нечто подобное сдвиговому регистру и последовательному вводу данных. При этом ШИМ работает на частоте 400 Гц, что незаметно глазу, но всё же заметно при съемке видео.

Стоит отметить, что здесь передача данных происходит по одному проводу, поэтому нельзя организовать классические пачки из единиц и нулей. Поэтому длинна импульса определяет, что примет чип – ноль или единицу.

Подробнее это рассмотрено в видео:

Нюанс: Цвета идут в порядке «зелёный-красный-синий», а не как обычно «красный-зелёный-синий».

Недостатком является то, что если один из светодиодов сгорит – то перестанут светиться и те что расположены в цепи после него, так как данные дальше передаваться не будут.

Поэтому (а может и по другим причинам) была разработана следующая модификация – это чипы WS2813, они также с шестью выводами.

Внимательные могли заметить, что появился «BIN». Он соединяется с DIN предыдущего светодиода, таким образом при появлении сгоревшего пиксела (светодиода в ленте или матрице) данные в любом случае передаются, подробнее этот вопрос рассмотрен на этом видео.

Есть и контроллеры для подобных лент. С их помощью можно управлять свечением светодиодов со смартфона.

Не менее интересна и модель контроллера на плате ESP8266, о которой мы говорили в этой статье — Способы дистанционного управления микроконтроллером.

Ранее ЭлектроВести писали о видах светодиодов и их характеристиках.

По материалам electrik.info.

Светодиодная лента — подробный обзор, виды, характеристики

Содержание:

Светодиодные ленты — это уникальный источник света, способный реализовать самые смелые задумки по организации сценариев освещения.

Конструктивно светодиодная лента представляет собой гибкую печатную плату из меди компактных размеров — высотой 2-3 мм и шириной 8-10 мм. К плате припаяны светодиоды с углом рассеивания 120°. С обратной стороны снабжена самоклеющимся слоем для монтажа на поверхность основы.

Схема устройства открытой монохромной ленты белого цвета

Гибкость и компактность ленты наделяет ее широчайшей функциональностью. Она незаменима для освещения труднодоступных мест и ограниченных пространств, используется как дизайнерский акцент для выделения потолочных конструкций, ниш, ступеней, контурной подсветки пола и предметов интерьера. Так же применяют как самостоятельный источник света для шкафов, рекламных конструкций, прозрачных световых панелей.

Виды светодиодной ленты

Всё многообразие светодиодных лент можно условно разделить на несколько основных групп в зависимости от ключевых характеристик и области применения. По цвету свечения делятся на монохромные и многоцветные RGB-ленты. По степени защищенности различают открытые и герметичные. Еще можно выделить типы «Бегущий огонь» и бокового свечения.

Изучим каждую группу подробнее.

Монохромные

Монохромная лента белого цвета

Монохромные ленты отличаются тем, что дают только один цвет свечения. Палитра ограничена шестью цветами — белым, красным, синим, зеленым, желтым, оранжевым и розовым.

Ограниченность цветовой гаммы компенсируется экономической выгодой — монохромные ленты самый доступный по цене вариант. Основное применение — контурная подсветка навесных конструкций, ниш, полок, лестниц.

Многоцветные RGB

RGB светодиодная лента

Многоцветные RGB ленты позволяют принудительно изменять цвет свечения в широком диапазоне оттенков. Подобный эффект достигается за счет совмещения в одной ленте по сути трёх цветных: красной (Red), зеленой (Green) и синей (Blue). Оптическое смешение этих цветов и даёт многообразие палитры.

За регулировку цвета отвечает специальный контроллер. Базовые модели контроллеров способны передавать около 3 миллионов цветов. Продвинутые — до 16 миллионов. Кроме этого контроллер позволяет настраивать алгоритмы автоматической смены цвета, управлять яркостью свечения и дистанционно включать/выключать подсветку.

RGBW — светодиодная лента

Особой разновидностью многоцветных лент является RGBW. В ней к RGB-светодиодам добавлен диод «холодного» белого цвета (около 6000 кельвин). Отдельный белый канал может работать в независимом режиме или же дополнять цветные, смягчая их интенсивность.

Открытые

В базовом исполнении светодиодные ленты выпускаются открытыми. Все элементы — печатная плата, светодиоды, резисторы — ничем не защищены.

Открытая светодиодная лента белого цвета

В таком виде светодиодная лента уязвима к воздействию влаги или механическим повреждениям, но зато отличается низкой ценой . Поэтому этот тип применяют в качестве скрытой подсветки в мебели и декоративных конструкциях интерьера. Или же ее закладывают в специальные световые короба, выполняющие функцию внешней защитной оболочки.

Герметичные

Для защиты светодиодов от внешнего воздействия — влаги, пыли или предметов покрупнее — на ленту наносят слой прозрачного герметика, не проводящего ток.

Герметичная светодиодная лента класса IP65

Варьируя состав и толщину герметика, производители выпускают изделия разной степени защищенности.

Класс защищенности присваивается по системе Ingress Protection Rating (IP), соответствующей международному стандарту IEC 60529. Первая цифра в кодировке — защита от проникновения предметов. Вторая цифра — защита от влаги.

Класс Защита от предметов Защита от влаги
IP33 от крупных предметов диаметром более 2,5 мм от дождя и брызгов, падающих под углом 60°
IP65 полная защита контакта от пыли от водяных струй с любого направления
IP67 полная защита контакта от пыли от кратковременного погружения в воду на 1 метр

Сфера применения герметичных лент — это в первую очередь помещения с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани, сауны, бассейны). За счет того, что герметик защищает еще и от механических воздействий — случайных ударов, упавших предметов или наступания ногой, такие ленты подходят для монтажа в полу или на ступенях лестниц.

Ленты «Бегущий огонь»

В светодиодных лентах типа «Бегущий огонь» за счет особой конструкции печатной платы, в которую вмонтированы адресные микросхемы управления, можно задавать цвет и яркость каждого светодиода в отдельности.

Светодиодная RGB-лента «Бегущий огонь»

В результате с помощью контроллера можно создавать сценарии освещения, которые недоступны обычным монохромным и RGB-лентам. Например, создать эффекты переливающихся цветов или мерцания, огней, бегущих в разных направления и с разной интенсивностью.

«Бегущий огонь» излюбленный способ декорирования и организации освещения в развлекательных заведениях, клубах и ресторанах.

Ленты бокового свечения

В лентах бокового свечения применяются цилиндрические светодиоды, которые припаяны к торцу платы.

Лента бокового свечения

Торцевое расположение светодиодов изменяет направление света — светодиоды светят вдоль освещаемой плоскости. Подобные ленты часто используются для подсветки плазменных экранов и мониторов, а также в рекламных конструкциях.

Технические характеристики светодиодной ленты

Чтобы подобрать светодиодную ленту, максимально соответствующую текущей задаче по освещению, необходимо правильно определить технические параметры. К ним относятся рабочее напряжение, вид светодиодов, число на метр ленты, цвет свечения, цвет основы, класс защищенности и параметры резки.

Рабочее напряжение

Стандартное рабочее напряжение составляет 12В. Такие ленты комплектуются блоком питания постоянного тока.

У ленты с мощными светодиодами, которые создают повышенную нагрузку на печатную плату, рабочее напряжение выше — 24 или 36В. Некоторые модификации способны работать и с напряжением 220В от бытовой сети.

Виды светодиодов

Вид светодиодов определяется их размером, который обозначается четырехзначным числом — 2835, 3528, 5060, 5730 и другие.

Виды диодов

Первые две цифры означают длину светодиода в миллиметрах, вторые две цифры — ширину в миллиметрах. Так, наиболее распространенные светодиоды 3528 и 5050 имеют соответственно размеры 35х28 мм и 50х50 мм.

Число светодиодов на 1 метр

Плотность светодиодов на один метр длины определяет в первую очередь яркость свечения. Чем больше светодиодов, тем ярче будет светить лента.

Варианты плотности светодиодов типа 3528 на каждые 5 см

Различные модификации выпускаются со следующим количеством светодиодов на метр — 30, 60, 90, 120 и 240.

Цвет свечения

По цвету свечения светодиодные ленты делятся на монохромные — белые теплого и холодного свечения, синие, красные, зеленые, желтые, оранжевые и розовые, а также многоцветные RGB и RGBW.

Подбирать цвет свечения нужно исходя из будущих сценариев освещения, которые будут использоваться в помещении.

Цвет основы

Основа — покрытие лицевой стороны гибкой печатной платы. Встречаются модификации с прозрачной, белой, серой и коричневой основой.

Цвет основы влияет на то, как светодиодная лента выглядит в выключенном состоянии. Поэтому его нужно учитывать при открытом монтаже. Если же изделие устанавливается в скрытые полости или закрывается матовым световым коробом, то цветом основы можно пренебречь.

Класс защищенности

В ассортименте светодиодных лент по степени защиты от механических воздействий и влаги наиболее распространены классы IP20, IP33, IP65, IP67, IP68.

Минимальный класс IP20 имеют обычные открытые ленты. Они справляются с небольшим физическим контактом — их можно трогать, нажимать, протирать от пыли. Но контакт с водой им противопоказан. Наивысший класс IP68 — это ленты, залитые толстым слоем герметика, защищающего даже от ударных нагрузок и позволяющего монтировать освещение на дне бассейна.

Параметры резки

Параметр резки определяется шагом, с которым можно разделять ленту на модули с минимальной длиной свечения (МДС). Его еще называют кратность резки.

Параметры резки

С основными показателями кратности резки наиболее распространенных типов светодиодных лент можно ознакомиться в таблице ниже.

Вид светодиодной ленты Кратность резки
SMD 3528 60 LED 12V 3 светодиода – 5 см
SMD 3528 120 LED 12V 6 светодиодов – 5 см
SMD 3528 240 LED 24V 12 светодиодов – 5 см
SMD 5050 30 LED 12V 3 светодиода – 10 см
SMD 5050 60 LED 12/24V 6 светодиодов – 10 см
SMD 5050 120 LED 24V 12 светодиодов – 10 см

Маркировка светодиодных лент

Маркировка светодиодной ленты как VIN автомобиля. В ней закодирована вся основная информация и технические характеристики.

К примеру, маркировка LED-CW-SMD3528/30 IP20 расшифровывается так:

Элемент маркировки Значение Другие варианты
LED Источник света — светодиод
CW Цвет свечения — белый R — красный
G — зеленый
B — синий
RGB — многоцветный
SMD3528 Тип светодиода — безвыводной (SMD) размером 35х28 мм
30 Плотность светодиодов — 30 шт на 1 метр 60 — 60 шт на 1 метр
90 — 90 шт на 1 метр
120 — 120 шт на 1 метр
240 — 240 шт на 1 метр
IP20 Класс защищенности

Другой вариант маркировки RT 2 5000 12V Warm (3528, 300 LED, LUX) расшифровывается так:

Элемент маркировки Значение Другие варианты
RT Серия ленты — открытая лента (фронтального свечения – от плоскости) RTW – герметичная лента (фронтального свечения – от плоскости)
RS – открытая лента бокового свечения (вдоль плоскости)
RSW – герметичная лента бокового свечения (вдоль плоскости)
2 Номер завода изготовителя
5000 Длина ленты — 5000 мм или 5 метров 4000 – 4 метра
3000 – 3 метра
2500 – 2. 5 метра

Для герметизированных лент добавляется буква, обозначающая тип герметизации:
5000 P – 5 метров, силиконовая трубка прямоугольного сечения
5000 SЕ – 5 метров, верхняя заливка тонким слоем силиконового герметика
5000 PGS – 5 метров, силиконовая трубка, заполненная герметиком

12V Напряжение питания — 12В 24V
36V
Warm Цвет свечения — Белый теплый (2700-3500 К) Day – Белый дневной (4000-5000 К)
White – Белый чистый (6000-8000 К)
Cool – Белый холодный (8000-10000 К)
Red – Красный
Yellow – Желтый
Green – Зеленый
Blue – Синий
Orange – Оранжевый
Pink – Розовый
Violet – Ультрафиолет
RGB – многоцветный (управление контролером)
SPI – RGB лента с адресным управлением, позволяет создавать эффект «Бегущие огни»
3528 Тип светодиода — размером 35х28 мм
300 LED Количество светодиодов — 300 на 5 метров длины 2Х – двойная плотность
2Х2 – двойная плотность, два ряда
LUX Цвет основания ленты — лента улучшенного качества на белой плате W – на белой плате
B – на черной плате

Как подключить светодиодную ленту

Существует большое количество вариаций подключения светодиодных лент. Ниже приведены наиболее часто встречающиеся из них.

Подключение одной монохромной ленты

В простейшем варианте подключения понадобятся только блок питания и провода.

Схема подключения монохромной светодиодной ленты

Подключение нескольких монохромных лент

В том случае, если понадобится смонтировать несколько лент одновременно, используется параллельная схема. Каждый последующий источник света подключается с помощью проводов сечением 1,5 мм.

Схема подключения нескольких монохромных светодиодных лент

Подключение многоцветной RGB-ленты

В случае подключения многоцветной ленты помимо блока питания и проводов применяется RGB-контроллер. Некоторые модели контроллеров комплектуются пультами дистанционного управления.

Схема подключения многоцветной RGB-ленты

Подключение нескольких RGB-лент без усилителей

Две и более многоцветных лент можно подключить через один блок питания и один RGB-контроллер. Для этого применяется параллельная схема. Но есть ограничение — один контроллер имеет фиксированную мощность (до 200 Вт), и каждый лишний метр ленты увеличивает нагрузку на него. Если превысить допустимую нагрузку, контроллер может перегореть.

Схема подключения нескольких RGB-лент без усилителей

Подключение нескольких RGB-лент c усилителем

Чтобы снизить нагрузку на RGB-контроллер и смонтировать достаточно длинную цепь из нескольких многоцветных лент, рекомендуется применять RGB-усилители. Помимо разгрузки контроллера они еще и обеспечат равномерное свечение светодиодов по всей длине.

Схема подключения нескольких RGB-лент c усилителем

Типы и виды светодиодных лент

Сегодня мало кто не слышал о светодиодных лентах. Эти компактные и очень удобные в монтаже источники света быстро распространились на все сферы человеческой деятельности. Сейчас подобные изделия можно увидеть и в магазинах, и на кухнях, и в мастерских, и в салонах автомобилей, и в оформлении витрин. В данной статье мы рассмотрим классификацию различных светодиодных лент, их виды и типы, связанные с конструкционным исполнением и принципом работы.

Среди всей полупроводниковой продукции именно ленты первыми получили популярность у населения, а светодиодные лампочки появились в массовой продаже уже позже. Кроме простого использования для линейной подсветки поверхностей, эти устройства позволяют модернизировать устаревшие типы светильников, легко монтируются человеком, обладающим минимальными навыками обращения со световыми приборами, и имеют достаточно невысокую стоимость, которая по карману большинству потребителей.

 

 

 

Что из себя представляет светодиодная лента?

Для правильного восприятия материала сделаем оговорку, что далее мы будем говорить лишь о тех светодиодных лентах, которые изготавливаются по современным прогрессивным технологиям, а изделия старого типа, с которых только начиналось развитие данной отрасли, оставим в стороне. Итак, в общем случае имеется некая гибкая основа, к которой припаиваются светодиоды в заранее определённом количестве. Это накладывает отпечаток на то, как сильно будут видны отдельные точки на ленте и насколько равномерным получится свечение. Разумеется, яркость света также зависит от числа элементов, однако в большей степени эта характеристика связана с производственными параметрами используемых диодов заданного типа. Кроме них на ленте также располагаются резисторы-ограничители, фактически выполняющие балансировку нагрузки на изделие при его эксплуатации.

 

Типы лент

В соответствии со способом монтажа диодов на основание, всё многообразие лент разделяется на два типа: SMDи DIP. Первый из них предполагает поверхностный способ пайки, когда каждый элемент закрепляется к поверхности подложки сверху – это самый распространённый в быту тип. Второй же предназначен для декоративных целей и часто используется при оформлении витрин, праздничной иллюминации, украшения деревьев в преддверии Нового Года и пр. Здесь светодиоды помещаются в специальный корпус, от которого в две стороны идут выходы для подсоединения питающей жилы. Подобное разделение типов сказывается и на внешнем виде изделий. В то время как SMD-модели выглядят как плоские ленты, DIP-модели смахивают на маленький патронташ из лампочек, похожих на стоящие цилиндры.

У каждого типа имеются свои подклассы, различаемые по цифровому шифру. Наиболее популярными являются изделия SMD-типа. Для их маркировки используется четыре цифры, которые указывают размеры используемого диода в миллиметрах. Самые часто применяемые у нас типы – это 3528 и 5050. Так, маркировка ленты SMD3528 будет означать, что на ней размещены чипы 3,5 мм на 2,8 мм. Это очень удобно для предварительного понимания размера светящейся точки и ширины ленты. Вполне естественно, что чем крупнее элемент, тем большее основание ему потребуется, а потому изделия с крупными светодиодами всегда заметно шире.

В свою очередь, DIP-модели оснащаются светодиодами цилиндрической формы наподобие тех, что каждый из нас мог видеть на радиорынках и в бытовых приборах в качестве индикаторов. Для большей герметичности весь массив LED-элементов заливается силиконом, предотвращающим попадание влаги вовнутрь ленты и выход её компонентов из строя. Здесь маркировка ещё проще: надпись «DIP 5 mm» означает, что каждый диод в диаметре имеет размер 5 миллиметров. Порой можно услышать мысли о том, что изделия данного типа незаслуженно игнорируются потребителями, однако в силу специфики данной продукции правильнее было бы говорить о более промышленной направленности таких лент. В быту их действительно почти не увидеть, однако они активно используются при создании рекламных вывесок для магазинов, образуя контуры букв в названиях, задействуются при подсветке днища и подкапотной части автомобиля.

 

Виды лент

 Так же, как и в предыдущем случае, все ленты можно разделить на два типа: монохромные (одноцветные) и многоцветные. Первые изготавливают таким образом, чтобы они могли излучать только один цвет свечения. Это может быть белый или тёплый белый (жёлтый) свет, а также один из трёх базовых цветов – красный, зелёный или синий. Иногда в этой линейке можно встретить и нестандартные оттенки – фиолетовый, оранжевый, розовый, голубой и пр. , но зачастую для получения таких тонов разумнее использовать многоцветные изделия, предоставляющие большую свободу действий.

Кроме того, для особых целей выпускаются ленты со специфическим спектром свечения. В частности, речь идёт об ультрафиолетовом и инфракрасном излучении. Такие оттенки находят применение в медицинской сфере, в теплицах и домашних оранжереях, в сельском хозяйстве и т.д.

Белый цвет свечения также может отличаться по колористической составляющей. В первую очередь, разные производители изготавливают продукцию по отличающимся технологиям, из-за чего даже при одинаковой маркировке может наблюдаться слабое расхождение в свечении. А во-вторых, сами по себе ленты бывают с холодным свечением, немного отливающим синевой, с нейтральным оттенком, имитирующим дневной свет солнца, а также с тёплым белым, уходящим в жёлтую часть спектра. В зависимости от того, какую атмосферу желает создать потребитель, он может воспользоваться одной из упомянутых разновидностей. Комбинировать между собой разнотипные ленты разных оттенков не рекомендуется – в этом нет ничего крамольного с технической точки зрения, но нагрузка на глаза человека в этом случае заметно возрастает.

Многоцветные изделия носят название светодиодных RGB-лент. Они оснащены тремя кристаллами – красного, зелёного и синего цветов, которые могут светить одновременно. В зависимости от интенсивности свечения диодов каждого из цветов, можно добиться разных оттенков и получить интересное освещение с использованием всего одного устройства. Весь арсенал возможностей, которые открываются при применении лент такого типа, описать просто невозможно: как в жилых помещениях, так и в коммерческих, как внутри зданий, так и на улице многоцветные ленты помогают создать праздничную атмосферу с богатой и интересной световой картиной.

 

 

 

Другие важные параметры лент

Разумеется, при выборе светодиодных лент, как и других технических изделий, во внимание принимаются многие другие факторы. Среди них плотность размещения элементов, мощность, степень защищённости и т.д. Каждый из них указывает на возможность применения изделий для определённых условий эксплуатации и производственных потребностей. Поговорим о каждом таком факторе подробнее.

Плотность размещения диодов указывает на количество светоизлучающих элементов в одном метре. Наиболее типовые значения – это 30 шт/м, 60 шт/м и 90 шт/м. Самая ходовая – предпоследняя модификация, однако есть также ленты с большим числом – 120 шт/м и даже 240 шт/м. Фактически, в погоне за наращиванием эффективного светового потока создателям лент пришлось не только уплотнять LED-элементы между собой, но и смещать их таким образом, чтобы получались ряды. За счёт того, что чипов стало больше, ширина самой ленты немного увеличилась, а кратность порезки изделия изменилась. Например, при расстановке 60 и 120 диодов попросту уменьшается интервал между соседними кристаллами, а вот при 240 элементах обычно за основу берётся двухрядная укладка полупроводников, хотя порой светодиоды типа SMD3014 укладываются в один ряд.

При покупке важно обращать внимание, как измерена плотность – удельно или на метр. Например, некоторые не очень совестливые продавцы указывают, что продают готовые комплекты, которые нужно лишь принести домой и включить в розетку. В таких случаях упоминаемое количество элементов может быть названо в пересчёте на заданный отрез или часть катушки. В обычной катушке поставляется ровно 5 метров ленты и плотность размещения светодиодов измерена на один погонный метр. Величина используемых элементов обуславливает кратность реза. Для более узких лент она обычно составляет 2,5 или 5 см, а для широких и мощных – 5 или 10 см, в зависимости от модели.

Необходимо иметь в виду, что от числа источников света прямо пропорционально зависит не только обеспечиваемая освещённость, но и электрическая мощность осветительной конструкции. В общем случае эта величина измеряется в ваттах, а здесь это значение необходимо также отнести к погонному метру. Обычная лента SMD3528, оснащённая шестьюдесятью светодиодами на метр, будет потреблять 4,8 Вт/м, при уплотнении чипов вдвое (120 шт/м) – нагрузка составит 9,6 Вт/м и т.д. Изделия разных фирм могут немного колебаться по величине этих значений, однако общие принципы расчёта в заданных диапазонах останутся прежними. Ленты, кратные друг другу по числу диодов, будут кратны в том же соотношении и по мощности. Для большинства бытовых нужд достаточно изделий с удельным энергопотреблением 14,4 Вт/м, а для оборудования гаражей и мастерских с точными работами – 20 Вт/м. Менее распространённые ленты, имеющие мощность в 24 Вт/м и выше, зачастую применяются только в рекламных целях или в промышленности. Следует понимать, что удельная мощность метра и длина ленты напрямую связаны с тем, какой блок питания необходимо будет задействовать для её подключения.

Следующий немаловажный признак, по которому ленты отличаются между собой, это защищённость. Общая их классификация построена на системе IP-маркировки. Эта аббревиатура расшифровывается как «IngressProtectionRating» – то есть, уровень защиты от проникновения чего-либо вовнутрь изделия. Система включает в себя учёт как жидкостей и газов, так и твёрдых частиц – пылинок и ворсинок. Некоторые потребители полагают, что все ленты в силиконовой трубке автоматически имеют одинаковый уровень защиты по IP-классификации, однако это не так. Она может зависеть от плотности самого силикона, от того, на какую именно часть он нанесён, от его хрупкости со временем и пр. факторов.

Самая обычная бюджетная лента будет иметь минимальный эксплуатационный уровень, маркированный как IP20. Это означает, что изделие имеет открытый монтаж светоизлучающих элементов. Она пригодна для использования в жилых помещениях для подсветки потолка, полок шкафов, элементов рабочего стола. При нормальной влажности подобное изделие будет исправно работать в течение долгих лет.

Светодиодная лента с уровнем защиты IP65 – это хорошо защищённая от влаги модель, которую можно монтировать в рабочей зоне кухни, в ванной комнате или на балконе. Она легко справится с попаданием мелких брызг и крупных капель. Даже обилие песчинок в воздухе вокруг не сделает её со временем мутнее.

Наконец, лента с маркировкой IP68 представляет собой максимальную степень защиты. Её возможности не ограничиваются помещениями или погодными условиями. Многие производители пишут, что такое изделие может быть погружено в воду до глубины в 1 метр и даже заморожено в нём. Разумеется, экспериментировать с ней таким образом мало кому приходится, однако такая возможность существует. Главное, при любых манипуляциях с электричеством соблюдать все правила безопасности!

 

 

 

Вместо заключения

Светодиодные ленты – это богатейший спектр возможностей для украшения помещений, магазинов или учреждений, подсветки рабочих поверхностей и пр. Сейчас их наряду со многими другими декоративными элементами используют ведущие мировые дизайнеры, пытаясь привнести в интерьеры и экстерьеры таинственность и неординарность.

Кроме упомянутых принципов разделения изделий на категории, во внимание также принимается их питающее напряжение, которое определяет энергопотребление и пожароопасность лент. Существуют модели, работающие от низкого напряжения – 12 В, 24 В и 36 В, а также от стандартного сетевого – 220 В. В следующей статье мы более детально поговорим об их отличиях и преимуществах применения для разных целей.

Классификация светодиодных лент.

1. По степени защиты от пыли и влаги (IP).

Каждая светодиодная лента обладает определенной степенью защиты от пыли и влаги. На сегодняшний день распространены следующие классы защиты – IP20, IP22, IP33, IP65, IP67, IP68.

Под классами IP20, IP22, IP33 как правило выступает одна и та же светодиодная лента, каждый производитель по своему присваивает степень защит и по всей видимости без проведения надлежащих испытаний. По сути это диодная лента с открытыми диодами и резисторами, установленными на гибкую печатную плату, изображение такой ленты представлено на рис. 1.

Рис. 1. Разрез светодиодной ленты открытого типа (IP20, IP22, IP33) .

Применяют диодные ленты данного типа в сухих помещениях и с низкой вероятностью механического повреждения. Среди удобств такой ленты стоит отметить легкость пайки и легкость в подсоединении коннекторов (специальные  клипсы для соединения лент и подведения питающих проводов). Поэтому если есть необходимость часто резать такую ленту и много паять то данный тип ленты является предпочтительным, например, для подсветки витрин, шкафов и сложных интерьерных элементов с большим количеством отрезков. Стоимость такой ленты невысока, что делает её популярной.

Диодные ленты с классом защиты  IP65  полностью защищены от попадания пыли и от струй воды льющихся со всех сторон. Лента покрыта слоем компаунда (чаще используется силикон) рис. 2а, так же есть вариант светодиодной ленты полностью заключенный в силиконовую трубку рис 2б. Такую ленту можно монтировать в помещениях с повышенной влажностью. Но для сухих помещений эта лента также интересна, поскольку её удобнее наклеивать т.к. можно проглаживать по всей длине, а после того как эта светодиодная лента проработает какое-то длительное время с её поверхности легко можно стирать пыль влажной тряпочкой.

Рис. 2. Разрез светодиодной ленты закрытого  типа IP65 c заливкой силиконовым компаундом.

Рис. 3. Разрез светодиодной ленты закрытого типа IP65 в силиконовой трубке.

Класс защит IP67 – это лента в трубке с заливкой силиконом внутри трубки, разрез led лент представлен на риc. 4. Такая светодиодная лента является одной из самых стойких к воздействию влаги. Полная защита от проникновения пыли, допустимо кратковременное погружение на глубину до 1м, но постоянная работа при длительном

Рис. 4. Разрез светодиодной ленты закрытого  типа IP67в силиконовой трубке и с заливкой силиконом внутри трубки.

погружении в воду не предполагается. Эта диодная лента идеальна для наружного применения чаще всего используют для контурной подсветки зданий, для декоративной подсветки ландшафта и помещений с очень высоким уровнем влаги: ванные, душевые, бани, возле бассейнов.

Светодиодные ленты с классом защиты IP68 (длительное погружение на глубину более 1м) встречаются довольно редко, хотя многие производители часто заявляют IP68 (обычно на диодных лентах с напряжением питания 220 Вольт. Рекомендуем с настороженностью относится к лентам с таким классом защиты поскольку не редко производители завышают данное значение.

2. По напряжению питания.

LED ленты имеют постоянное напряжение питания: 5В, 12В, 24В, 36В или переменное 220 В.

Лента  с питанием 5В благодаря такому низкому напряжению, является самой безопасной. Она может применяться в подсветке одежды, мебели в изготовлении товаров народного потребления.

Светодиодныа лента с питанием 12В считается сомой распространенной и практичной в использовании. Чаще всего её устанавливают в жилых помещениях для декоративной подсветки, с её помощью выполняют подсветку: карнизов, ниш, контуров зданий, а также делают освещение витрин и небольших помещений. Распространена она и у автолюбителей для тюнинга.

Светодиодные ленты с напряжением питания 24В имеют в два раза меньший ток, чем лента 12В имеющую то же мощность. В следствии чего, у таких лент уменьшается нагрузка на токоведущие части  печатной платы. По этой же причине для подвода питания мы можем использовать кабель меньшего сечения, чем для лент 12В. Блок питания будет более компактным для led лент 24В, чем  блок питания той же мощности на 12В. Усилители,  диммеры и контроллеры можно больше нагрузить светодиодной лентой 24В чем 12 В. Общий вывод: ленту на 24В выгодно применять если у нас высокая мощность системы, тогда легче подбирать контроллеры, усилители и диммеры, блоки питания будут иметь меньшие размеры, а провода меньшее сечение. Существует миф о том, что лента на 24В более яркая, это действительно миф не имеющий по собой физического обоснования.

Светодиодные ленты с напряжением питания 36В встречается достаточно редко основное её преимущество, аналогично с лентой 24В в возможности использовать, провода меньшим сечением, блоки питания меньшего размера, а контроллеры и диммеры большей мощностью. Недостаток такой ленты в её малой распространенности и редкости блоков питания (драйверов), контроллеров и диммеров работающих с напряжением 36 В.

Лента 220 В подключается на прямую к бытовой электросети. Она рассчитана на уличное применение. Будьте внимательны, эту светодиодную ленту крайне не желательно использовать в жилом помещении, потому, что лента имеет мерцание, способное раздражать глаза. Кратность резки такой ленты составляет 1 метр, что не всегда будет удобно в отличие от лент с питанием постоянным напряжением (12 В, 24 В) у которых кратность резки будет 3 – 15 см. Светодиодную ленту на 220 В хорошо использовать как новогоднее уличное украшение, часто такой лентой выполняют:  подсветку контуров зданий, подсветку рекламных вывесок, различную подсветку декоративных конструкций.

3. По типу диодов и световому потоку.

Значение светового потока зависит от  типа диода и количества диодов. Существует числовой стандарт в обозначении светодиодов для поверхностного монтажа, которыми часто также обозначаются и ленты изготовленные с использованием этих диодов. И так, для производства светодиодных лент используются светодиоды: 3528, 5050, 5060, 5630, 2835, 3020 и другие, эти числа обозначают размеры корпуса диода. Так, например,  диод типа 3528 имеет размер 3,5мм*2,8мм. Светодиод  в корпусе 3528 имеет большую мощность и больший световой поток, чем диод 5050, нетрудно догадаться, что при одинаковом количестве диодов у ленты с диодами 3528 световой поток будет меньше чем у ленты с диодами 5050. Поэтому при выборе светодиодной ленты, нужно прежде всего, обращать внимание на световой поток от led ленты, а не на количество диодов.

4. По классу.

Светодиоды условно разделяют на 3 класса – эконом, стандарт и премиум. У диодных лент  премиум класса используются наиболее эффективные светодиоды (высокая светоотдача), и наиболее качественные материалы такие как: печатная плата, упаковка. Обычно у этих лент выше качество пайки. Ленты же эконом класса, наоборот  имеют светодиоды менее эффективные, а печатная плата  и другие элементы более низкого качества. Лента класса стандарт это промежуточное значение между эконом и премиум классам, так называемая золотая середина.

5. По направлению свечения.

Лента горизонтального свечения. Это классическая лента свет распространяется от поверхности светодиодной ленты под углом 120 градусов, чертеж на рис. 5 а. Этот тип диодных лент наиболее популярен,  используется в подсветке потолочных карнизов, контуров зданий и других сферах.

Лента  бокового свечения. Свет распространяется  параллельно плоскости печатной платы, чертеж на рис. 5 б. Такая лента обычно используется в рекламных конструкциях.

Рис. 5а. Светодиодная лента в сечении.

а) Горизонтальное свечение диода.
б) Боковое свечение диода.

Лента для сильных изгибов. Такая светодиодная лента способна изгибаться во всех направлениях, это достигается благодаря конструкции печатной платы с резкими изгибами, это можно видеть на фотографии рис. 6. Благодаря такой конструкции можно достаточно легко выполнять подсветку интерьерных элементов с сильными изгибами.

Рис. 6. Светодиодная лента для сильных изгибов ТМ Arlight.

6. По цвету свечения.

Бывают одноцветные и многоцветные диодные ленты

Одноцветные ленты излучают белый, красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый и ультрафиолетовый свет, причем белый свет бывает теплым, нейтральным и холодным.

Многоцветные делятся на RGB, RGB+белый и MIX ленты. Разберем каждую по отдельности. RGB – лента сделана на основе 3-х кристального светодиода, каждый кристалл излучает свой цвет, R–красный, G–зеленый, B–синий. При смешении этих цветов с разной интенсивностью мы получим любой другой цвет, например фиолетовый или розовый.

RGB+белый – это RGB светодиодная лента имеющая отдельный белый светодиод, это сделано для получения качественного белого света, поскольку на практике RGB led лента выдает не четкий белый свет, он обычно имеет резкий оттенок в синюю или фиолетовую область.

MIX – лента состоит из светодиодов теплого белого и холодного белого света.  Таким образом,  возникает возможность легко настроить  свет под психологическое состояние т.к. теплый белый свет способствует более спокойной “сонной” обстановке, тогда как холодный белый свет более бодрящий располагает к активности.

Заключение. Конечно, в данной статье затронуты не все типы и классы светодиодных лент, рассмотрены лишь основные из них представляющие собой срез рынка на начало 2015 года.

22.11.2017

Виды светодиодных лент, типы, основные характеристики

Многообразие светодиодных лент просто ошеломляюще. На рынке столько типов и видов, что просто глаза разбегаются. Какую выбрать? Как подключить? Как установить? Как отрезать? И таких «как» появляется с каждым разом больше после того как Вы решили себе установить этот источник света. Боюсь, что в одну статью не уложусь, поэтому придется разбивать материал на определенные куски. Хочется верить, что это будет не напрасно). В этой статье будем рассматривать виды светодиодных лент в одном цвете, т.е. одноцветные.

Применение лент многообразно. Но все же основным было есть и останется – декоративное освещение, не смотря на то, что ряд led tape можно использовать как самостоятельный источник света.

Типы и виды светодиодов в лентах


Главным и основным в устройстве светодиодных ламп считаются светодиоды. Об их устройстве было рассказано в одной из предыдущих статей. Мы же коснемся только того, какие типы диодов устанавливаются в ленту. Первые прототипы лент появились на свет еще во времена властвования светодиодов SMD 3528. Состоит он из одного кристалла, помещенного в корпус. Света дает не много, порядка 5 Лм, но этого достаточно для того, чтобы создать мягкий, приглушенный свет в интерьере. Ленты на таких диодах созданы именно в этих целях. Очень удивляют люди, которые приобретают такие виды лент, дабы использовать их в качестве основного освещения. Нецелесообразно и глупо.

Второй вид, пользующийся спросом у покупателей, является лента на SMD 5050. 5050 – это “дети» 3528. Состоят из трех кристаллов 3528. Помещаемых в один корпус. Могут быть как одноцветными, так и RGB. О RGB SMD 5050 лентах мы поговорим отдельно в другой статье, а к одноцветным сегодня вернемся еще не раз. По количеству света они в три раза мощнее своих предшественников и могут осветить гораздо больше пространства. Однако, не могут служить основным источником света в помещениях. Если сильно хочется, то можно.) Но лучше для этого использовать другие виды светодиодных лент.

Типы светодиодов в лентах


Виды светодиодных лент (в последнее время) выпускают на современных, относительно молодых светодиодах – SMD 5630 (5730) и SMD 2835. Такой тип можно использовать как самостоятельное общее освещение. Яркость на метр таких лент приближается к аналогу 50-60 Вт лампы накаливания. А если учесть, что ленты выпускают в катушках по 5 метров, то один ролл может с легкостью заменить 250 Вт лампу накаливания. В свое время я сделал проект на три этажа офисных помещений, в каждом из которых директор хотел видеть в качестве основного света – ленты. Надо сказать, что получилось довольно не плохо. Необычно, но не плохо. Все остались довольны. Делал я это года три назад, но до сих пор ничего не сгорело, не потускнело. Муки выбора мною были пройдены самостоятельно, т.к. информации о том как выбирать или отбраковывать LED ленты я не мог найти. Да и сейчас информация скудная, разрозненная, поэтому и написал статью о выборе лучших светодиодных лент.

СветодиодСветовой поток, Лм
SMD 35284.5-5.0
SMD 505012-14
SMD 283524-28
SMD 5630 (5730 )50 — 75

 

Классификация и виды светодиодных лент по мощности


В зависимости от производителя, на бобинах будет указана мощность в Ваттах или на погонный метр или на все 5 метров. Для каждого SMD светодиода есть стандартная величина потребления, на основе этого принято разделять ленты, запитанные от 12 В согласно таблицы:

Для других типов лент можете самостоятельно найти данные. Либо посмотреть даташиты светодиодов. Узнать их мощность и умножить на количество штук. Все просто. Математику еще никто не отменял.

Часто задают вопрос, во всех ли лентах будет заявленная мощность и световой поток. Конечно — нет! При выборе светодиодных лент необходимо либо полагаться на продавца, либо самостоятельно проводить тестирование…

В зависимости от того, сколько диодов размещают на лентах — можно подсчитать общий световой поток. В таблице , приведенной в предыдущей главе мы указали световой поток на один светодиод. Далее включаем математику и считаем, сколько люмен получим на один метр, пять метров и т.д.)

SMD в названии диодов переводится как: сокращение от английского Surface Mounted Device, что в переводе на русский означает «прибор монтируемый на поверхность». Цифры после букв – размеры диодов: 3,5мм*2,8мм, 5,0мм*5,0мм и т.д.

Плотность размещения светодиодов на ленте


В зависимости от того, какую мощность необходимо получить, производители варьируют количество размещаемых чипов на ленте. Наиболее распространенное минимальное количество диодов – 15, максимальное – 240 (располагаются в два ряда ). Данное количество указывается в характеристиках на упаковке за 1 метр. Не смотря на то, что товар выпускают в катушках по 5 метров эта цифра относится к 1 метру погонному.

Ниже на картинке я указал каким образом располагаются SMD диоды, в зависимости от типов.

Все, что касается SMD 5050, также относится и к более современным 5630 (5730) и 2835.

В зависимости от используемых диодов и схемы подключения ленты могут резаться по группам диодов, кратным трех. Т.е. простыми словами лента делится на сегменты по три, шесть и т.д. светодиодов. Места разреза легко найти на ленте. Там нарисованы ножницы)

Виды наиболее популярных светодиодных лент

Виды светодиодных лент по степени пыле и влагозащищенности


Виды светодиодных лент также подразделяются и по степени защиты от атмосферных явлений. На упаковке любой производитель всегда указывает такую характеристику, как: Ingress Protection Rating (сокращённо — IP). Сокращенно – степень защищенности от попадания влаги и пыли.

Принято три индекса в соответствии с международными стандартами: IP20, IP 65, IP 68.

IP 20 – открытая светодиодная лента без оболочки. Используется в сухих помещениях. В помещениях где полностью отсутствует возможность попадания крупных капель воды на поверхность лент.

IP-65 – влагозащищенная лента, помещенная в силиконовую или другую герметичную оболочку. Предназначена для использования в ванной комнате. При определенной доработке можно приспособить к использованию в уличном освещении.

IP-68 – лента, полностью исключающая попадание влаги. Такие ленты практически ничего не боятся. Ни погружения в воду, ни снега, ни льда, ни пыли.

Виды светодиодных лент по питанию


В настоящее время проблем с питание светодиодных лент не должно возникать. Все сделано для «чайников». Покупая бобину на 5м Вы получите блок питания, на который рассчитан именно тот тип светодиодной ленты, на который упал глаз. Поэтому давать дополнительных каких-то рекомендаций по выбору блоков питания я не вижу. Однако, если есть вопросы, то подскажу, оставляйте комментарии.

Если углубляться в историю, то первоначально светодиодные ленты выпускали под напряжение 12 В. Но, индустрия твердотельного освещения растет не по дням а по часам, а следовательно увеличивалась мощность светодиодов. Увеличивается токовая нагрузка. И теперь мы можем увидеть блоки питания led лент — 12, 24, 36 В постоянного напряжения и 220 В переменного.

Не стоит пугаться… 220 Вольтовые ленты подключаются как и простые — в комплект входит выпрямитель с диодным мостом. На самом деле такие ленты достаточно практичны, так как нет необходимости маяться с блоками питания в поисках места их размещения.

Видео по классификации светодиодных лент


Для тех, кому лень читать кучу «букавак» — посмотрите видео по характеристикам и классификации светодиодных лент. Данный материал будет полезен как самостоятельный контент, так и дополнение к статье.

//youtu.be/0g0NvOCgShI

Светодиодные ленты : Основные виды

Среди широкого разнообразия диодных устройств светодиодные ленты занимают особую категорию, ведь именно с их помощью можно полностью преобразить любой интерьер, наполнив его яркими и оригинальными акцентами.

Более того, декоративная подсветка организованная при помощи светодиодных лент – это не только оригинальное, но и практичное решение, ведь led ленты весьма экономно расходуют электроэнергию, и служат значительно дольше обычных лампочек и светильников.

Вот почему с их помощью можно осветить любой укромный уголок комнаты не заботясь о лишних затратах, тем более что подходящая модель найдется практически для любой комнаты и помещения. Так какую же именно светодиодную ленту следует выбрать для организации декоративного освещения в конкретном помещении?

Для того, чтобы найти ответ на данный вопрос следует ознакомиться с основными видами светодиодных лент.

Виды светодиодных лент по способу установки

Исходя из способа закрепления led ленты можно разделить на две основные категории:
1. Светодиодные ленты с обычным (ручным) типом крепления;
2. Светодиодные ленты на самоклеящейся основе.

Выбор между этими видами зависит от мощности ленты личных предпочтений и навыков мастера, который будет устанавливать устройство. Так для крепления мощной светодиодной ленты иногда используется профиль алюминиевый для светодиодов, который отводит тепло, обеспечивая безопасную работу устройства.

Ну а для самостоятельной установки наиболее целесообразно выбрать ленты на самоклеящейся основе, так как их установка не требует специальных навыков.

Главное при установке следует всегда помнить что светодиодная лента 12 Вольт – это низковольтное устройство и при ее подключении необходимо удостовериться, что она подсоединена к сети через специальный адаптер питания.

Типы светодиодов

Одно из самых больших различий разных моделей светодиодных лент заключается в типе установленных в ней светодиодов. Наиболее часто встречаются типы светодиодов с обозначениями SMD 3528 и 5050.

При этом светодиодные ленты SMD 5050 благодаря более крупным трехкристальным диодам светят значительно более ярко. Для наиболее же яркой подсветки подойдет «профессиональная» светодиодная лента 5630. Следует также заметить, что яркость свечения зависит, в том числе, и от количества светодиодов на метр. Чем они больше, тем ярче будет свечение.

Цвет свечения

По типам свечения различаются:

1. Одноцветные светодиодные ленты led и,
2. RGB ленты, которые благодаря наличию диодов трех основных цветов могут получить практически любой цвет и оттенок.

Уровень влагозащиты

В зависимости от степени защиты от воды различают:
1. Открытые светодиодные ленты, которые устанавливаются в сухих помещениях. Данные модели можно различить по обозначению IP 20.
2. Влагозащищенные же светодиодные ленты благодаря покрытию из эпоксидной смолы и силикона способны выдержать прямое попадание влаги и предназначены для организации подсветки в помещениях с высоким уровнем влажности (ванные комнаты, бассейны, бани и т.д. IP 65).
3. А для организации декоративной подсветки непосредственно под водой следует купить влагозащищенную герметичную светодиодную ленту в которой с целью обеспечения дополнительной защиты от воды помимо основного покрытия используется также и герметичная прозрачная трубка (IP 68).

Таким образом, обладая информацией об основных видах led лент можно довольно легко подобрать и купить светодиодные ленты, наиболее подходящие к условиям того помещения, в котором они будут использованы.

Для большего же эффекта вместе с диодными лентами можно использовать и такое оригинальное устройство как светодиодный модуль, который дополнит работу лент обеспечивая подсветку как прямых, так и сложных форм.

Вам же остается лишь подобрать нужные вам модели. А наш магазин светотехники всегда готов предложить самые лучшие и оригинальные светодиодные ленты, купить которые вы сможете даже не выходя из дома, просто оформив заказ на сайте по самым выгодным ценам.

Типы диодов — инструкции

Диод — это двухконтактное устройство с двумя активными электродами, между которыми он позволяет передавать ток только в одном направлении. Диоды известны своим свойством однонаправленного тока, при котором электрический ток может течь в одном направлении. В основном диоды используются для выпрямления сигналов и могут использоваться в источниках питания или в радиодетекторах. Их также можно использовать в схемах, где требуется «односторонний» эффект диода.Большинство диодов изготовлено из полупроводников, таких как кремний, однако иногда используется и германий. Диоды передают электрические токи в одном направлении, однако способ их передачи может быть разным. Для использования в электронике доступны несколько типов диодов. Вот некоторые из различных типов:

Светоизлучающий диод (LED): Это один из самых популярных типов диодов, и когда этот диод позволяет передавать электрический ток между электродами, возникает свет.В большинстве диодов свет (инфракрасный) не виден, поскольку они находятся на частотах, которые не позволяют видеть. Когда диод включен или смещен в прямом направлении, электроны рекомбинируют с дырками и выделяют энергию в виде света (электролюминесценция). Цвет света зависит от запрещенной зоны полупроводника.

Лавинный диод: Этот тип диода работает в режиме обратного смещения, и для его работы используется лавинный эффект. Лавинный пробой происходит по всему PN-переходу, когда падение напряжения является постоянным и не зависит от тока.Обычно лавинный диод используется для фотодетектирования, при этом высокие уровни чувствительности могут быть получены с помощью лавинного процесса.

Лазерный диод : Этот тип диода отличается от светодиодного типа, поскольку он излучает когерентный свет. Эти диоды находят свое применение в приводах DVD и CD, лазерных указках и т. Д. Лазерные диоды дороже светодиодов. Однако они дешевле, чем другие формы лазерных генераторов. Кроме того, у этих лазерных диодов ограниченный срок службы.

Диоды Шоттки : Эти диоды имеют меньшее прямое падение напряжения по сравнению с обычными кремниевыми диодами с PN переходом.Падение напряжения может составлять от 0,15 до 0,4 В при малых токах по сравнению с 0,6 В для кремниевого диода. Для достижения этих характеристик эти диоды сконструированы иначе, чем обычные диоды, с контактом металл-полупроводник. Диоды Шоттки используются в ВЧ приложениях, выпрямителях и ограничивающих диодах.

Стабилитрон: Этот тип диода обеспечивает стабильное опорное напряжение, поэтому он очень полезен и используется в огромных количествах.Диод работает в режиме обратного смещения и выходит из строя при достижении определенного напряжения. Если ток через резистор ограничен, получается стабильное напряжение. В источниках питания эти диоды широко используются для обеспечения опорного напряжения.

Фотодиод : Фотодиоды используются для обнаружения света и имеют широкие прозрачные переходы. Как правило, эти диоды работают с обратным смещением, при этом даже небольшие количества тока, протекающего от света, могут быть легко обнаружены.Фотодиоды также могут использоваться для выработки электроэнергии, в качестве солнечных элементов и даже в фотометрии.

Варикап-диод или варакторный диод : Этот тип диода имеет обратное смещение, наложенное на него, которое изменяет ширину обедненного слоя в соответствии с напряжением, подаваемым на диод. Этот диод действует как конденсатор, а обкладки конденсатора формируются за счет протяженности областей проводимости и области обеднения как изолирующего диэлектрика. Изменяя смещение на диоде, ширина обедненной области изменяется, тем самым изменяя емкость.

Выпрямительный диод : Эти диоды используются для выпрямления переменного тока на входе в источники питания. Они могут исправлять уровни тока от усилителя и выше. Если требуются низкие падения напряжения, то можно использовать диоды Шоттки, однако, как правило, эти диоды являются диодами с PN переходом.

Малосигнальный или слаботочный диод — Эти диоды предполагают, что рабочая точка не изменяется из-за слабого сигнала

· Большие сигнальные диоды — Рабочая точка в этих диодах изменяется при большом сигнале.

Диоды подавления переходного напряжения — Этот диод используется для защиты электроники, чувствительной к скачкам напряжения.

· Диоды, легированные золотом — Эти диоды используют золото в качестве легирующей примеси и могут работать на частотах сигнала, даже если прямое падение напряжения увеличивается.

· Супер барьерные диоды — Их также называют выпрямительными диодами. Эти диоды обладают свойством низкого обратного тока утечки, как у нормального диода с p-n переходом, и низкого прямого падения напряжения, как у диода Шоттки с возможностью обработки перенапряжения.

· Диоды с точечным контактом — Конструкция этого диода проще и используется в аналоговых приложениях и в качестве детектора в радиоприемниках. Этот диод состоит из полупроводника n — типа и нескольких проводящих металлов, находящихся в контакте с полупроводником. Некоторые металлы перемещаются по направлению к полупроводнику, образуя небольшую область полупроводника p-tpye около контакта.

· Диоды Пельтье — Этот диод используется как тепловой двигатель и датчик для термоэлектрического охлаждения.

· Диод Ганна — Этот диод изготовлен из таких материалов, как GaAs или InP, которые имеют область отрицательного дифференциального сопротивления.

· Кристаллический диод — это тип диодов с точечным контактом, которые также называются усами Кота. Этот дидо состоит из тонкой заостренной металлической проволоки, которая прижимается к полупроводниковому кристаллу. Металлическая проволока является анодом, а полупроводящий кристалл — катодом. Эти диоды устарели.

· Лавинный диод — Этот диод работает в режиме обратного смещения, когда напряжение обратного смещения, приложенное к p-n переходу, создает волну ионизации, ведущую к протеканию большого тока. Эти дидо предназначены для пробоя при определенном обратном напряжении, чтобы избежать каких-либо повреждений.

· Кремниевый управляемый выпрямитель — Как следует из названия, этим диодом можно управлять или запускать его в состояние ВКЛ из-за приложения небольшого напряжения.Они принадлежат к семейству тиристоров и используются в различных областях управления двигателями постоянного тока, регулирования поля генератора, управления системами освещения и частотно-регулируемыми приводами. Это трехконтактное устройство с анодом, катодом и третьим управляемым выводом или затвором.

· Вакуумные диоды — Этот диод представляет собой двухэлектродную вакуумную лампу, которая может выдерживать высокие обратные напряжения.

Диоды широко используются в электронной промышленности, от разработки электроники до производства и ремонта.Помимо вышеупомянутых типов диодов, другими диодами являются PIN-диод, диод с точечным контактом, сигнальный диод, ступенчатый восстанавливающий диод, туннельный диод и диоды, легированные золотом. Тип диода для передачи электрического тока зависит от типа и мощности передачи, а также от конкретных приложений.

———————————————— —————- пожалуйста проголосуйте за меня —————————— —————————————

Источник: — https: // en.wikipedia.org

thanx ….

Введение в типы диодов

В зависимости от назначения диоды можно разделить на выпрямительные диоды, детектирующие диоды, стабилитроны, варакторные диоды, фотодиоды, светодиоды, переключающие диоды. , диоды с быстрым восстановлением и т. д.

Каталог

I Типы диодов

Существует много типов диодов: в зависимости от материалов это германиевые диоды, кремниевые диоды, диоды из арсенида галлия и т. д.; их можно разделить на диоды с поверхностным контактом и диоды с точечным контактом в зависимости от производственного процесса; по разному назначению их можно разделить на выпрямительные диоды, детектирующие диоды, стабилитроны, варакторные диоды, фотодиоды, светодиоды, переключающие диоды, диоды быстрого восстановления и т.д .; по типу подключения их также можно разделить на диоды с полупроводниковым переходом, диоды с контактом металл-полупроводник и т.д .; По форме корпуса их можно разделить на обычные пакетированные диоды, специальные пакетированные диоды и т. д.Ниже представлены характеристики различных типов диодов для разных целей.

1. Выпрямительный диод

Выпрямительный диод предназначен для преобразования переменного тока в пульсирующий постоянный ток. Он работает за счет односторонней проводимости диода. Поскольку прямой рабочий ток выпрямительного диода велик, в процессе в основном используется структура поверхностного контакта. Емкость перехода этой структуры относительно велика, поэтому рабочая частота выпрямительного диода обычно меньше 3 кГц.

Выпрямительные диоды в основном выпускаются в герметичных корпусах с металлической структурой и в пластиковых корпусах. В нормальных условиях выпрямительный диод с номинальным прямым током T LF выше 1 А помещен в металлический корпус для облегчения отвода тепла; номинальный прямой рабочий ток менее 1 А в цельнопластиковом корпусе. Кроме того, в связи с постоянным совершенствованием Т-технологии существует также множество мощных выпрямительных диодов в пластиковых корпусах, которые следует отличать в применении.

Рис. 1. Схема мостового выпрямителя

Поскольку схема выпрямителя обычно представляет собой схему мостового выпрямителя (как показано на рис. 1), некоторые производители комплектуют вместе четыре выпрямительных диода. Такие резервные части часто называют выпрямительными мостами или полными выпрямительными мостами. Форма обычного выпрямительного диода показана на рисунке 2.

Рисунок 2 выпрямительный диод

При выборе выпрямительного диода следует учитывать такие параметры, как максимальный ток выпрямления, максимальный обратный ток, частота отсечки и Следует учитывать время обратного восстановления.Выпрямительные диоды, используемые в обычных схемах последовательного стабилизированного питания, не имеют высоких требований к времени обратного восстановления частоты среза. Если максимальный ток выпрямителя и максимальный обратный рабочий ток соответствуют требованиям, выберите выпрямительный диод (например, серии N 2CZ, серии RLR и т. Д.). Выпрямительные диоды, используемые в выпрямительных схемах и импульсных выпрямительных схемах импульсных регулируемых источников питания, должны использовать выпрямительные диоды или диоды с быстрым восстановлением с более высокими рабочими частотами и более коротким временем обратного восстановления.

2. Диод обнаружения

Диод обнаружения — это устройство, которое обнаруживает низкочастотные сигналы, наложенные на высокочастотную несущую волну, которое имеет высокую эффективность обнаружения и хорошие частотные характеристики.

Рис. 3 детекторный диод

Детекторный диод требует небольшого прямого падения напряжения, высокой эффективности обнаружения, небольшой емкости перехода и хороших частотных характеристик. Форма детекторного диода, как правило, соответствует структуре стеклянного корпуса EA.В диоде общего обнаружения используется структура точечного контакта из германиевого материала.

При выборе диода обнаружения следует выбирать диод обнаружения с высокой рабочей частотой, малым обратным током и достаточно большим прямым током в соответствии с конкретными требованиями схемы.

3. Переключающий диод

Переключающий диод — это разновидность полупроводникового диода, который специально разработан и изготовлен для включения и выключения схемы.Время, необходимое для его переключения с включенного на выключенное или с выключенного на включенное, меньше, чем у обычных диодов. Обычно существуют серии 2AK, 2DK и другие, которые в основном используются в электронных вычислительных машинах, импульсных и коммутационных схемах. Переключающие диоды в основном используются в бытовых приборах, таких как магнитофоны, телевизоры, видеоплееры и электронное оборудование, включая схемы переключения, схемы обнаружения и схемы высокочастотных импульсных выпрямителей.

Рисунок 4 Переключающий диод

Полупроводниковый диод эквивалентен замкнутому переключателю (цепь включена), когда он включен, и разомкнутому (цепь выключена), когда он выключен, поэтому диод можно использовать как переключатель.Обычно используется модель 1N4148. Поскольку полупроводниковый диод имеет характеристику однонаправленной проводимости, PN-переход включается при положительном смещении, а сопротивление в открытом состоянии очень мало, от десятков до нескольких сотен Ом; при обратном смещении он выключен. Его сопротивление очень велико. Как правило, кремниевые диоды имеют сопротивление выше 10 МОм, а германиевые трубки также имеют сопротивление от десятков тысяч до сотен тысяч Ом. Благодаря этой функции диод будет играть роль в управлении током включения или выключения в цепи и станет идеальным электронным переключателем.

Для среднескоростных цепей переключения и цепей обнаружения можно выбрать обычные переключающие диоды серии 2AK. Схема высокоскоростной коммутации может выбрать серию RLS, серию 1sS, серию 1N, серию высокоскоростных переключающих диодов 2CK. Мы должны выбрать конкретную модель переключающего диода в соответствии с основными параметрами прикладной схемы (такими как прямой ток, максимальное обратное напряжение, время обратного восстановления и т. Д.)

4. стабилитрон

стабилитрон использует характеристики, согласно которым напряжение не изменяется с изменением тока при обратном пробое PN перехода для достижения цели стабилизации напряжения.Стабилитрон делится в соответствии с напряжением пробоя, и его значение регулирования напряжения является значением напряжения пробоя. Стабилитроны в основном используются в качестве стабилизаторов или компонентов опорного напряжения. Стабилитроны можно подключать последовательно, чтобы получить более высокое значение напряжения.

Рисунок 5 Стабилитрон

Выбранный стабилитрон должен соответствовать требованиям основных параметров в соответствующей цепи. Стабильное значение напряжения стабилитрона должно быть таким же, как и значение опорного напряжения прикладной схемы.Максимальный стабильный ток стабилитрона должен быть примерно на 50% выше, чем максимальный ток нагрузки прикладной цепи.

5. Диод быстрого восстановления (FR D)

Диод быстрого восстановления — это новый тип полупроводникового диода. Этот тип диодов имеет хорошие характеристики переключения и короткое время обратного восстановления. Обычно он используется как выпрямительный диод в высокочастотных импульсных источниках питания. Диод с быстрым восстановлением характеризуется коротким временем восстановления, что делает его пригодным для выпрямления высоких частот (например, линейной частоты в телевизоре).Диод с быстрым восстановлением имеет важный параметр, который определяет время его обратного восстановления. Определение времени обратного восстановления заключается в том, что диод резко переходит из состояния прямой проводимости в состояние выключения, начиная с выходного импульса, падающего на нулевые линии.

Диоды сверхбыстрого восстановления (SRD) разработаны на основе диодов быстрого восстановления. Основное различие между ними в том, что время обратного восстановления короче. Время обратного восстановления обычного диода с быстрым восстановлением составляет несколько сотен наносекунд, а время обратного восстановления диода сверхбыстрого восстановления (SRD) обычно составляет десятки наносекунд.Чем меньше значение, тем выше рабочая частота диода быстрого восстановления.

Рисунок 6 Диод быстрого восстановления

Когда рабочая частота находится в диапазоне от десятков до сотен кГц, время нормального и обратного изменения напряжения обычных выпрямительных диодов медленнее, чем время восстановления, и обычного выпрямителя диоды не могут нормально работать при однонаправленной проводимости. Но выпрямительные диоды с быстрым восстановлением в настоящее время пригодны. Поэтому выпрямительные диоды, питаемые от импульсных источников питания для цветных телевизоров и другой бытовой техники, обычно представляют собой диоды с быстрым восстановлением и не могут быть заменены обычными выпрямительными диодами.В противном случае электрические приборы могут работать некорректно. Форма обычного диода с быстрым восстановлением показана на рисунке 6.

6. Диод Шоттки (sBD)

Диод Шоттки — это аббревиатура диода с барьером Шоттки (сокращенно SBD). Диоды Шоттки — это маломощные, сильноточные, сверхбыстродействующие полупроводниковые устройства, выпускаемые в последние годы. Его время обратного восстановления чрезвычайно короткое (оно может составлять всего несколько наносекунд), прямое падение напряжения составляет всего около 0.4 В, а выпрямленный ток может достигать нескольких тысяч ампер. Эти превосходные характеристики не имеют себе равных у диодов с быстрым восстановлением.

Рис. 7 Диод Шоттки

Диоды Шоттки — это металл-полупроводниковые приборы, изготовленные из драгоценных металлов (золота, серебра, алюминия, платины и т. Д.) В качестве положительных электродов и полупроводников N-типа в качестве отрицательных электродов. Диоды Шоттки обычно используются в высокочастотных, сильноточных и низковольтных выпрямительных схемах. Внешний вид обычного диода Шоттки показан на рисунке 7.

7. Диод подавления переходного напряжения

Диод подавления переходного напряжения называется трубкой TVP (ограничитель переходного напряжения). Это полупроводниковое устройство, разработанное на основе процесса трубки регулятора напряжения и в основном используется в схемах быстрой защиты от перенапряжения. Его можно широко использовать в компьютерах, электронных счетчиках, оборудовании связи, бытовой технике, а также в бортовом / морском и автомобильном электронном оборудовании для полевых операций.Его также можно использовать в качестве защитного элемента от перенапряжения, вызванного работой человека или поражением оборудования электрическим током.

Рисунок 8 Диод подавления переходного напряжения

Диоды подавления переходного напряжения можно разделить на четыре категории в зависимости от их пиковой импульсной мощности: 500 Вт, 1000 Вт, 1500 Вт, 5000 Вт. Каждая категория делится на несколько типов по номинальному напряжению. Когда напряжение на обоих концах диода подавления переходных напряжений выше номинального значения, он мгновенно включается.Установлено на заранее определенное значение. Форма диода подавления переходных напряжений показана на рисунке 8.

8. Светодиод

Сокращенное обозначение светодиода — светодиод, который представляет собой устройство, изготовленное из полупроводниковых материалов, таких как фосфид галлия и арсенид фосфида галлия. , который может напрямую преобразовывать электрическую энергию в световую. Помимо однонаправленной проводимости обычных диодов, светодиоды также могут преобразовывать электрическую энергию в световую.Когда на светоизлучающий диод подается прямое напряжение, он также находится в проводящем состоянии. Когда через кристалл проходит прямой ток, светодиод излучает свет и преобразует электрическую энергию в световую.

Цвет светодиода в основном определяется материалом трубки и типом примесей. В настоящее время распространены светодиоды синего, зеленого, желтого, красного, оранжевого, белого и т. Д. Среди них белый светоизлучающий диод — это новый тип продукта, который в основном используется в области подсветки мобильных телефонов, подсветки ЖК-дисплеев и освещения.Рабочий ток светодиода обычно составляет от 2 до 25 мА. Рабочее напряжение (то есть прямое падение напряжения) варьируется в зависимости от материала: рабочее напряжение обычных зеленых, желтых, красных и оранжевых светодиодов составляет около 2 В; рабочее напряжение белых светодиодов обычно выше 2,4 В; синие светодиоды & rsquo; рабочее напряжение обычно выше 3,3 В. Рабочий ток светодиода не должен превышать номинальное значение слишком высоко, в противном случае существует опасность возгорания.Поэтому резистор R обычно включается последовательно в цепь светодиода в качестве токоограничивающего резистора.

Рисунок 9 Светодиод

Инфракрасный светодиод — это особый вид светодиода. Его внешний вид похож на светодиоды, но он излучает инфракрасный свет, который в обычных условиях невидим для человеческого глаза. Его рабочее напряжение составляет около 1,4 В, а рабочий ток обычно менее 20 мА. Некоторые компании объединяют два светодиода разных цветов вместе, чтобы сделать их двухцветными (также известными как светодиоды, меняющие цвет).Этот светодиод обычно имеет три контакта, один из которых является общим выводом. Он может излучать свет трех цветов (один из которых представляет собой смесь двух цветов), поэтому обычно используется в качестве индикатора для различных рабочих состояний. Форма обычного светодиода показана на Рисунке 9.

9. Лавинный диод

Лавинный диод — это силовое СВЧ-устройство, разработанное на основе технологии трубки регулятора напряжения. Он может генерировать высокочастотные колебания под действием приложенного напряжения.

Рисунок 10 Лавинный диод

Лавинные диоды используют лавинный пробой для инжекции носителей в кристалл. Поскольку носителям требуется определенное время, чтобы пересечь полупроводниковую пластину, их ток отстает от напряжения, и возникает задержка. На соотношение напряжений возникнет эффект отрицательного сопротивления, который вызовет высокочастотные колебания. Он часто используется в СВЧ-связи, радарах, тактических ракетах, дистанционном управлении, телеметрии, контрольно-измерительной аппаратуре и другом оборудовании.

10.DIAC

DIAC (диод для переменного тока) — это диод, который проводит электрический ток только после того, как его разрывное перенапряжение, VBO, достигнуто на мгновение. DIAC также называют симметричными триггерными диодами. Это кремниевое двунаправленное устройство переключения напряжения. Когда напряжение, подаваемое на симметричный триггерный диод, превышает его напряжение пробоя, оба конца включаются, и проводимость будет продолжаться до тех пор, пока ток не прервется или не уменьшится до минимального тока удержания устройства.Выключи снова. Симметричные триггерные диоды обычно используются в схемах защиты от перенапряжения, схемах фазового сдвига, схемах запуска тиристоров и схемах синхронизации.

Рисунок 11 диод для переменного тока

11. Варакторный диод

Варакторный диод или диод переменной емкости (сокращенно VCD) представляет собой специальное полупроводниковое устройство, которое использует обратное смещение для изменения обратного смещения. PN-переход. Варакторный диод эквивалентен конденсатору переменной емкости.Размер емкости PN-перехода между двумя его электродами изменяется в зависимости от величины обратного напряжения, приложенного к варакторному диоду. Когда обратное напряжение, приложенное к варакторному диоду, увеличивается, емкость варакторного диода уменьшается. Поскольку варакторный диод имеет эту характеристику, он в основном используется в электрической цепи настройки (такой как высокочастотная головка цветного телевизора) в качестве конденсатора автоматической подстройки, которым можно управлять с помощью напряжения.

Рисунок 12 варакторный диод

При выборе варакторного диода важно учитывать, соответствуют ли его рабочая частота, максимальное обратное рабочее напряжение, максимальный прямой ток, емкость перехода нулевого смещения и другие параметры требованиям Схема приложения.

II Идентификация и обнаружение диодов

1. Идентификация диода

Кристаллические диоды обычно обозначаются в схеме цифрами VD плюс, например, VD5 означает диод с номером 5. В схемах национального стандарта символ символы обычно используемых диодов показаны на рисунке 13.

Рисунок 13 символы диода

Идентификация диода проста: отрицательный полюс маломощного диода обычно обозначается цветным кольцом на поверхность; некоторые диоды также используют символы «P» и «N» для определения полярности диода, «P» представляет собой положительный электрод, а «N» представляет собой отрицательный электрод; Металлические диоды обычно печатаются с изображением диода той же полярности на поверхности; В светодиодах обычно используются положительные и отрицательные контакты для определения положительного и отрицательного полюсов, при этом длинные ножки являются положительными, а короткие — отрицательными.

Поверхность выпрямительного моста обычно маркируется структурой внутренней схемы или названиями входной клеммы переменного тока и выходной клеммы постоянного тока. Клемма входа переменного тока обычно обозначается символом «AC» или «~»; выходной терминал постоянного тока обычно обозначается символами «+» и «~».

Из-за различной формы чип-диодов их полярность также отмечается различными способами: в чип-диоде с выводами конец трубки с кольцом белого цвета является отрицательным электродом; в чип-диоде с выводами и без цветного кольца более длинный конец вывода является положительным; в SMD диоде без свинца конец с лентой или насечкой отрицательный.

2. Обнаружение диода

При использовании мультиметра стрелочного типа для обнаружения диода меньшее значение первичного черного измерительного провода подключается к положительному концу, а красный измерительный провод подключается к отрицательному концу. Как прямое, так и обратное сопротивление бесконечны, что указывает на повреждение диода из-за разомкнутой цепи; если все прямые и обратные сопротивления равны 0, это означает, что диод был закорочен и поврежден. В нормальных условиях прямое сопротивление германиевого диода составляет около 1.6кОм.

При использовании цифрового мультиметра для измерения диода красный измерительный провод подключается к положительному полюсу диода, а черный измерительный провод подключается к отрицательному полюсу диода. В это время измеренное сопротивление является прямым сопротивлением диода.

Если для обнаружения диода используется диодный блок цифрового мультиметра, то удобнее поместить цифровой мультиметр в диодный блок, а затем подключить отрицательный полюс диода к черному мультиметру цифрового мультиметра, а положительный полюс к красному мультиметру.Диоды из разных материалов имеют разные значения прямого падения напряжения: от 0,55 до 0,7 В для кремниевых диодов и от 0,15 до 0,3 В для германиевых диодов. Если на дисплее отображается «0000», это означает, что трубка закорочена; если он показывает «0L» или «перегрузка», это означает, что диод внутренне открыт или находится в обратном состоянии.

III Основные параметры диодов

Диоды разных типов имеют разные характеристики. Для новичков необходимо знать следующие основные параметры:

1.Номинальный прямой рабочий ток

Номинальный прямой рабочий ток относится к максимальному значению прямого тока, допускаемому диодом во время непрерывной длительной работы T. Поскольку, когда ток проходит через трубку, сердечник нагревается, температура повышается, и температура превысит допустимый предел (около 140 ° C для кремниевой трубки и около 90 ° C для германиевой ванны). Поэтому не превышайте номинальный прямой рабочий ток диода во время использования. Например, обычно используемый германиевый диод lN400l имеет номинальный прямой рабочий ток 1 А.

2. Максимальный пусковой ток

Максимальный пусковой ток — это превышение допустимого прямого тока. Это не нормальный ток, а мгновенный ток. Это значение обычно примерно в 20 раз превышает номинальный прямой рабочий ток.

3.Максимальное обратное рабочее напряжение

Когда обратное напряжение, приложенное к обоим концам диода, достигает определенного значения, трубка выходит из строя и теряет однонаправленную проводимость. Для обеспечения безопасности указано максимальное значение обратного рабочего напряжения.Например, обратное выдерживаемое напряжение диода lN400l составляет 50 В, а обратное выдерживаемое напряжение lN4007 составляет 1000 В.

4.Реверсный ток

Обратный ток — это обратный ток, протекающий через диод при указанной температуре и максимальном обратном напряжении диода. Чем меньше обратный ток, тем лучше однонаправленная проводимость трубки. Стоит отметить, что обратный ток имеет тесную связь с температурой.При повышении температуры на каждые 10 ° C обратный ток удваивается. Например, германиевый диод типа 2APl при 25 ° C, обратный ток 250 мкА; температура поднимется до 35 ° C, обратный ток повысится до 500 мкА; а при 75 ° C его обратный ток достиг 8 мА. Направленная проводимость также повреждает трубку из-за перегрева. Кремниевые диоды имеют лучшую стабильность при более высоких температурах, чем германиевые диоды.

5.Время обратного восстановления

При переходе от прямого напряжения к обратному напряжению идеальная ситуация состоит в том, что ток может быть мгновенно отключен.Но обычно это откладывается. Что определяет величину текущей задержки отключения, так это время обратного восстановления. Хотя это напрямую влияет на скорость переключения диода, не стоит говорить, что это значение мало.

6. Максимальная мощность

Максимальная мощность — это напряжение на диоде, умноженное на протекающий ток. Этот предельный параметр особенно важен для стабилитронов и т.п.

Рекомендуемый артикул:

Что такое лазерные диоды?

Различные типы диодов и принцип их работы

Стабилитрон, Шоттки, выпрямители, тиристоры, кремний и симисторы

Автор: Меган Тунг

Диод — это двухконтактное электрическое устройство.Диоды сделаны из полупроводника, чаще всего кремния, но иногда и германия. Существуют различные типы диодов, но здесь обсуждаются стабилитрон, выпрямитель, шоттки, ограничитель переходного напряжения, тиристор, кремниевый выпрямитель и симистор. На селекторный затвор транзистора подается импульс «включено», вызывая большой ток стока. Высокое напряжение на соединении затвора притягивает электроны, которые проникают через тонкий оксид затвора и накапливаются на плавающем затворе. EPROM можно стереть, подвергнув его воздействию сильного ультрафиолетового источника света, что означает, что они могут быть перезаписаны много раз (в отличие от PROM).EPROM не подходят для хранения информации, которая будет часто меняться, потому что для перепрограммирования чип нужно будет удалить из устройства, в котором он находится.

Стабилитроны

Стабилитрон

— это кремниевые полупроводниковые устройства, которые позволяют току течь либо в прямом (от анода к катоду), либо в обратном направлении. Сильнолегированный p-n переход позволяет устройству проводить в обратном направлении при достижении напряжения пробоя. Обратный пробой Зенера происходит из-за квантового туннелирования электронов, вызванного сильным электрическим полем.В режиме прямого смещения стабилитроны работают как обычные диоды. При подключении в обратном режиме может протекать небольшой ток утечки. Когда обратное напряжение увеличивается ближе к напряжению пробоя, через диод начинает течь ток. Максимальный ток определяется последовательным резистором. По достижении максимума ток стабилизируется и остается постоянным в широком диапазоне приложенных напряжений.

Выпрямители

Выпрямители — это двухпроводные полупроводники, которые пропускают ток только в одном направлении.Выпрямитель состоит из одного или нескольких диодов, преобразующих переменный ток (AC) в постоянный (DC). Полупериодный выпрямитель — это когда на входе подается питание переменного тока, только положительный полупериод становится видимым через нагрузку, в то время как отрицательный полупериод скрывается (либо блокируется, либо теряется). В однополупериодном выпрямителе используется только один диод. Двухполупериодные выпрямители преобразуют полный входной сигнал переменного тока (положительный полупериод и отрицательный полупериод) в пульсирующий выходной сигнал постоянного тока. Для двухполупериодного выпрямителя используются два или четыре диода.КПД полуволнового выпрямителя ниже, потому что видна только положительная часть входной формы волны. Выпрямители используются в различных устройствах, включая источники питания постоянного тока, радиосигналы или детекторы, системы передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения и некоторые бытовые приборы (ноутбуки, игровые системы и телевизоры).

Диоды Шоттки

Диоды Шоттки — это полупроводниковые устройства, образованные соединением кремниевого полупроводника (n-типа) с металлическим электродом.Диоды Шоттки известны своим быстрым переключением и низким прямым падением. Прямое падение напряжения существенно меньше, чем у обычного кремниевого диода с p-n переходом. Падение напряжения в диодах Шоттки обычно находится в пределах 0,15-0,45 В. При прямом смещении электроны перемещаются от материала n-типа к металлическому электроду, позволяя течь току. Диоды Шоттки не имеют обедненного слоя, что означает, что они униполярны.

Ограничитель переходного напряжения

Диоды ограничителя переходного напряжения (TVS) используются для защиты электроники от скачков напряжения.Переходные процессы — это временные скачки напряжения или тока, которые могут отрицательно повлиять на цепи. TVS-диоды шунтируют избыточный ток, когда индуцированное напряжение превышает потенциал лавинного пробоя. Благодаря своей способности подавлять все перенапряжения, превышающие его напряжение пробоя, TVS является фиксирующим устройством. TVS может быть однонаправленным или двунаправленным. Однонаправленный допускает только напряжение выше или ниже земли (положительное или отрицательное напряжение). Двунаправленный выбирается, когда ожидается, что защищенный сигнал будет колебаться над или под землей, например, при переменном напряжении или сигнале постоянного тока предполагается работать как с положительным, так и с отрицательным напряжением.Некоторые из приложений включают линии передачи данных и сигналов, микропроцессоры и MOS-память, линии электропередач переменного тока, телекоммуникационное оборудование и переключение / ограничение в цепях / системах с низким энергопотреблением.

Тиристорные диоды

Тиристорные диоды — это три оконечных устройства. Три терминала — затвор, анод и катод. Затвор управляет током, протекающим между анодом и катодом. В тиристорном диоде небольшой ток на затворе вызывает гораздо больший ток между анодом и катодом.Даже если ток затвора убран, больший ток продолжает течь от анода к катоду. Диод остается в этом состоянии до сброса цепи. В семействе тиристоров есть несколько типов диодов, включая тиристоры и триакомеры.

Выпрямители с кремниевым управлением

Выпрямители с кремниевым управлением (SCR)

— это диоды из семейства тиристоров. SCR — это четырехслойные твердотельные устройства управления током. Четыре слоя полупроводника — это P-N-P-N. Есть три вывода: анод, катод и затвор.Устройство состоит из кремниевого материала, который контролирует высокую мощность и преобразует сильный переменный ток в постоянный ток (выпрямление). SCR однонаправленные, электрический ток допускается только в одном направлении. SCR используются в приложениях управления мощностью, таких как мощность, подаваемая на электродвигатели, управление системой освещения, реле управления или индукционные нагревательные элементы.

TRIACs

TRIAC — это три оконечных устройства, также принадлежащих к семейству тиристоров. Первый вывод — это вентиль, который действует как триггер для включения устройства.Два других вывода называются анодом 1 и анодом 2 (также называются основным выводом 1 и основным выводом 2). Эти две клеммы не взаимозаменяемы, ток затвора должен поступать со стороны анода 2 схемы. Компоновка аналогична двум SCR, соединенным встык параллельно; тем не менее, TRIAC фактически построены из цельного куска полупроводникового материала, который должным образом легирован и уложен слоями. TRIAC переключают высокое напряжение и большой ток. Это двунаправленные переключатели, поэтому ток может проходить в обоих направлениях после срабатывания затвора.Некоторые из приложений включают управление мощностью переменного тока, регуляторы освещенности, управление двигателем и другие простые схемы с низким энергопотреблением, где требуется переключение мощности.


Меган Тунг проходит летнюю стажировку в Jameco Electronics , посещает Калифорнийский университет в Санта-Барбаре (UCSB). Ее интересы включают фотографию, музыку, бизнес и инженерное дело. Диодный электронный компонент

— Определение, типы, символ, использование диодов

Узнайте, что такое диодный электронный компонент — определение, типы, символ, использование и применение диодов в электронике.

Здесь мы узнаем Что такое диодный электронный компонент — определение, типы, символ, использование и применение диодов в электронике.

Что такое диод?

Диод — это электронный компонент , который позволяет электрическому току течь только в одном направлении. Это полупроводниковый прибор, состоящий из p-n-перехода.

Они чаще всего используются для преобразования переменного тока в постоянный, потому что они пропускают положительную ( + ) часть волны и блокируют отрицательную () часть сигнала переменного тока, или, если они перевернуты, они пропустить только отрицательную часть, а не положительную.

Кремний p-типа и n-типа будет проводить электричество так же, как любой проводник; однако, если кусок кремния легирован p-типом в одной секции и n-типом в соседней секции, ток будет течь только в одном направлении через соединение между двумя областями.

Диоды одно из самых основных полупроводниковых устройств.

Что такое диод с прямым смещением?

Диод называется смещенным в прямом направлении, если на нем имеется положительное напряжение от материала p- к n-типу.В этом состоянии диод действует скорее как хороший проводник, и ток может течь, как показано на следующем рисунке:

Диод с прямым смещением

На диоде будет небольшое напряжение, около 0,6 В для Si, и это напряжение будет в значительной степени не зависеть от тока, сильно отличаясь от резистора.

Что такое диод с обратным смещением?

Если полярность приложенного напряжения поменять местами, диод будет смещен в обратном направлении и окажется непроводящим.Ток почти не протекает, и на устройстве будет большое напряжение.

Диод с обратным смещением

Типы диодов, символы и использование

Характеристики и применение диодов

Несимметричное поведение диодов обусловлено детальными свойствами pn-перехода. Диод действует как односторонний клапан для тока, и это очень полезная характеристика.

Одно из приложений — преобразование переменного тока ( AC, ), который периодически меняет полярность, в постоянный ток ( DC, ), который всегда имеет одинаковую полярность.

Обычное электропитание в домашних условиях — это переменный ток, тогда как батареи обеспечивают постоянный ток, а преобразование переменного тока в постоянный называется выпрямлением. Для этой цели так часто используются диоды, что их иногда называют выпрямителями, хотя существуют и другие типы выпрямительных устройств.

На рисунке ниже показаны входной и выходной ток для простого однополупериодного выпрямителя. Схема получила свое название от того факта, что выходной сигнал представляет собой только положительную половину входного сигнала.

Полупериодный выпрямитель

Схема двухполупериодного выпрямителя (, рис. Ниже ) использует четыре диода, расположенных так, чтобы на выходе можно было использовать обе полярности входной формы волны.Двухполупериодная схема более эффективна, чем полуволновая.

Полноволновой выпрямитель

Похожие сообщения:

различных типов диодов с символом и использованием

Типы диодов

Диод — это двухполюсное устройство, образованное двумя легированными областями кремния, разделенными PN переходом. Рассматривается наиболее распространенная категория диодов, известная как диоды общего назначения. Стабилитрон, PN переход , туннельный диод, варакторный диод, диод Шоттки, фотодиод, PIN-диод и лазерный диод — это разные типы диодов.

Другие названия, такие как выпрямительный диод или сигнальный диод, в зависимости от конкретного типа применения, для которого был разработан диод. Вы узнаете, как использовать напряжение, чтобы диод проводил ток в одном направлении и блокировал в нем другое. Этот процесс называется смещением.

Применение диодов
  1. Распознать электрический символ для диода и несколько конфигураций диодных корпусов
  2. Подайте прямое смещение на диод
  • Определите прямое смещение и укажите необходимые условия
  • Обсудите влияние смещения пересылки на область истощения
  • определяют барьерный потенциал и его эффекты при смещении пересылки

3.Обратное смещение диода

  • Определите обратное смещение и укажите требуемые условия
  • Обсудить обратный ток и обратную пробой

Диод

Как уже упоминалось, диод изготовлен из небольшого куска полупроводникового материала, обычно кремния, половина которого легирована как область p , а половина легирована как область n с переходом PN и область истощения между ними.

Область p называется анодом и подключается к проводящей клемме.Катод n называется катодом и подключается ко второму проводящему выводу. Основная структура диода и схематический символ показаны на рисунке выше.

Типовые диодные блоки

Проиллюстрировано несколько распространенных физических конфигураций диода, установленного в сквозном отверстии. Анод (A) и катод (K) обозначены на диоде несколькими способами, в зависимости от типа корпуса. Катод обычно помечается рукой, выступом или каким-либо другим элементом.В этих корпусах, где один вывод является условием для корпуса, корпус является катодом.

Диодные блоки для поверхностного монтажа

Типовые корпуса диодов для поверхностного монтажа на печатной плате. Пакеты SOD и SOT имеют выводы в форме крыла чайки. В корпусе SMA имеются выводы L-образной формы, которые загибаются под корпусом. Типы SOD и SMA имеют полосу на конце для обозначения катода. Тип SOT представляет собой трехконтактный корпус, в котором есть либо один, либо два диода. В корпусе SOT с одним диодом вывод 1 обычно является анодом, а вывод 3 — катодом.В корпусе SOT с двумя диодами третий вывод является общим выводом и может быть либо анодом, либо катодом. Всегда проверяйте техническое описание конкретного диода, чтобы проверить конфигурацию контактов.

Типовые диодные блоки с обозначением клемм. Буква K используется для обозначения катода, чтобы избежать путаницы с определенными электрическими величинами, обозначенными буквой C. Номера типов корпуса указаны для каждого диода.

Полупроводниковый диод (видео)

Связанные темы:

фактов о диодах | Наука с детьми.com

Факты о диодах

Узнайте факты о диодах, одном из самых полезных электронных компонентов, используемых в схемах. Диоды находят множество применений в схемах — от преобразования переменного тока в постоянный до помощи в преобразовании солнечного света в электричество. Узнайте больше об этих невероятно полезных компонентах с дополнительными сведениями о диодах.

  • Диод — это электронный компонент, который пропускает ток только в одном направлении.

  • Поскольку электричество может течь через диод только в одном направлении, они должны быть подключены правильно.Электрический ток течет от катодной стороны диода к анодной стороне. Обычно катодная сторона подключается к отрицательной стороне источника постоянного тока. Катодная сторона диода отмечена черной полосой.

  • Диод изготавливается путем нанесения кремния p-типа на пластину из кремния n-типа. Кремний P-типа состоит из атомов бора, которые создают «дыру», соединяющую атомы кремния вместе. Эта дыра примет электрон. Кремний N-типа состоит из атомов фосфора с атомами кремния.Атомы фосфора имеют 5 электронов (один дополнительный), что позволяет протекать току, когда дополнительный электрон заполняет дыру в кремнии p-типа.

  • Диодам обычно требуется минимальное напряжение для прохождения тока через них. Производители обеспечивают это минимальное напряжение для продаваемых диодов. Для прохождения тока большинству стандартных кремниевых диодов требуется не менее 0,6 вольт.

  • Из диодов делают радар-детектор.

  • Диоды используются для изготовления солнечных элементов.

  • Доступны различные типы диодов. Некоторые из основных типов диодов включают светоизлучающие диоды (светодиоды), стабилитроны, диоды малой мощности, выпрямители мощности и фотодиоды.

  • Фотодиоды — очень полезные электронные компоненты. Фотодиоды могут действовать как переключатель в цепи или обеспечивать небольшой ток в цепи. Когда на фотодиод поступает достаточно света, через цепь пропускается ток.

  • Диоды изначально назывались выпрямителями.Сегодня один тип диодов, известный как силовой выпрямитель, используется для изготовления блоков питания для электроники.

  • Стабилитрон, изобретенный Мелвином Зенером, представляет собой специальный диод, который используется в качестве стабилизатора напряжения. Это может позволить току течь в обоих направлениях при наличии достаточного напряжения.

  • Малый сигнальный диод может выполнять ряд функций, таких как обнаружение радиоволн и преобразование слаботочного переменного тока в постоянный.

  • В диодах Шоттки используется соединение металла и полупроводника вместо соединения полупроводник с полупроводником.Диоды Шоттки переключаются намного лучше при более низком напряжении (до 0,15 вольт). Диоды Шоттки позволяют инженерам-электрикам создавать более эффективные схемы.


Факты об истории диодов

Разработка диода была долгим процессом. Было несколько первых изобретателей, которые опередили свое время, предсказав необходимость диода. Однако в то время эти изобретатели не понимали, как работают полупроводниковые материалы. Вот несколько примеров ранней истории диодов.

  • Немецкий ученый Фердинанд Браун заметил, что ток будет течь только в одном направлении, когда экспериментировал с сульфидом свинца и металлической проволокой в ​​1874 году.

  • Группа Томаса Эдисона случайно заметила одностороннее течение тока, изобретая электрическую лампочку в 1883 году. Они назвали это явление эффектом Эдисона.

  • В 1886 году изобретатель по имени К.Э. Фиттс построил выпрямитель с использованием селена, который позволял току течь только в одном направлении.

  • В 1938 году Уолтер Шоттки разработал концепцию своего диода Шоттки.

  • В 1940 году Рассел Ол, работавший в Bell Labs, обнаружил, что диоды способны генерировать электричество при воздействии света.

  • Первый патент на светодиоды был выдан Джеймсу Биарду и Гэри Питтману во время работы в Texas Instrument в 1961 году. Диод — наиболее часто используемый полупроводниковый прибор в электронных схемах. Это двухконтактный электрический обратный клапан, позволяющий протекать току в одном направлении. . В основном они состоят из кремния, но также используется германий. Обычно их используют для ректификации. Но есть разные свойства и характеристики диодов, которые можно использовать для разных целей. Эти характеристики изменены для формирования различных типов диодов. В настоящее время доступно несколько различных типов диодов с разными свойствами.

    Некоторые из различных типов диодов с их свойствами и областями применения обсуждаются ниже:

    Диод с P-N переходом

    Диод с P-N переходом изготовлен из полупроводникового материала.Он состоит из двух слоев полупроводников. Один слой легирован материалом P-типа, а другой слой — материалом N-типа. Комбинация этих слоев P- и N-типа образует соединение, известное как соединение P-N. Отсюда и название P-N диод .

    Позволяет току течь в прямом направлении и блокирует его в обратном направлении. Они также известны как выпрямительные диоды, используемые для выпрямления.

    Существуют различные типы диодов, в которых используется P-N переход с изменением концентрации легирования.Они обсуждаются ниже.

    Малосигнальный диод

    Это тип диода с P-N переходом, который работает с сигналами низкого напряжения. Площадь стыка очень мала. Благодаря этому переход имеет меньшую емкость и низкую емкость накопления заряда. Это позволяет малому сигнальному диоду иметь высокую скорость переключения с очень коротким временем восстановления. Однако его ограничениями являются низкого напряжения и токовых параметров.

    Из-за высокой скорости переключения эти типы диодов используются в цепях с высокими частотами.

    Выпрямительный диод

    Выпрямительный диод — это тип диода с P-N переходом, у которого площадь P-N перехода очень велика. Это приводит к высокой емкости в обратном направлении. Имеет низкую скорость переключения.

    Это наиболее распространенный и наиболее часто используемый тип диодов. Эти типы диодов могут выдерживать большие токи и используются для преобразования переменного тока в постоянный ( Rectification ).

    Диод Шоттки

    Диод Шоттки, названный в честь немецкого физика Вальтера Х.Schottky, — это тип диода, который состоит из небольшого перехода между полупроводником N-типа и металлом. Он имеет без перекрестка P-N.

    Плюс диода Шоттки в том, что он имеет очень низкое прямое падение напряжения и быстрое переключение . Поскольку нет емкостного перехода (P-N переход), скорость переключения диода Шоттки очень высока.

    Ограничение диода Шоттки заключается в том, что он имеет низкое обратное напряжение пробоя и высокий обратный ток утечки.

    Супербарьерные диоды

    Супербарьерные диоды (SBR) также являются выпрямительными диодами, но у них низкое прямое падение напряжения , как и у диодов Шоттки. У них низкий ток обратной утечки , как и у нормального диода с P-N переходом.

    SBR использует полевой МОП-транзистор путем короткого контакта между его затвором и истоком.

    SBR имеет низкое прямое падение напряжения, меньший обратный ток утечки и возможность быстрого переключения.

    Светоизлучающий диод (LED)

    Светоизлучающий диод также относится к типу диода с P-N переходом, который излучает свет в конфигурации прямого смещения.

    Светодиод состоит из полупроводника с прямой полосой пропускания. Когда носители заряда (электроны) пересекают барьер и рекомбинируют с электронными дырками на другой стороне, они испускают фотонные частицы (свет). В то время как цвет света зависит от запрещенной зоны полупроводника.

    Светодиод преобразует электрическую энергию в световую.

    Фотодиод

    Фотодиод — это тип диода с P-N переходом, который преобразует световую энергию в электрический ток. Его работа противоположна таковой у LED .

    На каждый полупроводниковый диод влияют оптические носители заряда. Вот почему они упакованы в легкий блокирующий материал.

    В фотодиоде есть специальное отверстие, через которое свет проникает в его чувствительную часть.

    Когда свет (частицы фотона) попадает на PN-переход, он создает пару электрон-дырка.Эти электрон и дырка вытекают как электрический ток. Для повышения его эффективности используется диод PIN junction .

    Фотодиод используется в обратном смещении, и они могут использоваться в солнечных элементах.

    Лазерный диод

    Лазерный диод похож на светодиод, поскольку он преобразует электрическую энергию в световую. Но в отличие от светодиода, лазерный диод излучает когерентный свет.

    Лазерный диод состоит из ПИН-перехода, , где электрон и дырки объединяются во внутренней (I) области.когда они объединяются, он генерирует лазерный луч.

    Лазерные диоды используются в оптической связи, лазерной указке, приводах компакт-дисков, лазерном принтере и т. Д.

    Туннельный диод

    Туннельный диод был изобретен Лео Эсаки в 1958 г. , за который он получил Нобелевскую премию в 1973 г. почему он также известен как диод Эсаки .

    Туннельный диод — это сильно легированный диод с P-N переходом . Он работает по принципу туннельного эффекта .Из-за высокой концентрации легирования переходной барьер становится очень тонким. Это позволяет электрону легко уходить через барьер. Это явление известно как туннельный эффект .

    Туннельный диод имеет область на кривой VI , где ток уменьшается по мере увеличения напряжения. Эта область известна как область отрицательного сопротивления . Туннельный диод работает в этой области в различных приложениях, таких как генератор и микроволновый усилитель .

    Обозначение с VI характеристикой кривой туннельного диода приведено ниже:

    Туннельный диод также проводит ток в обратном направлении и является устройством быстрого переключения.

    Стабилитрон

    Стабилитрон назван в честь Кларенса Малвина Зенера , открывшего эффект Зенера .

    Это тип диода, который пропускает ток не только в прямом, но и в обратном направлении.когда обратное напряжение достигает напряжения пробоя, известного как напряжение стабилитрона , оно позволяет протекать току.

    Стабилитрон имеет более высокую концентрацию легирования, чем обычный диод с P-N переходом. Следовательно, он имеет очень тонкую область истощения.

    При прямом смещении он работает как простой диод с P-N переходом (выпрямитель).

    При обратном смещении он блокируется, пока обратное напряжение не достигнет пробоя. После этого он позволяет току течь с постоянным падением напряжения.

    Обратный пробой стабилитрона вызван двумя причинами: i.е. квантовое туннелирование электронов и Лавинный пробой .

    Стабилитрон в основном используется в конфигурации с обратным смещением. Он обеспечивает стабилизированное напряжение для защиты цепей от перенапряжения.

    Обратный диод

    Обратный диод или задний диод представляет собой диод с P-N переходом, который работает аналогично туннельному диоду и стабилитрону . Но рабочие напряжения намного ниже.

    Обратный диод — это, по сути, туннельный диод, у которого одна сторона перехода имеет относительно меньшую концентрацию легирования по сравнению с другой стороной.

    В прямом смещении он работает как туннельный диод , но его туннельный эффект значительно снижен по сравнению с туннельным диодом. В противном случае он работает как обычный диод с фазовым переходом.

    В обратном смещении он работает как стабилитрон , но напряжения пробоя намного ниже.

    Широко не используется, но может использоваться для выпрямления сигналов слабого напряжения (от 0,1 до 0,6 В). Благодаря высокой скорости переключения его можно использовать в качестве переключателя в ВЧ-смесителе и умножителе.

    Лавинный диод

    Лавинный диод представляет собой диод с P-N переходом, который специально разработан для работы в области лавинного пробоя .

    Лавинный пробой — это явление, при котором на переход P-N подается достаточное обратное напряжение. За счет этого неосновной носитель ионизируется и запускает сильный ток в обратном направлении.

    Лавинный диод электрически аналогичен стабилитрону. Однако концентрация легирования стабилитрона относительно выше по сравнению с лавинным диодом.

    Сильное легирование внутри стабилитрона создает небольшой переход, и низкие напряжения могут легко его сломать. Однако лавинный диод имеет широкий переход из-за концентрации легкого легирования. Таким образом, для его пробоя требуется высокое напряжение. Этот широкий переход делает его лучшим устройством защиты от перенапряжения по сравнению с простым стабилитроном.

    Диод подавления переходного напряжения (TVS)

    Диод подавления переходного напряжения или TVS-диод — это тип лавинного диода, который защищает цепь от скачков напряжения.

    TVS-диод способен выдерживать высокие напряжения по сравнению с лавинным диодом.

    Однонаправленный TVS-диод работает аналогично лавинному диоду. он действует как выпрямитель при прямом смещении и как устройство защиты от перенапряжения при обратном смещении.

    Двунаправленный TVS-диод действует как два лавинных диода, последовательно противостоящих друг другу. Он изготавливается как однокомпонентный. Он работает в обоих направлениях и обеспечивает защиту от перенапряжения при использовании параллельно с цепью.

    Диод, легированный золотом

    В диоде такого типа в качестве легирующей примеси (легирующего материала) используется золото или платина.Это позволяет диоду работать с высокой скоростью переключения, но за счет увеличения прямого падения напряжения. Кроме того, его обратный ток утечки выше, чем у обычного диода с P-N переходом.

    Диод постоянного тока

    Диод постоянного тока AKA токоограничивающий диод (CLD) представляет собой двухконтактный диод, сделанный из JFET. Он регулирует ток через него до фиксированного уровня.

    CLD создается путем короткого контакта между затвором и истоком JFET.Он ограничивает ток так же, как стабилитрон ограничивает напряжение.

    Диод восстановления ступенчатого сигнала

    Диод восстановления ступени или отключаемый диод — это диод с P-N переходом, который резко прекращает прохождение тока при изменении его направления.

    SRD (ступенчатый восстанавливающий диод) состоит из P-N перехода с очень низкой концентрацией легирования вблизи перехода. Благодаря этому количество носителей заряда (электронов и дырок) вблизи перехода также уменьшается. Следовательно, емкость накопления заряда вблизи перехода становится незначительной.Это позволяет SRD очень быстро переключаться с ВКЛ на ВЫКЛ.

    В нормальном диоде, когда он переключается с прямой проводимости на обратную отсечку, ток кратковременно течет из-за накопленного заряда. Из-за чего нормальному диоду требуется некоторое время на переключение. SRD не накапливает заряд, поэтому может мгновенно прекратить прохождение тока.

    Пельтье или термодиоды

    Пельтье или термодиоды — это тип диодов, тепловое сопротивление которых в одном направлении отличается от другого.Таким образом, выделяемое тепло течет в одном направлении в одну сторону (терминал) и оставляет другую сторону более холодной.

    Этот диод используется для контроля температуры в микропроцессоре и в холодильниках для эффекта охлаждения.

    Вакуумный диод

    Это простейшая форма диода, состоящая из вакуумной трубки и двух электродов (катода и анода). Анод и катод заключены внутри вакуумной трубки (пустой стакан).

    Когда катод нагревается, он испускает электроны, анод улавливает электроны, и поток продолжается.

    Катод может нагреваться прямо или косвенно.

    При прямом смещении свободный электрон на катоде выделяется в вакуум после нагрева. Анод собирает эти электроны, и ток течет.

    При обратном смещении свободный электрон в вакууме отталкивается анодом, поскольку он подключен к отрицательной клемме, поэтому ток не течет.

    Таким образом, ток течет только в одном направлении.

    Варакторный диод

    Варакторный диод, также известный как диод Верикапа, представляет собой конденсаторы с регулируемым напряжением.У них есть переход P-N с переменной емкостью перехода.

    Варакторный диод работает в условиях обратного смещения. Слой обеднения между материалами P- и N-типа варьируется путем изменения обратного напряжения.

    Емкость перехода всех диодов зависит от обратного напряжения, но варакторный диод может использовать этот эффект с большим диапазоном емкости.

    Диоды Varactor применяются в качестве генератора , управляемого напряжением, в контуре фазовой синхронизации, в фильтрах настройки RF и умножителях частоты .

    Сообщение по теме: Типы микросхем. Классификация интегральных схем и их ограничения

    Диод Ганна

    Диод Ганна AKA « Transferred Electron Device » (TED) — это тип диода, имеющего отрицательное сопротивление, как туннельный диод. Он назван в честь британского физика Дж. Б. Ганна , открывшего «эффект Ганна » в 1962 году.

    Диод Ганна не имеет P-N перехода. Фактически, он состоит только из материала типа N, поэтому он не выпрямляет переменный ток и не работает как обычный диод.Это также причина того, что многие люди называют его «устройством с переносом электронов» (TED) вместо диода.

    Состоит из трех слоев N-типа; два из них, которые находятся на стороне вывода, имеют более высокую концентрацию легирования, тогда как средний тонкий слой имеет меньшую концентрацию легирования.

    Когда напряжение подается на диод Ганна, сначала его ток увеличивается с увеличением напряжения.

    При более высоком напряжении сопротивление среднего слоя начинает увеличиваться с увеличением напряжения.Это приводит к падению тока. Это область отрицательного сопротивления . В этой области работает и диод Ганна.

    Диод Ганна используется в генераторе для генерации микроволн высокой частоты .

    PIN-диод

    PIN-диод — это трехслойный диод, то есть P-слой, I-слой и N-слой. Собственный полупроводниковый слой « I » помещен между сильно легированным P и полупроводником N-типа.

    Электрон и дырки из области N- и P-типа соответственно текут во внутреннюю область (I).Как только область «I» полностью заполняется электронными дырками, диод начинает проводить.

    При обратном смещении широкий внутренний слой диода может блокировать и выдерживать высокие обратные напряжения.

    При более высокой частоте PIN-диод действует как линейный резистор. Это из-за того, что PIN-диод имеет плохое время обратного восстановления . Причина в том, что сильно заряженная область «I» не успевает разрядиться во время быстрых циклов.

    На низкой частоте действует как выпрямительный диод.Потому что у него достаточно времени, чтобы разрядиться и выключиться во время цикла.

    Если фотон попадает в область «I» PIN-диода с обратным смещением, он создает пару электрон-дырка. Эта электронно-дырочная пара течет как ток. Таким образом, он также используется в фотодетекторах и фотоэлектрических элементах .

    PIN-диоды используются в выпрямлении высокого напряжения, в ВЧ приложениях в качестве аттенюатора и переключающего элемента.

    Кремниевый управляемый выпрямитель (SCR)

    SCR — это четырехслойное полупроводниковое коммутирующее устройство типа P-N-P-N.Он имеет три терминала: анод, катод и затвор.

    SCR — это, по сути, диод с входом внешнего управления, известным как вход затвора. Это позволяет току течь в одном направлении.

    Когда тиристор подключен в прямом смещении, он еще не позволяет протекать току. Это известно как режим блокировки пересылки .

    Для того, чтобы тиристор работал в прямом режиме, ему необходимо либо необходимое напряжение, чтобы пересечь его предел отключения, либо подать положительный импульс на вход затвора.

    Чтобы выключить SCR, либо уменьшите ток ниже точки удерживающего тока, либо выключите вход затвора и на мгновение закоротите анод-катод.

    При обратном смещении тиристор не пропускает ток даже после подачи затвора. Но если обратное напряжение достигает обратного напряжения пробоя, тиристор начинает проводить из-за лавинного явления.

    SCR используется для управления цепями большой мощности, выпрямления переменного тока большой мощности.

    Диод Шокли

    Диод Шокли представляет собой четырехслойный диод PNPN.Он похож на SCR, но у него нет входа управления или затвора.

    Диод Шокли имеет тенденцию оставаться «ВКЛЮЧЕННЫМ» при его включении и имеет тенденцию оставаться «ВЫКЛЮЧЕННЫМ» при его «ВЫКЛЮЧЕННОМ» состоянии.

    Как мы знаем, диод Шокли не имеет входа затвора, поэтому единственный способ включить его — подать прямое напряжение, превышающее его напряжение пробоя.

    После подачи напряжения, превышающего его напряжение пробоя, он пропускает ток.

    В состоянии проводимости он не выключится, даже если напряжение снизится от напряжения пробоя.Чтобы он отключился, напряжение должно быть достаточно ниже, чем его напряжение пробоя.

    Диод с точечным контактом

    Он также известен как диод Cat Whisker или кристаллический диод .

    Это тип диода, в котором небольшой точечный переход образован между металлической проволокой и полупроводниковым кристаллом N-типа.

    « кошачий ус » представляет собой тонкую пружинящую проволоку из фосфорной бронзы или вольфрама. Он образует точечный переход с полупроводником N-типа, отсюда и название точечный диод .

    Поскольку образующийся переход очень мал, емкость перехода точечного диода очень мала. Таким образом, емкость накопителя для заряда очень мала, что делает его устройством быстрого переключения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *