светодиоды dip что это

В чем разница между светодиодами DIP и SMD?

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

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

Светодиоды DIP-типа

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

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

Внутри линзы, как правило? располагается один светодиод.

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

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

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

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

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

Светодиоды SMD-типа

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

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

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

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

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

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

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

Сравнительная характеристика светодиодов DIP и SMD

Отличия можно увидеть в наглядной таблице:

Источник

DIP, SMD и COB: особенности устройства светодиодов

Под светодиодным элементом подразумевают полупроводник, оснащенный переходом электронно-дырочного типа, способным создавать оптическое излучение небольшого спектра при пропуске прямого электрического заряда. Этот эффект именуется электролюминесценцией, и именно благодаря ему светодиодные излучатели получили столь широкое применение.

Сферы применения светодиодов в повседневной жизни

Сегодня светодиоды используются повсеместно. Различные осветительные приборы, подсветка предметов интерьера, освещение магазинов, а также жилых и промышленных помещений – перечень этот можно продолжать бесконечно. Такая популярность обусловлена рядом преимуществ, начиная с длительного срока эксплуатации и надежности и заканчивая безопасностью, ведь LED не содержит ртути, а значит, не требует особых условий для утилизации. Кроме того, эксплуатация таких осветительных приборов позволяет экономить электричество, и нередко выгода составляет около 50 процентов.

Общие принципы работы устройств

Среди главных особенностей светодиодных элементов – способность излучать волны определенной длины и цвета, напрямую зависящих от того, какую формулу имеет лежащий в их основе кристалл. Основа LED-компонента выделяет минимум тепла, поэтому абсолютное большинство устройств, работающих на кристаллах полупроводникового типа, не требует дополнительного охлаждающего оборудования. Пожалуй, именно эти принципы, включая высокую экологичность и безопасность в применении, являются обобщающими для всех светодиодов, вне зависимости от их типов и особенностей. В остальном принцип работы может отличаться, так как существует несколько стандартов для LED, имеющих свои преимущества и недостатки.

Особенности разных видов светодиодов

Используемые сегодня светодиоды имеют ряд отличительных характеристик, поэтому их можно классифицировать сразу по нескольким признакам.

Одним из первых светодиодов стал стандарт DIP, расшифровывающийся, как Direct In-Line Package, который был создан и получил свое широкое применение еще в XX веке. Конструкция этого элемента представляет собой миниатюрную стеклянную или пластиковую беспигментную колбу, выполняющую функцию своеобразной линзы, способной фокусировать и направлять свет в конкретном направлении.

В этом случае кристалл размещается непосредственно на катоде, тогда как с анодом его соединяет соответствующий провод. И катод, и анод выпирают из-под колбы, в результате чего образуется некое подобие ножек, которые припаиваются к ленте, после чего все свободное пространство изолируется от внешней среды с помощью специального герметика. За частоту и интенсивность мерцания, уровень яркости и порядок/силу подачи тока на проводящий кристалл отвечает микрочип, которым в некоторых конструкциях можно управлять.

К неоспоримым плюсам DIP-стандарта можно отнести высокую яркость, долговечность работы даже при эксплуатации в условиях внешней среды, а также небольшое энергопотребление.

Главным конкурентом для DIP является стандарт SMD, который получил ряд существенных отличий. Среди них – особенности крепления кристалла, который в случае с SMD размещается на теплоотводящей подложке с вмонтированными в нее же контактами. Соединение с анодом выполняется анодным проводом, как и у DIP. То же самое можно сказать и об управляющем микрочипе, который здесь также имеется.

А вот линза получила овальную форму, хотя сегодня довольно широко применяется другая технология, которая вообще не предполагает использования защитных корпусов. То есть герметический состав для обеспечения изоляции наносится прямо поверх кристаллов, что чревато определенными ограничениями по уровню яркости. Так, обозначенный показатель редко когда превышает 8 тысяч кандел на квадратный метр. Однако миниатюрный размер LED-элементов позволяет использовать их для оснащения как домашних, так и уличных интерьерных экранов и панелей.

Этот стандарт, расшифровывающийся, как Chip-On-Board, появился относительно недавно, но уже успел занять лидирующие позиции на рынке благодаря особенностям своей конструкции и направленности света. Главная отличительная характеристика таких LED заключается в том, что к подложке крепится большое количество кристаллов, надежная фиксация которых обеспечивается за счет специального диэлектрического состава.

Такой подход позволяет создавать равномерный источник света без теневых помех, которые наблюдаются в других конструкциях. В качестве наглядного примера можно привести такую популярную продукцию, как филаментные лампочки, рассчитанные на 220 вольт, в основе которых лежит стержень из стекла, полностью покрытый светодиодами и защитным люминофором.

Проводя сравнительную характеристику среди всех перечисленных стандартов, стоит отметить, что все они имеют приблизительно одинаковый срок службы, рассчитанный в своем максимуме на 150 тысяч часов. Однако при сопоставлении SMD и DIP становится очевидно, что первый явно проигрывает последнему по уровню яркости. В то же время оба они уступают COB, давая рассеивающий свет, тогда как этот стандарт по праву считается лучшим решением в коммерческом сегменте осветительных приборов направленного типа.

Источник

Светодиоды: SMD против DIP

На сегодняшний день для производства светодиодных экранов используются два основных вида светодиодов: DIP светодиоды, которые стали доступны уже в конце двадцатого века, и современные SMD светодиоды, активно набирающие популярность в последние годы.

В ходе конкуренции двух светодиодных решений, SMD дисплеи успешно завоевывают рынок экранов для помещения, в то время как DIP дисплеи продолжают удерживать большую часть рынка уличных светодиодных экранов.

В нашей статье мы сравним эти два типа светодиода и определим плюсы и минусы каждого из них.

DIP

Для того чтобы создать один пиксель при использовании DIP ( The Direct In-line Package) светодиодов, необходимо задействовать три отдельные светодиода разных цветов.

В связи с резким удешевлением DIP светодиодов, начиная с 1968 года, их стали применять в приборах отображения информации. С тех пор было разработано и создано большое количество автоматов по сборке модулей с DIP светодиодами.

После сборки для защиты от непогоды внешняя сторона всех модулей, предназначенных для уличного применения, хорошо обрабатывается теплопроводяшим силиконом. Большинство таких модулей также защищены и сзади от пыли и воды. Некоторые производители светодиодных экранов полностью герметизируют светодиодные модули, создавая дополнительную защиту от непогоды.

SMD диоды имеют преимущество при использовании в помещении и на коротких дистанциях до зрителя. Возможность смонтировать светодиоды с маленьким шагом пикселя дает превосходное качество отображения. В ближайшем будущем с развитием технологий мы увидим уменьшение шага пикселя SMD, в то время как цены SMD и DIP сравняются.

Источник

Светодиоды: виды и схема подключения

Светодиодами называют полупроводниковые приборы, которые при подаче напряжения создают оптическое излучение. Их международное буквенное обозначение – LED (LightEmittingDiode).

Содержание статьи

Устройство светодиода

Хотя и существует множество светодиодов, самая распространённая форма состоит из 5-миллиметрового полимерного корпуса с линзой, медного или алюминиевого основания, катода, параболического рефлектора (отражателя) и кристалла, который соединяется с анодом при помощи тонкой золотой проволоки.

Как работает светодиод?

Принцип работы изделия основывается на взаимодействии двух полупроводников, положительного и отрицательного типа (p-n-переход). Когда электрический ток проходит через полупроводники, в месте соприкосновения выделяется энергия, излучающая свет. Это обусловлено переходом от одного типа проводимости к другому, когда ионы положительно заряженных дырок соединяются с отрицательными зарядами электронов.

Виды и основные параметры светодиодов

На схеме светодиод обозначается как обычный диод с двумя параллельными стрелками, направленными наружу и указывающими на его излучающий характер. В продаже имеется большое количество типов светодиодов, которые различаются между собой функциональным назначением, конструкцией, мощностью, цветом свечения и другими свойствами.

По назначению светодиоды разделяют на два вида – индикаторные и осветительные.

Индикаторные светодиоды отличаются малой мощностью и умеренной яркостью свечения. Используются для цветовой индикации режимов работы различных приборов и оборудования, а также для подсветки дисплеев и приборных щитов. Разновидности индикаторных светодиодов:

Осветительные светодиоды встречаются в конструкции фонарей, фар, лент. Отличаются мощностью и яркостью свечения. Большинство осветительных приборов размещают в корпусах для SMT-монтажа. Изготавливаются в двух разновидностях белого цвета:

Осветительный SMD-светодиод представляет собой теплоотводящую подложку, на которой смонтирован излучающий кристалл, обработанный люминофорным составом.

Применение светодиодов

Такая продукция активно применяется в разных областях: световая реклама, домашние и промышленные осветительные приборы, автомобильная светотехника, светофоры и дорожные знаки, дизайн помещений, ландшафтная и архитектурная подсветка, а также многое другое.

Основные правила подключения светодиодов

Конструкция светодиодов рассчитана на их подключение только к источникам постоянного тока с соблюдением полярности. Существует три варианта определения полярности:

Основные характеристики светодиодов

Две главные характеристики, указываемы в паспорте светоизлучающего прибора:

Способы подключения

Простейший вариант – подключение к низковольтному источнику постоянного тока.

Самый удобный и безопасный вариант – подключить светодиод к батарейке или аккумулятору с помощью включения в схему маломощного резистора. Его функция – ограничение тока, протекающего через p-n-переход, определенным значением. Без этого элемента LED быстро утратит рабочие свойства.

Резистор выбирают по сопротивлению и мощности. Расчет сопротивления по формуле:

R = (Uпитания – Uпаспорт.)/Iном., Ом, в которой:

Полученное значение округляют в большую сторону до ближайшей номинальной величины из ряда Е24. После этого рассчитывают мощность, которую должен рассеивать резистор.

P = Iном. 2 х R, где R – выбранное по таблице значение сопротивления.

Провести все эти действия можно быстро и просто с использованием онлайн-калькулятора.

Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания

Существует несколько типов блоков питания:

Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

При подключении нескольких светоизлучающих приборов к источнику питания может использоваться два варианта соединения – последовательное и параллельное.

Последовательное соединение представляет цепь полупроводниковых приборов, в которой катод первого излучателя спаян с анодом следующего – и так далее. Через все элементы последовательной цепи протекает ток одного значения, а падение напряжения суммируется. Мощность БП выбирается равной или превышающей сумму мощностей каждого элемента.

Минусы последовательного соединения:

В длинных лентах на 60-70 диодов на каждом элементе происходит падение напряжения примерно на 3 В, то есть такие ленты можно присоединять к сети 220 В через выпрямитель.

При параллельном подсоединении напряжение на всех элементах цепи будет равным, а суммируются токи каждого LED. Основная проблема в данном случае состоит в том, что LED-светильники, даже из одной партии, часто имеют различные характеристики. Поэтому, если поставить один общий резистор, на лампочки может подаваться ток разного значения, вследствие чего некоторые элементы будут светить слишком ярко, а некоторые – тускло. Решение проблемы – установка отдельных резисторов для каждого диода.

Минусы параллельного подключения:

Это самый подходящий вариант соединения светодиодов, поскольку он позволяет хотя бы частично скомпенсировать недостатки последовательного и параллельного подключений. В этом случае параллельно соединяются цепочки последовательно расположенных элементов. Этот способ применяется в современных елочных гирляндах или лентах. Преимущество такого решения: если даже выйдут из строя одна или несколько параллельных цепочек, остальные будут исправно светить.

Источник

Светодиоды DIP и SMD. В чем разница?

Светодиод или светоизлучающий диод – полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении (wikipedia). Часто для обозначения светодиодов применяется английская аббревиатура LED – light emitting diod.

Изготовление светодиодов в промышленных масштабах было запущено еще в начале 60-х годов прошлого века, стоили они тогда очень дорого – около 200$ за штуку. В настоящее время светодиодом никого не удивишь, они встречаются повсеместно: и в промышленном оборудовании, и в быту. Количество их видов огромно. Они различаются по размеру, цвету и силе свечения, виду линзы, количеству выводов, специфике применения и другим характеристикам.

В производстве светодиодных табло и экранов чаще всего применяют светодиоды типа DIP и SMD. Принцип их работы единый – электрический ток проходит через кристалл и порождает его свечение (электролюминесценция).

Основное различие между 2 типами диодов – конструктивное: способ установки на индикаторную плату. Длинные выводные электрические контакты DIP светодиодов проходят сквозь отверстия на плате, и затем припаиваются к ней с обратной стороны. А SMD светодиодам подобные отверстия не требуются – все элементы расположены непосредственно на самой плате. Рассмотрим подробнее.

Светодиоды DIP

Первыми в мире начали производить как раз выводные светодиоды DIP (Direct In-line Package). Сейчас они применяются в световых табло, в различных устройствах индикации, в приборных панелях, в осветительных приборах, в елочных гирляндах и световых городских украшениях.

Внешне этот вид диодов имеет форму колбочек различного вида (линза) с 2 или более внешними контактами: катод и анод.

Внутри самой линзы на катоде размещен полупроводниковый кристалл (обычно 1 штука), который. соединяется с анодом при помощи анодного проводка. Именно кристалл является источником свечения в светодиоде при проходе через него электрического тока.

Выходящие за края линзы катодный и анодный контакты образуют своего рода «ножки», которые нужно пропустить через специальные отверстия в индикаторной плате и припаять с противоположной стороны. DIP-светодиоды применяют для ручной или автоматической пайке.

Линза предназначена для фокусировки и направлении светового потока. Угол обзора в DIP диодах обычно небольшой. Линза также необходима для отвода тепла и защиты кристалла от внешних воздействий. Корпус ее по форме может быть разным: круглый, овальный, квадратный, цилиндрический, плоский, в виде шляпы. Диаметр: 3, 5, 8 и 10 мм. Наиболее популярными являются светодиоды с диаметром линзы 5 мм.

Линза выполняется из цветного или бесцветного пластика или стекла. Материал может быть матовым или полностью прозрачным.

Благодаря узконаправленному световому потоку светодиоды DIP довольно яркие, от 0,3 до 4 Кд (люмен) на 1 диод.

Напряжение питания 2,5-5В, при токе до 25мА.

В зависимости от кристалла DIP диоды могут быть как одноцветными, так и многоцветными, когда в одном корпусе совмещено несколько кристаллов разного цвета. Такие диоды часто применяют в производстве полноцветных светодиодных экранов.

Другой вариант применения DIP диодов для экранов: близко расположенные 3 цветных диода (красный, синий и зеленый), которые совместно формируют 1 пиксель экрана. Межпиксельное расстояние в таких экранах довольно большое и подходит только для уличного применения с большим расстоянием видимости.

Преимущества и ограничения.

SMD светодиоды

SMD светодиоды появились гораздо позднее, в 80-х годах XX века, На сегодняшний день данный вид светодиодов является самым популярным: их устанавливают в большинство современных светодиодных светильников и лампочек.

Поскольку в основном их применяют для автоматического монтажа на индикаторные платы, она поставляются не россыпью как DIP диоды, а на ленте, смотанной на специальной катушке.

Внутри светодиода также установлен чип для управления. Как и в DIP технологии кристалл соединяется с анодом анодным проводом. Сам кристалл сверху закрыт сферической или овальной линзой из прозрачного пластика или стекла. Сейчас успешно работают и бескорпусные SMD технологии, когда кристалл покрывается специальным защитным слоем лака или иного материала в зависимости от сферы дальнейшего применения.

Вмонтированные в подложку катод и анод расположены прямо на ее обратной стороне. Такие светодиоды можно припаивать непосредственно к плате, поэтому их и относят к изделиям «поверхностного монтажа».

Как и DIP диоды, светодиоды SMD могут быть разного размера, отличаться по форме линзы и корпуса, цвета свечения, мощности. Сейчас минимальный размер современных SMD диодов составляет всего 0,6*0,3 мм.

SMD светодиоды бывают монохромные или многоцветные (RGB), что широко применяется при изготовлении LED экранов. Яркость диодов данного вида не более 8000 кд/кв.м.

Источник