Светодиодная лента SMD 5050, её особенности и разновидности

Большинство ЛЕД светильников создано на базе элементов поверхностного монтажа, которые обозначаются аббревиатурой SMD (Surface Mounted Device). Они удобны, компактны, демонстрируют высокие эксплуатационные качества и могут быть установлены при помощи промышленных роботов. Первыми и наиболее удачными конструкциями стали SMD 5050, показавшие высокую эффективность (80 Лм/Вт) и ставшие базовыми компонентами для дальнейших разработок. В настоящее время эти элементы активно используются для производства светодиодных лент, различных ламп средней и высокой мощности, фонарей, прочих приборов.

Основные характеристики

Среди всех видов SMD LED, имеющихся в арсенале современных производителей, светодиод 5050 выделяется наиболее компактной конструкцией. Он представляет собой полупроводниковый прибор, излучающий свет под действием постоянного тока. В стандартном корпусе установлены три кристалла, действующие в связке и выдающие большой световой поток. Есть элементы монохромные, существуют т.н. RGB диоды, созданные из трех чипов разного цвета (Red Green Blue — Красный, Зеленый, Синий). 

Материалами для создания чипов служат:

• алюминий;
• фосфор;
• галлий;
• индий.

В качестве легирующих добавок применяются соединения азота и других химических элементов. Эти материалы позволяют получать одно- и трехцветные светодиоды.

Для изготовления корпуса используется термоустойчивый пластик. Рассеиватель представлен линзой, которую заливают эпоксидной смолой. С нижней стороны размещены теплоотводы, обеспечивающие охлаждение кристаллов. Каждый элемент имеет по 6 контактов — 3 анода и 3 катода. Для простоты определения полярности на корпусе имеется косой срез, расположенный на стороне катодов. В заводских условиях используется групповой монтаж, для домашних мастеров удобнее пайка каждого компонента по отдельности. К особенностям элементов типа 5050 следует отнести:

• малая деградация, не превышающая 4 % на 3000 часов непрерывной работы;
• для корпуса использован специальный термостойкий полимер, способный выдерживать 250° в течение длительного времени;
• рабочая температура чипов достигает 110°.

Внимание! Рабочие параметры SMD 5050 в развернутом виде изложены в т.н. datasheet, подробном перечне технических характеристик и свойств светодиодов.

Оригинальный datasheet LED SMD 5050

LED 5050 — матрица из трех кристаллов, каждый из которых является базовым элементом 3528. В полный перечень параметров входят:

• технические характеристики;
• оптико-электронные показатели;
• диаграммы спектрального излучения, зависимости тока от напряжения, распределения и прочих особенностей светового потока.

Читайте также  Как подобрать и установить светодиодный драйвер своими руками

Полный список параметров нужен только специалистам — исследователям и производителям. Для домашнего мастера вполне достаточно знать технические характеристики. В их число входят:

• прямой ток — 20 мА на каждый кристалл;
• импульсный ток — 100 мА на каждый чип;
• прямое напряжение — 3,2-3,4 В;
• рассеиваемая мощность — 70 мВт на каждом кристалле;
• угол рассеивания (половинной яркости) — 120°;
• температура на p-n переходе — 110°;
• рабочий диапазон температур — от -40° до +65°;
• допустимая температура при хранении элементов — от -55° до +100°;
• условия пайки — до 300° в течение 2 сек.

Три кристалла соединяются параллельно. Размер светодиода составляет 5 на 5 мм, поэтому расстояние между соседними контактами всего 0,7 мм. Это значительно упрощает процесс пайки и снижает время нагрева.

Срок службы SMD 5050 зависит от цвета и условий эксплуатации. Для белых компонентов он составит 50000 часов, синие и зеленые способны работать до 70000 часов. Самыми долговечными являются красные и желтые образцы, которые могут работать до 90000 часов. Необходимо учитывать, что эти показатели достигаются только в благоприятных условиях, близких к оптимуму. Гарантийный срок, установленный большинством производителей, составляет 2 года, что в пересчете на непрерывную работу составляет всего 17,5 тыс. часов.

Рекомендации по подключению

Подключение элементов СМД 5050 производится исходя из параметров питания. Важно обеспечить правильную полярность, иначе светодиоды работать не будут. Для выполнения процедуры потребуются некоторые навыки практических работ с паяльником, а также определенные теоретические познания. Надо выбрать правильную схему соединения и произвести качественный монтаж SMD 5050 на плату. Рассмотрим эти операции внимательнее:

Схема подключения

Напряжение питания одного SMD 5050 не превышает 3,5 В. Это означает, что, при последовательном соединении 3 компонентов, можно использовать стандартный 12 В источник питания. Для стабилизации и защиты от скачков необходимо установить токоограничивающий резистор. При этом, если использованы монохромные образцы, понадобится один резистор, а для трехцветных (RGB) устройств придется установить три резистора на каждую цветовую линию.

Важно! При такой схеме подключения достигается экономия на количестве резисторов, а также рациональнее расходуется энергия, которую они рассеивают. Однако, при выходе из строя одного SMD 5050 перестанет гореть вся цепочка из 3 штук.

Монтаж светодиодов типоразмера 5050

В промышленных условиях применяется технология групповой пайки. Специальный механизм устанавливает светодиоды на плату, покрытую специальной паяльной пастой. После этого плата подается в специальную печь, где паста под действием температуры распадается на флюс и припой. Флюс выполняет свою задачу и испаряется, а припой остается на контактах и дорожках платы, качественно соединяя элементы с подложкой.

Читайте также  Подключение выключателя с подсветкой клавиш своими руками

В домашних условиях для монтажа SMD 5050 используют обычный паяльник или специальный строительный фен. Работа с феном напоминает заводскую технологию с использованием низкотемпературной паяльной пасты. Если применяется обычная пайка, нагрев инструмента не должен превышать 300°. Время контакта светодиода с паяльником не превышает 10 секунд. Это важно, поскольку перегрев кристалла способен вывести его из строя или значительно ухудшить его рабочие характеристики.

Основные выводы

Светодиоды SMD 5050 обладают высокими эксплуатационными показателями и техническими параметрами. Они используются в большинстве осветительных приборов, на базе элементов 5050 изготавливаются светодиодные ленты и прочие устройства. Преимуществами этих компонентов являются:

• технические характеристики демонстрируют высокую эффективность и увеличенные возможности;
• набор параметров позволяет применять SMD 5050 в светильниках средней и высокой мощности;
• срок службы этих устройств существенно превышает работоспособность всех альтернативных источников света;
• количество потребляемой электроэнергии позволяет объединять SMD 5050 в цепочки по 3 элемента, что снижает расход и не создает чрезмерных проблем при выходе из строя одного кристалла.

Такие качества делают SMD 5050 одними из наиболее популярных и востребованных ЛЕД устройств. Свои мысли о них излагайте в комментариях.

Самым популярным типом светодиода на данный момент является SMD LED 5050. Заполнили рынки сбыта эти светодиоды давно и уже успели устареть, но они все же остаются конкурентноспособным видом освещения. Этот вид диодов стал популярным после ленты SMD 3528. Световой поток по сравнению со своим предшественником у него гораздо больше. Как только вышел этот тип светильников, его начали активно использовать во всех сферах деятельности, так как он универсальный.

Глядя на современный рынок, можно сделать вывод – SMD 5050 используется исключительно в лентах. Для ламп освещения его не применяют, потому что появились светодиоды поярче и помощнее, такие, как 5630 и 5730.

Но время идет, и прогресс тоже не стоит на месте. Сегодня вовсю используют и внедряют в продажу филаменты. Они меньше греются, кристалл не так деградирует, соответственно, срок службы увеличивается.

Содержание

Технические характеристики

Изначально светодиоды SMD 5050 изготавливались для использования в разных приборах освещения. Главными их достоинствами является высокое качество, к тому же они имеют стабильные характеристики. Практически не подвержены действию вибрации и температурным перепадам. Кристаллам диода не страшна влага, возможна только автоматическая установка. Чаще всего применяют его в освещении общего типа, в авто и декоре. SMD 5050 сделан из трех кристаллов, равных по мощности. Изготавливают как одноцветные, так и многоцветные диоды.

Описание основных характеристик светодиода:

Стоит отметить, что цветные диоды обладают наилучшими характеристиками.

Особенности модели светодиодов:

1. Небольшой износ светового потока (не более 4%).
2. Оболочка сделана из термоустойчивого материала и выдерживает температуру до 250 градусов.
3. Самая оптимальная температура работы для кристалла – 105 градусов. При такой температуре он не будет терять своих свойств.

По факту для выбора диода достаточно знать всего четыре характеристики – рабочий максимальный ток, световой поток, мощность и напряжение. Чтобы более глубоко изучить характеристики SMD 5050, нужно смотреть графики и характеристики.

Нужно также знать, что чем качество лучше, тем и цена будет выше. Не стоит покупать дешевое китайское изделие, лучше купить сразу качественное. Сравнение светодиодов в данном случае неуместно, так как SMD 5050 в разы лучше своих предшественников.

Как правильно паять?

Для самого лучшего результата пайки необходимо придерживаться следующих правил:

1. Пайка диода осуществляется не больше одного раза.
2. Прилагать чрезмерные усилия к корпусу запрещено.
3. При работе используется исключительно низкотемпературная паста.
4. Для качественной пайки температура не должна быть выше 300 градусов.
5. Паять нужно не дольше 3 секунд.

RGB SMD-светодиоды 5050

Чипы данных диодов RGB мало чем отличаются друг от друга. Применяются они тоже практически в идентичных вещах.

Данные характеристики выписаны из оригинального datasheet.

Подключение светодиодов

Между подключением корпусного диода и подключением светодиода SMD 5050 нет никакой разницы в процессе. Применяется самая обычная связка «ограничитель тока – светодиод». Эта схема подключения универсальна и используется для всех многокристальных схем. Исключением является LED 5050 SMD, имеющий три кристалла на матрице.

Трехкристальная матрица в данной серии имеет по три анода и катода, и подключаются они как самостоятельные элементы. Что касается RGB-моделей SMD 5050, то их подключают по datasheet, так как они имеют разные параметры.

При подключении следует помнить следующее:

1. Абсолютно любую модель нельзя подключать в сеть без резистора. Если применен только один резистор, то допустимо подключение одного вида светодиодов.
2. Нагрузочные характеристики диодов должны совпадать. Данные уточняются в справочниках.
3. Ни в коем случае нельзя применять резисторы, сопротивление которых меньше, чем номинальное. Это значительно сократит срок службы диода.

Размер

Любой размер диода приводится в миллиметрах с точностью до 0,1 мм. При изготовлении размер может несущественно поменяться.

Для производства диодов применяется линза из прозрачного стекла, и корпус изготавливают из пластика, устойчивого к высокой температуре.

В итоге можно отметить, что когда появились более яркие и мощные светодиоды, они не смогли вытеснить SMD 5050 с рынка. В последнее время SMD 5050 используют для производства светодиодных лент. Благодаря проверенной технологии, прекрасным характеристикам и безупречному качеству данные светодиоды используются во всех видах осветительных приборов. После рассказанного выше можно с легкостью сказать, какие светодиоды самые лучшие.

Этот тип сверхъярких светодиодов широко используется в осветительных конструкциях. Благодаря отсутствию корпуса увеличивается плотность монтажа и существенно снижается вес конечной конструкции.

Расшифровка маркировки светодиодов

Рассмотри маркировку на примере SMD 3528 матрицы теплого белого света.

LED-WW-SMD3528

• LED – светодиод;
• WW – warm white – тёплый белый;
• SMD – диод для поверхностного монтажа;
• 3528 – размеры матрицы.

Многие производители пытаются уникализировать свой товар различными уловками. Так появляются серии 5636, 5736. Характеристики их полностью идентичны базовым моделям, а последняя цифра говорит лишь о незначительных изменениях типоразмера.

Технические характеристики SMD 3528 (datasheet)

SMD 3528 – однокристальная матрица с малым потреблением тока и относительно небольшой яркостью. Но именно благодаря этому можно конструировать любую подсветку не заботясь о дополнительном теплоотводе. Эта сборка применяется в лентах ночного освещения, в системах подсветки рекламных лайтбоксов, светящихся указателей.

В варианте (RGB) в матрице используется три кристалла.

Размеры SMD 3528

Оригинальный datasheet SMD 3528 можете скачать по ссылке.

Технические характеристики SMD 5050 (datasheet)

SMD 5050 – трехкристальная матрица. Мощность светодиода 5050 пропорциональна трём матрицам 3528, помещенных в один корпус. 5050 применяется в системах поверхностного монтажа, где требуется повышенная яркость подсветки при ограниченной площади светоизлучателя.

Размеры SMD 5050

Оригинальный datasheet SMD 5050 можете скачать по ссылке.

Технические характеристики SMD 5630 и 5730 (datasheet)

Сравнительные таблицы параметров

Общая таблица технических характеристик 3528, 5050, 5630, 5730:

Тип светодиода различают по строению кристалла и цветности:

Правила подключения

Используется классическая связка токоограничитель-светодиод. По такой схеме подключаются абсолютно все монокристальные конструкции. Разница лишь в номинальных характеристиках токоограничивающего элемента (подробнее про расчет резистора для светодиода).

Исключение представляет светодиоды с тремя кристаллами на светодиодной матрице.

Трехкристальная SMD матрица, например, в серии 5050, имеет три анода и три катода. Подключается она как три самостоятельных элемента. Для RGB модели 5050 характеристики в datasheet прописаны для каждого диода, так как у них различные параметры энергопотребления.

Такие требования к подключению вызваны тем, что даже у абсолютно одинаковых кристаллов будут различия в токе питания и подключение без токоограничителя попросту выведет один из них из строя.

ЗАПОМНИТЕ!

1. Не рекомендуется подключать любые модели светодиодов к источнику питания без резистора. При использовании одного резистора допустимо только последовательное подключение одного типа светодиодов.
2. В случае использования трехкристальный диодов, каждый канал подключается через отдельный резистор и соединяется с таким же диодом в следующем модуле.
3. Не подключайте светодиоды с разными нагрузочными характеристиками. Простыми словами не подключайте вместе 3528 и 5050.
4. Категорически противопоказано использовать резисторы с сопротивлением меньше номинального. Это увеличит нагрузочный ток светодиода и сократит срок его службы.

Используемые источники:

• https://svetilnik.info/svetodiody/smd-5050.html
• https://lampagid.ru/vidy/svetodiody/smd-5050
• https://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/smd-3528-5050-led-parametry-i-xarakteristiki.html