Светодиодная лента SMD 5050: мощность и характеристики

Описание

Светодиод SMD 5050 выпускается в квадратном корпусе 5×5 мм, что отражено в цифровом индексе маркировки устройства. Высота корпуса 1,6 мм.

В отличие от других светодиодов, 5050 представляет собой светодиодный модуль, состоящий не из одного, а из трех светодиодов. В зависимости от типа модуля светодиоды могут быть белыми, монохромными (цветными) или иметь три разных цвета: модули RGB.

Белые светодиоды — это сверхяркие синие светодиоды, покрытые слоем люминофора. Люминофор поглощает монохроматический свет и излучает свет со спектральным составом, близким к солнечному. В зависимости от типа светодиода он может излучать спектр со световой температурой от 2800K до 12000K.

Монохромные сборки SMD 5050 могут излучать красный, синий, зеленый или желтый свет.

Светодиоды Square 5050 RGB SMD состоят из красных, зеленых и синих (красный, зеленый, синий) светодиодов. Регулируя интенсивность излучения каждого из трех цветов модуля RGB, можно получить белый свет или разные оттенки цвета в видимом спектре.

Цвет, излучаемый SMD 5050, отмечен следующим образом:

• SMD Wxx 5050 — белый;
• SMD Rxx 5050 — красный;
• SMD Gxx 5050 — зеленый;
• SMD Bxx 5050 — синий;
• SMD Yxx 5050 — желтый;
• Светодиоды SMD RGB 5050 RGB.

В зависимости от типа светодиода символы xx могут быть заменены символами, отражающими цветовую температуру белых светодиодов или длину волны цветных светодиодов.

Конструкция

Выше уже упоминалось, что светодиод SMD 5050 выпускается в квадратном корпусе размером 5x5x1,6 мм, который выполнен из термостойкого пластика. Внизу корпуса расположены клеммы для трех светодиодов. Между выводами светодиодов установлены металлические подложки для отвода тепла.

Для определения назначения светодиодных кабелей на корпусе светодиодного модуля имеется ключ, выполненный в форме скоса одного из углов. Ключевые моменты к катодам светодиодов. Линза, закрывающая кристаллы, сделана из прозрачного эпоксидного компаунда.

Технические характеристики

5050 светодиодов доступны от многих производителей. Поэтому для этих устройств не существует строгих стандартов, кроме размера модуля. Кроме того, такие параметры диода, как потребление тока, прямое рабочее напряжение, мощность, светоотдача и световой поток, напрямую зависят от цвета светодиода. Обычно эти параметры находятся в диапазоне:

• потребляемый ток — до 25 мА;
• падение напряжения на диоде с 1,8 В до 3,4 В;
• сила света от 500 мкд — 4500 мкд;
• угол рассеяния света — 120;
• рабочая температура 65o C.

Выбирая светодиоды для массового использования, необходимо внимательно изучить техпаспорт LED 5050 каждого конкретного производителя. К сожалению, малоизвестные китайские производители грешат, сознательно завышая параметры своих устройств.

Поэтому для полной уверенности в соответствии светодиода заявленным характеристикам желательно провести фотометрические испытания образцов. Кроме того, из-за разброса параметров не рекомендуется использовать светодиоды разных производителей в одном изделии.

Как определить цвет по маркировке

Каждое такое устройство отражает определенную информацию, которая содержит информацию о типе, цвете, цветовой температуре и длине волны.

Маркировка SMD 5050	Расшифровка
Wxx	Белый
Rxx	Красный
Yxx	Желтый
Bxx	Синий
Gxx	Зеленый
RGB	Сочетание красного / зеленого / синего

В этом случае обозначение «xx» содержит информацию о цветовой температуре в Кельвинах (см. Градусы на рисунке) и длине световой волны.

Одноцветные

Состоит из светодиодов, которые представляют собой однокристальные микросхемы. Цветопередача соответствует люминесценции используемого кристалла. Может быть:

• желтый (желтый);
• синий (синий);
• красный (красный);
• зеленый (зеленый).

Отдельно стоит белый цвет. В природе не было чистого излучателя белого света. Поэтому для его получения берется синий кристалл и покрывается люминофором. Фосфор быстро разлагается. По статистике за год яркость чистого белого уменьшается на 30%. В результате свечение некогда белых лент приобретает голубоватый оттенок. Но эта проблема получения белого цвета уже решена. Теперь он производится с использованием светодиодов RGB.

Полноцветные

Цвет фишек можно контролировать. Они состоят из цветных светодиодов RGB 5050. Чип содержит три одноцветных кристалла.

• Красный (красный);
• Зеленый (зеленый);
• Синий (синий).

Аббревиатура RGB происходит от их английских названий. Каждый цветной кристалл на кристалле запитывается и управляется отдельно, что позволяет изменять соотношение сторон любого цвета в смешанном свечении. Это дает возможность реализовать любую творческую идею.

Цвета, излучаемые светодиодами, имеют свою температуру. Единица измерения — Кельвин. Соответственно, говорят о трех оттенках белого:

1. О холодном белом (Cool white, W) — 6 500 ÷ 10 000 К;
2. Дневной белый — 4.500 ÷ 5.000 К;
3. Тёплый белый цвет — 2700 ÷ 3500 К.

Разноцветная лента — это RGBW. Как правило, он выполняется в виде двух рядов светодиодов, первый ряд — это цветные светодиоды, второй — белого цвета. В некоторых случаях конструкция может быть выполнена в один ряд, в таких полосах используются светодиоды, состоящие из 4-х микросхем — красного, синего, зеленого и белого цветов. Белая крошка имеет высокую температуру свечения — 6000К и более. Такая конструкция позволяет получить до двух светодиодных лент в одной. Один — красочный, второй — белого цвета, который, в свою очередь, предлагает гибкие возможности настройки подсветки и освещения, в результате чего получаются более мягкие пастельные тона.

Достоинства

• Одним из параметров светодиода SMD 5050 является улучшение светового потока по сравнению с галогенными лампами или лампами накаливания. Эффективность не зависит от формы и размера.
• Цвет. Светодиоды могут излучать свет желаемого цвета без необходимости использования различных цветных фильтров, необходимых для традиционных методов освещения. Это значительно более эффективно и может снизить первоначальные затраты. Следовательно, светодиодные ленты RGB могут давать самые разные цветовые оттенки.
• Размерность. Они могут быть очень маленькими (менее 2 мм²) и могут быть легко установлены на печатных платах.
• Время включения. Загораются они довольно быстро. Красный светодиодный индикатор достигает полной яркости менее чем за микросекунду.
• Светодиоды SMD отлично подходят, если прибор часто включается и выключается. Благодаря устойчивости к колебаниям сетевого напряжения частое включение и выключение сверхъяркого диода не влияет на его качество, в отличие от классических люминесцентных ламп и ламп накаливания, которые часто перестают работать при частом включении и выключении, или газа при большой интенсивности газоразрядные лампы, перезапуск которых занимает много времени.
• Регулировка яркости. Их очень легко регулировать (затемнять) либо широтно-импульсной модуляцией, либо уменьшением прямого тока.
• Холодное свечение. В отличие от многих осветительных приборов, светодиоды излучают очень мало тепла в виде инфракрасного излучения. Потраченная впустую энергия рассеивается в виде тепла через основание светодиода.
• Длительная эксплуатация. В основном светодиоды выходят из строя из-за постепенного затемнения, а не из-за внезапного отказа, как это часто бывает с лампами накаливания.
• Срок полезного использования может быть довольно долгим. Срок полезного использования колеблется от 35 000 до 50 000 часов, хотя время до полного банкротства может быть больше или меньше. Люминесцентные лампы обычно рассчитаны на работу в диапазоне от 10 тысяч до 25 тысяч часов, частично в зависимости от условий использования, а лампы накаливания — в течение 1-2 тысяч часов. Несколько исследований Министерства энергетики США показали, что снижение затрат на техническое обслуживание связано с более длительным сроком службы, а не с экономией энергии. Это главный фактор, определяющий срок окупаемости продукта.
• Ударопрочность. У них есть твердотельные компоненты, которые трудно повредить от внешнего удара, в отличие от других (флуоресцентных) источников света, которые не долговечны.
• Сосредоточьтесь. Прочный корпус разработан для наилучшей фокусировки света. Люминесцентным источникам света и традиционным лампам накаливания часто требуется внешний отражатель, чтобы собирать свет и направлять его удобным образом. Для больших корпусов светодиодов разработаны линзы с полным внутренним отражением, которые также часто используются с тем же эффектом. Однако, когда требуется большое количество света, обычно задействуются несколько источников, которые трудно сфокусировать или сопоставить (распараллелить) по одному и тому же объекту.

Недостатки

• Чувствительность к напряжению. На светодиоды должны подаваться напряжение, превышающее их пороговое значение, а ток — ниже номинального значения. Сила тока и продолжительность сильно меняются при небольшом изменении целевого напряжения. Поэтому для них требуется регулируемый источник питания (чаще всего — последовательный резистор для индикаторов).
• Цветопередача. Большинство холодных белых светодиодов имеют разные спектры, которые сильно отличаются от абсолютного излучения черного тела, такого как солнце.
• Скачок до 460 нанометров и падение на 500 нанометров может привести к тому, что цветовая гамма объектов при освещении холодным белым светом будет отличаться от цветовой гаммы объектов при освещении солнцем или лампами накаливания. Из-за метамерии красные поверхности тускло освещены холодным белым люминофором.

Как выбрать

Чтобы сделать правильный выбор, нужно учесть следующее:

• наличие QR-кода или штрих-кода на упаковке;
• наличие функций;
• в комплекте должен быть паспорт и инструкция по применению;
• правильное написание имени;
• упаковка не должна быть повреждена.

Продавец не должен отказывать в возврате, если диоды будут признаны неисправными или непригодными для покупателя. Кроме того, на оригинальную продукцию предоставляется гарантия не менее 1 года.

LED лента на основе SMD 5050

В последнее время LED 5050 все чаще используется для изготовления светодиодных лент, используются как белые, так и цветные светодиоды. Светодиод 5050 особенно удобен для производства лент RGB, поскольку три цветных светодиода, размещенные в одном модуле, экономят время на установку. Кроме того, многие производители выпускают контроллеры RGB, ориентированные на этот тип светодиодов.

Иногда задают вопрос, какие светодиоды лучше 5050 или 5730? Такая постановка вопроса не совсем верна. Дело в том, что светодиоды 5730 намного мощнее 5050. Их световой поток и рассеиваемая мощность почти на порядок выше. 5730 на светодиодной полосе визуально воспринимаются как отдельные светящиеся точки света. Напротив, SMD 5050 дает равномерно яркую непрерывную полосу. В качестве источников света для светодиодных ламп целесообразнее использовать 5730.

Особенности и область применения

Уникальность этого типа светодиодной ленты заключается в особой технологии изготовления SMD 5050. На сегодняшний день SMD 5050 остается единственным компактным светодиодом, широко используемым для монтажа SMD, при наличии 3 отдельно управляемых светоизлучающих кристаллов, что позволяет получить почти любой цвет свечения, а также управлять этим светом с помощью специального контроллера.

Чаще всего светодиодную ленту SMD 5050 используют в качестве декоративного освещения:

• наполнить комнату насыщенным синим, зеленым или красным светом, а также их оттенками;
• создавать световые и музыкальные эффекты;
• в рекламных и развлекательных целях;
• как новогоднее украшение.

Если вам нужно получить яркий белый свет, то на мощных светодиодах 5730 SMD лучше наклеить параллельно ему ленту.

Напряжение питания

Значительная часть светодиодных лент рассчитана на работу от сети постоянного тока 12 В, что обусловлено несколькими факторами:

• +12 В — стандарт, используемый для многих типов аккумуляторов, включая автомобильные;
• +12 В позволяет запитать группу из 3 последовательно включенных светодиодов любого цвета с минимальными потерями на ограничивающем резисторе;
• +12 В — самое безопасное для человека напряжение.

Светодиодная лента SMD 5050 на 12 В — лучший вариант оформления подсветки дома, ведь для ее подключения можно использовать не только готовый блок питания, но и блок питания от компьютера или аккумулятор от ИБП.

Также в продаже можно найти светодиодные ленты SMD 5050 на 24 В и 36 В, подключенные к подходящему источнику постоянного тока и питающиеся от сети 220 В переменного тока, подключенные через диодный выпрямитель. Модели с таким напряжением не пользуются большой популярностью по разным причинам, в том числе из-за высокой частоты среза. Для адресной ленты SMD 5050 напряжение питания 5 В.

Степень защиты от влаги и пыли

Важным параметром при выборе светодиодной ленты является степень защиты от внешних воздействий твердых предметов и воды (IPXX). Нельзя пренебрегать этим параметром, ведь он влияет на стоимость и способность изделия выдерживать негативное влияние внешних факторов в процессе эксплуатации. Как правило, внешняя оболочка светодиодных лент SMD 5050 имеет следующий класс защиты:

1. IP20 — от твердых предметов диаметром более 12,5 мм и никак не препятствует проникновению воды. Этот продукт не имеет покрытия и может использоваться только в сухих помещениях (гостиные, спальни, офисы).
2. IP33 — от твердых предметов диаметром более 2,5 мм и от капель воды. В этом случае покрытие состоит из тонкого слоя краски. Помимо сухих помещений, ленту можно использовать для освещения кухни, где есть вероятность, что упадут капли воды.
3. IP54 — с частичной защитой от пыли и водяных брызг в виде силиконового слоя только со стороны элементов. Как и в предыдущем варианте, эта лента предназначена для внутренней отделки кухонь и других помещений с временно повышенной влажностью.
4. IP65 — полностью защищен от пыли и водяных струй. В этом случае защитный слой представляет собой силиконовое покрытие со всех сторон. Светодиодная лента с IP выше 65 вполне подходит для наружного освещения и ванных комнат.
5. IP67 — выдерживает кратковременное погружение в воду. Визуально он отличается от изделий с IP65 типом корпуса (ПВХ и силиконовый профиль сверху). Идеально подходит для тюнинга автомобилей и мотоциклов.
6. IP68: высшая степень защиты от пыли и влажности. Эта светодиодная лента помещена в трубку из ПВХ и способна выдерживать воду под давлением в течение длительного времени без повреждений. Его предназначение — украшение бассейнов и фонтанов.

Плотность светодиодов

Этот параметр указывает количество светодиодов в погонном метре ленты и может принимать значения: 30, 60, 120 и 240 шт / м. Чем выше плотность монтажа, тем выше световой поток и энергопотребление светодиодной ленты SMD 5050. Во избежание деградации светодиодов ленту плотностью 120 и 240 светодиодов на метр следует приклеивать к алюминиевому профилю.

Иногда вместо плотности (шт. / М) на катушке можно увидеть надпись «количество — 300 шт.». Это означает, что производитель указал общее количество светодиодов на полосе длиной 5 метров. Соответственно плотность такой ленты стандартная — 60 шт / м.

Световой поток

Для монохромных светодиодных лент SMD 5050 и светодиодных лент RGB результирующий световой поток зависит от цвета свечения. Известно, что человеческий глаз лучше воспринимает зеленый свет. Поэтому лента RGB, включенная в режиме зеленого света, кажется самой яркой. Также не стоит забывать, что световой поток светодиодной ленты эконом-класса примерно на 30% ниже, чем у премиум-класса. К тому же даже у одного производителя наблюдается значительная разница в качестве. Например:

• Foton SMD5050-30led / m-RGB-IP20-Econom — 180 лм;
• Foton SMD5050-30led / m-RGB-IP20-Premium — 270 лм.

На световой поток белой светодиодной ленты SMD5050 влияет цветовая температура (оттенок). Для микросхемы нейтрального света SMD 5050 (4500-5500 ° К) нормой считается световой поток 18лм; теплый свет (3000-4000 ° К) — 16 лм; холодный свет (6000-7500 ° К) — 20 лм. Умножая эти значения на плотность, мы получаем общее количество люменов, излучаемых одним метром светодиодной ленты.

Варианты исполнения

Светодиодные ленты, собранные на микросхемах SMD 5050, условно можно разделить на 3 типа: одноцветные, многоцветные и адресные.

Одноцветные (однотонные) ленты SMD 5050 собраны на основе трех кристаллов, излучающих свет одного цвета. Если присмотреться к такой ленте, можно увидеть, что всего 2 контакта для подключения «+» и «-» в точках разреза «–».

Многоцветные или RGB-полоски состоят из микросхем с тремя кристаллами разного цвета (красный, зеленый, синий) и имеют 4 контактные площадки в точках разреза. Это позволяет пользователю устанавливать любой оттенок света с помощью контроллера RGB.

Недостатком лент RGB является малая мощность излучения при работе в режиме белого света. Избавиться от этого можно было, установив рядом с каждым светодиодом RGB белый светодиод (лента RGBW). Кроме того, белые светодиоды управляются по отдельной линии. В продаже также можно найти вариант, когда в корпусе SMD 5050 помимо кристаллов RGB вмонтирован белый светодиодный чип с отдельным управлением.

Купить светодиодные ленты RGB на основе SMD 5050 можно во многих интернет-магазинах. Самый достойный вариант — интернет-магазин www.giant4.ru, который зарекомендовал себя как продавец качественной продукции по невысокой цене.

В адресной светодиодной ленте под корпусом SMD 5050 помимо трех излучающих кристаллов установлена ​​микросхема драйвера ШИМ WS2812B. В результате каждый адресный светодиод работает по одной команде, которую он получает от контроллера DMX или Arduino. Такое оригинальное решение значительно расширяет возможности светодиодов RGB, но требует использования специализированного оборудования и программного обеспечения.

Пару слов о длине

Длина производимых светодиодных лент 5050 составляет пять метров. Они намотаны на пластиковые катушки. Катушки для профессионального использования могут иметь длину до 40 метров.

Если ленту нужно разрезать при формировании света, это можно сделать обычными ножницами (читайте, как правильно ее разрезать). Надо только разрезать по специально обозначенным линиям на ленте. Обычно они размечаются ножницами. В противном случае вы повредите токопроводящие дорожки.

Соедините небольшие кусочки ленты с помощью припоя или соединителей. Максимальная длина соединяемых частей — 5 метров.

Следующие 5 метров ленты отдельным проводом подключаются к источнику питающего напряжения, то есть параллельно.

Не подключайте пятиметровые отрезки ленты последовательно к источнику питания.

Такое подключение приведет к неравномерному свечению и перегреву светодиодов, что приведет к их преждевременному выходу из строя.

Схема подключения источника питания

Мощность на метр длины

Мощность светодиодной ленты 5050 на метр — важная техническая характеристика, которая определяется количеством (плотностью) светодиодов на одинаковую длину. Единица измерения величины — Вт / м. Значение указано на табличке продукта. В таблице 3 показано соотношение между мощностью и плотностью.

Расчет общей потребляемой мощности для выбора типа блока питания

Как было сказано выше, для питания светодиодной ленты 5050 необходимо использовать источник питания — блок питания (БП). Энергопотребление светодиодной ленты должно быть чуть меньше блока питания, этого достаточно. Купив блок питания с большой наценкой, вы переплатите значительную сумму. Поэтому перед покупкой следует произвести расчеты. Для этого нужно знать следующие данные:

• тип ленты;
• размер используемой светодиодной ленты — L;
• потребляемая мощность одного метра — П;
• рабочее напряжение.

Суммарное энергопотребление равно произведению общей длины на мощность одного метра, полученному из паспортных данных.

Где:

• L — общая длина,
• P — мощность на метр,
• 1,2% — коэффициент поправки на нагрузку на источник питания,
• 20% — запас мощности нагрузки. Это увеличит срок службы ленты.

При расчете мощности блока питания необходимо добавить еще несколько ватт с учетом работы контроллера.

Как управлять цветами светодиодной ленты RGB 5050

Для управления предусмотрен специальный RGB-контроллер с дистанционным управлением (далее — ПДУ). Существуют различные модификации как контроллеров, так и пультов дистанционного управления. Вне зависимости от версии базовый набор функций у всех одинаковый:

• подбор постоянного цвета;
• регулировка уровня яркости;
• частота смены цвета;
• переключение с одной программы на другую.

Устройства управления RGB 5050: контроллер, пульт

Контроллер реагирует на команды только с пульта дистанционного управления, входящего в комплект. Об этом важном нюансе стоит помнить, ведь это один из наиболее часто задаваемых вопросов, которые нам задают посетители.

Как правильно подключить

Перед тем, как купить светодиоды SMD 5050, следует понять, как правильно их подключить. В первую очередь следует учитывать характеристики нагрузки диодов. Подключиться к сети можно только с резистором. Следует помнить, что сопротивление резисторов не должно быть меньше номинального. От этого зависит качество работы каждого из элементов и продолжительность.

Схема включения и способы монтажа

Учитывая, что прямое падение напряжения на одном светодиоде 5050 составляет не более 3,5 В, рекомендуется подключить три светодиода последовательно с помощью токоограничивающего резистора. Эта схема переключения позволяет питать светодиодные модули от источника постоянного напряжения 12 В.

При использовании белых или монохромных панелей они обычно включают светодиод модуля последовательно. В случае SMD RGB 5050 светодиоды одного цвета трех разных модулей подключаются последовательно. В обоих случаях на каждую сборку будет приходиться один демпфирующий резистор.

Преимущества последовательного соединения заключаются как в экономии резисторов, так и в экономии энергии, рассеиваемой через них. У этих преимуществ есть и обратная сторона. При выходе из строя резистора или одного из диодов отключается вся цепочка.

Как паять SMD 5050? На заводе 5050 устанавливается методом групповой сварки. В небольшой мастерской или дома можно воспользоваться феном или паяльником. При использовании фена лучше всего использовать низкотемпературные паяльные пасты. Если для монтажа SMD 5050 используется паяльник, температура жала паяльника не должна превышать 300 ° C, а нагрев корпуса диода не должен превышать 260 ° C. Время пайки не должно превышать 10 секунд. Не забудьте сначала определить полярность светодиода перед пайкой.

Инструкция монтажа светодиодов

В производстве для монтажа применяется групповая сварка. С помощью специального механизма светодиоды устанавливаются на плату, покрытую пастой. Следующий этап — отправка в духовку. Здесь паста под воздействием высокой температуры распадается на 2 элемента: флюс и припой. После выполнения своих функций флюс испарится, а припой останется на следах и контактах платы, обеспечивая качественное соединение элементов с подложкой.

Для установки светодиодов своими руками применяется паяльник. Здесь следует учитывать следующие правила:

• температура наконечника не должна превышать 300°;
• перед началом работы определите полярность;
• время контакта — не более 9 секунд, иначе кристалл может перегреться, что отрицательно скажется на характеристиках или вызовет выгорание;
• во время сварки температура тела не должна превышать 260°.

Результат правильно установленных светодиодов на ленте с помощью паяльника.

Если у вас нет паяльника и навыков работы с ним, для установки можно использовать специальный строительный фен. Эта технология применяется при изготовлении с использованием паяльной пасты.

Расстояние между светодиодами

Плотность — технический параметр, который определит количество устанавливаемых элементов на метр ленты. Их может быть от 30 до 240 штук. Плотность определяет характеристики светового потока и энергии, необходимой для работы.

Чтобы избежать деградации элементов, необходимо установить на алюминиевый профиль ленту емкостью 120 или 240 диодов на 1 метр. Когда речь идет о покупке ленты на катушке, производитель может указать общее количество элементов. Например, 300 светодиодов на 5 метров. Это значит, что плотность стандартная: 60 штук на метр.

Как не допустить ошибок при подключении

Если резистора нет, светодиоды нельзя подключать к источнику питания. Если используется 1 резистор, можно подключать гирляндой только элементы одного типа. Когда используется трехкристаллический диод, каждый из них подключается через отдельный резистор и подключается к аналогичному диоду в следующем модуле.

Советуем посмотреть видео: Ошибки при подключении светодиодов.

запрещается соединять элементы, различающиеся по нагрузочным характеристикам. Например, нельзя соединять вместе светодиоды 5050 и 3528. Использование резистора с неадекватными характеристиками вызовет увеличение тока нагрузки на светодиод, что отрицательно скажется на его сроке службы.

Несколько советов

При подключении нужно учитывать советы:

• Резисторы с сопротивлением ниже номинального не используются.
• Диоды должны иметь одинаковую нагрузку (значения указаны в справочных материалах).
• Резистор лучше всего подбирать при помощи специальных расчетов с помощью калькулятора.