Diody LED - rodzaje i zastosowanie

Oświetlenie wykorzystujące diody LED zdominowało rynek. Jednak, kiedy mówimy o diodach na co dzień, nie zastanawiamy się nad tym, o jaki rodzaj nam chodzi. Tymczasem jedne diody LED mogą różnić się od drugich, choć dla nas nie będą to kwestie dostrzegalne, jeśli nie przyjrzymy im się bliżej.

To, co widzimy jako pierwsze, kiedy trzymamy diodę LED w dłoniach, to kolor i kształt oprawy. Mogą się one różnić między sobą – nawet takie same diody mogą się znaleźć w zupełnie różnych obudowach, nie ma w tym nic nadzwyczajnego. W końcu podobnie jest z tradycyjnymi żarówkami, które również można umieścić w najróżniejszych oprawach. Natomiast nie o takich różnicach będzie dzisiejszy tekst. Dziś powiemy sobie o podstawowych typach diod LED – DIP, SMD, Power LED, COB.

Diody DIP LED

Zaczniemy od diod DIP (Dual In-Line Package), ponieważ prawdopodobnie są to najstarsze diody dostępne na rynku. Mają już sporo ponad pół wieku, ale mimo to wciąż się je stosuje, ze względu na fakt, że są tanie. Późniejsze od nich technologie są bardziej nowoczesne, a tym samym ich stworzenie kosztuje nieco więcej.

Diody DIP LED bardzo łatwo poznać po kształcie. Przypomina on niewielką kapsułkę, osadzoną na dwóch nóżkach. Właśnie budowa DIP LED – obok niskich kosztów – sprawia, że nie tracą one na popularności – nóżki można bez większych problemów przylutować, lub wpiąć w obwód.

Pojedyncza dioda DIP osiąga strumień świetlny 5, czasem 6 lumenów, co odpowiada mniej niż jednemu watowi. Jak nietrudno się domyślić, nie jest to dużo. Dlatego też do uzyskania mocniejszego światła, należy skorzystać z wielu diod jednocześnie. To też sprawia, że lampy oparte właśnie na tych diodach, nie mogą mieć zbyt małych rozmiarów.

Czas pracy jednej diody DIP, podczas którego świeci ona przynajmniej w 70% to około trzech lat. Ta wartość jest średnia, natomiast stosowne, szczegółowe informacje zawsze dostarczane są wraz z diodami.

Diody SMD

Skrót SMD oznacza Surface Mounted Device. Już sama nazwa podpowiada nam, że diody SMD montowane są na konkretnej powierzchni. Diody SMD również łatwo poznać, ponieważ są one niewielkimi, płaskimi chipami. Mogą przybierać kształt kwadratu lub prostokąta. Poniższa grafika przedstawia kilka typów diod SMD.

Chipy SMD montuje się powierzchniowo w układzie scalonym. Ich najpopularniejsze wykorzystanie, to najprawdopodobniej taśmy LED. Jeśli porównać SMD z DIP, możemy bez trudu zauważyć różnice w rozmiarach obu rozwiązań. Wielkość SMD sprawia, można je wykorzystywać nawet w najmniejszych urządzeniach.

Światło emitowane przez pojedynczą diodę jest podobne (mocą) do tego, które emitują diody DIP. Jednak na jednym chipie można zainstalować kilka diod, co sprawia, że przy wykorzystaniu mniejszej powierzchni, diody SMD mogą bez trudu emitować światło przypominające zwykłe żarówki.

SMD mają jeszcze jedną zaletę – potrafią odwzorowywać barwy. Na chwilę warto się zatrzymać i dowiedzieć się, czym jest współczynnik odwzorowania barw. Jest to wskaźnik, który charakteryzuje każde źródło światła. Jego wartość może wynosić liczbę z przedziału 0-100. Im bliżej setki, tym dane źródło zbliża się do oświetleniowego ideału – światła słonecznego. Diody DIP mają współczynnik odwzorowania mają bardzo niski, stąd stosowanie ich w oświetleniu domowym (abstrahując od jego potencjalnych rozmiarów) nie byłoby najlepszym pomysłem. Za to w diodach SMD średnia wartość współczynnika to 80, co znacząco ułatwiło wprowadzanie diod do domowych rozwiązań. Diody SMD mogą pracować nawet 2 razy dłużej, niż DIP.

Power LED

Power LED, czyli ledy z mocą 🙂 Występują również jako High-Power LED, czyli ledy z jeszcze większą mocą.

Moc pojedynczej diody Power LED przekracza przynajmniej 0,5 wata. Tak naprawdę jedna dioda High-Power może uzyskać nawet kilkadziesiąt watów, więc zakres jest naprawdę spory. Te diody zużywają niewiele energii, a jednocześnie świecą mocniej. Dodatkowo nie oddają ciepła (tzn. oddają, ale mało), a emitowane przez nie światło ma wysoki współczynnik oddawania barw.

Diody High-Power mają bardzo krótki czas reakcji. W ogóle diody LED szybko reagują po włączeniu i wyłączeniu. W ich przypadku możemy mówić o nanosekundach, a nie milisekundach, jak w przypadku zwykłych żarówek.

High-Power to też synonim długiej pracy. Jedna dioda może działać nawet 100000 godzin, co w przybliżeniu daje 11 i pół roku. Poza tym są one również wytrzymałe na warunki atmosferyczne. Całkiem nieźle poradzą sobie w bardzo niskich (-45 stopni), jak i bardzo wysokich (do 135 stopni) temperaturach.

LED COB

Chip on board – najnowszy rodzaj diod. Chip on board bardzo łatwo poznać – jest to płytka LED. Na pojedynczym chipie, jak i w SMD, można umieścić kilka diod. Jednak jest różnica w ilości – COB to 9 i więcej diod na jednym chipie. Te chipy mają jeden obwód niezależnie od ilości diod na płytce. Co również je wyróżnia – SMD owszem, może być kilka na jednym chipie, ale każda z nich wymaga osobnego obwodu. To sprawia, że stworzenie LED COB bardzo ułatwiło kwestie konstrukcji urządzeń, które produkuje się w oparciu o nie, lub których są elementem.

Wykorzystanie LED COB w tzw. żarówce LED (o tym, czemu „tak zwanej”, będzie następnym razem, bo tekst już i tak nieco się rozwlekł), pozwala na uzyskanie mocy odpowiadającej 100, a nawet 200 watom. W tym wypadku jeden chip daje nam porządny strumień świetlny, a przy tym ma bardzo niski pobór energii.