Aj keď je LED dióda na prvý pohľad jednoduchá súčiastka, predsa len pre dosiahnutie dlhodobej spoľahlivosti v konkrétnej aplikácii je dobré zvážiť viaceré parametre.
Predovšetkým návrhy priemyselných zariadení si vyžadujú dôkladné zváženie všetkých aspektov.
1. SMD alebo THT?
Vo všeobecnosti platí, že ak je SMD verzia z hľadiska viditeľnosti LED a jej funkcie v zariadení prijateľná, tak potom je určite jednoduchšie a výhodnejšie používať tento typ LED diód, jednak kvôli jednoduchému automatizovanému osadeniu a zaspájkovaniu pretavením v peci (reflow).
Na druhej strane, klasické LED diódy s vývodmi (THT) majú stále svoje stabilné miesto, keďže je to pomerne jednoduché a lacné riešenie ako umiestniť signálny prvok napr. na čelný panel, bez potreby dodatočných svetlovodov a pod. V tomto prípade rôzne dlhé dištančné stĺpiky pre LED vedia výrazne pomôcť pri montáži a sú schopné zabezpečiť definovanú konštantnú polohu LED.
2. Farba resp. presná vlnová dĺžka
Voľba farby je typicky subjektívna záležitosť. Väčšina ľudí si zrejme spája zelenú farbu indikátora so stavom OK a červenú so stavom chybovým.
Vo všeobecnosti je však priradenie farieb určitým stavom len na vlastnom rozhodnutí. O skutočnej farbe LED-ky najlepšie vypovedá jej vlnová dĺžka emitovaného svetla.
Pod parametrom „vlnová dĺžka“ nájdeme obyčajne 2 údaje:
- Lambda peak – t.j. presná hodnota, pri ktorej má LED maximálny jas
- Lambda D – reálna hodnota vlnovej dĺžky (farby) ako sa LED javí, keďže priebeh jasu v závislosti na Lambde nie je symetrický na obe strany od špičky.
Dajte si pozor na označovanie farieb rôznymi výrobcami (red vs. orange)
Pod základnými názvami farieb ako zelená, červená, žltá, oranžová, atď. nájdeme široké spektrum vlnových dĺžok. Pri konkrétnom výbere je nutné orientovať sa skôr podľa parametra „lambda“, než len podľa všeobecného zaradenia do farebnej kategórie.
Navyše, výrobcovia nemajú jednotné hranice, od ktorých označujú danú farbu a tak sa ľahko stáva, že napr. LED s vlnovou dĺžkou okolo 600 nm označujú niektorí ako oranžovú a iní už ako červenú. Podobne aj zelená bola často zelená s mierne žltým nádychom. Až neskôr prišli na trh aj tzv. „true green“ typy s kratšou vlnovou dĺžkou, ktorých farba je „čistejšia“ zelená alebo z fotografického hľadiska je to studenšia zelená (bližšie k modrému koncu spektra).
3. Svietivosť
Ide o veľmi dôležitý údaj hovoriaci o „jase“ danej LED pri určitom prúde. Obyčajne sa udáva jas v mcd (millicandela) alebo svetelný tok v lm (lumenoch). Jas v mcd vypovedá viac o tom, ako jasná sa bude LEDka javiť, pri pohľade kolmo na LED. Svetelný tok hovorí oveľa presnejšie o celkovom svetelnom výkone, ktorý LED vyžaruje.
Ak by sme porovnali dve LEDky s rovnakým čipom ale s rôznou optikou, tak LED s užším vyžarovacím uhlom bude mať výrazne vyšší jas, nakoľko v hlavnej osi vyžarovania výrazne stúpne svetelný tok. V praxi to ale nie je vždy výhodou, keďže takáto LED sa pri pozorovaní z uhlov javí výrazne tmavšie.
4. Vyžarovací uhol
Ako už spomíname vyššie, tento parameter má výrazný vplyv na smerovanie svetelného toku.
SMD LEDky bez optiky majú obyčajne veľmi širokú vyžarovaciu charakteristiku, niekedy blížiacu sa takmer až k teoretickému maximu 180°.
Na druhej strane, vývodové LED s klasickou šošovkou na vrchu ako aj SMD LED s vrchlíkom (tzv. Dome LED), majú charakteristiku citeľne užšiu.
5. Maximálny a minimálny prúd
Maximálny údaj ľahko nájdeme v technickom liste. Minimálny prúd obyčajne nie je definovaný, lebo LED-ke malý prúd „neškodí“. Napríklad klasickú vývodovú 3mm LED s Imax 20-30mA, môžeme prevádzkovať aj na 1mA, alebo aj menej. S výhodou teda využívame fakt, že svetelný tok LED je takmer lineárne závislý na prúde.
Zníženie prúdu šetrí celkovú spotrebu zariadenia a častokrát je veľmi potrebné, nakoľko moderné LED majú obyčajne výrazne vyššiu svietivosť pri 10-20mA než je potrebné pre konkrétnu aplikáciu. Zároveň sa týmto znižuje tepelné namáhanie LED a predlžuje sa jej životnosť. Renomovaní výrobcovia obyčajne udávajú v technických listoch aj graf závislosti svietivosti konkrétnych LED od prúdu.
6. Napätie v priepustnom smere - VF
Tento parameter je definovaný technológiou výroby. Klasické LED, v závislosti na farbe majú VF 1,2-1,8V.
Novšie a účinnejšie typy majú toto napätie obyčajne vyššie. Najvyššie VF zvyknú mať modré a biele LEDky (cca 2,9-3,5V).
Hodnota VF vás zrejme bude zaujímať aj v tom prípade, ak ste limitovaní napätím, napr. pri napájaní zariadenia len na 3V.
7. Označovanie veľkosti SMD puzdra
Ak sa rozhodnete pre SMD verziu, potom máte častokrát nájdete tú istú LED (rovnaký čip) osadenú v rôzne veľkom puzdre – napr 1206, 0805 ale aj 0402 a pod.
Z praktického hľadiska je výhodnejšie používať pomerne veľké puzdra ako napr. 1206 alebo 0805, nakoľko sa s nimi dobre pracuje a tiež automatické, prípadne ručné osádzanie pri prototypoch je bezproblémové.
Keď spomíname označovanie veľkostí SMD puzdier, rozlišujeme metrické a tzv. imperial veľkosti. Bežne je oveľa viac rozšírené práve „imperial“ značenie, napr. 0805 puzdro = 2012 (metric) = 2,0x1,25mm a podobne 0402 (imperial) = 1005 (metric) = 1,0x0,5mm a pod.
Kingbright používa pri označovaní svojich LED metrické značenie, preto napr. séria KP 1608 = „0603“ (imperial) a KPG-0603= „0201“ (imperial).
8. Super tenké a super malé...
V dnešnej dobe sú dostupné napr. aj LED o veľkosti 0,2*0,1mm a výškou len 0,1mm. Pre bežné projekty to však nemusí byť najšťastnejšie riešenie, nakoľko táto LED je už naozaj extrémne malá a svieti subjektívne veľmi „bodovo“.
Samozrejme pre priestorovo kritické aplikácie, môže byť naopak veľkým prínosom.
9. Číre alebo difúzne púzdro?
Pri výbere THT LED obyčajne máme na výber úplne číre puzdro, tzv. Water Clear, potom mierne difúzne (mliečne, diffused), prípadne aj farebné alebo farebné difúzne, kedy aj samotné puzdro je vo farbe danej LEDky.
Na druhej strane LED s transparentným puzdrom je zdanlivo jasnejšia. Napríklad pre aplikácie umiestnené na priamom slnku môže byť číre puzdro lepšou voľbou, keďže difúzne puzdro sa po osvetlení slnkom alebo iným silným zdrojom svetla javí ako biele, čo citeľne znižuje kontrast medzi zapnutou a vypnutou LED.
10. Svetlovody
Rôzne svetlovody ponúkajú elegantnú možnosť ako dostať svetlo z SMD LED na čelný panel zariadenia. Veľkou výhodou svetlovodov je, že sú dostupné s rôzne veľkým ukončením (t.j. to, čo vidíme na čelnom paneli zariadenia). Zároveň sú dostupné aj celé polia (“cluster”) svetlovodov, napr. 1x12 alebo 3x10 apod., takže si pomocou viacerých malých SMD LED môžeme takto vytvoriť indikátor na mieru, ktorý by bol z priestorových dôvodov z THT LED prakticky nerealizovateľný.
Na trhu je obrovské množstvo svetlovodov, radi vám pomôžeme s výberom a zabezpečíme akýkoľvek svetlovod priamo od popredných výrobcov.
11. Špeciality – reverzná montáž, pravouhlá LED
Okrem štandardných SMD puzdier nájdeme aj na prvý pohľad štandardnú SMD LED, v skutočnosti je to ale „reverzná“ LED-ka. Je určená na prispájkovanie na zadnú stranu DPS a svetlo prechádza výrezom na doske smerom ku prednej strane DPS.
Jednou z výhod reverznej LED-ky je, že jej telo je z veľkej časti vnorené do DPS s výrezom a teda nijako nevyčnieva na druhú stranu DPS. Je to ideálne riešenie pre extra tenké zariadenia, u ktorých napr. z priestorových dôvodov, umiestňujeme súčiastky len na jednu stranu DPS. Podrobnejšie sme o nej písali v článku ...Poznáte LED s nulovou výškou?
Pravouhlá LED svieti smerom pozdĺž DPS a je teda ideálna pre aplikácie, kde potrebujeme dostať svetlo smerom „nabok“.
12. Zaobchádzanie a montáž LED
Aj keď je LED pomerne jednoduchá diskrétna súčiastka, aj tu odporúčame dodržiavať základné pravidlá pre montáž, návrh DPS ako aj samotné zaobchádzanie s LED.
Základným pravidlom je napríklad neohýbať vývody THT LED tesne pri puzdre, resp. akokoľvek ich formovať, aby nevznikalo mechanické namáhanie tesne pri puzdre, ktoré môže spôsobiť poškodenie LED.
Ďalším pravidlom je, že LED sú obyčajne ESD citlivé súčiastky, preto dodržiavame všetky zásady pre antistatické pracovisko.
Pri SMD LEDkách je veľmi dôležitý tvar spájkovacích plôšok pre zachovanie stabilnej polohy LED počas pretavenia spájkovacej pasty (reflow). Veľkosť plôšok je tiež dôležitá napríklad z dôvodov chladenia výkonnejších LED.
Všetky dôležité pravidlá nájdete prehľadne a na jednom mieste v dokumente priamo od výrobcu – Kingbright technical notes.
13. Životnosť LED
Životnosť alias svietivosť v závislosti na dobe prevádzky je dnes obyčajne udávaná v desiatkách tisíc hodín. Táto hodnota indikuje dobu, po ktorej klesne jas danej LED na 50% pôvodnej hodnoty, pri určitých definovaných podmienkach.
Všeobecne však platí, že LED bude aj po tejto dobe funkčná, len jej jas bude citeľne nižší.
NA ZÁVER
Zhrnuli sme najdôležitejšie kritéria, ktoré vám pomôžu zorientovať sa v širokej ponuke LED diód na trhu. V praxi sa stretneme ešte aj s mnohými ďalšími kritériami, v závislosti od konkrétnych aplikácií, ale o tom napíšeme v ďalšom článku.
V našom sortimente nájdete široké spektrum štandardných, blikajúcich, výkonových, ale aj ultrafialových a infračervených LED. Okrem toho ale aj LED diódy s rezistorom, LED pásiky aj žiarovky a bohaté príslušenstvo ako sú objímky, svetlovody a ďalšie doplňujúce produkty k LED diódam od rôznych výrobcov.
Vyberte si z nášho skladového sortimentu, alebo nám pošlite vašu požiadavku.
Ak potrebujete ďalšie informácie k LED diódam, radi vám poradíme na adrese info@soselectronic.sk
Páčia sa Vám naše články? Nezmeškajte už ani jeden z nich!
Nemusíte sa o nič starať, my zabezpečíme doručenie až k Vám.
