Какой самый яркий светодиод – какие светодиоды лучше подходят для аккумуляторных фонариков, выбор самых мощных и ярких (сверхъярких), характеристики и типы

Содержание

Характеристики светодиодов для фонариков. Подбор и замена диодов

Рассмотрим светодиодную продукцию, начиная от старых 5-мм, до сверхъярких мощных светодиодов мощность которых доходит до 10 Вт.

Чтобы выбрать «правильный» фонарик для своих нужд, нужно разобраться в том какие бывают светодиоды для фонариков и их характеристики.

Светодиодные фонарики

Какие диоды используются в фонариках?

Мощные светодиодные фонари начались с устройств с матрицей 5-мм.

LED фонари в совершенно разных исполнениях, от карманных до кемпинговых, получили широчайшее распространение в середине 2000-х. Их цена заметно снизилась, а яркость и долгий срок службы от одного заряда батареек сыграли свою роль.

5мм светодиоды5-ти миллиметровые белые сверхъяркие светодиоды потребляют от 20 до 50 мА тока, при падении напряжения 3.2-3.4 вольта. Сила света – 800 мкд.

Очень хорошо показывают себя в миниатюрных фонариках-брелках. Маленький размер позволяет носить такой фонарик с собой. Питаются они либо от «мини-пальчиковых» батареек, либо от нескольких круглых «таблеток». Часто используются в зажигалках с фонариком.

Вот какие светодиоды в китайских фонариках устанавливаются уже много лет, но их век постепенно истекает.

В поисковых фонарях при большом размере отражателя есть возможность смонтировать десятки таких диодов, но такие решения постепенно отходят на второй план, а выбор покупателей падает в пользу на фонарей на мощных светодиодах типа Cree.

Поисковый фонарьПоисковый фонарь на 5мм светодиодах

Такие фонари работают от батареек типа АА, ААА или аккумуляторов. Стоят недорого и проигрывают как в яркости, так и в качестве современным фонарям на более мощных кристаллах, но об этом ниже.

В дальнейшем развитии фонарей производители перебрали множество вариантов, но рынок качественной продукции занимают фонари с мощными матрицами или дискретными светодиодами.

Какие светодиоды используют в мощных фонариках?

Под мощными фонарями подразумеваются современные фонари различных типов начиная от тех, что размером с палец, заканчивая огромными поисковыми фонарями.

Мощные светодиодные фонарики

В такой продукции в 2017 году актуальна марка Cree. Это название американской компании. Её продукция считается одной из наиболее передовых в области светодиодной техники. Альтернативой являются LED от производителя Luminus.

Такие вещи значительно превосходят светодиоды с китайских фонариков.

Какие светодиоды Cree в фонариках устанавливаются наиболее часто?

Модели носят название состоящие из трёх четырёх символов, разделённых дефисом. Так диоды Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Модели XP-E2, G2 чаще всего используются для небольших фонариков, а XM-L и L2 – очень универсальные.

Их используют, начиная от т.н. EDC фонарей (для повседневного ношения) – это маленькие фонари размером меньше ладони, до серьёзных поисковых фонарей большого размера.

Давайте рассмотрим характеристики мощных светодиодов для фонариков.

Главная характеристика светодиодов для фонарей – это световой поток. От неё зависит яркость вашего фонаря и количество света, которое может дать источник. Разные светодиоды, потребляя одинаковое количество энергии, могут существенно отличаться по яркости.

Рассмотрим характеристики светодиодов в больших фонариках, прожекторного типа:

Продавцы часто указывают не полное название диода, его типа и характеристики, а сокращенную, несколько иную цифробуквенную маркировку:

  • Для XM-L: T5; T6; U2;
  • XP-G: R4; R5; S2;
  • XP-E: Q5; R2; R;
  • для XR-E: P4; Q3; Q5; R.

Фонарь может так и называться, «Фонарь EDC T6», информации в такой краткости более чем достаточно.

Ремонт фонариков

К сожалению цена таких фонариков довольно большая, как и самих диодов. И не всегда есть возможность приобрести новый фонарь, в случае поломки. Давайте разберемся как поменять светодиод в фонарике.

Для ремонта фонарика необходим минимальный набор инструментов:

  • Паяльник;
  • флюс;
  • припой;
  • отвёртка;
  • мультиметр.

Чтобы добраться до источника света нужно отвинтить головную часть фонаря, она обычно закреплена на резьбовом соединении.

Скручиваем оптику фонарика

В режиме проверки диодов или измерения сопротивления проверьте исправность светодиода. Для этого прикоснитесь щупами черным и красным к выводам светодиода, сначала в одном положении, а затем поменяйте местами красный и черный.

Режим проверки светодиодов

Если диод исправен – то в одном из положений будет низкое сопротивление, а в другом – высокое. Таким образом вы определяете, что диод исправен и проводит ток только в одном направлении. Во время проверки диод может излучать слабый свет.

В противном случае в обеих положениях будет короткое замыкание или высокое сопротивление (обрыв). Тогда нужна замена диода в фонаре.

Проверка светодиода

Теперь нужно выпаять светодиод из фонаря и, соблюдая полярность, впаять новый. Будьте внимательны при выборе светодиода, учтите его потребление тока и напряжение, на которое тот рассчитан.

Если вы будете пренебрегать этими параметрами – в лучшем случае фонарик будет быстро садиться, в худшем – драйвер выйдет из строя.

Драйвер – это устройства для питания светодиода стабилизированным током от разных источников. Промышленно изготавливаются драйвера для питания от сети 220 вольт, от автомобильной электросети – 12-14.7 вольт, от Li-ion аккумуляторов, например, типоразмера 18650. Драйвером оборудовано большинство мощных фонарей.

Увеличиваем мощность фонаря

Если вас не устраивает яркость вашего фонаря или вы разобрались как заменить светодиод в фонарике и захотели его модернизировать, прежде чем покупать сверхмощные модели изучите основные принципы работы LED и ограничения в их эксплуатации.

Замена диода на более мощныйДиодные матрицы не любят перегрева – это главный постулат! А замена светодиода в фонарике на более мощный может привести к такой ситуации. Обратите внимание на модели, в которые устанавливаются более мощные диоды и сравните со своей, если они подобны по размерам и конструктиву – меняйте.

Если ваш фонарь меньше — потребуется дополнительное охлаждение. Подробнее о изготовлении радиаторов своими руками мы писали здесь.

Если вы попытаетесь установить в миниатюрный фонарик-брелок такой гигант, как Сree MK-R, он у вас быстро выйдет из строя от перегрева и это будут зря потраченные средства. Незначительное повышение мощности (на пару ватт) допустимо без модернизации самого фонарика.

В остальном процесс замены марки светодиода в фонарике на более мощную – описан выше.

Фонари Police

Они зарекомендовали себя на протяжении многих лет и с каждой новой моделью этих фонарей спрос не утихает. Новинкой на отечественном рынке стала модель с электрошокером.

LED фонарик PoliceLED фонарик Police с шокером

Такие фонари ярко светят и могут выступать в роли средства самообороны. Однако и в них случаются проблемы со светодиодами.

Как заменить светодиод в фонарике Police

Широкий модельный ряд очень трудно охватить в рамках одной статьи, но можно дать общие рекомендации по ремонту.

  1. При ремонте фонаря с электрошокером будьте аккуратны, желательно используйте резиновые перчатки, чтобы избежать удара током.
  2. Фонари с пылевлагозащитой собраны на большом количестве винтов. Они отличаются по длине, поэтому делайте пометки откуда вы выкрутили тот или иной винт.
  3. Оптическая система фонарика Police позволяет регулировать диаметр светового пятна. При разборке на корпусе сделайте отметки в каком положении стояли детали перед снятием, иначе будет трудно поставить блок с линзой обратно.

Замена светодиода, блока преобразователя напряжения, драйвера, аккумулятора возможна с применением стандартного набора для пайки.

Какие светодиоды стоят в китайских фонариках?

Многие товары сейчас покупаются на aliexpress, где можно найти как оригинальную продукцию, так и китайские копии, которые не соответствуют заявленному описанию. Цена за такие приборы бывает сопоставимой с ценой на оригинал.

Посылки из Китая

В фонарике, где заявлен светодиод Cree, его может на самом деле не быть, в лучшем случае будет стоять диод откровенно другого типа, в худшем такой, который внешне будет трудно отличим от оригинала.

Причины пробоя светодиодаЧто это может за собой повлечь? Дешевые светодиоды выполняются в низкотехнологичных условиях и не выдают заявленной мощности. Имеют низкий КПД, от того у них усиленный нагрев корпуса и кристалла. Как уже было сказано, что перегрев – самый злой враг для Led приборов.

Так происходит потому, что при нагревании через полупроводник увеличивается ток, вследствие чего нагрев становится еще сильнее, мощности выделяется еще более, лавинообразно это приводит к пробою или обрыву светодиода.

Если постараться и потратить время на поиск информации, можно определить оригинальность продукции.

Сравнение оригинала и подделки CreeСравните оригинал и подделку cree

LatticeBright – это китайский производитель светодиодов, который делает продукцию очень похожей на Cree, наверное это совпадение дизайнерской мысли (сарказм).

LatticeBright и CreeСравнение китайской копии и оригинала Cree

На подложках эти клоны выглядят следующим образом. Можно заметить разнообразие форм подложек для светодиодов, производимое в китае.

Подложки китайских подделокОпределение подделки по подложке для LED

Подделки изготавливаются довольно умело, многие продавцы не указывают об этом «бренде» в описании товара и о том, где произведены светодиоды для фонарей. Качество таких диодов не самое худшее среди китайского барахла, но и далеко от оригинала.

Установка светодиода вместо лампы накаливания

У многих в старых вещах пылятся коногонки или фонари на лампе накаливания и вы можете легко сделать его светодиодным. Для этого есть либо готовые решения, либо самодельные.

С помощью разбитой лампочки и светодиодов, если добавить немного смекалки и припоя, можно сделать отличную замену.

Железный бочонок в данном случае нужен для улучшения отвода тепла от LED. Далее нужно припаять все детали друг к другу и закрепить клеем.

При сборке будьте аккуратны – избегайте замыкания выводов, в этом поможет термоклей или термоусадочная трубка. Центральный контакт лампы нужно распаять – образуется отверстие. Продеть через него вывод резистора.

Дальше нужно припаять свободный вывод светодиода к цоколю, а резистора к центральному контакту. Для напряжения 12 вольт нужен резистор 500 Ом, а для напряжения в 5 В – 50-100 Ом, для питания от Li-ion 3.7В аккумулятора – 10-25Ом.

Led вместо лампы накаливанияКак сделать из лампы накаливания светодиодную

Подобрать светодиод для фонарика гораздо сложнее чем его заменить. Нужно учитывать массу параметров: от яркости и угла рассеивания, до нагрева корпуса.

Кроме того, нельзя забывать об источнике питания для диодов. Если вы освоите все описанное выше – ваши приборы будут светить долго и качественно!

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Лучшие светодиоды - Рейтинг лучшие светодиоды

Лучшие светодиоды и какими они должны быть. Во-первых, сразу отметим, что речь пойдёт о диодах не индикаторных или для подсветки дисплеев, а об осветительных – белых и мощных. Впрочем, крупные производители обычно охватывают весь спектр продукции, и на топ-список это практически не повлияет. Просто характеристики и проблемы качества буду рассматриваться, исходя из конструкции осветительных.

Во-вторых, определимся с понятием «Лучшие светодиоды». Дело в том, что изготавливают полупроводниковые кристаллы (многослойные структуры), сапфировые подложки для них, специальный силикон с люминофором и собирают из всего этого собственно излучающий чип (именно так корректнее называть современный светодиод) не более двух десятков компаний во всём мире. Потому что для таких операций требуется баснословно дорогое оборудование, высочайшая культура производства, развитая инфраструктура всей промышленности. «Отвёрточную» же сборку LED-ламп или светильников из готовых комплектующих можно осуществлять даже в домашних условиях. Поэтому подобных «производителей» тысячи.

Лучшие светодиоды

По большому счёту при такой сборке даже трудно испортить качественные комплектующие. То есть, если заглянув в неведомое изделие, видите СОВ-матрицу LUXEON и драйвер Philips, можно смело покупать: остальное мелочи. Другое дело, что в таких случаях обычно не используют дорогие компоненты: не может весь светильник стоить меньше, чем нормальная матрица заявленной мощности… И еще исключением является установка излучателя на радиатор. Плохой тепловой контакт на глаз незаметен, но портит всё (прежде всего бьёт по сроку службы). Имеется в виду не привинчивание готовой «звезды» с уже установленным диодом или прямоугольной матрицы с отверстиями к алюминиевому охладителю, а пайка SMD-излучателей на керамическую подложку (ту же «звезду» и т. п.) – тут обязательно строгое соблюдение технологии и последующее тестирование теплового сопротивления.

Что же может испортить потребительские характеристики светодиода?

Вернувшись от светильников к отдельным диодам и матрицам, рассмотрим их слабые места. Или наоборот – какие материалы и технологии создают лучшие светодиоды.

  • Аналогично описанной выше установке на подложку и радиатор готового полупроводникового прибора требуется качественная пайка самого кристалла к теплоотводящему основанию элемента. Давление, температура, качество материалов – всё отражается на параметрах и сроке службы.
  • Материал контактных проводников, которые должны быть волосяной толщины, чтобы не мешать свету, но выдерживать ток порядка ампера и ультрафиолетовое излучение огромной интенсивности. Может быть и золото, и медь, и алюминий…
  • Чистота применяемого аммиака, сапфировой подложки и качество её обработки.
  • Выращивание (напыление) на сапфире полупроводниковой гетероструктуры.
  • Силикон с люминофором. Уникальный материал, определяющий светоотдачу и скорость старения LED-излучателя. Только лучшие производители светодиодов владеют его ноу-хау, остальные перекупают или используют менее качественный.

Эти и многие другие моменты зависят, естественно, от фирмы-изготовителя. Почему и полезно знать топ светодиодных брендов.

Лучшие светодиоды

Наконец, сами производители.

(Расположить по возрастанию или убыванию значимости сложно: у каждой компании свои особенности и достижения).

  1. Японская Nichia Corporation. Не выдающийся ассортимент, но исторический основоположник массового изготовления современных осветительных диодов и безусловный лидер (около 80%) мирового производства люминофоров – высокоэффективных, с наилучшим спектром и наименьшей скоростью старения. Уже в 2009 году одна из моделей достигла светоотдачи в 160 лм/Вт. Высочайшее качество, но и соответствующая цена.
  2. Немецкая OSRAM. Производитель светотехники с более чем вековой историей (само название от металлов, используемых для нитей накала – ОСмий и вольфРАМ). Сегодня объём продукции её подразделения Osram Opto Semiconductors превышает 10% всего светодиодного рынка (второе место в мире). Первооткрыватель столь перспективных органических диодов OLED. Обладатель ноу-хау технологии «тонких плёнок» с нанесением люминофора непосредственно на кристалл, что обеспечивает отличный индекс цветопередачи, пониженное прямое напряжение и повышенный световой поток с одиночного кристалла.
  3. Штатовская Philips Lumileds Lighting Company. Мировой лидер по производству осветительной LED-продукции – как по объёмам, так и по ассортименту. Его изделия ТМ LUXEON можно назвать лучшими светодиодами в смысле популярности из-за соотношения цена/качество. Одна из последних серий «К2» отличается особо низким тепловым сопротивлением и высокой светоотдачей при световом потоке с кристалла до 300 лм.
  4. Корейская Seoul Semiconductor. Характерное для большинства азиатских производителей отличное соотношение рубль/люмен. Например, недорогие однокристальные диоды со светоотдачей до 108 лм/Вт и индексом цветопередачи некоторых моделей до 93.
  5. Штатовская Cree Inc. Известна самыми передовыми научными разработками, рекордами по многим параметрам. Первой преодолела рубеж светоотдачи 100 лм/Вт, сегодня конкурирует с Nichia в стоимости на диоды, обеспечивающими 160 лм/Вт. Лидер по световому потоку единичного кристалла (750 лм) и тепловому сопротивлению (менее 2 °С/Вт).

 

Какие светодиоды стоят?

Как проверить светодиод?

Типы светодиодов

 

Как выбрать фонарик. Что такое люмены, канделы, тинт, бин, цветовая температура, Cree T6 и прочее.

Выбираем фонарик: все секреты простым языком.Что такое светодиод Cree T6? Как обманывают производители фонариков?  В чем фокус фонарика с фокусом? Выбрать хороший светодиодный фонарик может оказаться не так-то просто и я постараюсь максимально облечить эту задачу.  

Нажмите, чтобы развернуть

Важно нельзя обойти стороной грядущую крупную распродажу, Черная Пятница 2019 с новыми промокодами и купонами даст возможность неслабо сэкономить на каких-то крупных покупках. А, в общем-то, уже даже сейчас есть работающий купон на 8\50. Так что рекомендую потратить немного времени чтобы узнать как сэкономить на Black Friday 2019.  Читаем тут

В этом тексте я простым языком расскажу про базовые термины.Вы же не будете выбирать машину, не понимая разницу между автоматом и механикой? 

люмен  |  кандела  |   цветовая  температура  |  тинт  |  бин  |  драйвер  | cтабилизация, терморегуляция и степдаун  |  типы фонариков  |   разница между светодиодами  |  самый емкий 18650 аккумулятор

 

 

Еще этак в 2015 году если вы хотели купить хороший светодиодный фонарик с яркостью в 1000 люмен, то нужно было выложить не меньше этак 100$.  И вот, спустя 4-5 лет ситуация кардинально изменилась. А старые модели безуспешно продают еще по тем ценам (см картинку ниже) 

Эта яркость стала  ну вот совершенно обычной и вполне посильной для бюджетных фонариков порядка 15$.  К слову, самый яркий фонарик в мире сейчас светит уже под 100 000 люмен (Imalent MS18). Конечно, простейшая математика уличает производителя во традиционном приукрашивании характеристик и представители компании-производителя уклоняюсь от обсуждения этого на крупнейшем международном фонарном форуме. Тем не менее, порог в 50 000 люмен (см обзор Imalent MS12) перешагнули, что сравнительно недавно казалось немыслимым.      

"Хороший" я отдельно выше выделил потому что и тогда и сейчас на алиэкспресс навалом всяких убогих поделок, которые сулят 100500 люмен всего за 10$. Это, к слову, справедливо и для акков.  Вчера вот держал в руках 12000mah аккумы -)


Итак, покупателю надо купить современный светодиодный фонарь на алиэкспресс. Заходит он в поиск и видит просто прорву всяких разных моделей.  Сидит и чешет репу, а что купить-то? Там люмены какие-то, тут канделы.  Покупатель решает не париться и просто выбрать самый популярный фонарик на алиэкспресс.  Сказано-сделано. И вот спустя месяц в мире становится на одного обладателя стремного зумовика больше. 

  

Есть, разумеется и другая крайность. 

 

Надеюсь мое руководство поможет вам удержаться от покупки, о которой потом придется сожалеть. Поверьте, сейчас есть возможность купить вполне хороший и недорогой фонарик абсолютно для любых целей.

Если же какие-то вопросы остались — пишите в комментариях, помогу с выбором или дополню\поправлю текст.  Итак, давайте приступим. 

 

Светодиодный фонарик. Как правильно выбрать.

 

Что надо знать чтобы выбрать хороший фонарик.  Постараюсь рассказать простым языком. 

 

Яркость = Люмен
Light-output 

 

Что нужно понимать:

1) Яркий, мощный фонарик не значит дальнобойный.  Понятно что прирост яркости увеличит дальнобойность. Но решающую роль тут играет связка из оптики и светодиода.   500 люмен от правильной связки могут светить дальше чем 5000. Ближайшая аналогия — грузоподъёмность и скорость в автомобилях. 

Так что, за редкими исключениями в виде поисковых фонариков, фонарик яркий или дальнобойный.  И не факт что вас устроят габариты моделей, сочетающих-таки эти обе характеристики. Эти два справа: Mateminco MT70  и Imalent RT70 еще и не самые большие. 
Light-output

2)  Чем приличнее бренд, тем больше шансов что вы получите заявленное в спецификациии и наоборот.  

Покупка безымянного (как вариант г*внофаера) фонарика на ali сулит простейший обман -  «светит на 1500, напишем 2000\3000\5000люмен»,  у приличных же брендов практикуется другая хитрость.

Максимальная яркость там указывается для турборежима. А его продолжительность маркетологи компании  предпочитают считать как-то так: «в турбо он жрет 5А, аккумулятор у нас 2500mah, значит пишем полчаса». 

Справедливости ради, ряд производителей сейчас честно пишет  что-то типа 2000->1000 (1мин + 70 мин). Тут указывается яркость и продолжительность работы в максимальной яркости и то же самое для уровня, на который яркость сваливается с турбо. 

Light-output

 

И, да, яркость в турбо обязана упасть.  По заданному в драйвере промежутку времени или срабатыванию терморегуляциии. Это падение называется «Степдаун».

Турбо своим названием подразумевает кратковременною работу на максимуме возможностей. Только вот падение может случится через минуту и вы успеете все рассмотреть. А может, как с дорогим и пафосным nitecore Mh33на 1\4 где-то за 2 секунды.  Технически заявленная яркость есть, а по факту ее нет.   Как правило, фонарик нормально работает именно на том режиме, куда падает с турбо.  Вот эту яркость и берите как нормальную рабочую, по ней и судите что может фонарик. 

Light-output

Так что если вы видите какие-то сумасшедшие цифры яркости, если продавец в охотмаге дует вам в уши что отдача от света фонарика будет едва ли не как от ружья, спросите у него про длительность этого турбо.  А то есть такой обиходный термин «турбопых».

Тут я зашел на территорию другой темы, терморегуляции и степдауна. О них детальнее позже.  

 

Из хорошего. Для фонариков порядка 1000люмен вранья насчет яркости ждать не стоит (я про нормальные бренды). Технологии достигли такого уровня, что такая яркость достигается без малейших проблем.  Лукавят тут уже со стабилизацией, про которую речь опят-таки пойдет дальше.  

3)Для большинства бытовых нужд вам на самом деле хватит тех же 1000 люмен турбо и 600-700 люмен относительно постоянной яркости. Сейчас эти цифры не впечатляют, но поверьте, так оно и есть. При чудовищном количества прошедших через мои руки фонариков, я 5 лет обхожусь 300 люмен карманным фонариком на 14500 литии.  Этого вполне хватает для того чтобы посветить по сторонам во время вечерних прогулок. 

как пример, вот свет самого популярного фонарика на алиэкспресс (из приличных) Convoy S2+ 6500K 4x7135.  Где-то порядка 600-700 люмен. Вроде бы немного, но в пределах полусотни метров вам хватит за глаза. Заодно тут отлична видна разница в цветовой температуре, о которой речь пойдет далее. 

Light-outputLight-output

 

5) Некоторые, особенно хитровыдуманные производители считают яркость без учета потерь на оптике. А то и просто «так, при токе в 4А этот светодиод должен выдавать 1500люм, так и напишем». Но это специфический случай, который я тут упомянул просто чтобы значил что и так могут. 

 

Дальнобойность = Кандела
Beam-distance
Что нужно понимать: 

1) Есть дальнобойность и есть полезная дальнобойность. Ну, по крайне мере для меня.

Тут хитрость в том что как и яркость, дальнобойность по ANSI (это я беру вот лучший случай).  Так-то уже радует сам факт подсчета по какому-никакому стандарту. Вот только 500м ANSI дальнобойность означает что на расстоянии в 500м фонарик даст яркость в 1 люмен. И толку тогда от такой гомеопатический яркости? Вот и оказывается что реально полезная дальнобойность может быть заметно меньше, этак  350м. Поэтому я в своих обзорах всегда стараюсь выделить отдельно именно полезную дальнобойность в двух видах: а) с хорошей детализацией и яркостью б) ну чтоб хоть ПАЗик от слона отличить. 

С учетом разрешающей способности человеческого глаза и большинства ситуаций когда вам нужен дальнобойный свет, если фонарик хорош светит на дистанции в 300-400 метров, то этого достаточно. 

Beam-distanceBeam-distance

 

2) Светораспределение.

Чем дальнобойнее фонарик, тем менее он удобен для работы вблизи и наоборот.  В исключительном большинстве случаев дальнобойность достигается сочетанием специфического светодиода с глубоким гладким рефлектором. В итоге получается вот такая картинка. В центре очень ярко, по бокам — тьма египетская.  Вот вам пример работы неплохого дальнобоя на короткой дистанции.  

Beam-distance

На светораспределение исключительно сильно влияет тип светодиода и рефлектора.

Beam-distanceBeam-distance

При прочих равных.

1) Гладкий рефлектор дальнобойнее текстурированного. (и как я уже говорил, менее удобен вблизи)
2) Меньший по размеру светодиод (XHP35) даст на одинаковой яркости больше кандел чем большой и яркий (XHP70). Простой пример — прокачивайте литр\сек через небольшой шланг и через шириной в запястье. Где струя будет бить дальше?
3) дедомленный светодиод (т.е. со снятым силиконовым куполом) будет давать еще больше кандел. яркость будет чуть меньше. Дедомленный обозначается HI (high intensity)\ с куполом HD (hi density). 

Сейчас самый лучший светодиод для дальнобойного фонарика — дедомленный XHP35. Относительно неплохой — XPL-HI. Если фонарик, к которому вы присматриваетесь, построен на XM-L2, то лучше поискать что-то современнее. Хотя, справедливости ради, и тут есть хорошие модели.  Например тот же Maxtoch Shooter 2x 

 

Beam-distanceBeam-distance

Как далеко светит современный мощный дальнобойный фонарик? Реально они светят где-то на 1-1,2км.  Отличные примеры -  Thrunite TN42, Acebeam T21\K70\K75, Olight Javelot Pro.  

Beam-distance

Есть пара моделей дальнобойнее,  но таскать 3кг дубины вам будет неудобно, это просто форумная хотелка. 

Beam-distance

3)   На дистанции этак в 300м мощный топовый дальнобойный фонарик будет работать на 20-30% мощности, а какой-то обычный на 75%.  Соответственно, последний быстрее и разрядится. Правда, наверняка, и стоить он будет меньше. 

4) В одном и том же корпусе и на одной и той же яркости более теплый свет будет более дальнобойным.  Холодный свет отлично отражается от всякой пыли и капель в воде, изрядно сьедая дальнобойный потенциал. Вспомните какого цвет у вас противотуманки в машине?  И тут мы пришли к следующему разделу.

Кельвин = Цветовая температура. 
Beam-distance

Начну на примере фонариков convoy

полный сравнительный обзор всех моделей convoy   — полезно для ознакомления, если вы вам нужен простой, но все же недорогой и приличный фонарик. Ассортимент Convoy покрывает все нужды и вам не придется переваливать за порог 50$. 

На странице того же S2+ можно увидеть вот такие вот цифры. 

Beam-distanceЕсли упростить, то строчка«испускаемый цвет» указывает на цветовую температуру.   Чтобы быстро ориентироваться -  1А максимально холодный, 7А максимально теплый.   

 

Тут полезно изучить два прямо относящихся к теме слова.  

 Бин. Биновка светодиодов – это и процеcс (и результат) сортировки светодиодов на группы по яркости и цветовой температуре. 

Тинт — оттенок света внутри одного бина. Зеленит там свет или слегка уходит в красноту. 

 

Самая популярная марка светодиодов,  Cree ранжирует их на девять групп, с 0 по 8. 

0-2 – холодный свет от 5250К)  |  3-5 – нейтральный (3750-5250К)  | 6-8 – теплый, ниже 3750К.

 Каждая группа где-то в пределах 500К, + есть дополнительные подгруппы A-B-C-D.   Цифра указывает на оттенок, который и называется тинт. 

 

По большому счету, если вы не фонарёвщик, то заморачиваться с бинами и тинтами смысла нет.  Достаточно просто узнать что такая штука есть.

 Так что если вам надо выбрать фонарик convoy на aliexpress, в Convoy official store вы увидите эту таблицу

Beam-distance

то просто переведите глаз на цифры ниже.

 U2-1A 6500-7000K  T6-3B 5000-5200К  T6-4C 4300-4500K    T5-5B 4000-4200K  T4-7A 3000-3200K

 

Вот и все, температура прямо указана в Кельвинах, заморачиваться с расшифровкой цвето-яркостных бинов не надо. А с учетом того что все кроме Саймона (Главный Торговец Конвоями) дают от силы выбор между одним вариантом нейтрального  (NW) и одним холодного (CW) света, то вам все эти цвето-яркостные бины вообще не впились.

А вот, собственно и вопрос про то, что же такое LED T6 светодиод, как их называют на aliexpress.
Ответ прост. 

НЕТ такого светодиода как T6!?

Это все равно что называть модель ружья «дробь 6й размер». 

Т6 это всего лишь одна группа яркости и не более того.  Разумеется, если вы хотите купить фонарик с, где в описании значится «Т6 светодиод», стоит рассчитывать что вы получите какую-то подделку с жутчайшим синим светом за порогом в 7000К.  Яркость в таких моделях как правило на превышает этак 400-500 люмен. 

Настоящий Cree XML2                                                         подделка в зумовике. 

Beam-distanceBeam-distance 

 Да, коли тут встретили эти цифры, расскажу о том что значит для Convoy 7135. 

[ 7135  — это стабилизаторы тока. Чем их больше, тем больший ток будет подаваться на светодиод и ярче будет светить фонарик.  Вроде бы вот оно -  бери больше, тот же 8х7135 и радуйся. Ан нет — чем ярче тем быстрее греется и тем быстрее разрядится аккум, уронив яркость ( вы же не ждете за 10-15 баксов полной стабилизации яркости?). Лично я для того же S2+ всегда ограничиваюсь 4х7135 и мне этого более чем хватает. ]

 

Фактически, самое главное что нужно знать про цветовую температуру:

1) За редкими исключениями, чем теплее свет, тем меньше яркость. Производители гонятся за большИми цифрами в спецификации, поэтому в большинстве случаев ставят холодный светодиод.  Покупатели или не в курсе разницы, или не имеют возможности выбора.  Возможность выбора между CW\NW — показатель хорошего отношения производителя к покупателю.

2) Чем теплее свет, тем больше  пробивная сила. И это может значительно свести на нет эту разницу в яркости. Особенно хорошо разница между холодным 6500К и теплым 3000К светом проявится в дыму\пыли\тумане. Недаром тем же пожарным нужен именно теплый свет.  Да противотуманки вспомните, в конце-концов.  Все хорошие дальнобои выполнены в нейтральном свете. 

 

Вот вам исключительно наглядная картинка. Convoy S2+ в трех цветовых решениях, 4200\5000\6500K.
отчетливо видна разница в яркости. С одной стороны, 6500K явно ярче, с другой — холоднючий свет явно не так приятен на глаз.  Лично мне по душе вариант в центре. 5000К не так желтит, при этом существенного провала по яркости нет.  

 
 
Стабилизация и терморегуляция
 Beam-distance 
Стабилизация

сохранение яркости постоянной по мере падения заряда аккумулятора.

 

Если покупать бюджетный фонарик, то скорее всего яркость будет падать так.  Впрочем, на средних режимах 1% падение за 5 минут не так и страшно, глаз этого не заметит.    Вот для примера — самый популярный недорогой фонарик с алиэкспресс convoy S2+

Beam-distance
Яркость Convoy С8+ XPL-HI c бискотти драйвером на 100% выглядит гораздо хуже. 
Beam-distance

 А фонарик по-приличнее, с большей вероятностью будет давать гораздо более приятный график полной стабилизации яркости. Как включите в одном режиме, так и будет светить. Разве что перейдет на уровень ниже по мере разряда.  Хотя и выбор недорогой модели может приятно удивить. Вот, например, Convoy S11

Beam-distanceСейчас тот же Fenix, к слову, дают на упаковках графики, по которым можно оценить стабилизацию.  В целом,  как и говорил — чем приличнее бренд, тем больше шансов что стабилизация будет полной.   И об том тоже стоит спросить, если вы покупаете фонарик в оффлайне. Beam-distance

 

Терморегуляция  — регулирование яркости в зависимости от уровня нагрева фонарика. 

 

 

«пила» — явный пример плохой терморегуляции.  Фонарик греется, яркость падает. На этой яркости тушка охлаждается и яркость снова прыгает вверх.  В итоге получается дебильная чехарда.

Купив фонарик Klarus, с большой вероятностью вы получите именно такую вот пилу- это такая фишка производителя.  Вот вам пример графика с охлаждением и без.  Кроме этого, тут виден адовый зазор между turbo и high.  Тоже, любимый Кларусом косяк. 

Beam-distance

Хорошая терморегуляция, это когда при охлаждении яркость или переходит на полностью стабилизированный (в идеале) уровень выше чем high (верхняя картинка — Lumintop ODL20C) или продолжительно турбо увеличивается ( нижняя картинка).  Последнее я нахожу более практичным. Работа на близком к турбо уровню будет радовать вас хорошей яркостью и дальнобойностью, но неизбежно сделает ее короче — жрать-то фонарик будет больше. 

 

Beam-distanceBeam-distance

  

 

1) в дешевых фонариках в большинстве случаев нет терморегуляции. Так что есть шансы того что его просто нельзя будет держать в руках (если это какая-то сравнительно мощная поделка).   2000 люмен в размере convoy C8 просто раскочегарят его так что без перчаток и не удержишь.   А помимо рук чрезмерный нагрев крайне вреден для аккумуляторов.  у меня вот так как-то раз сдох недешёвый vtc6. А может дойти и до худшего. 

Beam-distance

2) Логично что в помещении фонарик нагреется быстрее чем на открытом воздухе. А если там зима и ветер, то разница может быть колоссальной.  

 

В Convoy L6, хоть это не пример дешевой поделки, тоже нет терморегуляции. В силу хорошего питания фонарик способен держать максимальную яркость очень долго, но при этом вам придется смотреть на фонарик со стороны.  Удержать его в руках не получится. 

Beam-distanceBeam-distance 

Итог:  важно не только как ярко светит фонарик, но и:

а) как долго он будет светить на этой яркости  |    б) как он будет светить потом.

 

Толку-то вам от впечатляющей яркости, если она длится секунды?

 

 Рефлекторы, ТИР-оптика, фонарики с зумом. 

 

Основное я уже объяснил:

с одним и тем же светодиодом и на одном и том же режиме фонарик с гладким рефлектором будет светить дальнобойнее текстурированного, глубокий рефлектор дальнобойнее мелкого.  В принципе, даже в таких размерах можно добиться прироста дальнобойности за счет наличия какого-то дальнобойного светодиода. Неплохой пример — Convoy S3 XPL-HI

Beam-distance

Разумеется,  дальнобойный свет будет неудобен вблизи, а ближнебойный не пробьет вдаль.

Beam-distance

Фактически, это все что вам нужно знать про влияния рефлектора при выборе фонарика.  

 

 

ТИР-оптика. Если совсем упрощённо, то ТИР-линза лучше контролирует световой поток.   Как правило ТИРки ставят чтобы обеспечить приятный размытый свет вблизи. Ярким примером тут является народный Skilhunt H03

 При наличии желания и прямых рук, богатый выбор позволяет поставить на фонарик именно ТИРку с необходимым вам углом рассеивания.  Как оптика, ТИРки бывают ну очень красивые. Например в Fenix E16 центральная гладкая часть формирует узкий пучок света, в то время как усеивающие периметр микролинзы дают хорошую засветку. В итоге крохотный фонарик дает приятный по светораспределению свет.

Beam-distanceКак правило угол света от ТИРок можно подобрать от 10 до 120 c лишним градусов. 

 

Beam-distanceBeam-distance

Бывают целые блоки из ТИР-линз

Beam-distance

в большинстве случаев, ТИР-оптику ставят для достижения максимального рассеивания света. Собственно — "флудер" как категория фонариков так и переводится как заливающий.

 

Справедливости ради, люди, которых заботит наличие или установка ТИР оптики, уже и так знают что это и зачем. 
 

 

 А вот и самая мякотка.  В силу своей цены и красивых маркетинговых цифры самый популярный фонарик на алиэкспресс в 2019 году, такой же как и 5 лет назад — мерзкий зумовик.

Beam-distance

Китайцы щедры, обещают ни много ни мало на разных версиях. Казалось бы есть возможность выбрать фонарик едва ли не с любой яркостью :T6 4000 лм L2 8000 лм V6 10000 лм

Понятно что в реальности вы получаете г*но.   Тут нет ничего.  Нет:

1) Нормального светораспределению. На ближнем конце вы получаете тусклый круг. На дальнем крохотный квадрат с прожилками.

2) Теплоотвода.Впрочем это компенсируется тем ....
3) Нет нормальной яркости, тут не будет больше 300люм вT6 версии.  Покупка старших версий — развод, потому что за 13 баксов можно купить тот же конвой. 

4) дальнобойности.  На дальнем фокусе он светит также как самый дешевый S2+.  Казалось бы почему? Да потому что асферическая линза дает дичайшие потери яркости при выдвижении линзы вперед. 

Зато есть синюшный свет и адовое ШИМ-мерцание на младших режимах. 

смотрите сами. Этот дешевый светодиодный фонарик светит одинаково мерзко на любой дистанции и на любом положении фокуса. 

 Convoy C8+ XPL-Hi 6500k

Beam-distance

 Ultrafire T6

Beam-distance

Convoy S2+ XML2 4x7135  6500k 

Beam-distance

Хотя, за 3 бакса его вполне можно бросить в бардачок машины как аварийный, что есть то есть. 

 

Впрочем, если зум-система реализована с ТИР-оптикой (например серия FD у Fenix или более доступный Яркий Луч Falcon), то тут потерь яркости почти нет и такой фонарик близок к универсальному.  

Beam-distanceBeam-distance

 

 

 Последнее что осталось сказать — аккумуляторы и зарядки.  и тут надо знать одно. 
сейчас, в 2019 году cамый емкий 18650 аккумулятор  — 3500mah.  никаких 7000-12000 и близко не существует. Как правило, чтобы узнать реальную емкость такого аккума, надо отнять нолик в конце.

Beam-distance


если вам нужен емкий аккумулятор для фонарика с алиэкспресс, то в 9 случаях из 10 вам хватит вот этой перепаковки NCR18650B. Емкость 3200-3300, есть плата защиты. 

Beam-distance

 Если фонарик потребляет этак от 5А (т.е условно от 1500люмен), то стоит озаботиться покупкой любых высокотоковых, скорее всего вам все равно подсунут перепаковку чего-то хуже, но по току хватит.

 

что важно знать. есть Samsung, Sony, Sanyo-Panasonic, LG. Все. никаких там ультрафаеров, трастфаеров и прочего (особенно с fire  в конце названия). Что там за химия внутри, непонятно. Равносильно нет никакого смысла покупать втридорога аккумуляторы Nitecore\Fenix\Olight. Вы заплатите вторую цену за термоусадку с логотипом. Ячейка-то внутри будет из тех же что привел выше.

Beam-distanceBeam-distance
Beam-distance

 Последнее, о чем стоит упомянуть.  Я часто сталкивался с фразой типа «а какой сейчас самый яркий и дальнобойный фонарик на алиэкспресс? Хочу купить!» И если я достаточно хорошо изложил все, то вы поняли, что в подавляющем большинстве случаев — яркость обратна дальнобойности.  Но! Есть категория фонариков, которые все-таки сочетают эти характеристики. Это — поисковые фонарики.  Как правило, сейчас они построены на базе огромного гладкого рефлектора и дедомленного XHP70 светодиода, который выдает в форсированном режиме порядка 6000люм. И такая связка дает свет с достаточной боковой заливкой чтобы было относительно удобно работать вблизи. При этом на максимальной яркости дальнобойность будет хоть и ниже топовых дальнобоев типа Acebeam T21 или Olight Javelot Pro, но далеко за пределами того что вам обычно требуется. А так как обычно такие фонарики работают на 4х18650 питании, то довеском вы получаете отличную продолжительность работы и полную стабилизацию.  

На мой взгляд, лучший поисковый фонарик на рынке — Mateminco MT70. Потрясающий фонарик с какой стороны не посмотри.   Если 100$ для вас слишком много и светить на 800м вы не собираетесь, то разумным бюджетным решением будет покупка Convoy M3 с гладким рефлектором.  В компактном карманном размере вы получите максимум возможного за весьма скромную сумму. 

Beam-distanceBeam-distance
Beam-distanceBeam-distance 

Вот, смотрите 

400м
Beam-distance
175мBeam-distance
  

До кучи есть еще и видеоверсия всего вышеозвученного, с большим количеством иллюстраций.  Если тема фонариков вам интересна — подписывайтесь на мой канал c обзорами фонариков на utube.

 

 Если говорить об интересных и достойных бюджетных моделях, то я считаю что сейчас это:

 

Convoy S11  как среднебойный фонарик с приличной яркостью и полной стабилизацией на 26650 питании

Convoy S12 как его аналог с 21700 питанием и более заливным светом

Convoy M3 — по настоящему яркий и при том доступный по цене фонарика

Convoy M21A прокачанная и более яркая версия народного дальнобойного фонарика Convoy C8+ с 21700 питанием

Convoy M21B что-то среднее между среднебоем и дальнобоем

sofirn C8G — 18650 дальнобойный фонарик  (если важная цветовая температура то вместо него сгодится Convoy C8+)

Sofirn SP40 недорогой 18650 налобник со встроенной зарядкой

 

В оффлайн магазинах тоже продают фонарики, но на эльдорадо это будет  ужас, в то время как в Ситилинке ситуация намного лучше, тут продается «яркий луч», который в старших моделях, своих собственных, исключительно интересен. мой карманный фонарик и налобник — «Яркий луч». А я могу выбрать себе любой, в общем-то.  в буквальном смысле любой. это не чтобы повыпендриваться, а чтобы показать что ЯЛ реально достойная компания. 

 

в более дорогом сегменте есть намного большее количество приличных моделей, приводить которые тут смысла нет из-за их числа.  Но многие из перечисленных выше стоит кардинально меньше и при этом разница в цене намного больше разницы в функционале.  То есть, экономия много, вы потеряете несущественно. 

 

Ну вот и все. Надеюсь что этот труд не пошел впустую. И теперь, если вы хотите выбрать фонарик, то знаете на что обратить внимание и какие вопросы задавать чтобы не выкинуть впустую деньги и получить именно тот фонарик, который вы хотели купить. 

 

Если какой-то момент остался нераскрытым, пишите — добавлю.  Да и так, постепенно буду добивать и переструктурировать этот текст, чтобы в конечном итоге он был максимально нагляден и понятен

 

Теперь, когда вы понимаете что к чему, можно посмотреть и на подборки фонариков, где есть уже конкретные модели для каждой из ситуаций: дальнобойный фонарики, налобники, наключники и так далее.  Полный список подборок тут, ниже три основные. 

 

--Робот-пылесос. Как и какой выбрать.
--ТОП-10 самых популярных автотоваров на aliexpress по заказам из России!
--Топ-10 товаров для школы с Aliexpress
— Выбираем бюджетный налобник с алиэкспресс
— Лучший недорогой дальнобойный фонарик с али: Convoy C8+ XPL-Hi vs Convoy C8 XML-2 vs зумовик Ultrafire
— Выбираем фонарик с aliexpress ч.2: от15 до 50$
— Топ-10 лучших фонариков с алиэкспресс ч1 или «до 15$ и хуже»
— Подборка лучших зарядок для 18650 Li-Ion аккумулятора.
— Павербанки на все случаи жизни: заряжаем смартфоны и ноутбуки.
— Кемпинговые светильники
— Выбираем наключный фонарик
—Топ-5 умных часов Amazfit на алиэкспресс. Сравнение моделей смарт-часов Xiaomi.
—Выбираем фонарик Convoy. Наглядное сравнение популярных моделей.

 

 

 

Самые яркие и мощные светодиоды от компании Cree

Основанная в 1987 году в Соединённых Штатах Америки (США) компания Cree, взяла курс на создание полупроводниковых приборов на базе карбида кремния (SiC) и нитрида галлия (GaN). Совместная работа с японскими коллегами способствовала быстрому развитию новой технологии и как результат, появлению первых мощных светодиодов серии XLamp. В 2006 году разработчиками был взят рубеж в 100 лм/Вт, в 2010 г – 200 лм/Вт, а в 2012 г – 250 лм/Вт, преодолев очередной теоретический максимум для кристаллов данного типа. Сегодня Cree удаётся регулярно доказывать теоретикам неисчерпаемые возможности в совершенствовании твердотельных источников света.

Кроме всемирно известных XLamp, американская корпорация удерживает лидерские позиции в производстве слаботочных сверхъярких светодиодов High-Brightness, которые не менее востребованы в конструировании электронной техники. Продукция Cree не ограничена светоизлучающими диодами. В её лабораториях успешно реализуют проекты по созданию высоковольтных диодов Шоттки и СВЧ полевых транзисторов.

Мощные светодиоды

Сделав несколько новаторских открытий за последние 5 лет и предложив миру новые модели светодиодов и светодиодных COB матриц, компании Cree и сейчас удается повышать мощность и эффективность своей продукции. Первая группа светодиодов представлена мощными образцами серии XLamp, которая состоит из нескольких семейств, отличающихся технологией производства, форм-факторами и некоторыми техническими параметрами. В серии XLamp можно выделить две большие группы светоизлучающих диодов: однокристальные и многокристальные.

Однокристальные

мощные светодиоды Cree с одним кристаллом Однокристальные светодиоды Cree являются самыми малогабаритными представителями семейства XLamp. Обладая высокой плотностью и интенсивностью свечения, геометрические размеры LED серии XQ составляют 1,6х1,6 мм. Светодиоды данной серии изменили представление о стандартном шаблоне распределения светового потока, направив его ближе к краям. Такой инновационный подход позволяет реализовывать светильники с широким углом свечения, затрачивая меньшее количество светодиодов. Угол свечения LED серии XQ лежит в пределах 100–145°. Одной из последних разработок компании Cree — светодиоды XQ-E High Intensity. Американским инженерам удалось выжать из кристалла крошечного размера мощность в 3 Вт, преобразовав её в световой поток 334 Лм.

Вся линейка светоизлучающих диодов, построенная на одном кристалле, имеет превосходную цветопередачу (CRI 70–90).

Многокристальные

Достигнув отметки в 3000 мА, производители твердотельных источников света стали наращивать мощность путём увеличения напряжения. Американская компания Cree достигла больших результатов и в этом направлении, предложив миру новые стандарты напряжения питания LED. Cree предлагает несколько серий многокристальных светодиодов, рассчитанных на питание от 6 до 72 вольт. Все многокристальные SMD светодиоды с белым свечением от компании Cree можно разделить на три большие подгруппы: с высоким напряжением питания, мощностью до и свыше 4 Вт. В отдельные подгруппы многокристальных светоизлучающих диодов относят мощные COB матрицы, цветные и Royal Blue светодиоды.

До 4 Вт

Cree MX и MLЛинейку светодиодов на нескольких кристаллах, суммарной мощностью до 4 Вт, представляют 6 светоизлучающих диодов в корпусах: MX и ML. По техническим параметрам их объединяет угол свечения, равный 120°, и два возможных цветовых оттенка: холодный и теплый белый. В серии MX найден компромисс между светоотдачей и потребляемой мощностью. Увеличив напряжение питания, разработчикам удалось добиться высокой надёжности без снижения качества света.

Светодиоды серии ML и MX позиционируется на рынке как приборы со средней ценовой стоимостью.

Свыше 4 Вт

Не останавливаясь на достигнутом, Cree продолжила «гонку за люменами» и презентовала новое поколение многокристальных светодиодов мощностью более 4 Вт. Кристаллы серии MT-G – самые крупные представители группы, имеют мощность до 25 Вт. свыше 4 ваттНовинкой от Cree стали светодиоды серии XHP (Extreme High Power), которая представлена 4 моделями. Самый крупный представитель изготовлен в корпусе 7х7 мм и, потребляя 12 Вт, отдаёт 1710 лм. Появление XHP дало толчок развитию новых осветительных конструкций с меньшими затратами на вторичную оптику и систему охлаждения.

Высокого напряжения питания (12–46 В)

Высоковольтные светодиоды HVW (High-Voltage White) от Cree – это тандем огромного светового потока и небольшого размера корпуса. Имея компактные габариты, они на порядок превзошли светодиодные сборки, благодаря чему стали применяться в производстве ламп-ретрофитов. Лампы с цоколем Е14, Е27 на основе HVW имеют высокий КПД, меньшие габариты драйвера и радиатора, чем аналоги на низковольтных светоизлучающих диодах. hvw led

Цветные

Параллельно с модернизацией белых светодиодов, Cree наращивает потенциал цветных LED, которые пользуются спросом в декоративной подсветке интерьеров, внешней подсветке архитектурных объектов и в искусственном освещении растений. Серия XP-E с широким выбором цветов характеризуется высокой светоотдачей в корпусе 3,45х3,45 мм. Серия XQ-E имеет ещё меньшие размеры 1,6х1,6 мм, чем привлекла внимание растениеводов. Компактность и отсутствие куполообразной линзы XQ-E HI позволяет получить направленный пучок света, необходимый для эффективного роста тепличных растений. LED серии MC-E RGB+W и XM–L RGB+W обладают регулировкой цветовой температуры и яркости, а также возможностью излучения холодного белого света. цветные светодиоды Cree

Royal Blue

Светодиоды XLamp Royal Blue от Cree сведены в отдельную группу ввиду своих конструктивных особенностей, а именно, технологии «удалённого люминофора». Её суть состоит в нанесении люминофора не на кристалл, а на внутреннюю поверхность вторичной оптики. В результате формируется высокоэффективный пучок света с узким «глубоким синим» спектром излучения. Производство XLamp Royal Blue осуществляется в стандартных корпусах XP, XR, XQ, XB, XT, ML и отличается меньшей себестоимостью. Royal Blue

COB матрицы

Технология COB (Chip-on-Board) продолжает совершенствоваться, наращивая мощность за счет совершенствования технологий и увеличения плотности монтажа светодиодов. Компанией Cree линейка COB представлена сериями CXA и CXB. Размер самой большой матрицы CXA равна 34,85х34,85 мм, а её световой поток составляет 12000 лм. Усовершенствованные матрицы CXB изготавливают на новой платформе CS5, но полностью взаимозаменяемы с CXA. Например, специализированный светодиод CXB 3590 Studio – новое поколение линейки COB с индексом CRI больше 95, предназначенный для построения фотоаппаратуры.COB матрицы

Светодиоды High-Brightness

Сверхъяркие светодиоды Cree составляют вторую крупную группу — High-Brightness, представители которой отличаются малой величиной тока от 20 до 70 мА. В группе выделяют 4 линейки светодиодов, которые отличаются вариантом исполнения. Благодаря такой унификации производителям удаётся конструировать конструкции разного форм-фактора и назначения.

PLCC

Линейка PLCC от компании Cree состоит из светодиодов, предназначенных для поверхностного монтажа. Независимо от цвета свечения их собирают на одном или нескольких кристаллах. В линейке представлен большой ассортимент светоизлучающих SMD диодов разных цветов и размеров. Среди новинок стоит выделить RGB диод CLYBA-FKA в корпусе PLCC-6, которые применяют в формировании табло с бегущей строкой.

P4

P4 ПираньяСледующий представитель сверхъярких светодиодов – SuperFlux, более известный под названием «Пиранья». Корпус из эпоксидного компаунда квадратной формы с вогнутой, выпуклой или овальной линзой равномерно распределяет световой поток под заданным углом рассеивания. Четыре металлических вывода гарантируют надёжность крепления в условиях повышенной вибрации. LED P4 от Cree устанавливают в прожекторах, сигнальных огнях авто и пр.

Круглые

круглыеНовое поколение круглых слаботочных светодиодов от Cree обеспечивает превосходное свечение. Их корпус выполнен из оптической эпоксидной смолы диаметром 5 мм. Потребляемый ток составляет всего 20 мА. Цветные круглые светодиоды имеют несколько модификаций, различных по силе света и углу свечения. Белые C535A-WJN и C503D-WAN выпускаются без стопперов, остальные модели оснащены ограничителями на выводах.

Овальные

овальныеПроизводство овальных светодиодов ориентировано на создание LED-экранов больших габаритов, что востребовано при создании рекламных щитов во всем мире. Овальные светодиоды Cree отличаются размером корпуса в 4 мм. Их уникальная конструкция позволяет излучать свет в двух направлениях: по оси X и по оси Y, что отображено в технических характеристиках. Наравне с круглыми аналогами они рассчитаны на ток 20 мА, устойчивы к солнечному свету, перепаду температур и влажности. Овальные светодиоды имеют меньшую силу света из-за большого угла рассеивания.

Американская компания Cree более чем на три четверти обеспечивает мировую потребность в карбиде кремния, пригодном для производства полупроводников, в том числе и светодиодов. Имея полный производственный цикл от выращивания кристаллов до создания светильников, корпорация прямо или косвенно участвует в техническом перевооружении осветительных систем многих предприятий мира.

Снижение себестоимости мощных светодиодов и уменьшение промежутка между разработкой и серийным выпуском – два неоспоримых факта, подтверждающих надёжность сотрудничества с Cree. Компания работает в соответствии с директивой RoHS, которая ограничивает содержание вредных веществ в продукции, поставляемой на рынок.

Читайте так же

Технические характеристики мощных светодиодов CREE

Американская компания CREE является ведущим производителем твердотельных источников света. Разработанные и выпускаемые ею светодиоды семейства XLamp серий XR, XP, MC отличаются высокой эффективностью и экономичностью, что позволяет создавать на их основе современные технологичные и экологически безопасные осветительные приборы.

Итак немного расшифруем обозначения.

Например на фонаре написано: светодиод CREE XP-E R2

CREE - естественно название производителя диода

XR-E, у CREE бывает XP-E, XP-G, у других фирм встречается P4, P7 и т.д. - это обозначение самого диода.

R2 - бин яркости. Бин показывает, сколько люмен выдает светодиод при потреблении 1 ватта энергии, для светодиода это ток 350 мА. В английском языке этот параметр называется flux bin. На сегодняшний момент встречаются Q2, Q3, Q4, Q5, R2, R3, R4, R5, S2. В таблице ниже видно, сколько люмен с какого диода можно получить.

Q2-Q5 и R2 есть у XR-E диодов, у R2, R3 - есть у XP-E, R4-R5 и S2 - только у XP-G.

В чем основная разница, кроме яркости?

XR-E - самый старый и встречающийся только моделях фонарей, которые довольно давно на рынке. XR-E внешне очень легко определить, у него большая полусфера покрывает диод, сам кристалл больше чем у последующих серий (для сравнения на XP серии это такая себе капелька, размер XP-E по сравнению с XR-E был сокращён на 80%. XP-E от XP-G отличается тем, что у Е - три полоски на диоде, у G серии - четыре, получается что площадь XP-G выше.

Следовательно, в одинаковых по размеру, строению отражателях самый дальнобойный является XP-E, так как у него самый маленький кристалл, и, самый маленький источник света, так как его легко сфокусировать в узкий луч, потом XR-E, а самый широкий луч у XP-G, не из-за размера кристалла, а из-за сложности фокусировки, об этом ниже.

Если диоды расположить по энергоэффективности от самого слабого к самому яркому, то получим XR-E - XP-E - XP-G, где последний самый энергоэффективный, см. таблицу ниже.

Казалось бы, если есть самый яркий и самый новый и эффективный диод XP-G, то почему все известные и уважаемые производители фонарей не спешат переходить на этот диод. Причина проста. Каждый диод требует специально спроектированный отражатель для получения приемлемого светового пучка.

Рассмотрим все серии. Если посветить фонарем на ровную стену, то увидим следующие артефакты:

У XP-E - идеальная картинка без каких-либо недостатков: хорошо и равномерно сфокусированный центральный пучок и ровная боковая засветка без провалов.

У XP-G при фокусировке с помощью отражателя может наблюдаться так называемая дырка от бублика, когда центральный пучок света представляет собой бублик с заметным потемнением внутри. Это не вина производителей фонарей, а особенность диода. Поэтому такие фирмы как Fenix, Jetbeam, Nitecore, Zebra, 4sevens не спешили обновлять свой модельный ряд, а другие в гонке за новинками либо ставили сильно текстурированный отражатель, либо вообще просто применяли отражатели для других типов диодов. Все это негативно отражается на фокусировке луча и дальнобойности фонарей. По мнению многих экспертов фонари на этом типе диодов проигрывают по дальности старым моделям на XP-E и XR-E.

XM-L - является настоящим шедевром данной компании! Это новейшая разработка 2011 года! С момента изобретения данного светодиода 95% мощных фонарей строятся именно на нем! Данный диод обладает выдающимися характеристиками. Его яркость достигает до 1000 люмен при токе 3А !

В таблице представлены характеристики светодиодов, применяемые в фонарях.

XP-E

XP-E2

XP-G

XP-G2

XM-L

Светодиоды CREE: виды, характеристики, выявление подделок

Заинтересованность крупных компаний в снижении расходов на электроэнергию заставляет их задуматься о перераспределении бюджета на осветительные приборы. Светодиоды CREE могут стать хорошим подспорьем для повсеместного внедрения экономичных и долговечных источников освещения.

Описание

Американская компания CREE с 1987 года активно занимается исследованием и производством полупроводниковых осветительных приборов, и в настоящее время является одним из крупнейших производителей мощных светодиодов в мире.

Светодиоды CREE производятся по технологии выращивания излучающей структуры на кристалле карбида кремния, что в свое время стало инновационным прорывом компании (до этого известные способы производства предполагали использование сапфира). Такой подход позволил не только удешевить производство, но и снизить тепловое сопротивление подложки.

Применение

Светодиоды CREE могут использоваться в первую очередь там, где требуется получить высокую яркость свечения при минимальных затратах энергии: железнодорожный транспорт, автомобильная промышленность, уличное освещение в крупных городах и т.д.

Классификация

В общем случае светодиоды CREE можно разбить на две группы: мощные под названием XLamp и сверхъяркие – High-Brightness.

Светодиоды XLamp делятся на следующие подгруппы:

  • ML – мощность от 0.25 до 1.6 Вт. Предназначены, в основном, для дежурной подсветки небольших помещений;
  • MX – мощность от 2 до 4 Вт. Используются при подсветке жилых помещений;
  • XB – мощность 3-5 Вт. Сфера применения достаточно широка – от портативных фонарей до подсветки больших складских помещений;
  • XH – керамические LED мощностью от 0.6 до 1 Вт. Благодаря высокому показателю отношения световой поток/мощность (150-180 Лм/Вт) могут использоваться при освещении домов, офисов и т.д;
  • XHP35 – мощные (13 Вт) светодиоды. Предназначены для направленного излучения, например, при световой сигнализации на дорогах и подсветке парковок;
  • XM – мощность 10 Вт. Используются в портативных фонарях и фарах;
  • XP – самая обширная линейка. Мощность от 2 до 10 Вт. Производятся как белые, так и цветные. Ввиду многообразия моделей, могут использоваться практически в любом приложении;
  • XQ – миниатюрные LED мощностью от 1 до 3 Вт. Выпускаются как в белом, так и в цветном исполнении. Используются для ночной подсветки архитектурных сооружений, а также теплиц и крупногабаритного транспорта;
  • XR – белые и цветные диоды мощностью от 2 до 4 Вт. Предназначены для подсветки ночных зданий, транспорта, концертных площадок;
  • XT-E – led мощностью 5 Вт. Выпускаются в белом и синем исполнении. Сфера применения достаточно широка – от бытовых фонариков до подсветки складов и жилых помещений.

В семействе XT-E существует модификация XT-E High-Voltage White, рассчитанная на работу при повышенном напряжении питания (48 В). Ее мощность составляет 3.5 Вт, и она может служить заменой, например, 48 – вольтовым галогенным лампам.

Ниже представлен модельный ряд наиболее распространенных светодиодов XLamp:

Сверхъяркие светодиоды High-Brightness делятся на следующие группы:

  • Р2 Oval 4-mm – цветные, представленные в красном, синем и зеленом исполнении. Предназначены для использования в различных RGB – устройствах, например, для подсветки мониторов и биллбордов;
  • P2 Oval 5-mm – цветные светодиоды, разработанные специально для использования в LED-модулях типа «бегущая строка» и различных информационных указателях на дорогах, в аэропортах и т.д. Представлены в красном, зеленом, синем и желтом (янтарном) цветах;
  • P2 Round 5-mm – здесь представлены как цветные, так и белые, предназначенные для работы в условиях повышенной влажности и при перепадах температуры, поэтому могут использоваться на открытом воздухе. Цветные светодиоды доступны в красном, синем, зеленом и желтом цветах. Белые светодиоды разделяются на два типа: cool white и warm white, то есть холодный и теплый оттенки;
  • SMD – цветные и белые светодиоды в корпусе для поверхностного монтажа. Имеют маркировку типа CLx. Цветные LED можно разделить на single-color, то есть имеющие одну пару анод-катод и светящиеся одним цветом, и full-color, которые имеют три пары анод-катод и представляют собой, по сути, три разноцветных (RGB) светодиода в одном корпусе. Белые светодиоды, аналогично выводным LED типа Р2 Round, имеют разновидности cool white и warm white;
  • P4 – белые и цветные светодиоды, предназначенные для создания направленного излучения, поэтому могут быть использованы при подсветке вывесок магазинов, сигнальных фонарей транспорта и др.

Внешний вид светодиодов High-Brightness показан на рисунке ниже:

Подделки CREE

Успех компании CREE спровоцировал появление на рынке большого количества подделок ее продукции. Технические характеристики таких копий заметно уступают оригиналу:

  1. Соотношение световой поток/мощность (Лм/Вт) ниже.
  2. Кристалл сильнее нагревается.
  3. Кристалл быстрее деградирует из-за повышенного нагрева.

Все это приводит к тому, что количество часов наработки снижается на порядок (15-20 тыс. часов против оригинальных 50-100 тыс.).

На фото ниже представлены для сравнения оригинальный CREE XM-L и подделка от получившей довольно большую «известность» в деле подделывания светодиодов CREE китайской компании Latticebright.

Визуально сразу можно обратить внимание на то, что размер кристалла подделки меньше оригинального. Также у оригинального токопроводящие дорожки утоплены внутрь монтажной платы, поэтому не так заметны.

На фото выше: слева расположен оригинальный CREE XP-E, справа – подделка. У оригинала можно заметить внутри линзы выемки, которых нет у копии. Опять же, размер кристалла у CREE больше.

На ролике ниже демонстрируется разбор фары с поддельным светодиодом XM-L2 и последующее визуальное сравнение с оригиналом – заметна разница в размерах корпуса и кристалла:

На фото ниже наглядно представлены световые пятна оригинального (справа) и поддельного светодиодов:

Подключение

Для светодиодов CREE необходим источник питания напряжением 9-12 В (типовые значения), хотя возможно использование и более высоких напряжений, — главное правильно подобрать проходящий через диод ток. Подключать светодиоды следует параллельно, используя гасящие резисторы. Схема включения представлена на рисунке ниже.

Номиналы резисторов рассчитываются исходя из напряжения источника и потребляемого светодиодом тока.

Последовательное включение мощных светодиодов приводит к неравномерному распределению напряжения на них и, соответственно, неравномерному их износу, в результате чего из строя выходит вся цепь.

Плюсы и минусы светодиодов CREE

Основными достоинствами светодиодов являются их низкое энергопотребление и длительный срок службы — производитель гарантирует 100 000 часов работы, что составляет 50 жизненных циклов обычной лампы накаливания (или около 5 – для люминесцентной лампы).

Из минусов можно отметить высокую стоимость светодиодных светильников – при мощности 45 Вт их стоимость составляет от 2000 р без учета стоимости блока питания, при том, что аналогичные светильники на люминесцентных лампах стоят от 400 до 700 р. Хотя следует отметить, что по соотношению цена/качество светодиоды CREE не имеют аналогов.

Еще одним недостатком светодиодов является специфичный характер спектра их свечения, неприятный некоторым людям. Этот недостаток дополняется еще тем фактом, что они дают направленное излучение, то есть для получения привычной освещенности в помещении потребуется больше светильников, чем при использовании традиционных источников освещения.

Третий недостаток заключается в том, что для стабильной работы светодиодных светильников требуются источники питания и охлаждения, стоимость которых сопоставима со стоимостью самих светильников. Таким образом, срок окупаемости светодиодной техники составляет порядка нескольких лет.

Сравнение светодиодов CREE

Ниже представлена сравнительная таблица некоторых моделей светодиодов семейств XP (мощность 5 Вт для XP-G2 и 10 Вт для XP-L) и XPh45 (мощность 13 Вт). При сравнении учитывались относительные размеры, максимальный световой поток и относительная стоимость.

Также имеется диаграмма сравнения светового потока для самых популярных светодиодов серий XM, XP, XR:

Светодиодные сборки и ленты CREE

Кроме дискретных светодиодов, компания CREE производит сборки и ленты.

Светодиодная сборка – это интеграция нескольких кристаллов в один корпус для повышения мощности и интенсивности излучения. Типичные представители этого класса изображены ниже:

Мощность таких сборок может достигать 32 Вт (XLamp XHP70) при световом потоке в 4022 Лм.

Светодиодные ленты CREE построены на основе светодиодов типа CXA, характеристики некоторых приведены ниже:

Существует также второе поколение LED этого типа под маркировкой CXB. Они характеризуются более высоким отношением световой поток/мощность при тех же размерах.

Резюме

Ассортимент продукции CREE стремительно пополняется, — несколько лет назад модельный ряд XLamp был в несколько раз меньше. Это говорит о том, что продукты компании пользуются большим спросом, а масштабы производства подделок могут это подчеркнуть. Благодаря экономичности и качеству за приемлемую цену, продукты компании CREE обещают стать эффективной заменой традиционных источников освещения в будущем.

 

Светодиод — Википедия

Светодиодная лампа

Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, СИД; англ. light-emitting diode, LED) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт о СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

При пропускании электрического тока через p-n-переход в прямом направлении носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой[1]).

Не все полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Лучшие излучатели относятся к прямозонным полупроводникам (то есть к таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), типа AIIIBV (например, GaAs или InP) и AIIBVI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).

Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. Советский жёлтый светодиод КЛ 101 на основе карбида кремния выпускался ещё в 70-х годах, однако имел очень низкую яркость. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.

Олег Лосев, советский физик, обнаруживший электролюминесценцию в карбиде кремния

Первое известное сообщение об излучении света твёрдотельным диодом было сделано в 1907 году британским экспериментатором Генри Раундом[en] из Маркони Лабс[en]. Раунд впервые открыл и описал электролюминесценцию, обнаруженную им при изучении прохождения тока в паре металл — карбид кремния (карборунд, SiC), и отметил жёлтое, зелёное и оранжевое свечение на катоде.

Эти эксперименты были позже, независимо от Раунда, повторены в 1923 году О. В. Лосевым, который, экспериментируя в Нижегородской радиолаборатории с выпрямляющим контактом из пары карборунд — стальная проволока, обнаружил в точке контакта двух разнородных материалов слабое свечение — электролюминесценцию полупроводникового перехода (в то время понятия «полупроводниковый переход» ещё не существовало). Это наблюдение было опубликовано, но тогда весомое значение этого наблюдения не было понято и потому не исследовалось в течение многих десятилетий.

Лосев показал, что электролюминесценция возникает вблизи спая материалов[2]. Теоретического объяснения явлению тогда не было. Лосев вполне оценил практическую значимость своего открытия, позволявшего создавать малогабаритные твёрдотельные (безвакуумные) источники света с очень низким напряжением питания (менее 10 В) и очень высоким быстродействием. Им были получены два авторских свидетельства на «Световое реле» (первое заявлено в феврале 1927 г.)[3]

В 1961 году Джеймс Роберт Байард (англ.)русск. и Гари Питтман из компании Texas Instruments открыли технологию инфракрасного светодиода на основе арсенида галлия (GaAs). После получения патента в 1962 году началось их промышленное производство.

Первый в мире практически применимый светодиод, работающий в световом (красном) диапазоне, разработал Ник Холоньяк в Университете Иллинойса для компании General Electric в 1962 году. Холоньяк, таким образом, считается «отцом современного светодиода». Его бывший студент, Джордж Крафорд (англ.)русск., изобрёл первый в мире жёлтый светодиод и улучшил яркость красных и красно-оранжевых светодиодов в 10 раз в 1972 году. В 1976 году Т. Пирсол создал первый в мире высокоэффективный светодиод высокой яркости для телекоммуникационных применений, специально адаптированный к передаче данных по волоконно-оптическим линиям связи.

Светодиоды оставались чрезвычайно дорогими вплоть до 1968 года (около $200 за штуку), их практическое применение было ограничено. Исследования Жака Панкова в лаборатории RCA привели к промышленному производству светодиодов; в 1971 году им был получен первый синий светодиод[4][5]. Компания «Монсанто» была первой, организовавшей массовое производство светодиодов, работающих в диапазоне видимого света и применимых в индикаторах. Компании «Хьюллет-Паккард» удалось использовать светодиоды в своих ранних массовых карманных калькуляторах.

В середине 1970-х годов в ФТИ им. А. Ф. Иоффе группой под руководством Жореса Алфёрова были получены новые материалы — полупроводниковые гетероструктуры, в настоящее время применяемые для создания лазерных и светодиодов[6][7]. После этого началось серийное промышленное производство светодиодов. Открытие было удостоено Нобелевской премий в 2000 году[8]. В 1983 году компания Citizen Electronics первой разработала и начала производство SMD-светодиодов, назвав их CITILED[9].

В начале 1990-х Исама Акасаки, работавший вместе с Хироси Амано в университете Нагоя, а также Сюдзи Накамура, работавший в то время исследователем в японской корпорации «Nichia Chemical Industries», изобрели технологию изготовления синего светодиода (LED). За открытие дешевого синего светодиода в 2014 году им троим была присуждена Нобелевская премия по физике[10][11]. В 1993 году Nichia начала их промышленный выпуск, а в 1996 начала выпуск белых светодиодов[12].

Синий светодиод, в сочетании с зелёным и красным, дает белый свет с высокой энергетической эффективностью, что позволило в дальнейшем создать, среди прочего, светодиодные лампы и экраны со светодиодной подсветкой. В 2003 году, компания Citizen Electronics первой в мире произвела светодиодный модуль по запатентованной технологии непосредственно вмонтировав кристалл от Nichia на алюминиевую подложку с помощью диэлектрического клея по технологии Chip-On-Board.

Обозначение светодиода в электрических схемах

Вольт-амперная характеристика светодиодов в прямом направлении нелинейна. Диод проводит ток, начиная с некоторого порогового напряжения. Это напряжение позволяет достаточно точно определить материал полупроводника.

Светодиод работает при пропускании через него тока в прямом направлении (то есть анод должен иметь положительный потенциал относительно катода).

Из-за круто возрастающей вольт-амперной характеристики p-n-перехода в прямом направлении светодиод должен подключаться к источнику тока. Подключение к источнику напряжения должно производиться через элемент (или электрическую цепь), ограничивающий ток, например, через резистор. Некоторые светодиоды могут иметь встроенную токоограничивающую цепь, в таком случае для них указывается диапазон допустимых напряжений источника питания.

Непосредственное подключение светодиода к источнику напряжения, превышающего заявленное изготовителем падение напряжения для конкретного светодиода, может вызвать протекание через него тока, превышающего предельно допустимый, перегрев и мгновенный выход из строя. В простейшем случае (для маломощных индикаторных светодиодов) токоограничивающая цепь представляет собой резистор, последовательно включенный со светодиодом. Для мощных светодиодов применяются схемы с ШИМ, которые поддерживают средний ток через светодиод на заданном уровне и, при необходимости, позволяют регулировать его яркость.

Недопустимо подавать на светодиоды напряжение обратной полярности от источника с малым внутренним сопротивлением. Светодиоды имеют невысокое (несколько вольт) обратное пробивное напряжение. В схемах, где возможно появление обратного напряжения, светодиод должен быть защищён параллельно включенным обычным диодом в противоположной полярности.

Обычные светодиоды изготавливаются из различных неорганических полупроводниковых материалов, в следующей таблице приведены доступные цвета с диапазоном длин волн, падение напряжения на диоде и материал:

Цветдлина волны (нм)Напряжение (В)Материал полупроводника
Инфракрасныйλ > 760ΔU < 1,9Арсенид галлия (GaAs)
Алюминия галлия арсенид (AlGaAs)
Красный610 < λ < 7601,63 < ΔU < 2,03Алюминия-галлия арсенид (AlGaAs)
Галлия арсенид-фосфид (GaAsP)
Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP)
Галлия(III) фосфид (GaP)
Оранжевый590 < λ < 6102,03 < ΔU < 2,10Галлия фосфид-арсенид (GaAsP)
Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP)
Галлия(III) фосфид (GaP)
Жёлтый570 < λ < 5902,10 < ΔU < 2,18Галлия арсенид-фосфид (GaAsP)
Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP)
Галлия(III) фосфид (GaP)
Зелёный500 < λ < 5701,9[15] < ΔU < 4,0Индия-галлия нитрид (InGaN) / Галлия(III) нитрид (GaN)
Галлия(III) фосфид (GaP)
Алюминия-галлия-индия фосфид (AlGaInP)
Алюминия-галлия фосфид (AlGaP)
Синий450 < λ < 5002,48 < ΔU < 3,7Селенид цинка (ZnSe)
Индия-галлия нитрид (InGaN)
Карбид кремния (SiC) в качестве субстрата
Кремний (Si) в качестве субстрата — (в разработке)
Фиолетовый400 < λ < 4502,76 < ΔU < 4,0Индия-галлия нитрид (InGaN)
ПурпурныйСмесь нескольких спектров2,48 < ΔU < 3,7Двойной: синий/красный диод,
синий с красным люминофором,
или белый с пурпурным пластиком
Ультрафиолетовыйλ < 4003,1 < ΔU < 4,4Алмаз (235 нм)[16]

Нитрид бора (215 нм)[17][18]
Нитрид алюминия (AlN) (210 нм)[19]
Нитрид алюминия-галлия (AlGaN)
Нитрид алюминия-галлия-индия (AlGaInN) — (менее 210 нм)[20]

БелыйШирокий спектрΔU ≈ 3,5Сочетание трех светодиодов основных цветов (красный, синий, зеленый), либо люминофор, излучающий белый цвет под воздействием светодиода со спектром от синего до ультрафиолетового;

Несмотря на то, что в мире широко выпускаются белые светодиоды в конструктиве синего/фиолетового свечения кристалла с нанесенным на него желтым или оранжевым люминофором, ничто не мешает нанести и люминофоры другого цвета свечения. В результате нанесения красного люминофора получают пурпурные или розовые светодиоды, гораздо реже выпускают светодиоды салатового цвета, где на синий кристалл наносится люминофор зеленого цвета свечения.

Светодиоды также могут иметь цветной корпус.

В 2001 году Citizen Electronics первой в мире произвела цветной SMD светодиод из цветной пастели под названием PASTELITE[21].

По сравнению с другими электрическими источниками света светодиоды имеют следующие отличия:

  • Высокая световая отдача. Современные светодиоды сравнялись по этому параметру с натриевыми газоразрядными лампами[22] и металлогалогенными лампами, достигнув 146 люмен на ватт[23].
  • Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих).
  • Длительный срок службы — от 30 000 до 100 000 часов (при работе 8 часов в день — 34 года). Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «деградация» кристалла и постепенное падение яркости.
  • Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света — ламп накаливания, газоразрядных ламп).
  • Спектр современных белых светодиодов бывает различным — от тёплого белого = 2700 К до холодного белого = 6500 К.
  • Спектральная чистота, достигаемая не фильтрами, а принципом устройства прибора.
  • Отсутствие инерционности — включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутно-люминофорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 с до 1 мин, а яркость увеличивается от 30 % до 100 % за 3—10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды.
  • Различный угол излучения — от 15 до 180 градусов.
  • Низкая стоимость индикаторных светодиодов.
  • Безопасность — не требуются высокие напряжения, низкая температура светодиода, обычно не выше 60 °C.
  • Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.
  • Экологичность — отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения в отличие от люминесцентных ламп.
  • Комнатное освещение

  • В автомобильных фарах

  • Декоративное применение

  • Подсветка линейкой светодиодов в IPod Touch 2G

На светодиодном экране показывают Tour de France 2010, Paris
  • В уличном, промышленном, бытовом освещении (в том числе светодиодная лента).
  • В качестве индикаторов — как в виде одиночных светодиодов (например, индикатор включения на панели прибора), так и в виде цифрового или буквенно-цифрового табло (например, цифры на часах).
  • Массив светодиодов используется в больших уличных экранах, в бегущих строках, информационных табло. Такие массивы часто называют светодиодными кластерами или просто кластерами.
  • В оптопарах.
  • Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях, прожекторах, светофорах, лампах тормозного освещения в автомобилях.
  • Светодиоды используются в качестве источников модулированного оптического излучения (передача сигнала по оптоволокну, пульты ДУ, светотелефоны, интернет[24]).
  • В подсветке ЖК-экранов (мобильные телефоны, мониторы, телевизоры, планшеты и т. д.).
  • В играх, игрушках, значках, USB-устройствах и прочее.
  • В светодиодных дорожных знаках.
  • В гибких ПВХ световых шнурах Дюралайт.
  • В растениеводстве, так называемые фитолампы, оптимизированные под фотосинтез. В северных странах перспективная замена освещения в теплицах.
Основная статья: OLED

Многослойные тонкоплёночные структуры, изготовленные из органических соединений, которые эффективно излучают свет при пропускании через них электрического тока. Основное применение OLED находит при создании устройств отображения информации (дисплеев). Предполагается, что производство таких дисплеев будет гораздо дешевле, чем жидкокристаллических.

Главная проблема для OLED — время непрерывной работы, которое должно быть не меньше 15 тыс. часов. Одна из проблем, которая в настоящее время препятствует широкому распространению этой технологии, состоит в том, что «красный» OLED и «зелёный» OLED могут непрерывно работать на десятки тысяч часов дольше, чем «синий» OLED. Это визуально искажает изображение, причём время качественного показа неприемлемо для коммерчески жизнеспособного устройства. Хотя сегодня «синий» OLED все-таки добрался до отметки в 17,5 тыс. часов (2 года) непрерывной работы.

Дисплеи из органических светодиодов применяются в последних моделях сотовых телефонов, GPS-навигаторах, OLED-телевизорах, для создания приборов ночного видения.

По размеру выручки лидером является японская «Nichia Corporation»[25].

Также крупным производителем светодиодов является «Royal Philips Electronics», политика которого заключается в приобретении компаний, изготавливающих светодиоды. Так, «Hewlett-Packard» в 2005 году продал компании «Philips» своё подразделение «Lumileds Lighting», а в 2006 были приобретены «Color Kinetics» и «TIR Systems» — компании с широкой технологической сетью по производству светодиодов с белым спектром излучения.

«Nichia Chemical» — подразделение компании «Nichia Corporation», где были впервые разработаны белый и синий светодиоды. На текущий момент ей принадлежит лидерство в производстве сверхъярких светодиодов: белых, синих и зелёных. Помимо вышеперечисленных гигантов, следует также отметить следующие компании: «Cree», «Emcore Corp.», «Veeco Instruments», «Seoul Semiconductor» и «Germany’s Aixtron», занимающиеся производством чипов и отдельных светодиодов.

Яркие светодиоды на подложках из карбида кремния производит американская компания «Cree».

Крупнейшими[26] производителями светодиодов в России и Восточной Европе являются компании «Оптоган» и «Светлана-Оптоэлектроника». «Оптоган» создана при поддержке ГК «Роснано». Производственные мощности компании расположены в Санкт-Петербурге. «Оптоган» занимается производством как светодиодов, так и чипов и матриц, а также участвует во внедрении светодиодов для общего освещения.
«Светлана-Оптоэлектроника» (г. Санкт-Петербург) — объединяет предприятия, которые осуществляют полный технологический цикл разработки и производства светодиодных систем освещения: от эпитаксиального выращивания полупроводниковых гетероструктур до сложных автоматизированных систем интеллектуального управления освещением.
Также крупным предприятием по производству светодиодов и устройств на их основе можно назвать завод «Samsung Electronics» в Калужской области.

  1. ↑ Принцип работы светодиода (рус.). ledflux.ru. Дата обращения 15 марта 2018.
  2. ↑ ФИЗИК ЛОСЕВ Жизнь ученого Лосева Олега Владимировича
  3. ↑ О. В. Лосев — изобретатель кристадина и светодиода К 100-летию со дня рождения. Автор: Ю. Р. Носов
  4. ↑ Light Emitting Diode
  5. ↑ Milestones on Development of LED (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 9 октября 2014. Архивировано 14 октября 2014 года.
  6. Самсонов А. Жорес Алфёров: флагман отечественной электроники (рус.) // Экология и жизнь : журнал. — 2010. — № 5.
  7. ↑ Полупроводниковые гетероструктуры: от классических к низкоразмерным, или «конструктор» от Нобелевского лауреата (рус.). МФТИ. Дата обращения 21 марта 2019.
  8. ↑ The Nobel Prize in Physics 2000 (рус.). The Nobel Prize. Дата обращения 21 марта 2019.
  9. ↑ History | CITIZEN ELECTRONICS CO.,LTD. (неопр.). ce.citizen.co.jp. Дата обращения 1 июня 2019.
  10. ↑ Нобелевская премия по физике присуждена за LED (рус.). BBC Russian (7 октября 2014). Дата обращения 21 марта 2019.
  11. ↑ Нобелевская премия по физике присуждена за изобретение эффективных синих светодиодов (рус.). ТАСС (7 октября 2014). Дата обращения 21 марта 2019.
  12. ↑ Nichia/История (рус.). Nichia. Дата обращения 16 июня 2019.
  13. ↑ COB светодиоды и лампы на их основе // ledjournal.info.
  14. ↑ Мал CSP-светодиод, да дешев // 19.03.2016 г. А. Васильев. elec.ru.
  15. ↑ OSRAM: green LED (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 17 января 2011. Архивировано 21 июля 2011 года.
  16. Koizumi, S.; Watanabe, K; Hasegawa, M; Kanda, H. Ultraviolet Emission from a Diamond pn Junction (англ.) // Science. — 2001. — Vol. 292, no. 5523. — P. 1899. — DOI:10.1126/science.1060258. — PMID 11397942.
  17. Kubota, Y.; Watanabe, K.; Tsuda, O.; Taniguchi, T. Deep Ultraviolet Light-Emitting Hexagonal Boron Nitride Synthesized at Atmospheric Pressure (англ.) // Science : journal. — 2007. — Vol. 317, no. 5840. — P. 932. — DOI:10.1126/science.1144216. — PMID 17702939.
  18. Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Kanda, Hisao. Direct-bandgap properties and evidence for ultraviolet lasing of hexagonal boron nitride single crystal (англ.) // Nature Materials : journal. — 2004. — Vol. 3, no. 6. — P. 404. — DOI:10.1038/nmat1134. — PMID 15156198.
  19. Taniyasu, Yoshitaka; Kasu, Makoto; Makimoto, Toshiki. An aluminium nitride light-emitting diode with a wavelength of 210 nanometres (англ.) // Nature : journal. — 2006. — Vol. 441, no. 7091. — P. 325. — DOI:10.1038/nature04760. — PMID 16710416.
  20. ↑ LEDs move into the ultraviolet, physicsworld.com (17 мая 2006). Дата обращения 13 августа 2007.
  21. ↑ Pastel Color Chip LED (неопр.).
  22. Натриевая лампа — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание)
  23. ↑ [http://ce.citizen.co.jp/up_img/news/W2JUhsNaM3Ji/20151026_e.pdf Expansion of the product lineup of LEDs for lighting ‘COB Series’: Development of “LEDs that have achieved the world’s highest-class luminous flux of more than 70,000 lm”] (неопр.).
  24. ↑ Китайские ученые построили беспроводную сеть на светодиодах (неопр.). Lenta.ru (18 мая 2010). Дата обращения 14 августа 2010.
  25. ↑ 3Q13 Global LED Market Share Leaders Архивная копия от 11 октября 2014 на Wayback Machine, Steve Sechrist, 11/19/2013
  26. ↑ В Петербурге запустили завод светодиодов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *