Устройство и различия светодиодных модулей
Светодиодный модуль – это устройство с одним или несколькими комплексно работающими светодиодами, представляющее собой единый светодиодный излучатель. Светодиодный модуль – это кластер (англ. cluster— скопление, группа), выполненный в пластиковом или металлическом корпусе, в котором на подложке располагаются от одного до шести светодиодов, но чаще – от одного до четырех. Светодиодная конструкуция имеет выводы контактов и оптическую систему и представляет собой герметичный блок. Конструкции собираются в шлейф. Обычно в нем 20 светодиодных модулей, но встречаются шлейфы с десятью и тридцатью модулями.
Современный светодиодный модуль закрытого типа в корпусе из ABS с линзой
Cветодиодный модуль закрытого типа в корпусе из алюминия с линзой
Светодиодный модуль открытого типа в корпусе из ПВХ с эпоксидным компаундом
Модуль открытого типа в металлическом корпусе с эпоксидным компаундом и линзами
Корпус светодиодного модуля, как пластиковый, так и металлический, может быть открытого и закрытого типа. В открытом корпусе верхняя часть модуля залита прозрачным компаундом. Компаунды бывают эпоксидные, полиуретановые, силиконовые и акриловые. При изготовлении светодиодных модулей широкое распространение получили эпоксидные компаунды, обладающие высокой прозрачностью, механической прочностью и теплостойкостью. Заливка обеспечивает защиту от влаги, пыли, УФ-излучения, а также является отличным диэлектриком.
Cветодиодные модули открытого типа в корпусе из цветного ПВХ с эпоксидным компаундом
Светодиодные модули закрытого типа в корпусе из ABS без линзы
Светодиодные модули закрытого типа в корпусе из ABS с линзой
Светодиодные модули открытого типа в корпусе из ПВХ с эпоксидным компаундом с линзами
Более современные светодиодные кластеры изготавливаются в закрытом корпусе из алюминия и его сплавов, а также из пластиков ПВХ и ABS (АБС – акрилонитрилбутадиенстирол) с добавлением теплопроводных добавок. У термопластиков эксплуатационные свойства хуже, чем у алюминия, но у них низкая себестоимость, меньший вес, и они проще в изготовлении. И поэтому они более распространенные. Наиболее надежные модули в литом корпусе из ABS – пластика. Он лучше отводит тепло от кристаллов, работает в широком диапазоне температур и менее подвержен старению, что и обеспечивает надежность, и увеличивает срок службы светодиодного модуля.
Светодиоды эффективнее традиционных источников света, но они не обладают стопроцентным КПД. Около 70-75% энергии расходуется на выделение теплоты, а при перегреве светодиода уменьшается его эффективность, падает световой поток, изменяется цветовая температура, срок службы сокращается в разы. Самый простой и распространенный способ отвода тепла от светодиода — его передача на печатную плату с металлическим основанием (MC PCB, Al PCB, IM PCB), подложку и другие конструктивные устройства. Далее тепло передается в окружающую среду методом конвекции.
Также применяется установка радиатора, особенно в мощных светодиодах. Это увеличивает площадь лучистого и конвекционного обмена. Теплоотводящие радиаторы изготавливаются в основном из алюминия, реже из меди. Новинка - это керамические радиаторы или «алюмонитридная керамика». В слаботочных диодах функцию радиатора выполняют анод и катод.
Светодиодный модуль с радиатором MT156D
Светодиодный модуль с радиатором MT192B
Светодиодный модуль с платой-радиатором MT148A
Несмотря на большое разнообразие светодиодных модулей, их можно разделить на группы по основным отличительным признакам:
- по количеству светодиодных чипов (кристаллов);
- по типоразмеру кристаллов: 3528, 5050, 2835, 5730 и т.д;
- по геометрической форме и размеру модулей: линейные (прямоугольные), квадратные, круглые, точечные (Рixel);
- по напряжению: 5В, 12В, 24В, 220В;
- по потребляемой мощности;
- по количеству излучаемого света (световому потоку, измеряемому в люменах);
- «Constant voltage» (CV) или «Constant current» (CC)
- по цвету светодиода: монохромный или RGB;
- по степени защиты и материалу корпуса;
- по наличию линзы (оптики) и ее форме;
- по целевому назначению.
