Светодиод на схеме: обозначение лампочки и анода с катодом

Что такое полупроводниковый диод – выпрямитель переменного тока

Диоды — это двухэлектродные устройства, обладающие односторонней проводимостью электрического тока. Это основное свойство используется, например, в выпрямителях, где диоды преобразуют переменный ток сети в постоянный для питания радиооборудования, в приемниках — для обнаружения высокочастотных модулированных колебаний, то есть преобразуют их в низкочастотные (аудио) колебания.

Такой эксперимент может стать яркой иллюстрацией этого свойства диода. В схеме, состоящей из аккумулятора 3336L и лампочки фонарика (3,5 В X 0,26 А), включите любой плоский диод, например, серии D226 или D7, но так, чтобы анод диода, условно обозначенный треугольником, либо напрямую, либо через лампочку к положительному полюсу батареи, а катод, обозначенный чертой, к которому примыкает угол треугольника, — к отрицательному полюсу батареи. Свет должен гореть.

Размеры диодов.

Поменяйте полярность батареи обратной: лампочка не включается. Если сопротивление диода измерять омметром, то в зависимости от того, как вы подключаете его к выводам прибора, омметр покажет разное сопротивление: в одном случае небольшое (единицы или десятки Ом), в другом, очень большие (десятки и сотни килоом). Это подтверждает одностороннюю проводимость диода.

Диод имеет два электрода: катод отрицательный, а анод положительный (рис. 13). Катод представляет собой пластину из германия, кремния или другого полупроводника с электронной проводимостью, или сокращенно полупроводник n-типа (n — начальная буква латинского слова negativus — «отрицательный»), а анод — часть объема пластина сама по себе, но с так называемой дырочной проводимостью, или сокращенно полупроводником p-типа (p — начальная буква латинского слова positivus — «положительный»).

Между электродами образуется так называемый pn переход — пограничная зона, которая проводит ток от анода к катоду плохо и плохо в обратном направлении (направление, противоположное движению электронов, принимается за направление тока) . Диод может находиться в одном из двух состояний: открытый, т.е сквозной, или закрытый, т.е не сквозной. Диод открыт при подаче на него прямого напряжения Upr, в противном случае его анод подключен к плюсу источника напряжения, а катод — к минусу.

В этом случае сопротивление pn перехода диода невелико, и через него протекает постоянный ток IПр, сила которого зависит от сопротивления нагрузки (в нашем опыте — почка лампы от фонарика) . При другой полярности питающего напряжения на pn переход диода подается обратное напряжение Urev. В этом случае диод замкнут, сопротивление у него высокое, и в цепи протекает лишь небольшой обратный ток диода Iobr. О зависимости тока, проходящего через диод, от величины и полярности напряжения на его электродах лучше всего судить по вольт-амперной характеристике диода, которую можно удалить опытным путем.

Различные типы диодов.

Специфичные диоды

Выпрямительный диод мы уже рассматривали, давайте посмотрим на стабилитрон, который в отечественной литературе называется стабилитроном.

Обозначение стабилитрона (стабилитрон)

Внешне он похож на обычный диод — черный цилиндр с отметкой на одной стороне. Часто встречается в маломощной конструкции: маленький цилиндр из красного стекла с черной меткой на катоде.

Он имеет важное свойство — стабилизацию напряжения, поэтому он подключается параллельно нагрузке в обратном направлении, т.е плюс блока питания подключен к катоду, а анод — к минусу.

Следующее устройство — варикап, принцип его действия основан на изменении величины барьерной емкости в зависимости от величины приложенного напряжения. Используется в приемниках и схемах, где необходимо выполнять операции с частотой сигнала. Он обозначается как диод, совмещенный с конденсатором.

Варикап — обозначение на схеме и внешний вид

Динистор — обозначение которого имеет вид скрещенного диода. Действительно, это — это 3-х переходный, 4-х слойный полупроводниковый прибор. Благодаря своей структуре он имеет свойство пропускать ток при превышении определенного барьера напряжения.

Например, динисторы около 30 В часто используются в энергосберегающих лампах для запуска генератора и других источников питания, построенных таким образом.

Обозначение динистора

Графические обозначения распространенных диодов на схеме

Простой диод на схеме

На схеме я показал обычный диод, который будет выглядеть так и больше ничего. Общий вид диодов не обязательно должен совпадать с фото. На данный момент существует до десятка разновидностей простых диодов.

УГО1 диод 2 шт
Отображение диода на схеме

Тип диода

Схема диода Шоттки

Диод Шоттки — это разновидность выпрямительного диода, который используется в высокочастотных цепях. Они могут изготавливаться как в дискретных формах, так и сразу в сборе. Их там мог увидеть любой, кто хоть раз разбирал блоки питания. В частности, в компьютерных блоках питания. Графическая распиновка и внутренняя схема подключения показаны на корпусе диода.

Диод Шоттки

Схема диода Зенера

Стабилитрон — в отечественной технической литературе трактуется как «стабилитрон»

Внешне такие диоды выпускаются разных форматов. Похоже на простой диод с меткой на одной стороне. Он может быть в черном или в красном стеклянном корпусе с черной меткой на катоде. Основное свойство стабилитрона — стабилизация напряжения. Как правило, он используется параллельно нагрузке в обратном направлении: на катод подается «+», а на анод «-«.

Интересные факты.

Светодиодная полоса.

Будь белым. Есть три варианта. Первый — это технология RGB. Активация всех трех цветов — 100% белый. Во втором случае на линзу нанесено три люминофора: синий, красный и зеленый. Третий вариант — применить красный и зеленый люминофор к оптической системе синих светодиодов.

Работает при высоких температурах. С повышением температуры в области pn перехода яркость люминесценции уменьшается. Кроме того, у красного и желтого цвета падение яркости больше, чем у синего и зеленого. Поэтому важно использовать хороший отвод тепла и избегать использования светодиодов при высоких температурах.

Как готовятся полупроводники? В основном за счет технологии металлоорганической эпитаксии в атмосфере особо чистого газа. Выращивают пленки толщиной от ангстрема до микрона. Несколько слоев легированы примесями, что придаст слою высокую концентрацию электронов или дырок, то есть они будут образовывать полупроводниковую структуру № p. Поскольку пленки травятся, они соприкасаются со слоями и разделяют их на сколы необходимого размера.

Чем хороша технология COB? Дело в том, что кристаллы закреплены на металлической подложке, которая одновременно выполняет роль радиатора. Таким образом, достигается отличный отвод тепла непосредственно от кристалла полупроводника. Также вы можете получить светодиоды разной формы, разной гибкости и т.д.

Распознавание с помощью мультиметра.

Самый надежный способ распознать полярность — использовать специальные инструменты. С помощью обычного мультиметра можно с высокой степенью точности маркировать контакты диодов. Попутно будет выяснено здоровье элемента и цвет свечения. Есть 3 способа использования тестера.

Сначала протестируйте светодиодный прибор в режиме «проверка сопротивления — 2 кОм». В этом случае прикоснитесь к контактам светодиода щупами мультиметра. Если красный положительный щуп тестера касается анода диода, а черный отрицательный щуп касается катода, на экране отобразится значение 1600-1800 Ом. В противном случае тестер отобразит единицу. Это означает, что датчики необходимо перевернуть. Если это не помогает, значит, предмет неисправен. Вы не можете узнать цвет свечения этим методом.

Во-вторых, вы можете установить мультиметр в режим «дозвон, проверка диодов». Если красный провод касается анода, а черный провод касается катода, элемент загорается. На экране отобразится число от 500 до 1200 мВ.

В-третьих, многие тестеры позволяют проводить измерения без датчиков. У мультиметра должен быть специальный отдел для тестирования транзисторов PNP и NPN. У них есть разъемы с маркировкой «E» и «C». При проверке элемента в зоне PNP, если катод вставлен в прорезь «C», а анод вставлен в «E», светодиод начнет излучать свет. Следовательно, полярность правильная. При работе в отсеке NPN свечение будет появляться при противоположном расположении контактов: катод находится в положении «E», а анод — в положении «C». Пожалуй, это самый быстрый способ определения распиновки. Кстати, если у светодиода в студии нет длинных кабелей, можно вставить иголки в разъемы и аккуратно прикрепить к ним светодиодный элемент.

Характеристики диода

Посмотрим на характеристики диода КД411АМ. Его характеристики ищем в Интернете, ориентируясь в поиске «технический паспорт KD411AM»

Для объяснения параметров диода нам также понадобится его ВАХ

1) Максимальное обратное напряжение Urev — это напряжение, которое выдерживает диод при подключении в обратном направлении, при этом через него будет течь ток Iobr — сила тока при повторном подключении диода. При превышении обратного напряжения в диоде происходит так называемый лавинный пробой, в результате резко возрастает ток, что может привести к полному термическому разрушению диода. В нашем тестовом диоде это напряжение составляет 700 вольт.

2) Максимальный прямой ток Ipr — это максимальный ток, который может протекать через диод в прямом направлении. В нашем случае это 2 Ампера.

3) Максимальная частота Fd, которую нельзя превышать. В нашем случае максимальная частота диода будет 30 кГц. Если частота будет выше, наш диод не будет нормально работать.

Находим анод и катод у LED элементов мощностью свыше 1Вт.

Мощные светодиоды используются в электротехнике. Как быстро определить их полярность? Достаточно просто. Достаточно внимательно рассмотреть диод. При изготовлении маркируются контакты элементов мощностью более 0,5 Вт. Анод маркируется знаком «+».

Катод и анод это плюс или минус

Анод (в переводе с древнегреческого — движение вверх) — это электрод любого устройства, подключенного к плюсу источника питания. Катод диода (в переводе с древнегреческого — спуск) — это электрод любого устройства, подключенного к минусу блока питания.

Согласно ГОСТ 15596-82:

• отрицательный электрод во время разряда — анод;
• положительный электрод является катодом во время разряда.

Внимание! При зарядке все наоборот: катод меньше, анод больше.

Фарадей также сказал, что очень важны места, где ток входит и выходит из вещества, их нужно отличать от плюса и минуса.

Если нет реального движения, нет смысла говорить об аноде и катоде.

Электрохимическим, проводящим электролиз металлов, анодом называют электрод, который окисляется, катодом — электрод, который восстанавливается. Для диодного элемента в открытом состоянии катод — это вывод, подключенный к минусу, анод — к плюсу.

Из чего состоит диод

В нашем мире есть вещества, отлично проводящие электрический ток. В основном это металлы, такие как серебро, медь, алюминий, золото и так далее. Такие вещества называют проводниками. Есть вещества, которые очень плохо проводят электричество: фарфор, пластик, стекло и так далее. Их называют диэлектриками или изоляторами. Полупроводники находятся между проводниками и диэлектриками. В основном это германий и кремний.

После смешивания германия или кремния с небольшой долей мышьяка или индия при смешивании с мышьяком образуется полупроводник N-типа; или полупроводник P-типа при смешивании с индием.

Теперь, если эти два полупроводника типа P и N спаять вместе, на их стыке образуется PN переход. Это структура диода. То есть диод состоит из PN перехода.

диодная структура

Полупроводник P-типа в диоде является анодом, а полупроводник N-типа — катодом.

Открываем советский диод Д226 и смотрим, что внутри, шлифуя часть корпуса на шлифованном круге.

диод D226

Это настоящий PN-переход

PN переходный диод

Понятие анода и катода

Для лучшего понимания терминов мы дадим определения этим понятиям.

Анод

Этот термин относится к электроду, через который в тестируемом устройстве протекает электрический ток. Это предполагает, что электрический ток генерируется потоком положительных зарядов. Фактически электроны (носители отрицательных зарядов) движутся по металлическим проводникам, которые движутся к положительному полюсу источника электрического тока.

Вкратце, мы будем рассматривать анод как положительный электрод, а катод как отрицательный электрод. При подключении радиоэлементов необходимо соблюдать их полярность, руководствуясь обозначениями на схемах.

Катод

Это электрод, через который протекает электрический ток от устройства (это подразумевает традиционное понимание тока в форме потока положительных зарядов). Следовательно, если к аноду подключен провод с положительным потенциалом, выводы с отрицательным потенциалом подключаются к катоду.

Вышеуказанные условия относятся к электрохимическим элементам. В гальванике анод — это электрод, на поверхности которого происходит реакция окисления металла. Названия электродов можно найти:

• по химии;
• физика;
• инженер-электрик;
• радиоэлектроника.

При установке радиодеталей очень важно не менять местами электроды. Для этого нужно знать, как определить их предназначение.

Способы создания схем из нескольких светодиодов – последовательное и параллельное соединение

При подключении к источнику питания нескольких светоизлучающих устройств можно использовать два варианта подключения: последовательный и параллельный.

Последовательный

Последовательное соединение представляет собой цепочку полупроводниковых приборов, в которой катод первого эмиттера припаян к аноду следующего и так далее. Ток одинаковой величины протекает через все элементы цепи последовательно, и падение напряжения суммируется. Источник питания выбирается равным сумме мощностей каждого элемента или больше.

Минусы последовательного подключения:

• При значительном количестве элементов схемы необходимо выбирать высоковольтный источник питания.
• При выходе из строя одного светодиода перестает работать вся схема.

В длинных лентах из 60-70 диодов на каждом элементе возникает падение напряжения порядка 3 В, то есть такие ленты можно подключать к сети 220 В через выпрямитель.

Параллельный

При параллельном подключении напряжение на всех элементах схемы будет одинаковым, а токи каждого светодиода будут складываться. Основная проблема в этом случае заключается в том, что светодиодные лампы даже из одной партии часто имеют разные характеристики. Поэтому, если вставить общий резистор, то в лампочки могут подаваться токи разной величины, в результате чего одни элементы будут светить слишком ярко, а некоторые — слабо. Решение проблемы — установка отдельных резисторов на каждый диод.

Минусы параллельного подключения:

• большое количество элементов схемы из-за необходимости использования индивидуальных резисторов для каждого диода;
• значительное увеличение нагрузки при перегорании диода LED (если на всю схему использовать мощный резистор).

Смешанный

Это наиболее подходящий вариант подключения светодиодов, поскольку позволяет хотя бы частично компенсировать недостатки последовательного и параллельного подключения. В этом случае цепочки из последовательно расположенных элементов соединяются параллельно. Этот метод используется в современных елочных венках или ленточках. Преимущество такого решения: даже если одна или несколько параллельных цепей выйдут из строя, остальные будут светиться должным образом.

Диод в цепи постоянного тока

Как мы уже говорили, диод пропускает электрический ток только в одном направлении. Чтобы показать это, давайте составим простую диаграмму.

прямой диод

Так как наша лампа накаливания на 12 Вольт, поэтому на блоке питания мы также выставляем значение на 12 В и монтируем всю электрическую схему согласно схеме выше. В результате наша лампочка горит отлично. Это указывает на то, что через диод течет электрический ток. В этом случае говорят, что диод горит в прямом направлении.

диод в прямом включении

Теперь поменяем выводы диода. В результате диаграмма будет выглядеть так.

обратное зажигание диода

Как видите, свет не горит, так как диод не пропускает электрический ток, то есть блокирует его прохождение, хотя источник питания выдает свои честные 12 вольт.

обратное зажигание диода

Какой вывод из этого можно сделать? Диод проводит постоянный ток только в одном направлении.

Основные правила подключения светодиодов

Конструкция светодиодов рассчитана на подключение только к источникам постоянного тока с соблюдением полярности. Есть три варианта определения полярности:

• От длины ноги (кроме SMD). Более длинная ветвь является катодом, а более короткая — анодом. Светодиоды SMD имеют вырез (ключ), который расположен все ближе и ближе к катоду.
• С помощью мультиметра. Устройство переведено в режим «Обратный звонок». На кабелях установлены красный и черный щупы. Если прибор включается, это означает, что красный зонд был подключен к аноду, а черный — к катоду. Если свечение не появляется, необходимо изменить положение щупов. Если результат не изменился (нет свечения), прибор вышел из строя.

Распознаем полярность у светодиода в корпусе SMD.

Если светодиод выполнен в SMD корпусе, невозможно рассмотреть, что находится внутри. Как правило, производители заботятся об инженерах-электриках и делают заметки. Полярность можно определить по насечке на корпусе, радиатору или пиктограмме. Первые два способа больше подходят для больших размеров.

На корпусе таких диодов можно найти структурный вырез. Именно он указывает на отрицательный контакт (катод). На противоположной стороне, соответственно, будет размещен положительный анод.

Радиатор на задней стороне корпуса также указывает на полярность. Он не сбалансирован по отношению к аноду.

На малых SMD диодах (например, типоразмера 1206) в качестве подсказки наносятся специальные пиктограммы. Они имеют форму треугольника, буквы P или T. Выступ обозначает катод.

Как определить анод и катод диода

1. на некоторых диодах катод обозначен полосой, которая отличается от цвета корпуса
2. можно мультиметром проверить диод и узнать, где у него катод, а где анод. Заодно проверьте его работоспособность. Этот способ железный ;-). О том, как проверить диод мультиметром, читайте в этой статье.

очень легко запомнить, где находится анод, а где катод, если вспомнить воронку для заливки жидкости в узкие горлышки бутылок. Воронка очень похожа на диодную схему. Переливаем в воронку и жидкость у нас очень хорошо течет, а если повернуть, попробуйте перелить через узкое горлышко воронки ;-).

Визуальное определение.

Если техническая документация недоступна, сначала следует тщательно рассмотреть элемент. Это часто помогает понять, в чем заключается преимущество светодиодов. Самый распространенный тип светодиодных устройств — цилиндрический диод размером не менее 3,5 мм — имеет более длинный контакт. Такое конструктивное решение было придумано для индикации полярности. Длинный вывод — это положительный анод.

Вы можете распознать больше и меньше, если увидите, что содержит светодиод. Через прозрачную оболочку видно, что площадь анода (положительный контакт) меньше, чем площадь катода (отрицательный).

Если на корпусе светодиода имеется скос, то это признак катода.

Чем больше типоразмер и мощность светодиодного изделия, тем больше шансов определить полярность «на глаз».

Принцип работы светодиодов

Любой светодиод имеет pn переход. Свечение возникает в результате рекомбинации электронов и дырок при электронно-дырочном переходе. Pn переход создается путем соединения двух полупроводников с разными типами электропроводности. Материал n-типа легирован электронами, а материал p-типа — дырками.

Когда прикладывается напряжение, электроны и дырки в pn переходе начинают двигаться и занимать место. Когда носители заряда приближаются к электронно-дырочному переходу, электроны помещаются в материал p-типа. В результате перехода электронов с одного энергетического уровня на другой высвобождаются фотоны.

Не все pn-переходы могут излучать свет. Для пропускания света необходимо выполнение двух условий:

• ширина запрещенной зоны должна быть близка к энергии кванта света;

• кристалл полупроводника должен иметь минимум дефектов.

Реализовать это в конструкции с pn переходом не получится. По этой причине создаются многослойные структуры из нескольких полупроводников, которые называются гетероструктурами.

Для создания светодиодов используются проводники с прямым зазором и допускаются прямой оптический переход от зоны к зоне. Наиболее распространены материалы группы A3B5 (арсенид галлия, фосфид индия), A2B4 (теллурид кадмия, селенид цинка).

Цвет светодиода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой электроны и дырки рекомбинируют. Чем шире запрещенная зона и выше энергия кванта, тем ближе к синему цвету излучаемый свет. Изменяя состав, можно получить люминесценцию в широком оптическом диапазоне, от ультрафиолета до среднего инфракрасного.

Инфракрасные, красные и желтые светодиоды изготовлены на основе фосфида галлия, зеленые, синие и пурпурные — на основе нитридов галлия.

Как подключить светодиоды к сети переменного тока 220 В через блок питания

Есть несколько типов блоков питания:

• Стабилизированные источники постоянного напряжения для светодиодов на 5 и 12 вольт. При колебаниях параметров сети напряжение на выходе такого источника питания остается постоянным и равным заявленному в паспорте значению. Светодиодные лампы подключаются через резисторы.
• Драйвер — импульсный блок питания со стабилизированным током. Характеристики, которые учитываются при его выборе: максимальное и минимальное выходное напряжение, выходной ток (рабочий). Драйвер содержит схему стабилизации тока при входном напряжении 220 В. При подключении светодиодного эмиттера к драйверу резистор не требуется.

Цоколевка светодиодов

Под распиновкой принято понимать внешний вид (конструкцию корпуса) светодиода. Каждый производитель изготавливает светодиод в собственном корпусе, в зависимости от конструкции и назначения. Единого стандарта нет, как у светодиодных ламп, напоминаю, что цоколи у самых распространенных ламп бывают: е27, е14.

Единого стандарта для распиновки светодиодов нет. Каждый производитель поступает так, как считает нужным. В результате на полках магазинов мы получаем множество светодиодов, различающихся формой, внешним видом, дизайном.

Из всего множества еще можно выделить пару небольших групп. Например, наиболее распространенные простые светодиоды выполнены в прозрачном или цветном корпусе из прочного пластика или стекла и имеют форму цилиндра, край которого часто закруглен.

Самые дорогие светодиоды состоят из нескольких частей — основы и линзы. Проводящие дорожки расположены на основании, а линза изготовлена ​​из качественного материала, который действует как рассеиватель света. Основание выполнено в виде круга или квадрата. Полярность на квадрате обозначается скошенным углом. Например, светодиоды CREE выглядят так:

Нестандартная распиновка может возникнуть при ремонте электронных блоков и вызвать некоторые трудности с определением полярности.

По распиновке светодиода определяется его полярность, знание которой необходимо для ремонта или правильной установки светодиода в схему. Определить полярность обычными способами не всегда удается из-за нестандартной распиновки светодиода: своеобразной конструкции корпуса, утолщения одного из светодиодов и других причин. Поэтому в таких случаях, что ни говори, придется прибегнуть к электрическому замеру.

Маркировка Cree

Компания Cree специализируется на производстве светодиодов высокой мощности и имеет торговую марку: SSSCCC-BD-0000-NNNNN

• первые три символа (SSS) — это серия, например XPG для серии XP-G;
• вторые три символа (CCC) — это цвета, закодированные с использованием соответствующих сокращений цветов на английском языке:
  • WHITE — белый;
  • ROY — королевский синий (яркий;
  • RED — красный;
  • AMB — оранжевый
  • GRN — зеленый;
  • СИНИЙ — синий;
  • HEW — белый высокоэффективный;
  • BWT — белый цвет второго поколения (речь идет о втором поколении белых светодиодов, например, если бы серия XP-G была обозначена как XPGWHT…, серия XP-G2 была бы обозначена как XPGBWT…);
• седьмой и восьмой символы (BD) — характеристика качества цветопередачи, индекса цветопередачи CRI:
  • 01 — белый для наружного освещения;
  • B1 — CRI min 70 (индекс цветопередачи не менее 70);
  • L1 — стандартный CRI (типовой) — зависит от конкретной модели светодиода и его цветовой температуры;
  • H1 — минимальный CRI 80;
  • P1 — минимальный CRI 85;
  • U1 — CRI min 90;
• четыре нуля: код производителя, практически не имеет смыслового значения;
• последние пять символов (NNNNN) — это число, установленное для коррелированной цветовой температуры и световой отдачи. Количество возможных значений этого параметра очень велико, описание в рамках статьи займет много времени, поэтому для подробного описания рекомендуется обратиться к техпаспорту конкретного люминесцентного диода.

Например, возьмем светодиод серии Cree XP-E2 с маркировкой XPEBWT-H1-0000-00AE7. Используя описание, можно сказать, что маркировка гласит следующее: светодиод XP-E2 имеет индекс цветопередачи — 80, цветовую температуру — 4300К, световой поток = 87,4 лм при токе 350 мА.

Для закрепления материала рекомендуем посмотреть тематический видеоролик, в котором автор рассказывает о маркировке светодиодов CREE XM-L T6, XM-L2 U2 или XP-E Q5

Применение светодиодов

Такая продукция активно используется в различных сферах: световая реклама, бытовые и промышленные осветительные приборы, автомобильное освещение, светофоры и дорожные знаки, дизайн интерьера, ландшафтное и архитектурное освещение и многое другое.

Преимущества светодиодов:

• значительная продолжительность операции;
• экологическая безопасность;
• высокая надежность и надежность;
• энергосбережение;
• качественное освещение;
• низкие эксплуатационные расходы.

Особенности обозначения полупроводника на чертежах

Технические стандарты и правила регулируют обозначение светодиода на схеме. ГОСТ 2.702-2011 предписывает:

• Изобразите светодиод и другие элементы схемы, используя принадлежности для рисования или в электронном виде. В этом случае последний вариант должен иметь разрешение не менее 300 dpi и содержать расширение файла .tif или .bmp.
• Схема светодиода представляет собой обычный диод, заключенный в кружок. Над правой верхней частью круга есть две параллельные стрелки, которые идут от основного углового элемента вправо вверх.
• Полный буквенно-цифровой индекс указывается рядом со светодиодом.
• Независимо от того, как светодиод расположен на схеме, с полярностью в ту или иную сторону или под углом, направление стрелок остается неизменным.
• Вывод из треугольника на схеме символизирует анод (+), а из вертикальной черты — катод (-).
• Светодиод на схеме должен иметь собственный серийный номер. Нумерация идет слева направо, сверху вниз.

Новая система обозначений

Новая система маркировки диодов более совершенная. Он состоит из четырех элементов.

Первый элемент (буква или цифра) указывает исходный полупроводниковый материал, из которого сделан диод: G или 1 — германий * K или 2 — кремний, A или 3 — арсенид галлия, E или 4 — фосфид индия.

Второй элемент — это буква, обозначающая класс или группу диода.

Третий элемент — это число, которое определяет назначение или электрические свойства диода.

Четвертый элемент обозначает порядковый номер технологической разработки диода и указывается от А до Я.

Например:

• диод КД202А обозначает: К — материал, кремний, Д — выпрямительный диод, 202 — назначение и номер разработки, А — разновидность;
• 2C920 — кремниевый стабилитрон A-типа высокой мощности;
• AI301B — туннельный диод из арсенида галлия импульсного типа Б.

Иногда встречаются диоды, обозначенные устаревшими системами: ДГ-Ц21, Д7А, Д226Б, Д18. Диоды D7 отличаются от диодов DG-T цельнометаллическим корпусом, благодаря чему они более надежно работают во влажной атмосфере.

Германиевые диоды типа ДГ-Ц21… ДГ-Ц27 и близкие по характеристикам диоды Д7А… Д7Ж обычно используются в выпрямителях для питания радиоаппаратуры от сети переменного тока.

Обозначение диода не всегда включает некоторые технические данные, поэтому их следует искать в справочниках по полупроводниковым приборам.

Одно из исключений — обозначение некоторых диодов буквами КС или цифрой вместо К (например, 2С) — стабилитроны и кремниевые стабилизаторы.

После этих обозначений идут три цифры, если это первые цифры: 1 или 4, то, взяв последние две цифры и поделив их на 10, получим напряжение стабилизации Ust.

Например:

• КС107А — стабилизатор, Uст = 0,7 В,
• 2С133А — стабилитрон, Uст = 3,3 В.

Если первая цифра 2 или 5, последние две цифры показывают Ust, например:

• КС 213Б — Уст = 13 В,
• 2С 291А — Усть = 91 В.

Если число 6, к последним двум числам нужно прибавить 100В, например: КС 680А — Uст = 180В.

Виды светодиодов, классификация

Светодиоды сигнализации и освещения различаются по назначению. Первые используются для стилизации, декоративного освещения, например, для оформления зданий, рекламных баннеров, гирлянд. Осветительные приборы используются для создания яркого освещения в комнате.

По типу исполнения различают:

• Погружной светодиод. Это кристаллы, заключенные в цилиндрическую линзу. Имеется в виду сигнальные светодиоды. Бывают одноцветные и разноцветные устройства. Применяются редко из-за своих недостатков: большие размеры, малый угол освещения (до 120 градусов), снижение яркости излучения на 70% при длительной эксплуатации, слабый световой поток. Погружной светодиод
• Под руководством паука. Эти светодиоды аналогичны предыдущим, но имеют 4 выхода. В таких диодах оптимизируется отвод тепла и повышается надежность компонентов. Их активно используют в автомобилестроении.

• Smd — светодиод для поверхностного монтажа. Это может относиться как к индикатору, так и к светодиодам подсветки. Smd
• Cob (Chip-On-Board): кристалл устанавливается прямо на плату. Преимущества этого решения включают защиту от окисления, небольшой размер, эффективное рассеивание тепла и равномерное освещение по всей площади. Светодиоды этой марки самые инновационные. Используется для освещения. На подложку можно установить более 9 светодиодов. Сверху светодиодная матрица покрыта люминофором. Их активно используют в автомобилестроении для создания фар и поворотников, при разработке телевизоров и компьютерных экранов.Початок
• Волокно — разработано в 2015 году. Его можно использовать в производстве одежды.Волокно
• Филамент также является инновационным продуктом. Для них характерна высокая энергоэффективность. Используется для создания осветительных ламп. Важным преимуществом является возможность монтажа непосредственно на стеклянную подложку. Благодаря этому приложению можно рассеивать свет на 360 градусов. Конструкция состоит из кристаллов сапфира диаметром до 1,5 мм и специально разработанных кристаллов, соединенных последовательно. Количество кристаллов обычно ограничено до 28 штук. Светодиоды помещены в колбу с люминофорным покрытием. Светодиодные лампы накаливания иногда можно отнести к категории COB. Нить
• Олед. Органические тонкопленочные светодиоды. Используется для создания органических дисплеев. Они состоят из анода, стеклянной фольги или подложки, катода, полимерного слоя, проводящего слоя органических материалов. К достоинствам можно отнести небольшие размеры, равномерное освещение по всей площади, большой угол освещения, невысокую стоимость, длительный срок службы, низкое энергопотребление.Олед

• В отдельную группу входят светодиоды, излучающие в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Они могут быть с выводом и в виде smd исполнения. Используется в пультах дистанционного управления, бактерицидных и кварцевых лампах, стерилизаторах аквариумов.

Светодиоды могут быть:

• мигание — используется для привлечения внимания;
• мигающий разноцветный;
• триколор — в одном случае есть несколько не связанных между собой кристаллов, которые работают как по отдельности, так и все вместе;
• RGB;
• монохромный.

Светодиоды классифицируются по цвету. Для наиболее точной цветовой идентификации в документации на прибор указывается длина волны его излучения.

Белые светодиоды классифицируются по цветовой температуре. Они доступны в теплых (2700К), нейтральных (4200К) и холодных (6000К) оттенках).

По мощности выделяют светодиоды, потребляющие единицы от мВт до десятков ватт. Интенсивность света напрямую зависит от мощности.

Для чего служит светодиод, и как это отражено в его изображении на схеме?

Светодиод излучает свет, это его предназначение. А на схеме это четко обозначено двумя стрелками, идущими от элемента. Устройство получило очень широкое применение:

• Различные показания. Отдельные элементы используются для сигнализации включения определенных режимов работы электронных устройств. Группы устройств используются в цифровой индикации, где каждый светодиод играет роль сегмента цифры или буквы. Легенда светодиода на схеме, входящей в группу, не выставляется отдельно для каждого, а отображается вся группа в виде индикатора с разветвлением и нумерацией контактов.
• Для домашнего, общественного и промышленного освещения.
• В составе экранов для дорожных трансляций, а также при создании бегущих строк.
• В оптических ответвителях. В этом случае обозначение светодиода на схеме дополняется изображением элемента фотоприемника.
• Волоконно-оптические системы. Здесь светодиоды действуют как излучатели модулированной оптической волны.
• Для ЖК-экранов с подсветкой.
• Индустрия дизайна и развлечений.

Старая система обозначений

В соответствии с системой обозначений, разработанной до 1964 г., сокращенное обозначение диодов состояло из двух или трех элементов.

Первый элемент буквенный, D — диод.

Второй элемент — это номер, соответствующий типу диода: 1… 100 — германиевая точка, 101… 200 — кремниевая точка, 201… 300 — планарный кремний, 801… 900 — стабилитроны, 901… 950 — варикапы, 1001… 1100 — полюса выпрямителя. Третий элемент — это буква, обозначающая тип устройства. Этот элемент может отсутствовать, если нет диодных разновидностей.

В настоящее время существует система обозначений, соответствующая ГОСТ 10862-72. В новой, как и в старой системе, принято следующее подразделение на группы по предельной (граничной) частоте усиления (передачи тока) в:

• низкочастотный бас (до 3 МГц),
• среднечастотный диапазон средних частот (от 3 до 30 МГц),
• высокочастотный КВ (более 30 МГц),
• сВЧ очень высокой частоты;

Для рассеивания мощности:

• малая мощность (до 0,3 Вт),
• средняя мощность (от 0,3 до 1,5 Вт),
• большая мощность (более 1,5 Вт