3.5 Выбор типа светодиода

3.5.1 Основные соображения для выбора типа светодиода

Выбор кон­кретного типа для данного применения помимо требуемого све­тового выхода и тока возбуждения может зависеть и от других важных факторов. К их числу относятся: сочетание линзы с кор­пусом, место расположения, цвет излучения светодиода, усло­вия освещенности окружающей среды, угол обзора, контраст с окружающим фоном и расстояние наблюдения.

Изготовители выпускают светодиоды в корпусах, заим­ствованных у ламп накаливания (стандартные и укороченные корпуса Т-³/₄, Т-1, Т-1³/₄), а также предлагают втулки и оправ­ки для монтажа светодиодов на плоских панелях. Светодиоды также могут поставляться в транзисторных корпусах ТО-18 и в корпусах с осевым расположением выводов для низкопрофильного монтажа непосредственно на печатных схемных пла­тах. Помимо них светодиоды выпускаются с прямоугольными, квадратными и другими конфигурациями корпуса. Профилированный излучатель имеет форму стрелки, указывающей в светящемся состоянии направление, квадратные и прямоугольные излучатели могут иметь надписи непосредственно на подсвечиваемой поверхности корпусов.

Типичные места расположения светодиодов – это внутрен­ние части или края печатных схемных плат, где они используются для отображения логических состояний или диагностиче­ской информации, внешние поверхности (например, лицевые панели или подсвет светофильтров) индикаторов карманных калькуляторов, автономных электронных игр или консолей ди­станционного управления.

Помимо светящегося или несветящегося состояний светодиода да для передачи информации может быть дополнительно ис­пользован цвет (например, красный – обозначение опасности, желтый – предостерегающий, зеленый – для нормальных усло­вий). Окружающее освещение может изменяться от наружных условий яркого солнечного света до условий закрытых помеще­ний в учреждениях и домах или даже слабо освещенных поме­щений с радиолокационным оборудованием. Данные по освещенностям для ряда типичных случаев сведены в таблице 3.4.

При любых условиях освещенности окружающей среды дол­жна быть задана минимальная сила света, позволяющая опера­тору четко различать включенное и выключенное состояния светодиода.

Таблица 3.4 – Значения освещенности

Окружающие условия	Освещенность, лк
Дневной свет: ясно облачно Учреждение: обычные условия работа на пишущей машинке или с компьютером Производство: электрические испытания и монтаж грубая слесарная обработка Квартира: кухня кабинет гостиная	85000 15000 1000 1500 1000 500 1500 700 100

При постоянных условиях на поверхности располо­жения индикатора (т.е. типах светодиодов и линзы, угле, рас­стоянии наблюдения и т.д.) сила света должна быть больше при большей освещенности окружающей среды. Для одного и того же кристалла светодиода узкофокусирующая линза дает высокую силу света вдоль главной оси, но малый угол обзора (от 5 до 10)°. В то же время линза с широкой диаграм­мой направленности обеспечивает большой угол обзора, но при значительно меньшей силе света. На восприятие человека силь­ное влияние может оказывать фон вокруг светодиода. Воспри­нимаемая яркость фона зависит от количества падающего све­та, коэффициента отражения и текстуры поверхности, а также от цветового контраста по отношению к излучению светодио­да. Визуальное восприятие можно улучшить повышением контраста между светящимся светодиодом и его фоном с помощью механических средств (козырьков, жалюзи, утопленного распо­ложения индикатора) или введением оптических фильтров (по­следние эффективны, несмотря на то, что они несколько ослаб­ляют силу света светодиода). Расстояние наблюдения влияет на выбор минимального размера кажущейся излучающей по­верхности светодиода. Субминиатюрные корпуса (подобные Т-³/₄) пригодны, когда расстояние наблюдения порядка мет­ра; большие прямоугольные или профилированные излучатели могут потребоваться при значительном удалении светодиода от наблюдателя.

В некоторых применениях в результате выбора светодиода может первоначально оказаться, что предъявляемые требова­ния не удовлетворяются никакими серийными светодиодами. В такой ситуации разработчик должен проанализировать раз­личные компромиссные варианты конструкции и в ходе такого поиска найти доступный светодиод, который удовлетворяет, по крайней мере, большинству важнейших требований применения.

Рис. 3.11. Зависимость, определяющая условия хорошей читаемости СИД при различных уровнях освещенности окружающей среды.

Можно, например, сделать фон более темным, используя анодированный черненый алюминий, и выбрать светодиод с большей силой света, взяв красный светодиод, имеющий более высокую световую эффективность, чем зеленый и т. д.