Неопознанные сверхяркие SMD-светодиоды в корпусе 0805 (5 цветов)

Неопознанные потому, что в лоте не указаны их характеристики.
В обзоре экспериментальным путём попробую выяснить это, а также переделаю подсветку на экранчике LCD5110.


Светодиоды расфасованы в пять полосок по 20штук, на каждую наклеено по опознавательному кружочку с соответствующим цветом



Полотно фотографий всех светодиодов с двух сторон, под микроскопом.
Все фото развернул так, чтобы катоды (минусовые выводы) были справа.

Белый



Жёлтый



Красный



Зелёный



Синий



Размеры
Небольшие, что-то приблизительно около 2x1.2мм

Проверка

Для большинства светодиодов, как я выяснил, максимальный безопасный ток лежит в пределах 10-15мА.
Сами светодиоды обладают свойством стабилизировать напряжение за счёт уменьшения внутреннего сопротивления, это свойство и помогло выявить рабочее напряжение светодиода.
Методик опознания рабочего напряжения, которое обычно является усреднённым значением, есть несколько.
Например подключить светодиод к регулируемому БП через резистор в 220-680Ом, постепенно поднимать напряжение вверх и наблюдать за напряжением источника и напряжением на светодиоде, которое сначала будет одинаково расти в обоих случаях, затем при достижении определённого значения, появится ощутимая разница, а светодиод при этом будет светить с нормальной яркостью.
Как пример: неизвестный светодиод, включили в цепь через сопротивление 220Ом, подняли напряжение источника до 5В, на светодиоде замеренное напряжение составило 3В, падение на резисторе — 2В.

Другой метод проще: подключить исследуемый светодиод к источнику 12В через резистор 1К, поступаемый ток при этом не превысит безопасных 12мА, и также замерить напряжение на выводах светодиода, оно и будет рабочим, например на том же неизвестном светодиоде напряжение в этом случае будет тоже 3В, а падение на резисторе составит уже 9В.

Подбор резистора под нужный ток
Если было выяснено, что светодиод рассчитан на напряжение 3В, а требуемый для нормального свечения ток 15мА, то резистор подбирается по формуле:
R = падение напряжения на резисторе / ток.
При этом падение напряжения на резисторе можно узнать по формуле:
напряжение источника — напряжение светодиода.
Т.е. если например БП выдаёт 5В, рабочее напряжение светодиода 2В (падение на резисторе 3В), а нужный ток 15мА, то:
R = 5В — 2В / 0,015A = 3В / 0,015А = 200 Ом.
Но поскольку в стандартных наборах резисторов редко можно найти именно рассчитанный номинал, то обычно берут тот, что идёт следующий за ним, например в моём случае оказался номиналом 220 Ом.

Мощность резистора
Необходимо будет ещё сопоставлять расчётную рассеиваемую мощность на резисторе с мощностью самого резистора, чтобы предотвратить его сгорание. Находится рассеиваемая мощность на резисторе по формуле:
P = квадрат падения напряжения на резисторе / номинал резистора.
Т.е. если например БП выдаёт 12В, рабочее напряжение светодиода 2В (падение на резисторе 10В), а сам резистор на 680 Ом., то:
P = 10В * 10В / 680 Ом = 0,147 Вт.
Это значит, что использовать резисторы здесь нужно с мощностью не меньше 0,25 Вт, а популярные SMD-резисторы в корпусе 0805 с мощностью 0,125 Вт — уже не годятся, могут сгореть.

В роли тестовой площадки будет выступать кусочек макетной платы, куда были припаяны по одному светодиоду каждого цвета, катоды (минусовые выводы) соединил проволокой в общий вывод, аноды (плюсовые выводы) оставил по отдельности. Слева направо: белый, жёлтый, красный, зелёный, синий.

На этой анимации просто проверяю их на общую работоспособность (БП 12В, резистор 1К), дабы убедится, что они рабочие и всё правильно припаяно (тестер включен в разрыв цепи). Проверку можно произвести тестером и в режиме прозвонки, однако яркость свечения светодиодов будет значительно меньше


Регулируемого блока питания у меня нет, пришлось городить «огород и костыли» из понижающего преобразователя и двух тестеров. Подстроечник у преобразователя очень чувствительный и точно подобрать значение очень трудно, поэтому значения напряжений на парных скриншотах могут разниться на несколько десятков милливольт, так как тест проходил в два этапа, сначала у всех светодиодов замерил напряжение, потом ток.
Резисторы подбирал, исходя из того, что есть в наличии и чтобы ток был на уровне 12мА или меньше, при таком токе светодиоды светят достаточно ярко без дискомфорта для глаз. Если ток выше, то спустя несколько секунд взгляда на свечение, появляются «зайчики». При подаче 25-30мА, яркость свечения сравнима со сваркой.
Забегая вперёд, отмечу, что светодиоды красного и жёлтого свечения имеют рабочее напряжение в пределах 2В, остальные — в пределах 3В.

12В, СИНИЙ, резистор 1 кОм


12В, ЗЕЛЁНЫЙ, резистор 1 кОм


12В, БЕЛЫЙ, резистор 1 кОм


12В, КРАСНЫЙ, резистор 1 кОм


12В, ЖЁЛТЫЙ, резистор 1 кОм


5В, СИНИЙ, резистор 220 Ом


5В, ЗЕЛЁНЫЙ, резистор 220 Ом


5В, БЕЛЫЙ, резистор 220 Ом


5В, КРАСНЫЙ, резистор 220 Ом


5В, ЖЁЛТЫЙ, резистор 220 Ом


3.3В, СИНИЙ, резистор 22 Ом


3.3В, ЗЕЛЁНЫЙ, резистор 22 Ом


3.3В, БЕЛЫЙ, резистор 22 Ом


3.3В, КРАСНЫЙ, резистор 100 Ом


3.3В, ЖЁЛТЫЙ, резистор 100 Ом


Подключение напрямую без резистора и последствия
Рискованное дело, но вполне применимое, только если напряжение источника — меньше номинального напряжения светодиода, и оно — стабилизированное.
На видео ниже я так и сделал с синим светодиодом (3В), только при этом плавно поднимал напряжение от 0.8В до 5В.
Едва уловимое свечение появилось на отметке выше 1.5В, пиковая яркость — 4В, а при 4.5В — яркость стала спадать, а дальше закипание пространства со стороны катода и сгорание светодиода с последующим выделением резкого запаха.



Перепайка светодиодов на дисплее LCD5110
Имеется в наличии уже многим знакомый экран Nokia LCD5110, широко используемый в самоделках. В продаже эти дисплеи всегда можно встретить с двумя версиями подсветки — либо с голубой подсветкой, либо с белой подсветкой — как раз у меня такой. Однако белая подсветка как по мне — скучновата. Тогда решил удалить старые белые светодиоды и вместо них припаять обозреваемые, например зелёные, под «старину».


Чтобы отделить металлическую часть дисплея от платы, нужно отогнуть четыре выступающие части по углам




К резинке, которая прилегает к контактной площадке, нельзя прикасаться, иначе будет плохой контакт после сборки. Лучше дисплей сразу же отложить далеко в сторону. А на самой контактной площадке были следы, её я протёр ваткой, смоченной в растворе для промывки плат


Как видно, здесь установлено четыре белых светодиода, если обратится к фото повыше, то на каждом установлено по одному SMD-резистору с маркировкой 301 (300Ом)



Феном выпаял эти светодиоды


Паяльником припаял на их место зелёные


Подал напряжение 3.3 В — работает, светятся


Общий потребляемый ток почти 12мА, напряжение на отдельном светодиоде 2.5В, резисторы на 300 Ом применены здесь с хорошим запасом, на них падает 0.8В и менять их не требуется.



До переделки и после переделки
Результатом остался удовлетворён. В данном случае на экран выведены температура и влажность (параллельно экспериментировал со своими шрифтами и выводом графики на экран)

Выводы

Единственное, что может смутить — довольно высокая цена, в других местах за те же деньги можно набрать гораздо больше светодиодов. Также к нареканию конечно стоило бы отнести то, что продавец не указал характеристики, хотя с другой стороны, тот, кто покупает это, обычно знает, как их определить.

Плюсы
— Работают
— Яркие

Минусы
— Монтаж SMD требует аккуратности
— Высокая цена