Рекламодателям и Исполнителям заданий

SEO sprint - Only the best solutions

понедельник, 25 марта 2013 г.

Принципы построения мощных светодиодов

  Конструкции мощных светодиодов основаны на следующих принципах:
- использованы высокоэффективные излучающие гетероструктуры в системах AlGalnP/GaAs. AlGalnP/GaP и InGaN (активная область гетероструктуры содержит либо одиночную, либо множественные квантовые ямы);
- излучающие кристаллы имеют увеличенную площадь S более 1 мм 2
(вместо 0,05 мм2 в стандартных СИД диаметром 5 мм), увеличение площади кристалла направлено на увеличение рабочего тока, т. е. на увеличение светового потока и снижение теплового сопротивле­ния кристалла;
- для увеличения светового потока в ряде конструкций применяют­ся несколько кристаллов, соединенных как последовательно, так и параллельно­последовательно;
- в качестве кристалло-держателя для улучшения теплоотвода ис­пользованы мощные медные или алюминиевые основания (радиа­торы);
- для сбора и преобразования бокового излучения кристаллов при­менены соответствующие рефлекторы;
- для эффективного вывода излучения и формирования заданной диаграммы направленности излучения, конструкции светодиодов содержат полимерную линзу, согласованную по размерам с отра­жателем бокового излучения, а также в некоторых конструкциях вторичную оптику.
 На данный момент широкое распространение получили светодиоды типа Luxeon фирмы Lumileds Lighting. На рис. показано строение мощного светодиода Luxeon.
   Подобную конструкцию имеет многие мощные недорогие светодиоды китайских производителей. Конструкция светодиода Luxeon обеспечи­вает эффективный отвод тепла от кристалла. Значительное количество энергии, подводимой к светодиоду, все еще расходуется на нагрев кри­сталла. Световая отдача белого светодиода Luxeon при номинальном прямом токе 0,3 А составляет 30—40 лм/Вт. Т. е. это уже больше свето­ отдачи классических и галогенных ламп накаливания.
  Светодиоды Luxeon делятся по электрической мощности на следую­щие серии:
  Luxeon — 1 Вт (одно кристальные с прямым рабочим током 350 мА);
Luxeon III  — 3 Вт (одно кристальные с прямым рабочим током 0,7—1 А);
Luxeon V — 5 Вт (четырех кристальные с прямым рабочим током 700 мА).
Светодиоды Luxeon делятся по исполнению
Emitter — единичный светодиод (базовый элемент);
Star — Emitter на тепло отводящем основании.
На рис. 4.10 показан внешний вид белого светодиода Luxeon Star (кри­сталл и рефлектор покрыты слоем желтого люминофора). А на рис. 4.11 показан Luxeon Side Emitting на основании Star. Благодаря специальной конической линзе (обратная линза) имеет круговую диаграмму излучения.

  Star/C — Emitter на квадратном тепло­отводящем основании с разъемом
  Star/O — Emitter с интегрированной вторичной оптикой
 На рис. 4.12 представлены слева направо Luxeon Star/O (с интегрирован­ной вторичной оптикой), Luxeon Star и Luxeon Emitter.
  Ring 6, Ring 12 — модуль, состоящий из 6 и 12 светодиодов Star/O, закрепленных на кольцевом основании (рис. 4.13).

 
Помимо Lumileds Lighting высокоэффективные (мощностью 1 Вт) све­тодиоды выпускают и другие известные фирмы производители, напри­мер, OSRAM Optosemiconductors выпускает серию Golden DRAGON™.
В табл. 4.1 приведены технические характеристики светодиодов белого света OSRAM, NICHIA, Edixeon мощностью 1 Вт.
 
Следующим этапом раз­вития светодиодов Luxeon стали светодиоды серии Luxeon K2. Варианты их исполнения представлены на рис. 4.14 и рис. 4.15. На следующим рисунке
(рис. 4.16) приведено вну­треннее строение свето­диода Luxeon K2. 

 
 
 Источник:
   Ю. Н. Давиденко
Современная Схемотехника в освещении 
 Наука и техника, Санкт-Петербург 2008 г.