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.
- 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:
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).
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.
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.
(рис. 4.16) приведено внутреннее строение светодиода Luxeon K2.
Источник:
Ю. Н. Давиденко
Современная Схемотехника в освещении
Современная Схемотехника в освещении
Наука и техника, Санкт-Петербург 2008 г.
если понадобятся мощные светодиоды - буду пробовать делать по Вашим советам! спасибо !
ОтветитьУдалитьhttp://radostmechty.blogspot.com/