Принципи побудови потужних світлодіодів. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Світлодіоди. Принципи побудови потужних світлодіодів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / світлодіоди

Конструкції потужних світлодіодів ґрунтуються на наступних принципах.:

використано високоефективні випромінюючі гетероструктури в системах AlGalnP/GaAs. AlGalnP/GaP та InGaN (активна область гетероструктури містить або одиночну, або множинні квантові ями);
випромінюючі кристали мають збільшену площу S більше 1 мм2 (замість 0,05 мм2 у стандартних СІД діаметром 5 мм), збільшення площі кристала спрямовано збільшення робочого струму, т. е. збільшення світлового потоку і зниження теплового опору кристала;
для збільшення світлового потоку в ряді конструкцій застосовують кілька кристалів, з'єднаних як послідовно, так і паралельно-послідовно;
як кристалотримач для поліпшення тепловідведення використані потужні мідні або алюмінієві основи (радіатори);
для збирання та перетворення бічного випромінювання кристалів застосовані відповідні рефлектори;
для ефективного виведення випромінювання та формування заданої діаграми спрямованості випромінювання конструкції світлодіодів містять полімерну лінзу, узгоджену за розмірами з відбивачем бічного випромінювання, а також в деяких конструкціях вторинну оптику.

На даний момент широкого поширення набули світлодіоди типу Luxeon фірми Lumileds Lighting. На рис. 4.6 показано будову потужного світлодіода Luxeon.

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.6. Будова потужного світлодіоду Luxeon

Подібну конструкцію має багато потужних недорогих світлодіодів китайських виробників. Конструкція світлодіода Luxeon забезпечує ефективне відведення тепла від кристала. Значна кількість енергії, яка підводиться до світлодіоду, все ще витрачається на нагрівання кристала. Світлова віддача білого світлодіода Luxeon при прямому номінальному струмі 0,3 А становить 30-40 лм/Вт. Т. е. це вже більше світловіддачі класичних і галогенних ламп розжарювання.

Світлодіоди Luxeon діляться електричною потужністю на наступні серії:

Luxeon - 1 Вт (однокристалічні з прямим робочим струмом 350 мА);
Luxeon III - 3 Вт (однокристалічні з прямим робочим струмом 0,7-1 А);
Luxeon V - 5 Вт (чотирикрискальні з прямим робочим струмом 700 мА).

Світлодіоди Luxeon діляться за виконанням:

Emitter – одиничний світлодіод (базовий елемент);
Star - Emitter на тепловідвідній основі.

На рис. 4.7 показаний зовнішній вигляд білого світлодіода Luxeon Star (кристал та рефлектор покриті шаром жовтого люмінофора). А на рис. 4.8 показаний Luxeon Side Emitting на підставі Star. Завдяки спеціальній конічній лінзі (зворотна лінза) має кругову діаграму випромінювання.

Star/C - Emitter на квадратній тепловідвідній основі з роз'ємом

Star/O - Emitter з інтегрованою вторинною оптикою

На рис. 4.9 представлені зліва направо Luxeon Star/O (з інтегрованою вторинною оптикою), Luxeon Star та Luxeon Emitter.

Ring 6, Ring 12 - модуль, що складається з 6 та 12 світлодіодів Star/O, закріплених на кільцевій основі (рис. 4.10).

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.7. Зовнішній вигляд білого світлодіоду Luxeon Star

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.8. Зовнішній вигляд Luxeon Side Emitting на основі Star

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.9. Зовнішній вигляд білого світлодіоду Luxeon Star

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.10. Зовнішній вигляд модулів Ring 6, Ring 12

Крім Lumileds Lighting високоефективні (потужністю 1 Вт) світлодіоди випускають інші відомі фірми виробники, наприклад, OSRAM Optosemiconductors випускає серію Golden DRAGON™. У табл. 4.1 наведено Технічні характеристики світлодіодів білого світла OSRAM, NICHIA, Edixeon потужністю 1 Вт.

Таблиця 4.1. Технічні характеристики світлодіодів білого світла OSRAM, NICHIA, Edixeon

Принципи побудови потужних світлодіодів

Наступним етапом розвитку світлодіодів Luxeon стали світлодіоди серії Luxeon К2. Варіанти їхнього виконання представлені на рис. 4.11 та рис. 4.12. На наступному малюнку (рис. 4.13) наведено внутрішню будову світлодіоду Luxeon К2.

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.11. Зовнішній вигляд світлодіода серії Luxeon К2 на основі STAR

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.12. Зовнішній вигляд світлодіоду серії Luxeon К2 (Emitting)

Принципи побудови потужних світлодіодів
Рис. 4.13. Внутрішня будова світлодіоду Luxeon К2

Світловий потік світлодіодів серії Luxeon К2, наприклад, LXK2-PW14-V00 становить 120 лм при прямому робочому струмі 1 А.

Автор: Корякін-Черняк С.Л.

Дивіться інші статті розділу світлодіоди.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Праве вухо чує краще 09.12.2017

Коли мозок зайнятий, когнітивно завантажений, людина більше покладається на праве вухо для обробки та збереження звукової інформації, причому цей феномен, розвиваючись у дітей, зберігається і у дорослих.

Вчені з Обернського університету (США) набрали 41 добровольця віком від 19 до 28 років для участі у тестах, пов'язаних із методикою дихотичного прослуховування.

Дихотична прослуховування часто використовується для допомоги в діагностуванні порушень, пов'язаних з обробкою звукової інформації, а також у розумінні розладів, що викликають слухові галюцинації, наприклад шизофренії. Такі тести включають подачу різних потоків звукової інформації через навушники. Це найчастіше мова, голос, що зачитує речення чи послідовності чисел; випробуваний повинен постаратися сфокусуватися одному з потоків (сепарація) чи обох (інтеграція), повторюючи почуті слова.

З кожним наступним тестом кількість предметів у списку, що озвучувався і подавався у навушники, зростала на один.

Дослідники виявили, що між якістю збереження інформації, що подається у праве та ліве вухо, не було відмінностей - у разі, якщо кількість предметів у списку не перевищувала обсягу пам'яті людини. Однак коли кількість зростала, перевищуючи цю межу, піддослідні краще запам'ятовували саме правим вухом. У середньому це поліпшення становило вісім відсотків, але в деяких випробуваних сягало сорока.

Інші цікаві новини:

▪ Датчики для захисту американських футболістів

▪ Дбайливого робота можна полюбити

▪ Високоточні програмовані підсилювачі

▪ Механічна клавіатура HVER Stealth

▪ Рефальт – моментальний асфальт

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Технології радіоаматора. Добірка статей

▪ стаття Народитися у сорочці. Крилатий вислів

▪ стаття Навіщо тілу потрібна вода? Детальна відповідь

▪ стаття Лімнантемум латаття. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Необхідний інструмент для електрика та домашнього майстра. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Маломощний перетворювач для живлення навантаження 9 вольт від Li-ion акумулятора 3,7 вольта. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт