Бесплатная техническая библиотека

Светодиоды. Принципы построения мощных светодиодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Светодиоды

 Комментарии к статье

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 мм2 (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 параллельно-последовательно;
• в качестве кристаллодержателя 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. 4.6 показано строение мощного светодиода Luxeon.

Рис. 4.6. 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 светоотдачи классических и галогенных ламп накаливания.

Светодиоды Luxeon делятся по электрической мощности на следующие серии:

• Luxeon - 1 Вт (однокристальные с прямым рабочим током 350 мА);
• Luxeon III - 3 Вт (однокристальные с прямым рабочим током 0,7-1 А);
• Luxeon V - 5 Вт (четырехкрисгальные с прямым рабочим током 700 мА).

Светодиоды Luxeon делятся по исполнению:

• Emitter - единичный светодиод (базовый элемент);
• Star - Emitter на теплоотводящем основании.

На рис. 4.7 показан внешний вид белого светодиода Luxeon Star (кристалл и рефлектор покрыты слоем желтого люминофора). А на рис. 4.8 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. 4.9 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. 4.10).

Рис. 4.7. Внешний вид белого светодиода Luxeon Star

Рис. 4.8. Внешний вид Luxeon Side Emitting на основании Star

Рис. 4.9. Внешний вид белого светодиода Luxeon Star

Рис. 4.10. Внешний вид модулей Ring 6, Ring 12

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.

Таблица 4.1. Технические характеристики светодиодов белого света OSRAM, NICHIA, Edixeon

Следующим этапом развития светодиодов Luxeon стали светодиоды серии Luxeon К2. Варианты их исполнения представлены на рис. 4.11 и рис. 4.12. На следующим рисунке (рис. 4.13) приведено внутреннее строение светодиода Luxeon К2.

Рис. 4.11. Внешний вид светодиода серии Luxeon К2 на основании STAR

Рис. 4.12. Внешний вид светодиода серии Luxeon К2 (Emitting)

Рис. 4.13. Внутреннее строение светодиода Luxeon К2

Световой поток светодиодов серии Luxeon К2, например, у LXK2-PW14-V00 составляет 120 лм при прямом рабочем токе 1 А.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Светодиоды.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Полет на Марс: испытание для тела и выживания человечества 10.11.2025

Исследование космоса и перспективы полета на Марс привлекают внимание ученых и инженеров по всему миру. Но за технологическими достижениями скрывается серьезная угроза для здоровья астронавтов. Как отмечает Interesting Engineering, даже самые современные ракеты и системы жизнеобеспечения не способны полностью защитить человека от физических и генетических изменений, возникающих во время длительных космических миссий. Эти риски включают потерю костной массы, ослабление мышц и даже потенциальные повреждения ДНК. Путешествие на Марс длится от шести до девяти месяцев. В условиях невесомости организм, привыкший к земной гравитации, претерпевает значительные изменения. Мышцы атрофируются, кости теряют до 1% плотности в месяц, сердце уменьшается в размерах, а позвоночник удлиняется, вызывая боль и дискомфорт. После возвращения на Землю астронавты сталкиваются с головокружением и проблемами при вставании из-за адаптации к гравитации. Особую опасность представляет перераспределение жидкос ...>>

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Случайная новость из Архива Новая технология однолинзовых объективов 10.02.2021 Компания Metalenz намерена принципиально улучшить камеры смартфонов, заменив современные группы линз в объективах на одну плоскую линзу, состоящую из наноструктур. Камера с такой линзой точно так же фокусирует изображение, но собирает при этом больше света для получения более качественных фотографий. Вдобавок, технология позволяет сделать модули камер куда компактнее. Сегодня каждая камера смартфона имеет несколько линз (элементов объектива), установленных друг после друга. В iPhone 12 Pro, например, основной модуль тыльной камеры использует объектив из семи линз. За счет системы линз производители добиваются компактности конструкции и одновременно резкого сфокусированного изображения на матрице. Больше линз позволяет производителям компенсировать такие проблемы как хроматические аберрации (расслоение цветов на краях изображения) или дисторсии объектива (когда прямые линии на фотографии выглядят изогнутыми). Однако для размещения линз поверх друг друга требуется больше пространства внутри модуля камеры. Это - одна из многих причин, по которым "выступ" камеры на смартфонах с годами становится все больше и больше. Вместо пластиковых или стеклянных элементов линз, наложенных друг на друга над датчиком изображения, в конструкции Metalenz используется одна линза, построенная на стеклянной пластине габаритами от 1х1 до 3х3 мм. Пластина состоит из наноструктур размером в одну тысячную ширины человеческого волоса - они изгибают световые лучи таким образом, что устраняются многие недостатки классических однолинзовых систем. Свет проходит через наноструктуры, которые на микроскопическом уровне выглядят как миллионы кругов разного диаметра. Господин Девлин отметил, что управлять световым потоком, добиваясь нужного результата и преломляя заданным образом лучи, можно просто меняя размер таких кругов. Результирующее изображение будет столь же четким, как и у системы с множеством линз: наноструктуры возьмут на себя работу по уменьшению или устранению многих аберраций, ухудшающих качество изображения, характерных для традиционных камер. Причем дизайн не только экономит место, что уже было бы прорывом: разработчики утверждают, что новый подход позволяет улавливать и направлять на датчик изображения больше света, получая более яркие и четкие изображения даже при недостаточном освещении.

Другие интересные новости:

▪ Проект сверхзвукового поезда

▪ Сверхлегкая беспроводная мышь Logitech G Pro X Superlight

▪ Неприятный скрежет

▪ Системная плата Asus X79-Deluxe

▪ Светодиодная лампа Nikon LD-1000 для фотокамер

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Защита окружающей среды от энергетических воздействий. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что такое искусственные языки? Подробный ответ

▪ статья Копирайтер. Должностная инструкция

▪ статья Квадратурный смеситель на встречных волнах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Платок из яблока. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025