Очистительный огонь светодиодных технологий

 www.agro-leds.ru - новое поколение светодиодных светильников для теплиц

 XXXI конференция и выставка "Москва - энергоэффективный город". 29-31 октября 2014

 www.street-leds.ru — презентация уникального светодиода для уличного освещения

 SUFB-300 голубой светодиод "Национальное достояние"

 Измеряемые характеристики светодиодов. LED калькулятор.




Пользователей: 247
Сейчас на сайте:

Гости: 4

Линейные светильники
от Nika26, 18 Сентября 2017, 11:37
Интернет-магазин света, электрики, светодиодного освещения и светотехники
от Nika26, 18 Сентября 2017, 11:35
Российский производитель светодиодных светильников предлагает свою продукцию
от Евгений FireLED, 12 Сентября 2017, 15:51
Налобный фонарь "СГГ-10 Эльф" для шахт
от Natalie, 31 Августа 2017, 09:57
Блоки питания 12 вольт и 24 вольта
от s220v.ru, 27 Августа 2017, 20:52


 Яркие светодиоды и проблемы проектирования
Корпус светодиода — ключевой фактор создания наилучших проектов дискретных компонентов, которые функционируют более эффективно в широком разнообразии эксплуатационных и окружающих условий по сравнению с обычными типовыми вариантами. Тем более, с появлением все возрастающих требований к светодиодам, хорошо спроектированный корпус позволяет достичь более высоких качеств, в новых, более ярких применениях. Текущая эффективность корпуса, по сравнению со свойствами светодиодного чипа, ясно показывает, что многие распространенные корпуса, существующие в настоящее время, являются неадекватными требованиям современных ярких светодиодов.
Проблема эффективности сохраняется актуальной как для классических компонентов, так и для светодиодов SMD и SMT. Большинство существующих разновидностей корпусов — продукты традиционных форматов, которые поддерживают кубический тип светодиодного кристалла, с измерениями длины и ширины в пределах 8 — 12 mils (1 mils = 0.001 inch = 0.0254 мм) и высоты — приблизительно 8 — 10 mils. Большинство обычных корпусов и доступного оборудования, которое используется, чтобы произвести их, включая распространенные 5 мм светодиоды (T 1¾ leds) , разработано по идее для этого размера чипа. Большинство типов корпусов для светодиодов также предназначены для установки светодиодного чипа с проводящей подложкой с нижней стороны, в противоположность светодиодным кристаллам на изолированной подложке (например, InGaN/Al2O3), имеющих 2 контакта для подсоединения проводников с верхней стороны. Тем не менее, существующие проекты корпусов являются практичными в изготовлении и могут быть произведены с минимальными издержками.
5 мм светодиод, например, имеет низкую стоимость, поскольку производится с использованием высокоавтоматизированных процессов сборки, но в то же время имеет очень плохие оптические характеристики в работе. Замечено, что такие светодиоды имеют оптическую эффективность менее 30% с подложкой проводящего типа, и эта эффективность еще меньше с новым типом светодиодных чипов InGaN/Al2O3, с типовым размером 13 mils по квадрату и высотой менее 5 mils. SMT светодиоды часто имеют оптическую эффективность менее 20%. Другие факторы, такие как тепловые и химические факторы, также связаны с традиционными несоответствиями типа применяемого корпуса многим новым применениям ярких светодиодов. Например, синие светодиоды, упакованные в 5 мм корпус, будут преждевременно стареть по причине ненадлежащего использования материалов капсулы, теряя 40-50% выхода света при возможном сроке службы 5 — 10 тысяч часов. Это может быть ясно замечено, при попытке извлечения максимальной отдачи. Белые 5мм светодиоды в настоящее время имеют эффективность 10 лм/Вт, в то время как яркие светодиоды многих известных производителей уже достигли эффективности 100-150 лм/Вт. Чтобы приблизится к такой величине, нужно не только использовать технологически совершенные кристаллы, но и уделять достаточно внимания проектировке корпуса, используемым материалам и соответствующей технологии сборки.
При разработке нового корпуса должны рассматриваться вопросы достижения превосходных оптических и электрических качеств, что должно минимизировать негативные эффекты окружающей среды и операционных стрессов на конечном дизайне корпуса. В первую очередь необходимо использовать все доступные методы по отводу тепла. Хороший проект корпуса должен также учитывать разнообразие новых типов светодиодных кристаллов и длин волн, которые они излучают; эффекты, которые излучаемые световые волны имеют на границе кристалл-капсула, а также эффекты в самой капсуле.
Для примера рассмотрим модификацию корпуса обычного 5мм светодиода, для установки InGaN/Al2O3 кристалла (470 нм) и получения наилучших результатов:

Параметр
Комментарии
Оптический:
  • Проблема: эффективность выхода света 5мм светодиода не превышает 30%.
  • Ответ: Перепроектировать линзу и чашку отражателя специфично для InGaN/Al2Oчипа, для установки в соответствии с размером светодиодного кристалла, используя неискажаемую оптику (NIO), чтобы понизить внутреннее поглощение и отражение.
  • Присоединить Al2O3 кристалл с использованием тонкого непроводящего и оптически чистого слоя к поверхности с высокой отражающей способностью.
Тепловой:
  • Проблема: Высокая температура вызывает колебание кристаллической решетки, которая, в конечном счете, изменяет конфигурацию, порождая более низкую эмиссию (и даже отказ), так же как вызывая процессы, приводящие к уменьшению вязкости и пластичности и возникновению перекрестных связей в полимерной капсуле.
  • Тесты показывают, что InGaN/Al2Oчипы могут работать при токах до 130 мА без деградации, в то время как 5 мм корпус светодиода допускает использование только на 20 мА. 
  • Ответ: обеспечить пути отвода тепла от p-n перехода к компоненту и от компонента к печатной плате.
Электрический:
  • Проблема: нарушение проводных соединений — наиболее частая причина раннего механизма отказа светодиода.
  • Ответ: использовать более мягкие, более послушные полимеры, которые по своим механическим свойствам способствуют целостности проводных соединений.
Химический:
  • Проблема: окисление вызывает ухудшение характеристик и надежности светодиода. (водород и кислород разрушают химические связи эпоксидной смолы, вызывая образование воды и газов, пожелтение).
  • Ответ: использовать добавки к эпоксидной смоле, такие как антиоксиданты, (и/или другие материалы/методы).
Излучающий:
  • Проблема: световое излучение разрушает химические связи полимера капсулы. «Эмпирическое правило» — 10 синих фотонов имеют приблизительно тот же самый разрушительный эффект на эпоксидную смолу как 1 ультрафиолетовый фотон. Как следствие, пожелтение поглощает существенную часть спектра света, с более низкими длинами волн, сокращая выход света.
  • Ответ: использовать добавки к эпоксидной смоле, такие как антиоксиданты, (и/или другие типы материалы/методы).

Улучшаем яркий 5мм светодиод

Конечно, мы рассмотрели далеко не все усовершенствования, которые могут быть использованы для модернизации. Объединив вышеописанные и другие методы, можно добиться более 50% улучшения оптических характеристик продукта, повышения эффективности (лм/Вт) свыше 100%, а также увеличения срока службы и повышения надежности, даже для 5 мм светодиода, как с уже существующими, так и с будущими светодиодными чипами.

Недавно, компания Osram Opto Semiconductors заявила о разработке первого светоизлучающего модуля на основе светодиодов белого свечения, суммарной яркостью более 1000 лм. Одного такого модуля, при использовании стандартного отражателя углом излучения в 38°, достаточно для создания уровня освещенности в 500 люкс на расстоянии 2 метра, что приблизительно равно яркости свечения 50-ваттной галогеновой лампы. Излучающая зона модуля состоит из шести близко расположенных источников мощного светового излучения, площадью 1 мм2. Эффективность светоотдачи модулей равна 75 лм/Вт при силе тока 350 мА. Как заявил представитель компании, новые рубежи яркости свечения достигнуты не за счет применения новых светодиодов, а за счет улучшения технологии сборки модулей.
Мощный яркий светодиод фирмы OSRAM

Rambler's Top100 Nichia светодиоды KTL BVQI CE

© 2006-2016 bright-leds.ru | cверхъяркие светодиоды. Любое копирование или распространение материалов этого сайта запрещено.