Профессиональные советы домашнему электрику

 Примечание.

Индекс цветопередачи, R_a — CRI (Color Rendering Index), характеризует насколько близки к «истинным» будут видны цвета объектов, при рассматривании их в свете LED. Под «истинными» понимаются цвета, сформированные с использованием тестового источника.

R_a принимает значения от 1 до 100:1 — наихудшая цветопередача; 100 — наилучшая. Индекс более 80 является хорошим показателем, более 90 — отличным.

Суммирование излучения LED более трех цветов дает возможность получить белый свет с индексом цветопередачи близким к 100 %.

Индекс цветопередачи для суммы голубого излучения LED с излучением желто-зеленого люминофора ниже, чем для других способов, но он может быть улучшен применением дополнительного оранжево-красного люминофора.

Для массового применения LED в обычном освещении необходимы психофизиологические исследования зрительного восприятия цвета светодиодов. Будущее покажет, в каких применениях целесообразно использовать белые LED каждого из четырех типов.

Мощные светодиоды Luxeon

Конструкции мощных светодиодов, например, Luxeon, 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.

Широкое распространение получили светодиоды типа Luxeon фирмы Lumileds Lighting. На рис. 7.6 показано строение мощного светодиода Luxeon.

Рис. 7.6.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 I — 1 Вт (однокристальные с прямым рабочим током 350 мА); Luxeon III — 3 Вт (однокристальные с прямым рабочим током 0,7–1 A); Luxeon V — 5 Вт (четырехкристальные с прямым рабочим током 700 мА).

Светодиоды Luxeon делятся по исполнению: Emitter — единичный светодиод (базовый элемент); Star — Emitter на теплоотводящем основании.

На рис. 7.7 показан внешний вид белого светодиода Luxeon Star (кристалл и рефлектор покрыты слоем желтого люминофора). А на рис. 7.8 показан Luxeon Side Emitting на основании Star. Благодаря специальной конической линзе (обратная линза) имеет круговую диаграмму излучения.

Обратите внимание, что Star/C — Emitter на квадратном теплоотводящем основании с разъемом, a Star/O — Emitter с интегрированной вторичной оптикой.

Рис. 7.7.Внешний вид белого светодиода Luxeon Star (кристалл и рефлектор покрыты слоем желтого люминофора)

Рис. 7.8. Внешний вид Luxeon Side Emitting на основании Star

На рис. 7.9 представлены слева направо Luxeon Star/O (с интегрированной вторичной оптикой), Luxeon Star и Luxeon Emitter.

Рис. 7.9. Внешний вид белого светодиода Luxeon Star

Ring 6, Ring 12 — модули, состоящие из 6 и 12 светодиодов Star/O, закрепленных на кольцевом основании, представлены на рис. 7.10.

Рис. 7.10. 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™.