CC BY
4
Романова Н.Г. ассистент
кафедра «Организации производства и экономики
промышленности» Айдаров Ч.М. студент группы Мб-12-2 кафедра «Экономика и управление на предприятии» Северо-Кавказский горно-металлургический институт государственный технологический университет
Россия, г. Владикавказ АНАЛИЗ ПРОДУКЦИИ ВЕДУЩИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ БЕЛЫХ
СВЕТОДИОДОВ
Аннотация: В статье рассматривается развитие светодиодной отрасли. Проведен анализ источников для осветительных систем, их характеристик, а также сравнение продукции лидеров отрасли.
Ключевые слова: осветительные системы, светодиод, источник света, технические характеристики.
Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение (light emitting diode, или LED).
Началом светодиодной революции, которая дала возможность использовать в осветительных системах принципиально новый, высокоэффективный источник света, принято считать 1996 год (компания Nichia). Это революционное открытие послужило началом бурного развития технологий производства в различных компаниях. [1]
В 2003 г. компания Lumileds Lighting создала мощный белый светодиод Luxeon I со световым потоком более 25 лм и световой эффективностью 20 лм/Вт., а 3 февраля 2010 г. на сайте компании Cree появилось сообщение [2] о новом рекорде: инженеры компании достигли световой эффективности 208 лм/Вт (при токе 350 мА) во время испытаний светодиода с цветовой температурой 4579 К. В середине апреля 2010 г. компания Cree анонсировала новый класс однокристальных светодиодов XLamp XM [2]. Эти светодиоды позволяют получить рекордную величину светового потока 750 лм.
Бурное развитие светодиодной отрасли послужило толчком к созданию энергосберегающих осветительных систем, к разработке нового оборудования в медицине, в системах скоростной передачи информации. В мире появляются все новые и новые фирмы по производству светодиодов.
На сегодня в качестве источников для осветительных систем используются следующие элементы: лампы накаливания общего назначения; галогенные лампы; люминесцентные лампы; газоразрядные лампы высокого давления; полупроводниковые источники света.
Основным источником оптического излучения в лампах накаливания
является разогретый до температуры свечения проводник, находящийся в инертной атмосфере. Достоинством галогенных ламп является неизменно яркий свет, великолепная цветопередача и возможность создания любых световых эффектов (высокая цветовая температура - до 3100 К, КПД галогенных ламп ~15%). Люминесцентные лампы очень экономичны и имеют световую эффективность в несколько раз больше, чем у ламп накаливания (КПД достигает 25-30%). Газоразрядные лампы высокого давления подходят для использования в системах освещения, требующих мощных компактных источников света, высокой светоотдачи и долгого срока службы (КПД— порядка 40%).
В таблице 1 представлены сравнительные значения эффективности преобразования энергии в свет для разных источников осветительных систем.
Таблица 1
Эффективность преобразования энергии в свет для разных источников
осветительных систем
Источники осветительных систем э Световая ффективность, лм/Вт
Лампы накаливания общего назначения 18-22
Линейные 2-цокольные галогенные лампы накаливания (150; 250; 300; 500; 1000; 1500 Вт) 18-22
Зеркальные галогенные лампы накаливания на напряжение 12 В (20; 35; 50 Вт) 25-30
Ртутные лампы высокого давления с люминофором (типа ДРЛ) (50; 80; 125; 250; 400; 700 Вт) 45-55
Компактные люминесцентные лампы (5; 7; 9; 11; 15; 20; 23 Вт) 50-60
Линейные люминесцентные лампы (18; 36; 58 Вт) 60-80
Металлогалогенные лампы (35; 70; 150; 250; 400 Вт) 70-100
Натриевые лампы высокого давления (70; 100; 150; 250; 400 Вт) 90-130
Светодиоды до 170
При оценке светодиодной продукции различных производителей следует, в первую очередь, анализировать следующие характеристики: фотометрические (световые); радиометрические (энергетические); колориметрические (спектральные); гониометрические (угловые);
эксплуатационные (срок службы).
Существует множество фотометрических величин, но основными являются световой поток, сила света, освещенность, яркость. Колориметрия включает в себя расчеты и методы измерения цвета излучения. Для белых светодиодов наиболее важными колориметрическими параметрами являются цветовая температура (2600-10000 К) и индекс цветопередачи. Гониофотометры применяют для угловых характеристик источников излучения, необходимы разработчику для более эффективного выбора типа светодиодов при проектировании конкретной осветительной системы. Основная характеристика надежности светодиодов — срок их службы: различают полезный срок службы (пока световой поток не упадет ниже определенного предела) и полный (пока прибор не выйдет из строя). Правильный выбор корпуса является очень важным фактором надежности светодиода. Производители мощных светодиодов предлагают свою продукцию в корпусах для поверхностного монтажа, PLCC-корпусах, корпусах типа STAR.
Компания Lumileds [3] занимает лидирующие позиции в мире по производству белых светодиодов. Самая новая серия мощных белых светодиодов LUXEON K2 (легкие и миниатюрные) отличается более высокой световой эффективностью и допустимым током до 1 А. Серия имеет три оттенка белого цвета — холодный, нейтральный и теплый. Световой поток этой серии достигает величины в 300 лм (LXK2-PWC4-0220).
Компания OSRAM (OSmium&wolfRAM) [4] существует более 100 лет, и длительную часть своей истории она занималась производством ламп накаливания. В настоящий момент наиболее перспективным направлением деятельности одного из ее подразделений (OSRAM Opto Semiconductors) является производство оптоэлектроники (серия Diamond Dragon (LUW W5AP-MYNY-4C8E)). Ноу-хау фирмы является запатентованная технология ThinFilm/ThinGan, что обеспечивает высокую световую эффективность и низкое прямое напряжение.
Продукция компании Seoul Semiconductor [5] предназначена для использования в системах подсветки дисплеев, мобильных телефонов, системах местного освещения, лампах-вспышках: светодиоды серии Z-Power; светодиодная линейка Acriche (работает напрямую от 220 В); ультрафиолетовые светодиоды в диапазоне 255-340 нм. Компания Seoul Semiconductor начала выпуск нового светодиода LCW100Z1 со световой эффективностью свыше 120 лм/Вт [6]. Мощный светодиод с изолированным основанием выпускается в двух вариантах: теплый белый (NZ10150) и чисто-белый (WZ10150). Максимальное значение светового потока NZ10150 и WZ10150 составляет 95 и 120 лм соответственно.
Многие фотометрические и радиометрические характеристики светодиодов компании Cree [7] являются рекордными в отрасли. Компания производит 30% от общего количества светодиодов, производимых в мире, с синим и белым цветом свечения.
Prolight Opto Technology [8] выпускает светодиоды мощностью от 0,5 до 18 Вт, в том числе специальные серии: стоматологическую для фотополимерной сушки, шахтерскую, ультрафиолетовую (PG1A-1MWX-DL).
Edison Opto Corporation [9] — молодая быстрорастущая тайваньская корпорация, успевшая за короткий срок, с 2001 г., добиться значительных успехов в деле производства мощных светодиодов. Сегодня эта компания имеет заслуженный авторитет во всем мире.
Продукция Edison Opto по своим характеристикам занимает некое среднее положение, если сравнивать с аналогичной продукцией лидеров отрасли. Компания производит сравнительно недорогие не только дискретные светодиоды в различных вариантах исполнения, но и различные светодиодные матрицы — многоцветные (RGB) и мощные (до 100 Вт) белого свечения.
Компания LedEngin (США) [10] специализируется на уникальных решениях в области компоновки и корпусирования, что позволяет производить светодиоды хорошего качества.
В таблице 2 приведены показатели светового потока с указанием электрических параметров. У каждого из производителей выбраны однокристальные и многокристальные светодиоды с максимальными показателями светового потока.
Таблица 2
Сравнительный анализ показателей светового потока ведущих производителей светодиодов
Производитель Наименование продукции Световой поток, лм Напряжение, В/ ток, мА
Nichia NS6W183T 260 3,5/700
NS9W153M (3 кристалла в корпусе) 350 10,5/350
Philips Lumileds LXK2-PWC4-0220 300 3,85/1500
LAFL-C4-0850 (4 кристалла) 850 13,7/1000
OSRAM Opto LUW W5AP-MYNY-4C8E 390 3,5/1400
LE UW E3B-PZQZ-FRJV (6 кристаллов в корпусе) 610-1120 21/700
Seoul Semiconductor Z-Power P4 W49180 240 4/1000
Z-Power P7 W724C0 (4 кристалла) 900 3,6/2800
Cree Lighting XPGWHT-L1-0000-00H51 139 3,1/350
345 3,3/100
XLamp XM 190 3,5/350
750 3,5/2000
MPL-EZW-A1-0000F040F (светодиодная матрица 11x12) 1500 26,5 (на строку)/250 (макс. Р = 20 Вт)
Prolight Opto PG1A-5DWS 250 7/700
PF6N-15LVP-6SC 820 25/700
Edison Opto EDEW-KLC8-F3 170 3,5/700
ENEW-10-1010-EB (светодиодная 7000 33/3000
матрица 30x30)
LedEngin LZ1-00CW05-Q 320 3,8/1500
LZC-00CW40-Z (светодиодная матрица 9x9) 2400 45/1000
Для объективного анализа эффективности в таблице 3 приведены параметры светового потока для светодиодов с примерно одинаковой мощностью (~3 Вт).
Таблица 3
Сравнительный анализ показателей светового потока для 3-Вт
светодиодов
Производитель Наименование светодиода P, Вт Световой поток, лм Напряжение, В/ ток, мА
Nichia NS6W183T 2,5 260 3,5/700
Philips Lumileds LXK2-PWC4-0220 2,8 185 3,8/700
OSRAM Opto LUW W5AP-MYNY-4C8E 3,5 220 3,5/1000
Seoul Semiconductor Z-Power P4 W49180 3,0 210 3,7/800
Cree Lighting XPGWHT-L1-0000-00H51 3,1 325 3,1/1000
Prolight Opto PG1A-3LWS 2,5 148 3,5/700
Edison Opto EDEW-KLC8-F3 2,5 170 3,5/700
EDEW-3LA1-1 2,5 170 3,5/700
LedEngin LZ1-00CW03-P 2,73 228 3,9/700
В таблице 4 представлен сравнительный анализ показателей световой эффективности.
Таблица 4
Показатели световой эффективности
Производитель Наименование продукции Световая эффективность, лм/Вт Напряжение, В/ ток, мА
Nichia NSPWR70CS-K1 164,5 3,1/50
NS6W183T 106 3,5/700
NS9W153M 95,2 10,5/350
Philips Lumileds LXK2-PWC4-0220 91 3,3/350
LXK2-PWC4-0220 52 3,85/1500
LAFL-C4-0850 62 13,7/1000
OSRAM Opto LUW W5AP-KXKZ-4C8E 112 3,1/350
LE UW E3B-PZQZ-FRJV 74 21/700
Seoul Z-Power P4 W49180 100 4/700
Semiconductor Z-Power P7 W724C0 90 4/2800
LCW100Z1 120 3/20
Cree Lighting XLamp XM 160 3,5/350
XPGWHT-L1-0000- 128,1 3,1/350
00H51
XPGWHT-L1-0000- 111,2 3,1/100
00H51
MPL-EZW-A1- 75 20 Вт
0000F040F
Prolight Opto PM2A-1LWE 80 3,5/350
PG1C-3LWS 61 3,5/700
PF6N-15LVP-6SC 47 25/700
Edison Opto EDEW-KLC8-F1 100 3,3/350
ENEW-10-1010-EB 70 33/3000
LedEngin LZ1-00CW03-P 90 3,9/700
LZ1-00CW05-Q 90 3,8/350
56 3,8/1500
LZ4-40CW10 56,1 14/700
LZC-00CW40 88 40/350
53,3 45/1000
LZ4-00MC10 44,2 2,6/1000
(полноцветный)
Важным параметром для светодиодов является величина теплового сопротивления (таблица 5).
Таблица 5
Показатели теплового сопротивления
Производитель Наименование Р, Тепловое Максимальная
светодиода Вт сопротивление, °С температура перехода, °С
Nichia NS6W183T 2,5 10 135
NS9W153M 3,7 10 150
Philips Lumileds LXK2-PWC4-0220 2,8 5,5 150
LAFL-C4-0850 13,7 1,5 130
OSRAM Opto LUW W5AP- 3,5 5 160
MYNY-4C8E
LE UW E3B-PZQZ-FRJV 14,7 3 150
Seoul Z-Power P4 2,8 10 125
Semiconductor Z-Power P7 11,2 8 125
Cree Lighting XLamp-XM 7 2 150
XR-E 3,1 8 150
XP-G 3,1 6 150
MCE 10 3 150
Prolight Opto PG1A-3LWS 2,7 8 120
PG1A-5DWS 4,9 11 135
PF6N-15LVP-6SC 17,5 2,4 120
Edison Opto EDEW-KLC8-F3 2,5 8 125
ENEW-10-1010-EB 100 0,35 125
LedEngin LZ1-00CW03-P 2,73 11 150
LZ1-00CW05-Q 5,7 5,5 150
LZ4-40CW10 10 4,7 150
LZC-00CW40-Z 45 0,7 150
В то же время на рынке присутствуют малоизвестные фирмы,
производящие дешевую продукцию, но при этом качество систем, построенных на дешевых комплектующих, остается крайне низким.
С коммерческой точки зрения важным является коэффициент стоимости одного люмена ($/лм, для России — руб./лм). Такой коэффициент позволяет сделать расчет эффективности замены традиционных источников света в системах освещения на полупроводниковые. Расчеты коэффициента стоимости для различных светодиодов представлены в таблице 6 (в ценах 2010 года).
Таблица 6
Показатели стоимости
npomeoöumen b Наименование светодиода Стоимость, руб. Руб./лм Дистриб ьютор
Nichia NS6W183T 210 0,81 LedRise [11]
NSPWR70CS-K1 38 0,25
Philips Lumileds LXK2-PWC4-0220 180 0,7 ПА «Контракт Электроника»[12]
OSRAM Opto LUW W5AP-MYNY-4C8E 200 0,7 «Промэлектроника LedRise»
LE UW E3B-PZQZ-FRJV 1600 1,43
Seoul Semiconductor Z-Power P4 W49180 200 0,84 TME [13] Mouser Electronics [14]
Z-Power P7 W724C0 600 0,67
WZ10150 50 0,4
Cree Lighting XPGWHT-L1-0000-00H53 150 1,0 «КОМПЭЛ» [15]
CLN6A-MKW-CH0K0133 40 0,5
CLN6A-WKW-CK0L0343 150 1,4
MPLEZW-A1 2250 1,87
Prolight Opto PG1A-5DWS 317 1,27 «Политекс» [16]
PF6N-15LVP-6SC 1000 1,22
Edison Opto EPBW-4E02 1057 1,06 НПК «Планар» [17]
ENSW-10-1010-EB-1 5900 0,84
LedEngin LZ 1-00CW03 160 0,53 Ledart [18]
По данным аналитической компании IMS RESEARCH, тройку ведущих производителей светодиодов образуют Nichia (24% рынка), OSRAM (10,5%) и Lumileds (6,5%). Четвертое место делят компании Seoul Semiconductor и Cree, причем как производитель LED-чипов американская компания не уступает южнокорейской фирме, но доля на рынке корпусированных светодиодов у Cree заметно меньше.
Использованные источники: 1. Радомский Н. Сравнительный анализ продукции ведущих производителей белых светодиодов. № 4, 2010г. Режим доступа [http://www.led-e.ru/articles/svetodiod/2010_4_6.php]
2. http://www.cree.com/press/press_detail.asp?i=1265232091259
3. http://www.philipslumileds.com
4. http://www.osram-os.com/osram_os/EN/Products/index.html
5. http://www.seoulsemicon.com/en
6. http://www.acriche.com/en/
7. http://www.cree.com
8. http://www.prolightopto.com
9. http://www.edison-opto.com.tw
10. http://www.ledengin.com
11. http://www.ledrise.com
12. http://led.contrel.ru
13. http://www.tme.eu/ru
14. http://ru.mouser.com
15. http://catalog.compel.ru/brand/CREE
16. http://www.radiodetali. com/index. shtml
17. http://www.planar. spb.ru/products.php?section=A1B 1C2
18. http://www.ledaRt.ru
Романова Е.Г. магистрант 2го курса Поволжский институт управления им. П. А. Столыпина
Россия, г. Саратов СОВРЕМЕННАЯ РЕКОНФИГУРАЦИЯ ГОРОДСКОЙ ТЕРРИТОРИАЛЬНО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ: ФЕНОМЕН
УРБОНЕКРОЗА
В настоящее время на стыке экономики, политологии, социологии, географии, урбанистики, статистики, истории и других гуманитарных и естественно-научных академических дисциплин и образовательных направлений одним из наиболее актуальных являются исследования, направленные на изучение сложных процессов реконфигурации городского пространства и сети городских поселений.
На рубеже XX и XXI веков урбанистическая картина в России значительно трансформировалась. Современная урбофункциональная структура городов России во многом имеет предпосылки дореволюционной и советской планировочной структуры. Города, заложенные в период советского индустриального строительства или значительно преобразованные им дореволюционные города, и в настоящее время несут признаки территориально-хозяйственной системы прошлого. Одним из характерных признаков функционирования городских систем стало обязательное наличие одного градообразующего или нескольких промышленных предприятий, составляющих промышленные зоны и районы внутри городской территории.
Современные тенденции в экономике России и ее, значительно отличающихся между собой регионов с разной специализацией
