Научная статья на тему 'Мощные светодиоды корпорации high Power Lighting'

Мощные светодиоды корпорации high Power Lighting Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
162
95
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Зенков Антон

Сейчас существует множество азиатских производителей мощных светодиодов, которые активно продвигают свою продукцию на рынок, внушая потребителю, что она самая лучшая и отличается от остальных высоким качеством и низкими ценами. Для того чтобы в этом убедиться, нужно заказывать образцы светодиодов и проводить испытания, но зачастую на это не хватает времени, поэтому либо мы отказываемся от продукции доселе неизвестного нам производителя, либо, рискнув, покупаем партию, изучив только техническую документацию к светодиоду. Конечно, можно купить партию светодиодов известного западного производителя, потратив немалые деньги, но как быть, если бюджет ограничен и поджимают сроки? Фирма «НЕОН-ЭК» предлагает обратить внимание на тайваньскую корпорацию High Power Lighting, производящую мощные светодиоды. Эта компания предоставляет своим клиентам по-настоящему качественные светодиоды по ценам, в полтора раза меньшим цен, чем у западных аналогов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Мощные светодиоды корпорации high Power Lighting»

Мощные светодиоды

корпорации High Power Lighting

Антон ЗЕНКОВ

az@e-neon.ru

Сейчас существует множество азиатских производителей мощных светодиодов, которые активно продвигают свою продукцию на рынок, внушая потребителю, что она самая лучшая и отличается от остальных высоким качеством и низкими ценами. Для того чтобы в этом убедиться, нужно заказывать образцы и проводить испытания, но зачастую на это не хватает времени, поэтому либо мы отказываемся от продукции доселе неизвестного нам производителя, либо, рискнув, покупаем партию, изучив только техническую документацию к светодиоду. Конечно, можно купить партию светодиодов известного западного производителя, потратив немалые деньги, но как быть, если бюджет ограничен и поджимают сроки? Фирма «НЕОН-ЭК» предлагает обратить внимание на тайваньскую корпорацию High Power Lighting, производящую мощные светодиоды. Эта компания предоставляет своим клиентам по-настоящему качественные изделия по ценам, в полтора раза меньшим цен, чем у западных аналогов.

High Power Lighting Corp. (HPL) (Тайвань) — профессиональный изготовитель мощных светодиодов. Главными акционерами корпорации являются UMC United Microelectronics и Quanta Computer. Головной центр разработок — японская фирма KYO-A Plus, входящая в состав Kyocera Corporation.

High Power Lighting идет в ногу с техническим прогрессом и постоянно совершенствует свою продукцию. Новые разработки, соответствие международным нормам экологии, качества, система выходного контроля изделий, сертификация по ISO9001/2000 — все эти факторы выводят HPL на лидирующие позиции среди китайских и тайваньских производителей мощных светодиодов.

На данный момент HPL выпускает мощные светодиоды 3, 1 и 0,5 Вт в запатентованных металлических корпусах 9x9, 7x7, 4x4 и 3x2 мм толщиной 1,5 мм, предназначенные для поверхностного монтажа или уже установленные на радиатор со сроком службы более 100 000 часов. В мощных светодиодах HPL используются кристаллы Epistar, Semiled, Cree. Первичная оптика изготавли-

вается из силикона (светодиоды в корпусе 7x7 мм) и стекла (корпуса 9x9 и 4x4 мм), с углами обзора 25°, 45°, 70°, 110°, 120°, 100°/50°. Светодиод ИОБ имеет в своем составе три кристалла с возможностью раздельного управления ими, суммарная рассеиваемая мощность составляет 4 Вт (рис. 1). Кристаллы всех типов светодиодов заливают силиконовой смолой, затем устанавливают линзу, что позволяет сохранить работоспособность мощного светодиода при повреж-

дении первичной оптики в тяжелых условиях эксплуатации (рис. 2).

Алюминиевый рефлектор формирует направление распространения светового потока, а медное основание отводит тепло от кристалла, обеспечивая низкое тепловое сопротивление между кристаллом и корпусом — К(11(1-С)<10 °С/Вт при толщине корпуса светодиода 1,5 мм. Металлический корпус позволяет с большой точностью измерять температуру кристалла во время ра-

Линза

Тепло '

Изолятор Припой

Силиконовая заливка Алюминиевый рефлектор >- Тепло

I 1

Тепло 1

Медное основание - Теплоотвод

Рис. 2. Конструкция светодиода HPL

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 4 '2008

100

га & 80

£ □ 3 60

с £ а> с 40

20 0

у = 0,0034х2 + 0,1333х + 55,477

20 40 60 80

Температура рефлектора

100

Рис. 3. Зависимость температуры jO-л-перехода кристалла с от температуры корпуса

боты. Если температура корпуса в районе метки полярности составляет 77 °С, то температура p-n-перехода кристалла будет 85 °С. Показанная на графике зависимость, полученная экспериментальным путем, дает возможность рассчитать температуру p-n-пе-рехода при различных температурах рефлектора (рис. 3).

Стабилитрон, включенный параллельно кристаллу, защищает его от статического электричества и в случае возникновения последнего принимает разряд на себя, не давая вывести светодиод из строя. Максимальное напряжение электростатического пробоя, при котором светодиод сохранит свою работоспособность, — 2 кВ (рис. 4). Светодиоды HPL поставляются на лентах для автоматизированного монтажа и на радиаторах в форме «звезда» и «квадрат» с изолированной алюминиевой подложкой. Квадратный радиатор необходим в том случае, когда требуется установка вторичной оптики — коллиматора для получения угла обзора 6° и 10°. HPL производит держатели линз и линзы с такими углами. Огромным преимуществом мощных светодиодов HPL является то, что при монтаже не требуется специального клея, эпоксида и т. п. На токопроводящие дорожки наносится паяльная паста, на нее устанавливается светодиод, и конструкция готова к нагреву в паяльной печи.

Отдельно хочется отметить семейство светодиодов HPL RAMBO 4x4, у которых посадочные площадки и пути отвода тепла полностью совместимы с Luxeon Rebel. Светоди-

Рис. 5. Плата из фольгированного алюминия с мощными светодиодами

оды серии RAMBO так же легко паять, как и все другие HPL. Но имеется существенное отличие в габаритах — 4х4х2,1 мм2, при таком размере максимальный световой поток RAMBO достигает 140 лм, при токе 700 мА и 80 лм при 350 мА. Единственным недостатком является то, что они выпускаются только с углом обзора 120°.

В корпусах 7х7 мм и 4х4 мм производятся мощные светодиоды всех цветов радуги, более того, корпорация производит белые светодиоды с различными цветовыми температурами: холодный белый, нейтральный белый и теплый белый (табл. 1).

Таблица 1. Цветовая температура белых светодиодов HPL

Цвет Цветовая температура, К

Мин. Норм. Макс.

Холодный белый 4500 5650 10 000

Нейтральный белый 3500 4000 4500

Теплый белый 2670 2850 3500

Типовой световой поток в 140 лм достигается у холодного белого светодиода при токе 700 мА. Возможно изготовление светодиодов и с большим световым потоком — в этом случае будут использованы кристаллы CREE. Но это влечет за собой увеличение цены светодиода.

Помимо видимого диапазона цветов, HPL производит инфракрасные светодиоды с дли-

ной волны 940 нм, которые могут применяться в приборах ночного видения (табл. 2). Также доступны одноваттные ИК светодиоды с длинами волн 660, 730 и 850 нм с углами обзора 25°, 45°, 110°, 120° вкорпусах 7x7 и4х4 мм на кристаллах А1СаА8/А1СаА8, А1СаА8/СаА8. По специальному заказу российского клиента ИРЬ изготовили ИК диод с тремя кристаллами 850 нм в корпусе 7x7 мм, рассеиваемой мощностью 1,8 Вт.

В таких же корпусах производятся мощные одноваттные ультрафиолетовые светодиоды на кристаллах 1пСап с длинами волн 365, 375, 385 и 400 нм, предназначенные для 8МБ-монтажа или установленные на радиатор (табл. 3). Они применяются в медицине, биологии, для освещения и подсветки, в устройствах дезинфекции, банковском оборудовании и т. д.

У корпорации ИРЬ налажено производство печатных плат из фольгированного алюминия (МСРСВ) с установленными на них мощными светодиодами 0,5, 1, 3 Вт и RGB 4 Вт. Диаметры плат 42, 54, 89 и 110 мм. Количество светодиодов на плате зависит от ее диаметра. Так, на печатной плате диметром 42 мм устанавливаются 3 мощных светодиода 7x7 мм или 3 светодиода RGB в корпусе 9x9 мм (рис. 5). МСРСВ могут изготавливаться с инфракрасными и ультрафиолетовыми светодиодами.

В заключение несколько слов о миниатюрных, но достаточно мощных (0,5-1 Вт) светодиодах в корпусах 3x2 мм, с максимальным световым потоком 23 лм при 150 мА у холодного белого с кристаллом InGaN. Они предназначены для использования в мобильных телефонах в качестве подсветки дисплея или фотовспышки, но могут найти и массу других применений, поскольку выпускаются светодиоды всех цветов. Корпус этих изделий металлический, они могут поставляться на ленте в катушках для 8МБ-монтажа или смонтированными на радиатор. Однако в отличие от всех вышеперечисленных светодиодов ИРЬ эти изделия не снабжены линзами и выпускаются только с углом излучения 120°. ■

Таблица 2. Характеристики мощных одноваттных инфракрасных светодиодов

ИК диод HPL с линзой 120° Длина волны, нм Рассеиваемая мощность, Вт Прямое напряжение, В Прямой ток, мА Рабочая температура, °C

HPL-H77FH1BA 660 0,8 2,20 350 -40...+80

HPL-H77FI1BA 730 0,6 1,70 350

HPL-H77FJ1BA 850 0,6 1,65 350

HPL-H77FK1BA 940 0,5 1,40 350

Таблица 3. Характеристики мощных одноваттных ультрафиолетовых светодиодов

Рис. 4. Защита светодиода от статического электричества при помощи стабилитрона

УФ диод HPL с линзой 120 Длина волны, нм Рассеиваемая мощность, Вт Прямое напряжение, В Прямой ток, мА Рабочая температура, °C

HPL-H77FV1BA-V1 365 1,4 4,05 350 -40...+80

HPL-H77FV1BA-V2 375 1,4 4,05 350

HPL-H77FV1BA-V3 385 1,4 4,05 350

HPL-H77FV1BA-U1 400 1,4 3,9 350

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 4 '2008

www.kit-e.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.