CC BY
37Новые яркие и экономичные белые светодиоды
переменного тока АспсИе для всех видов освещения
Мира О (Mira OH)
Южно-корейская компания Seoul Semiconductor представила на рынке мощных светодиодов усовершенствованную серию Acriche (с питанием от переменного напряжения 110/220 В). Светодиод этой серии имеет световой поток на 50% и экономичность на 40% больше, чем его предшественники.
Использование экономичных систем освещения является одним из важнейших направлений при внедрении энерго- и ресурсосберегающих технологий в промышленности и коммунальном хозяйстве. Сегодня среди энергосберегающих технологий наибольшее развитие получило направление, связанное с созданием мощных полупроводниковых светодиодов и светодиодных световых систем на их основе.
Seoul Semiconductor — восьмая компания в мире по объему производства светодиодов, начала выпуск улучшенной серии светодиодов Acriche — первого в мире полупроводникового источника света, работающего непосредственно от сети переменного тока. Первый Acriche был запатентован компанией Seoul Semiconductor в 2006 году. Похожий по внешнему виду на обычный мощный светодиод, он имеет специфичную структуру кристалла, что позволяет подключать прибор непосредственно к сети переменного тока без AC/DC-конвертора.
Acriche первым среди полупроводниковых источников света получил европейский сертификат безопасности TUV и СЕ (рис. 1).
Новый Acriche выпускается в основном в двух цветовых вариантах — «теплый» белый (серия AN2200, AN3200, AN3220) и «чистый» белый (серия AW2200, AW3200, AW3220).
С€
а
Рис. 1. Сертификаты безопасности: а) TUV; б) СЕ
Диоды имеют мощность 2 Вт (серия AN2200 и AW2200) и 3,3 Вт (серия AN3200/AN3220 и AW3200/AW3220). Двухваттные светодиоды имеют напряжение питания 100/110 В, а светодиоды на 3,3 Вт выпускаются для напряжения как 100/110 В, так и 220/230 В. Также имеются светодиоды Acriche зеленого и синего цветов.
Acriche излучает световой поток «чистого» белого света 200 лм при потреблении 3,3 Вт электрической мощности, то есть около 60 лм/Вт. Отметим, что предыдущая серия Acriche, которая появилась на рынке в конце 2006 года, имела эффективность только около 37 лм/Вт. Благодаря применению высокоэффективных и экономичных технологий производства Seoul Semiconductor смогла уменьшить себестоимость новой серии Acriche на 40%, что повышает ее конкурентную способность для внедрения на существующем рынке источников света.
Среди экономических аспектов применения Acriche отметим:
• значительный срок службы (более 35 000 ч);
• отсутствие необходимости применения дополнительных устройств, поскольку светодиод подключается непосредственно к источнику переменного тока;
• при изготовлении Acrkhe используются исключительно экологически чистые материалы;
• существенное снижение потребления электрической энергии при больших значениях светового потока;
• миниатюризация и удобный дизайн для сетей переменного тока.
В таблицах 1, 2 приведены основные элек-тро-оптические характеристики новых серий и максимальные значения их эксплуатационных параметров. Электрические, оптические и тепловые характеристики Acriche такие же, как и для других мощных светодиодов с идентичной электрической мощностью. Падение относительного светового потока в зависимости от температуры спая составляет менее 20% («чистый» белый) и менее 30% («теплый» белый) в допустимом диапазоне температур. Acriche характеризуется линей-
Таблица 1. Электро-оптические характеристики Acriche (при Т01ф = 25 °С)
Цвет Рассеиваемая мощность, Вт Напряжение, В Световой поток, лм Цветовая температура, К Рабочий ток, мА Рабочая частота питания, Гц Угол рассеяния излучения,град
«Чистый белый» 100/110 80 6500 20 50/60 110
3,3 100/110 200 6500 40 50/60 110
220/230 200 6500 20 50/60 110
«Теплый белый» 100/110 65/55 3000 20 50/60 110
3,3 100/110 150 3000 20 50/60 110
220/230 150 3000 40 50/60 110
Таблица 2. Абсолютные максимальные значения параметров Acriche (при Тоф = 25 °С)
Параметр Символ Значение
Рабочее напряжение, В ^эаб 110 110 220 230
115 127 253 265
Рассеиваемая мощность, Вт рр 3 (Acriche 2 Вт), 4 (Acriche 3,3 Вт)
Температура спая, °С Тсп 125
Рабочая температура, °С Траб -30...+85
Температура хранения, °С Тхр -40...+120
Пробойное электростатическое напряжение ±2000 В (HBM: модель характеристики человеческого тела)
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 3 ’2008
Таблица 3. Сравнение экономической эффективности Деп^е с другими источниками света
Параметр Лампа накаливания Галогенная лампа Люминесцентная лампа Асгі^е
Световая эффективность источника света, лм/Вт 15 30 40 60
Эффективность распределения света, % 50 50 60 95
Энергопотребление, Вт (для условного источника 800 лм) 107 80 13-81 13
Срок службы (при использовании 6 ч в день) 1000 3000 8000 35 000
Общая стоимость эксплуатации в год (стоимость электроэнергии + + стоимость амортизации источника света), руб.* 532 410 336 117
Количество источников, которые обеспечат работу в течение 35 000 ч, шт. 35 12
* Примерное значение, учитывая среднюю стоимость упомянутых источников света и среднюю стоимость электроэнергии = 2 руб./кВт-ч
Рис. 2. Модели Деп^е:
а) дискретный диод без подложки;
б) на подложке типа «восьмиугольник»
ной зависимостью светового потока от напряжения питания во всем допустимом диапазоне напряжений. Цветовая температура, а значит, и излучаемый свет практически не зависят от температуры спая в допустимом диапазоне температур. Для рассеяния тепла от АсисЬе требуется радиатор такой же площади, как и для обычных мощных светодиодов. Новый АсисЬе выпускается либо на металлической подложке (плате) типа «восьмиугольник», либо как дискретный диод без теплового радиатора (рис. 2). Использование
дискретных светодиодов значительно расширяет область потенциальных применений этого источника света, например, за счет использования вторичной оптики для создания прожекторов.
Новый АсисЬе разработан, прежде всего, для использования в общем и специальном освещении, в бытовом и уличном освещении, в архитектурной и декоративной подсветке.
В таблице 3 сравнивается эффективность использования нового АсисЬе в качестве источника для освещения и обычных ламп накаливания, галогенных и люминесцентных ламп, которые сейчас являются основными источниками освещения для помещений. Несмотря на разнообразие указанных источников света и, соответственно, широкий диапазон их параметров, в таблице 3 приведены наиболее употребительные их характеристики. Для расчета экономической эффективности за базовую цену потребляемой электроэнергии взята цена 24 коп. за 1 кВт-ч (средняя цена для жителей Киева на 1.01.2008). Из таблицы видно, что стоимость эксплуатации АсисЬе для потребителей значительно ниже, чем остальных источников света.
Для расчета интенсивности излучения обычных ламп накаливания часто принимают значение 1 свеча (кандела) на 1 Вт потребляемой электрической мощности, что соответствует световому потоку в 13 лм на 1 Вт электрической мощности. При использовании лампы накаливания для освещения эта величина уменьшается с учетом эффективности распределения света. Для получения светового потока 740 лм требуется лампа накаливания электрической мощности примерно в 114 Вт. Для получения такого же светового потока нужно брать 49-ваттную галогенную лампу, 31-ваттную люминесцентную лампу или 13-ваттную ЛсгісЬе. Поэтому цена 1 кВт-ч потребленной энергии для освещения у ЛсгісЬе более чем в 8 раз ниже, чем у ламп накаливания. Срок службы ЛсгісЬе (1458 дней непрерывного свечения) соответствует сроку службы 35 ламп накаливания, 12 галогенных и 5 люминесцентных ламп. Поэтому, несмотря на то, что сегодня цена ЛсгісЬе существенно превышает цену на другие источники света, рентабельность использования ЛсгісЬе в качестве источников света не вызывает сомнений. ■
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 3 '2008
www.tech-e.ru
