Zasady budowy diod LED dużej mocy. Schemat, opis

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Elektryk

diody LED. Zasady budowy diod LED dużej mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Diody LED

Projekty Power LED oparte są na następujących zasadach:

W układach AlGalnP/GaAs zastosowano wysoce wydajne heterostruktury emitujące. AlGalnP/GaP i InGaN (aktywny obszar heterostruktury zawiera pojedynczą lub wiele studni kwantowych);
emitujące kryształy mają zwiększoną powierzchnię S o ponad 1 mm2 (zamiast 0,05 mm2 w standardowych diodach LED o średnicy 5 mm), zwiększenie powierzchni kryształów ma na celu zwiększenie prądu pracy, czyli zwiększenie strumienia świetlnego i zmniejszenie opór cieplny kryształu;
aby zwiększyć strumień świetlny w wielu projektach, stosuje się kilka kryształów, połączonych zarówno szeregowo, jak i równolegle;
mocne miedziane lub aluminiowe podstawy (grzejniki) służą jako uchwyt kryształowy w celu poprawy rozpraszania ciepła;
zastosowano odpowiednie reflektory do zbierania i przekształcania bocznego promieniowania kryształów;
Aby zapewnić wydajną emisję promieniowania i tworzenie określonego wzoru promieniowania, konstrukcje LED zawierają soczewkę polimerową dopasowaną rozmiarem do bocznego odbłyśnika promieniowania, a także w niektórych projektach optykę wtórną.

Obecnie szeroko stosowane są diody LED typu Luxeon firmy Lumileds Lighting. na ryc. 4.6 pokazuje strukturę potężnej diody LED Luxeon.

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.6. Struktura mocnej diody LED Luxeon

Podobny projekt ma wiele potężnych niedrogich diod LED chińskich producentów. Konstrukcja Luxeon LED zapewnia efektywne odprowadzanie ciepła z matrycy. Znaczna ilość energii dostarczanej do diody LED jest nadal wykorzystywana do ogrzewania kryształu. Wydajność świetlna białej diody Luxeon LED przy nominalnym prądzie przewodzenia 0,3 A wynosi 30-40 lm/W. Oznacza to, że jest to więcej niż wydajność świetlna klasycznych i halogenowych lamp żarowych.

Diody Luxeon są podzielone według mocy elektrycznej na następujące serie:

Luxeon - 1 W (jednoukładowy o stałym prądzie roboczym 350 mA);
Luxeon III - 3 W (jednoukładowy o stałym prądzie roboczym 0,7-1 A);
Luxeon V - 5 W (czterochipowy o stałym prądzie roboczym 700 mA).

Diody Luxeon są podzielone według projektu:

Emiter - pojedyncza dioda LED (element bazowy);
Gwiazda - Emiter na podstawie radiatora.

na ryc. 4.7 przedstawia wygląd białej diody LED Luxeon Star (kryształ i odbłyśnik pokryte są warstwą żółtego luminoforu). A na ryc. Rysunek 4.8 przedstawia emisję boczną Luxeon w oparciu o gwiazdę. Dzięki specjalnej soczewce stożkowej (soczewka odwrócona) ma kołową charakterystykę promieniowania.

Star/C - Emiter na kwadratowym radiatorze ze złączem

Star/O - Emiter ze zintegrowaną optyką wtórną

na ryc. 4.9 pokazano od lewej do prawej: Luxeon Star/O (ze zintegrowaną optyką wtórną), Luxeon Star i Luxeon Emitter.

Ring 6, Ring 12 - moduł składający się z 6 i 12 diod Star/O zamontowanych na podstawie pierścienia (Rys. 4.10).

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.7. Wygląd białej diody LED Luxeon Star

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.8. Wygląd Luxeon Side Emitting w oparciu o Star

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.9. Wygląd białej diody LED Luxeon Star

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.10. Wygląd modułów Ring 6, Ring 12

Oprócz Lumileds Lighting, wysokowydajne (1W) diody LED są produkowane przez innych znanych producentów, na przykład OSRAM Optosemiconductors produkuje serię Golden DRAGON ™. w tabeli. 4.1 są podane Specyfikacje dla białych diod LED OSRAM, NICHIA, Edixeon 1W.

Tabela 4.1. Dane techniczne diod LED światła białego OSRAM, NICHIA, Edixeon

Zasady budowy diod LED dużej mocy

Kolejnym etapem w rozwoju diod Luxeon były diody serii Luxeon K2. Warianty ich wykonania pokazano na ryc. 4.11 i ryc. 4.12. Poniższy rysunek (Rys. 4.13) przedstawia wewnętrzną strukturę diody LED Luxeon K2.

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.11. Wygląd diod LED serii Luxeon K2 w oparciu o STAR

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.12. Wygląd diod LED serii Luxeon K2 (Emitting)

Zasady budowy diod LED dużej mocy
Ryż. 4.13. Struktura wewnętrzna LED Luxeon K2

Strumień świetlny diod LED serii Luxeon K2, na przykład dla LXK2-PW14-V00, wynosi 120 lm przy stałym prądzie roboczym 1 A.

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

Zobacz inne artykuły Sekcja Diody LED.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Elastyczny 32-bitowy mikrokontroler ARM 24.07.2021

W przeciwieństwie do konwencjonalnych chipów półprzewodnikowych, elastyczne urządzenia elektroniczne są oparte na podłożach papierowych, plastikowych lub foliowych i wykorzystują aktywne cienkowarstwowe materiały półprzewodnikowe, w tym związki organiczne, tlenki metali i amorficzny krzem.

Po sześciu latach rozwoju firma ARM wprowadziła pierwszy w pełni 32-bitowy elastyczny mikrokontroler PlasticARM, który składa się z 56 340 cienkowarstwowych tranzystorów NMOS (Negative Channel Metal-Oxide-Semiconductor) i rezystorów na plastikowym podłożu dostarczonym przez brytyjską firmę produkcyjną PragmatIC Semiconductor z Cambridge.

Chipset jest zaimplementowany przy użyciu procesu PragmatIC 0,8 mikrona i standardowego oprzyrządowania. Składa się z czterech warstw metalu na 200 mm płycie poliimidowej. Dwie dolne warstwy zawierają standardowe ogniwa, a dwie górne służą do ich połączenia. Takie podejście umożliwiło sprowadzenie całkowitej gęstości zaworu do około 300 na mm2.

Przy 59,2 milimetrów kwadratowych powierzchni PlasticARM jest 12-krotnie większy od poprzedniego wspólnego opracowania ARM i PragmatIC – dedykowanego rdzenia FlexIC do zadań związanych z uczeniem maszynowym – i stanowi znaczący krok naprzód w niedrogiej, elastycznej elektronice z tworzywa sztucznego do codziennych obiektów podłączonych do Internetu Rzeczy .

Jak podano w artykule opublikowanym wczoraj przez czasopismo Nature, elastyczny mikrokontroler zawiera 32-bitowy procesor, NVIC (Nested Vector Interrupt Controller) do obsługi przerwań z urządzeń zewnętrznych, urządzeń peryferyjnych, pamięci i interfejsu, magistralę połączeń AHB-lite i 456 bajtów ROM. Oprogramowanie układowe zawiera trzy programy testowe wykorzystujące zestaw instrukcji ARMv6-M i standardowy zestaw narzędzi ARM.

Cały system-on-a-chip (SoC) działa z częstotliwością 29 kHz z zasilacza 21 V i pobiera 45 mW, z czego procesor stanowi 33%, pamięć 22%, a urządzenia peryferyjne pozostałe XNUMX%.

Głównym problemem związanym z plastikiem było zużycie energii i rozpraszanie ciepła. Inżynierowie ARM przewidują, że biblioteki komórek ARM o niskim poborze mocy będą w stanie obsługiwać plastikowe chipy o złożoności około 100 000 bramek (umożliwi to użycie większej liczby urządzeń peryferyjnych z rdzeniem kontrolera). Co najmniej milion bramek logicznych prawdopodobnie będzie wymagało technologii komplementarnych półprzewodników z tlenku metalu (CMOS).

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Rejestrator XORO HSD-R545 - DVD ciężkiej artylerii

▪ Smak wody

▪ Ultracienki odtwarzacz CD

▪ Terminale biometryczne-czytniki Safran Sigma

▪ Inteligentna pokrywa toalety od Xiaomi

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Domofony. Wybór artykułów

▪ artykuł Królowa dowodów. Popularne wyrażenie

▪ Jak zaczął się futbol amerykański? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Operator maszyny o szerokim profilu, tokarz, frezarka, szlifierka, polerka, frez do kół zębatych, ostrzałka. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Prosty przedrostek kolorowo-muzyczny na tyrystorach. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Wygląd słodyczy. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn