Андрей Кашкаров: Современные осветительные приборы: выбор, подключение, безопасность

Интересно, что на долговечность эксплуатации и в общем смысле надежность светодиодной осветительной лампы определяющим образом влияет качество технологии монтажа и сборки. В третьей главе мы поговорим об этом подробно, а сейчас тезисно затрону проблему.

Лидирующие производители светодиодных ламп кристаллов решают эту проблему по-разному. К примеру, компании Lumileds Lighting и Nichia используют медное теплоотводящее основание.

Nichia «приклеивает» кристалл к подложке, а технологи фирмы Limileds Lighting используют эвтектическую установку.

Каждый из методов обладает как положительными, так и отрицательными особенностями. Пайка кристалла на подложку позволяет снизить тепловое сопротивление между кристаллом и корпусом (это, конечно, плюс), но при этом возникает диодный контакт между теплоотводящим основанием и кристаллом, что требует обязательной электрической изоляции СЛ при одиночном или групповом монтаже на печатную плату. Этот «минус» не только снижает технологичность и делает более дорогим производство готовых изделий, но в итоге увеличивает тепловое сопротивление между корпусом и теплоотводом (радиатором).

Кремниевая подложка и медное теплоотводящее основание по определению имеют значительно отличающиеся коэффициенты объемного расширения при нагревании, что при термоциклировании приводит к нарушению эвтектики, к повреждению кристалла и, как следствие, к преждевременному старению источника света.

В этом ключе можно всесторонне рассматривать с разных сторон технологии изготовления СЛ, параметры их надежности и эффективности и совершенствовать процедуру изготовления.

Внимание, важно!

Метод приклеивания кристалла к медному теплоотводящему основанию позволяет уменьшить нагрузки на кристалл и одновременно обеспечивает лучшую (по сравнению с предыдущим методом) его электрическую изоляцию. При этом снижаются долговечность и надежность СЛ, что, с другой стороны, делает продукцию фирмы Nichia (особенности технологии которой рассмотрены последней) более дешевой и коммерчески доступной потребителям при прочих равных условиях.

При работе СЛ рабочая температура радиатора охлаждения (теплоотвода) может достигать 80 °C. Также не рекомендуется смотреть на горящий светодиод – можно повредить глаза.

В большинстве популярных сегодня источников освещения на светодиодах используется многокристальный светодиод. В результате снижена себестоимость за счет уменьшения количества компонентов. Основное назначение – создание высокоэффективных источников света для всех видов освещения (общего, промышленного, уличного и т. д.) в случаях, когда требуется обеспечить большой световой поток при небольших габаритах. Основной цвет свечения изделий – белый. В светодиодах используются кристаллы EZ1000 новой серии EZBright. Размер кристаллов 1000x1000 мкм. Сборка светодиода осуществляется в корпусе с улучшенными тепловыми свойствами. Это если говорить о семействе ХР-С.

Основным назначением приборов семейства ХР-С являются компактные высокоэффективные источники света для общего, аварийного, промышленного и уличного освещения. Цвет свечения – белый, диапазон цветовых температур от 2600 °К до 10 000 °К. По оттенкам белого цвета светодиоды делятся на три группы: теплый (2600…3700 °К), естественный (3700…5000 °К) и холодный (5000…10 000 °К) белый цвет.

При сборке светодиода кристалл монтируется на кремниевую плату, что улучшает тепловые характеристики изделия. Приборы отличаются от серии МС-Е меньшими габаритными размерами, симметричным корпусом и большим значением угла распределения света.

Светодиоды семейства ХР-Е предназначены для компактных высокоэффективных источников света для всех видов освещения. Характеристики цветовых температур аналогичны семейству ХР-С.

В светодиодах данной серии используются кристаллы EZ1000 серии EZ Bright.

Основное применение полупроводниковых приборов серии XR-C7090 – электронные устройства небольшой стоимости. Выпускаются светодиоды оранжевого, зеленого, голубого и синего цветов. В них используются кристаллы EZ700 новой серии EZ Bright, сборка осуществляется по технологии, аналогичной семейству XR-E. Эффективность этого кристалла при номинальном токе примерно соответствует приборам семейства XR7090 с кристаллом предыдущего поколения ХВ900. Благодаря меньшей площади кристалла его себестоимость в массовом производстве ниже, соответственно, ниже и стоимость изделий.