go-to-topgo-to-top

Главная Статьи Светодиоды мощные
Светодиоды мощные PDF  

1247001852Зачастую можно столкнуться с ситуацией, когда возникает неправильное понимание работы и условий соблюдения надёжности мощных светодиодов. Это происходит из-за того, что считается, будто несколько 5-миллиметровых светодиодов окажутся эффективнее, нежели один или несколько мощных светодиодов. При этом упор делается на повышенную надежность современных мощных светодиодов. Эта позиция имеет логичную аргументацию. Считается, что если из нескольких 5-миллиметровых светодиодов перегорит один, то источник не прекратит работать, в то время как выход из строя одного мощного светодиода положит конец работе всей системы.

Однако исследования надежности светодиодов, проведённые независимыми исследовательскими компаниями, опровергают такое мнение. Результаты этих анализов показывают, что современные мощные светодиоды оказываются более надежными.


Светодиоды имеют относительно небольшую историю, пройдя за время своего существования путь от средства индикации до использования в осветительных приборах. Стандартные 5-миллиметровые светодиоды изначально предназначались для индикации объектов, играя роль своеобразной указки. В настоящее время современные мощные светодиоды изготавливаются непосредственно, чтобы выступать в качестве источников света.
В основе этих светодиодов заложено принципиально иные кристаллы, и технические характеристики их корпусов также значительно отличаются от первоначальных значений. В данной статье мы опираемся на результаты исследований Американского научного центра Света из Политехнического института Ренеселаера (штат Нью Йорк). После недавней публикации этих исследований общественность всего мира смогла убедиться в том, что представленные ранее данные других независимых исследований относительно мощных светодиодов также оказались верны.

Условия исследования были следующими. Для различных светодиодов фиксировались наблюдения изменений во времени относительного приведенного к единице светового излучения. Для подпитки двух групп, первая из которых состояла из пяти 5-миллиметровых светодиодов красного, зеленого, голубого и белого цвета, а вторая – из пяти светодиодов поверхностного монтажа голубого и белого цвета, использовались драйвера постоянного тока, сила тока которых составляла 20, 30, 40, 50, и 60 мАмпер. Регулярно на протяжении 10000 часов регулировалось относительное излучение мощных светодиодов. При этом в течение всего исследования внешняя температура сохранялась на уровне 25°C, а влажность не превышала 30%.

Результаты исследования оказались весьма необычными для большинства исследователей, хотя подобная теоретическая модель уже поддерживалась некоторыми из них ранее. В итоге уровень деградации светового излучения оказался неодинаковым для светодиодов разных цветов, при этом деградация увеличивалась при возрастании подаваемой на светодиоды силы тока. Одинаковый уровень деградации был зафиксирован для белых 5-миллиметроых и для светодиодов типа СМД, которые достигли значения в 50% от первоначального уровня яркости за 6000 часов непрерывной работы. Что качается современных мощных светодиодов, то их уровень деградации яркости светового потока оказался крайне невысоким.

После завершения эксперимента оказалось, что после работы в течение 10000 часов деградация яркости современных мощных светодиодов оказалась на уровне, не превышающем 10%, в то время как традиционные модели потеряли в яркости более 70%.

Кроме того, в ходе исследования была замечена другая важная закономерность, проявившаяся для различных типов корпусов 5-миллиметровых светодиодов белого цвета, а также для мощных светодиодов. Дело в том, что все указанные светодиоды обладают значительной разницей в цвете, при этом даже светодиоды одного вида показали неодинаковые результаты. По прошествии определённого времени произошло дополнительное смещение цветовой палитры, которое проявилось в разном уровне деградации отдельных цветов.

Что касается случаев реальной практики использования мощных светодиодов, то при фиксации неполадки потребители, работающие со светодиодами, обычно могут установить уровень выходной мощности, при котором вся система прекращает свою работу. По этим данным можно построить физические модели для прогнозирования времени работы мощных светодиодов, не прибегая к дорогостоящим экспериментам. Однако в данном случае наиболее критическим местом является четкое определение времени деградации, поскольку большинство потребителей имеют собственное мнение о том, когда светодиодный прибор можно считать вышедшим из строя.

 

Один из способов определения времени деградации состоит в том, чтобы зафиксировать значение силы тока, отслеживая выходную мощность прибора. При этом прибор считается неработоспособным, если выходная мощность опустится до уровня 20-50% от исходного значения. Другой способ определения этого значения, доступный для обычных пользователей, основан на измерении падения выходной мощности прибора, которая компенсируется путем увеличения силы тока. Когда управляющая сила тока доходит до определенной отметки (около 50%), считается, что прибор вышел из строя. Отсюда можно сделать вывод, что специалисты по надежности мощных светодиодов не должны фокусироваться только на воздействии температуры и плотности тока, поскольку это может привести к неверным результатам исследования.