г. Барнаул, ул. Силикатная, 7б
Тел.: +7(3852) 607-167, +7(3852) 226-176
+7-913-233-5959
e-mail.: est22@est22.ru

Вы здесь

Новые светодиоды семейства XLamp от компании CREE, изготовленные по технологии SC3 – это увеличенная на 20% светоотдача для изделий XP-G2, MTG-2, повышенная эффективность за счет применения токопроводящего слоя кристалла для цветных светодиодов XB-D Color, большой диапазон светового потока от одного источника света для светодиодных матриц серии CXA.

Эту статью можно начать со слов старшего директора по маркетингу компании CREE Майка Уотсона: «Инновации в производительность и оптимизацию светодиодов для различных приложений имеют решающее значение для разработки осветительных светодиодных устройств».

В апреле 2012 года компания CREE начала выпуск светодиодов по новой технологии карбида кремния - SC3. Специалисты CREE затратили много усилий для разработки данной технологии, которая позволяет производить более эффективные по сравнению с предыдущими моделями светодиоды. Эти изделия при равной потребляемой мощности имеют более высокую светоотдачу и световой поток и, при этом, более низкую стоимость по сравнению со своими предшественниками. Еще одной отличительной особенностью новой продукции является биннинг при температуре кристалла Tj=85°C, что позволяет не учитывать дополнительные неизбежные потери светового потока, возникающие в реальном режиме работы светодиода (по сравнению с продукцией, бинованной при Tj=25°C). Большая светоотдача новых светодиодов позволяет уменьшить их количество, необходимое для достижения требуемого светового потока, в результате чего можно существенно снизить стоимость осветительных приборов и трудозатраты при производстве.

Технологическая платформа SC3 является дальнейшим развитием опыта, накопленного производителями светодиодов за годы работы с карбидом кремния. Воплощенные в новых светодиодах новейшие достижения в области архитектуры кристалла, усовершенствованная конструкция корпуса и новый состав люминофора позволили создать наиболее эффективные в отрасли светодиоды.

XLamp XP-G2, MTG-2

Новые светодиоды XP-G2 и MTG-2, как и их предшественники XP-G и MT-G, найдут применение в наружном и внутреннем освещении, а также при модернизации уже существующих решений. XP-G2 и MTG-2 имеют одинаковые с XP-G и MT-G размеры, отличаются сочетанием высокой светоотдачи, надежности и эффективности. Следует отметить, что вторичная оптика новых светодиодов совместима с их предшественниками. «У нас много проектов, связанных с использованием светодиодов XLamp XP-G,» - отметил Уильям Вайс, партнер и директор по технологиям компании MSi Solid State Lighting, - «Новый XP-G2 позволяет в полной мере воспользоваться преимуществами новейшей технологии CREE без каких-либо значительных изменений в разработке, это экономит время выхода на рынок». Значение световой отдачи новых светодиодов примерно на 20% выше, чем у аналогичных светодиодов первого поколения (рис. 1). При этом себестоимость новинок существенно ниже.

Cравнениe светодиодов XP-G и XP-G2

 

Рис. 1. Cравнениe светодиодов XP-G и XP-G2

Используя в светильнике светодиоды новых серий, можно уменьшить потребляемую мощность при уменьшении количества используемых светодиодов с сохранением общего светового потока. Если количество светодиодов оставить прежним, то можно существенно увеличить световой поток светильника. XP-G2 с холодным свечением (6000K) имеют светоотдачу 151 лм/Вт при токе 350 мA и температуре 85°C, или 165 лм/Вт при том же токе, но при температуре 25°C. Для теплого белого цвета (3000K) аналогичные показатели при равных условиях измерений составляют 133 лм/Вт и 145 лм/Вт.

Некоторые технические характеристики XP-G2: 

  • максимальный световой поток при рассеиваемой мощности 4,7Вт и температуре 85°C- 488лм;
  • макс. прямой ток 1,5А;
  • макс. допустимая рассеиваемая мощность 4,9Вт;
  • прямое напряжение при токе 0,35А- 2,8В (типовое);
  • тепловое сопротивление "p-n-переход - место пайки" 4°C/Вт (типовое);
  • ширина диаграммы направленности 115°;
  • габаритные размеры 3,45х3,45х2,35мм;
  • сортировка по группам (бинам)- в соответствии со стандартом ANSI при температуре 85°C.

Светодиоды XLamp MT-G2 (табл. 1) могут стать идеальной заменой галогенным лампам, имеющим, как известно, более низкий КПД. Параметры светодиодов оптимизированы для приложений, в которых важна однородность цвета свечения. При потребляемой мощности 25 Вт и температуре 85°C световой поток светодиодов с холодным белым свечением достигает 2586 лм, а с теплым 2100 лм.

Таблица 1. Cравнение светодиодов MTG-2 и MTG 

Параметр/Наименование MT-G > MT-G2
Световой поток, лм (3000K), 85°C, 6 Вт 550 670...700
Светоотдача, лм/Вт, 85°C, 6 Вт 90 110...120
Световой поток, лм (3000K), 85°C, 15 Вт 1100 1300...1400
Светоотдача, лм/Вт, 85°C, 15 Вт 73 87...94
Vf(DC), В 6, 36 6, 9, 36, 225
Цветовая температура, К 2700, 3000, 3500, 4000, 5000
CRI 80/90
Биннинг EasyWhite 4 & 2-step
Размеры, мм 8,9 x 8,9

Некоторые технические характеристики MT-G2:

  • прямое напряжение (типовое): 6, 9, 36 и 225В;
  • максимальная допустимая рассеиваемая мощность 25Вт;
  • максимальный световой поток (при рассеиваемой мощности 25Вт и температуре 85°C)- 2586лм;
  • тепловое сопротивление "p-n переход- место пайки" 1,5°C/Вт (типовое);
  • ширина диаграммы направленности 115°;
  • размеры основания 8,9х8,9 мм;
  • сортировка по группам (бинам): система EasyWhite, 2- и 4-ступенчатые эллипсы Мак-Адама (температура 85°C).

Примеры применения светодиодов MTG-2:

  • Направленное освещение внутренних помещений;
  • Освещение складских и производственных помещений;
  • Архитектурно-художественное и рекламное освещение;
  • Освещение парковок, тоннелей, автодорог;
  • Портативное освещение, в т.ч. применение светодиодов в различных фонарях, велосипедных фарах и т.д.

XB-D Color

Высокоэффективные цветные светодиоды XLamp XB-D Сolor являются изделиями нового поколения, разработанными для решения широкого спектра задач, таких как архитектурное освещение, автомобильные лампы и подсветка дисплеев.

Повышенная эффективность светодиодов XB-D Color была достигнута благодаря изменению технологии производства. Светодиоды изготавливаются по технологии Direct Attached. Ее суть состоит в том, что теперь внутри светодиода не используются токоподводящие проволочки от внешних контактов к кристаллу. Ток подводится через токопроводящий слой на нижней стороне кристалла. За счет специальной огранки кристалла увеличена эффективная площадь излучения. Благодаря этому, разработчикам компании CREE удалось существенно снизить стоимость одного люмена, а также заметно повысить энергоэффективность светодиодов.

Сочетание производительности и небольшого размера светодиодов XB-D Color (2,45x2,45 мм) позволяет хорошо смешивать цвета и, при небольшом количестве светодиодов, уменьшить конечную стоимость системы. На текущий момент доступен полный спектр цветов, включая белый цвет в диапазоне цветовых температур 2700...7000К. XB-D Color - одни из самых ярких и маленьких разноцветных светодиодов своего класса.

Особенности светодиодов XB-D Color:

  • цвета: синий, глубокий синий, красно-оранжевый, красный, зеленый.
  • цветовая температура - в соответствии со стандартом ANSI;
  • срок хранения при температуре ниже 30°C и относительной влажности менее 85% неограничен;
  • теплоотвод изолирован.

Максимальный ток для цветных светодиодов серии XB-D составляет 1000 мА, Световые потоки при этом значении тока и температуре кристалла 25°C имеют значение: синий 80 лм, зеленый 170 лм, красный 190 лм, красно-оранжевый 240 лм. Выходной поток для глубокого синего светодиода составит 1350 мВт. На рисунке 2 представлены две таблицы расчета сравнения светодиодов XB-D Color и XT-E Color по электрическим и световым параметрам при помощи РСТ-калькулятора. Для сравнения были взяты светодиоды глубокого синего и зеленого цвета.

Сравнение светодиодов XB-D Color и XT-E Color

Рис. 2. Сравнение светодиодов XB-D Color и XT-E Color

Из приведенных рисунков видно, что XB-D Color превосходят XT-E Color по светоотдаче и световому потоку , и по стоимости новая серия светодиодов существенно ниже. Светодиоды XB-D Color меньше по размеру, чем XT-E Color: 2,45x2,45 мм и 3,5x3,5 мм соответственно. Используя XB-D Color, можно разрабатывать более компактные источники света, что позволяет лучше смешивать цвета. Равные по световым характеристикам, но при этом более экономичные источники света можно получить, использовав меньшее количество светодиодов XB-D Color по сравнению с XT-E Color.

Расширение линейки многокристальных матриц CXA1507, CXA1512, CXA2520, CXA2530

Линейка многокристальных матриц CXA1507, CXA1512, CXA2520, CXA2530 предназначена для светильников направленного и ненаправленного света. Спектр выпускаемых светильников для внутреннего освещения характеризуется большим диапазоном мощностей и, соответственно, светового потока. Серия светодиодных матриц, выпускаемая компанией CREE, перекрывает по световому потоку значительную часть этого диапазона (табл. 2), при этом в светильнике используется только один источник света.

Таблица 2. Световой поток многокристальных матриц CREE 

Наименование CXA1507 CXA1512 CXA2011* CXA2520 CXA2530
Световой поток, лм 550...1000 800...1600 1040...3000 1500...3600 2000...5000
*Изделие предыдущего поколения, продолжает выпускаться компанией CREE./td>

 

Матрицы обладают следующими отличительными особенностями:

  • изготавливаются на керамическом основании;
  • параметры измеряются при температуре кристалла не 25°С (Tj), как обычно для светодиодов, а при температуре 85°С, что наиболее точно отражает характеристики, которые будут получены в реальном изделии;
  • по достигнутой эффективности 115лм/Вт при 85°С многокристальная сборка не уступает аналогичным, а по другим параметрам превосходит изделия иных производителей и при этом имеет невысокую стоимость;
  • обладают простотой монтажа: матрица + PCB + держатель;
  • отличаются возможностью крепления на теплопроводящий клей.

Для разработки осветительных устройств на основе светодиодных матриц CXA1507, CXA1512, CXA2520, CXA2530 можно применять модули питания согласно таблице соответствия (таблица 3). Данные были взяты из каталога сайта компании КОМПЭЛ и подобраны с использованием параметрического поиска. Там же можно подобрать драйверы от других производителей. Светодиодная матрица CXA1507 имеет рабочий ток примерно 200...250 мА, стандартных модульных блоков питания с таким выходным током нет, поэтому, если в осветительном устройстве планируется использовать несколько матриц CXA1507, их нужно подключать параллельно. Например, для двух параллельно соединенных CXA1507 потребуется PLN-20-48 (Mean Well).

Таблица 3. Совместное применение светодиодных матриц CREE и модулей питания Mean Well
и EagleRise
 

Наименование/Модули питания Mean Well EagleRise
CXA1512 PCD-16-350B, PLD-16-350B, APC-12-350, APC-16-350, LPC-20-350
CXA2520 ELP030C0500LS
CXA2530 PLP-45-48 (открытый),
PLN-45-48
ELP040C1000LS

 

Одним из наиболее важных параметров источника питания является коэффициент коррекции мощности (ККМ). Источники тока с ККМ, как правило, имеют более высокую стоимость, чем без ККМ. Характерная черта таких источников - очень низкий коэффициент пульсаций тока, что позволяет использовать их для светильников, к которым предъявляются жесткие требования по этому параметру.

При выборе источника питания для светодиодных матриц помимо электрических параметров необходимо учитывать и условия эксплуатации. Например, рабочая температура, диапазон которой для источника питания ELP030C0500LS равен 5...50°C, оптимальным образом подходит для внутреннего использования.

Выбор готовых модульных источников питания для светодиодного светильника достаточно широк, но для того, чтобы готовое изделие выдержало сертификационные испытания, диапазон выбора придется резко сузить. Нужно всегда помнить о таких важных параметрах, как пульсация выходного тока и коэффициент пульсаций светового потока светильника. Чтобы определить другие требования к источнику питания, нужно обратиться к действующим нормативным документам. Поскольку светильники могут эксплуатироваться в различных температурных диапазонах и иметь различный класс защиты от внешних воздействующих факторов, то вариант исполнения выбираемого источника питания должен определяться условиями эксплуатации светильника.

Светодиодные матрицы CXA найдут широкое применение в различных приложениях для наружного и внутреннего освещения (рис. 3) с направленным и ненаправленным светом, например, в светильниках типа «даунлайт», в светильниках для ЖКХ, в промышленных светильниках и т.п.

Применение светодиодных матриц серии CXA

Рис. 3. Применение светодиодных матриц серии CXA

В качестве одного из примеров применения матриц семейства CXA можно рассмотреть светильник типа «даунлайт» (рис. 4).

Шестидюймовый светодиодный светильник Downlight Reference Design с использованием Cree® XLamp® CXA2011

Рис. 4. Шестидюймовый светодиодный светильник Downlight Reference Design с использованием Cree® XLamp® CXA2011

Светильники типа «даунлайт» обладают высокой светоотдачей, встраиваются во внешние и внутренние системы, такие, как софиты и потолки, где требуется не рассеянный, а направленный на определенный объект свет. Отличаются простотой изготовления и надежностью. Диапазон светового потока 500...2000 лм.

Заключение

Требование повсеместного сокращения энергопотребления заставляет более широко использовать экономичные источники света, при этом серьезная конкуренция между производителями осветительных устройств заставляет искать менее дорогие, но, при этом, эффективные источники света. Рассмотренные в этой статье светодиоды компании CREE соответствуют всем современным требованиям. Новые светодиоды компании CREE найдут свое применение в различных светотехнических приложениях. Модернизация уже существующих устройств путем замены старых светодиодов светодиодами нового поколения приведет к заметному приросту эффективности осветительных устройств при уменьшении себестоимости.

© Энергосберегающие технологии


Наши партнёры:

Аргос TRION LEDIL Cree Mean Well