ЖУРНАЛ СТА 2/2011

новых сериях люминофор наносился непосредственно на кристалл, что поз волило практически полностью устра нить указанные недостатки. В результате компании Cree удалось получить изделие, среднее значение световой отдачи которого превышает 90 лм/Вт при токе 350 мА в диапазоне цветовых температур 5500…6500 К, а средняя потребляемая мощность в этом режиме составляет 1,07 Вт [2, 11]. Отдельные приборы обеспечивают све товой поток до 120 лм при 350 мА. В следующих сериях светодиодов XP E и XP C, запущенных в массовое производство во второй половине 2008 года, был существенно изменён кор пус. Применение нового материала с большей теплопроводностью позволи ло сделать корпус светодиода размером 3,45 × 3,45 мм, то есть уменьшить прак тически в 5 раз его площадь. При этом тепловое сопротивление практически не изменилось: для светодиода XP E оно составляет 9°С/Вт. Кроме того, но вая конструкция силиконовой линзы, применяемая в светодиодах серии XP, позволяет уменьшить потери при вы воде излучения из корпуса, что повы шает средний световой поток светоди одов этой серии. Как следствие, растёт эффективность светодиодов: среднее значение светового потока светодио дов XP E в холодном белом диапазоне (5000…10 000 K) составляет 114 лм, а светодиодов XP C – 100 лм; при этом значение световой отдачи примерно равно 100 лм/Вт. Через год компания Cree расширила данную серию, выпустив мощные све тодиоды XP G. Величина светового по тока в холодном белом диапазоне у све тодиодов серии XP G достигла более 139 лм при токе 350 мА, при этом све товая отдача превысила 132 лм/Вт [9]. В конце 2010 года появилась ещё од на серия светодиодов Cree – XM L. Эти светодиоды пока производятся только в холодном белом диапазоне, величина светового потока достигает 280 лм при токе 700 мА. Достигнутые компанией Cree пока затели эффективности впервые позво лили говорить о конкуренции светоди одов с большинством традиционных ламп. Можно утверждать, что по свето вой отдаче белые светодиоды Cree уже сравнялись с традиционными источ никами света (разрядными лампами), а последние модели даже превзошли их. Заслуживает уважения постоянная нацеленность исследователей и разра ботчиков компании Cree на улучшение оптических и электрических характе ристик своей продукции. Знаменатель ным событием на этом пути стал уже упоминавшийся факт достижения в феврале 2010 года световой отдачи 208 лм/Вт для мощного светодиода бе лого цвета свечения: пока только в ла бораторных условиях, но была превы шена «знаковая» величина 200 лм/Вт, к которой много лет стремились раз работчики разных фирм. Значение 208 лм/Вт было получено для светоди ода с цветовой температурой 4579 К, что соответствует области естественно го белого цвета, при токе 350 мА и ком натной температуре. С ВЕТОДИОДНЫЕ МОДУЛИ S HARP Компания Sharp при разработке сво их светодиодных модулей делает осо бую ставку на высокий индекс цвето передачи [9]. У данных изделий значе ния индекса цветопередачи превыша ют 90, а в новых разработках достигают 95. Высокие значения индекса цвето передачи подразумевают лучшую пере дачу цвета окружающих объектов при их освещении. Кроме того, если пло щадь светящейся поверхности превы шает 1 см 2 , как, например, у модулей Zenigata, то снижается яркость источ ника света, что уменьшает эффект ос лепления человека при прямом воздей ствии излучения источника на глаз. Серии светодиодных модулей Zenigata мощностью 3,6 и 6,7 Вт представлены семью моделями каждая. Разные моде ли имеют диапазоны цветовых темпе ратур 2700…2800 K, около 3000 K, око ло 4000 K, около 5000 K и около 6500 K, то есть перекрывают всю область бело го цвета от тёплого до холодного оттен ков [9]. Эти светодиодные модули, осо бенно модули естественного и тёплого белого цветов, обладают увеличенным индексом цветопередачи и особенно хорошо подходят для освещения жи лых помещений. Новым продолжением многокрис тальной идеологии в производстве LED модулей стала серия MiniZeni [9]. При разработке конструкции модулей этой серии ставилась задача получить продукцию с характеристиками, ана логичными модулям серий Zenigata, но с некоторым уменьшением габаритов светодиодного кластера для обеспече ния возможности использования таких модулей в светильниках с ограничен ной площадью для монтажа источника света. Модули MiniZeni тоже разделя ются на две серии изделий с мощ ностью 3,6 и 6,7 Вт, их световой поток составляет 200 лм и 400 лм соответ ственно [9]. Конструктивно модуль Zenigata представляет собой керамический квадрат со стороной 18 мм. Наличие отлаженного технологического про цесса и опыт производства керамиче ских подложек с высокой теплопровод ностью позволили компании Sharp ис пользовать их в качестве основания для монтажа кристаллов. При изготовле нии подложек специалисты компании Sharp применили ряд присадок, позво ляющих оптимизировать тепловые и механические характеристики подлож ки, кристалла и теплопроводящего клея, с помощью которого производит ся монтаж кристаллов [9]. На практике такая оптимизация означает возмож ность установки модулей Sharp в све тильниках, эксплуатируемых в экстре мальных климатических условиях. Тер моциклирование для таких светильни ков означает значительные механичес кие нагрузки на светоизлучающие ком поненты, и в случае установки много кристальной структуры на алюминие вую подложку разница в механических деформациях кристалла и основания могла бы приводить к повреждениям изделия вплоть до отрыва кристалла от основания. Специалисты компании Sharp заранее предусмотрели это и по старались ликвидировать такую опас ность, используя керамическую струк туру и тем самым расширяя область применения своих светодиодных моду лей [9]. Также стоит отметить максимальное упрощение монтажа светодиодных мо дулей. Модуль Zenigata имеет специ альные отверстия по углам для крепле ния винтами M2,5, модуль MiniZeni монтируется при помощи теплопрово дящего клея. Оба изделия имеют кон тактные площадки, к которым надо припаивать провода для осуществле ния электрической коммутации моду лей в конечном изделии [9, 10]. П РИМЕНЕНИЯ СВЕТОДИОДОВ ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ Как уже отмечалось, несмотря на все успехи технологии светодиодов, их применение для освещения пока ещё не носит массового характера. К нача лу 2007 года картина внедрения свето диодных светильников в системах ос вещения за рубежом была следующая: 12 СТА 2/2011 ОБ ЗОР / Т Е Х НОЛОГ ИИ www.cta.ru © СТА-ПРЕСС