Истинные параметры мощных светодиодов Philips Lumileds Luxeon Rebel

В настоящее время на отечественном рынке представлены практически все мировые производители мощных светодиодов. Ежедневно десятки компаний начинают новые интересные и перспективные проекты. Это значит, что сотни специалистов-разработчиков постоянно нуждаются в объективной информации о светодиодах, с которыми они работают. И каждый производитель старается снабдить ею разработчиков в достаточном для работы объёме. Однако зачастую, при аттестации изделий разработчик получает хоть и удовлетворительный, но плохо аппроксимированный с расчётными данными результат. Нетрудно предположить, по какой причине это происходит. Едва ли для кого-нибудь будет секретом, что на заявленные в техническом описании параметры в немалой степени влияют и маркетинговые службы производителя. Законы конкуренции иногда диктуют свои правила, и они не всегда корректны. Разобраться в техническом описании порой не менее сложно, чем в мудрёном юридическом документе. Но беда в том, что и в спецификации бывают указаны неистинные параметры изделия, что не раз уже доказали нашумевшие исследования.

Наша компания занимается разработками в течение длительного времени, и мы хорошо знаем насколько важно для разработчика получить истинную информацию о компонентах, участвующих в проекте. Особенно о таком ключевом компоненте,  каким является светодиод. Исхлдя из этого, мы решили досконально исследовать не слишком пока популярный на российском рынке продукт Philips Lumileds Rebel. На наш взгляд, этот светодиод совершенно незаслуженно обошли вниманием российские разработчики, так как он обладает рядом существенных преимуществ даже перед более известными моделями светодиодов.

Для проведения испытаний мы воспользовались лабораторной базой Научно-технического Центра  Микроэлектроники и Субмикронных Структур ФТИ РАН. Отдельно нам хотелось бы поблагодарить учёного секретаря НТЦ к.т.н. Александра Львовича Закгейма, любезно оказавшего нам помощь при проведении измерений. В измерениях принимали участие несколько образцов светодиодов Rebel серии illumination с двумя типами цветности.  В это статье мы опубликуем часть результатов, которые описывают зависимость основных параметров светодиодов от плотности рабочего тока, а также изменение спектра в зависимости от температуры кристалла.

Рис.1. Внешний вид всетодиода Philips Lumileds Luxeon Rebel

Прежде чем перейти к полученным параметрам нам бы хотелось вкратце описать продукт, внешний вид которого можно увидеть на рисунке 1. Светодиоды серии Rebel – это мощные светодиоды четвёртого поколения. В них используется кристалл собственного производства компании Philips Lumileds площадью 1мм² . Отметим, что это обстоятельство существенно упрощает объективное понимание параметров продукта, так как в последнее время у некоторых производителей появилась тенденция увеличивать кристалл почти вдвое или использовать мультикристальную технологию. Кристалл смонтирован на керамическую подложку, через токопроводящий слой, что позволило избежать использования в конструкции проводных соединений и тем самым увеличить надёжность. Термическое сопротивление такой конструкции колеблется в пределах от 9,2°К/Вт до 10,3°К/Вт, что совпадает с заявленным значением. На борту каждого светодиода есть TVS-диод, обеспечивающий защиту кристалла от статического напряжения. Отдельно подчеркнём точный способ нанесения люминофора, пятно рассеяния даже при использовании вторичной оптики со сверхмалыми углами остаётся абсолютно равномерным по цветовой температуре. КСС светодиода формирует силиконовая линза с полным углом пространственного распределения силы света 120°. 

Ниже приведены данные для светодиодов соответствующих бину с самым высоким значением падения напряжения. Пользуясь этими данными, разработчик никогда не попадёт в неприятную ситуацию, а результат будет предсказуем в независимости от поставок. Для простоты восприятия мы приводим усреднённые результаты измерений в табличном виде (см. табл. 1 и 2), а проиллюстрированы будут только основные параметры.