Diody mocy LED firmy Huey Jann Electronic Jeden z największych wynalazków Thomasa Edisona (w rzeczywistości było to tylko udoskonalenie i opatentowanie pomysłu sprzed 41 lat) odmienił Ŝycie ludzi na całym świecie. Ale dziś Ŝarówka elektryczna, bo o niej mowa, powoli odchodzi w zapomnienie. Współczesne uliczne reklamy świetlne, kiedyś powszechnie nazywane neonami równieŝ nie mają juŝ nic wspólnego z tym szlachetnym gazem. Ich miejsce zajmują małe, niepozorne diody świecące. Świat co kilka lat przechodzi kryzysy energetyczne. Nieodnawialne źródła energii dostępne dla człowieka wyczerpują się w coraz większym tempie. Wszyscy doskonalę zdajemy sobie z tego sprawę i dlatego w wielu laboratoriach od lat prowadzone są wytęŝone badania nad wydajnymi i energooszczędnymi źródłami światła. Małe diody LED, które jeszcze niedawno były uŝywane wyłącznie do celów sygnalizacyjnych, dziś coraz częściej pełnią funkcje oświetleniowe. Mimo, Ŝe elementy te nie osiągnęły jeszcze szczytu moŝliwości, ich udział w sprzęcie oświetleniowym systematycznie rośnie i jak się wydaje - nie wynika to wyłącznie ze zmieniających się uregulowań prawnych. Diody LED stosowane do celów oświetleniowych nie są oczywiście tymi samymi elementami, które słuŝą jako wskaźniki i sygnalizatory. Technologię ich wytwarzania opanowało stosunkowo niewielu producentów, wśród nich jest istniejąca od 1989 roku tajwańska firma Huey Jann Electronics Industry Co. LTD. Asortyment W zakresie diod świecących mocy oferta Huey Jann Electronics obejmuje: High Power LED (0,5...5 W), High Power LED (10...100 W), High Power Module (15, 30, 50 i 100 W) oraz diody High Power IR LED (diody podczerwone mocy LED). Wytwarzanie elementów o mocy powyŝej 10 W rozpoczęto po zwiększeniu powierzchni produkcyjnej w roku 2000. W tym czasie do produkcji weszły równieŝ diody High-Performance i High CRI. Stosowane do celów oświetleniowych diody białe firmy Huey Jann Electronics występują w wersjach o róŝnych temperaturach barwowych. Są to: chłodna biała (cool white) 8000 K, czysta biała (pure white) 6000 K, naturalna biała (nature white) 4000 K i ciepła biała (warm white) 3300 K. Wszystkie elementy podlegają bardzo dokładnej selekcji w końcowym etapie produkcyjnym. Uzyskanie duŝej jednorodności barwy w kaŝdej grupie pozwala zmniejszać aberrację chromatyczną w aplikacjach oświetleniowych o duŝych powierzchniach. Konstrukcja obudowy zapewnia odpowiednie odprowadzanie ciepła ze struktury. Ma to z kolei bardzo duŝe znaczenie dla zapewnienia długiej Ŝywotności elementu. Przykładowy wykres zaleŝności czasu Ŝycia 3-watowej diody Hi-Power od temperatury przedstawiono na rys.1. Dla uzyskania Ŝądanej charakterystyki kierunkowej promieniowania światła stosowane są soczewki szklane będące częścią składową obudowy. - 1
Rys. 1. Wykres Ŝywotności diody Hi-Power LED w zaleŝności od temperatury elementu Diody LED Hi-Power o mocy 0,5 W są produkowane w technologii GaInN/GaN. Huey Jann Electronics oferuje je w dwóch typach obudów: Emitter i Star (rys. 2). Rys. 2. Obudowy typu Emitter i Star diod Hi-Power LED Obie są przeznaczone do montaŝu powierzchniowego. Prąd pracy diod jest równy 150 ma, natomiast napięcie na końcówkach elementu zawiera się w przedziale od 3,6 do 3,7 V. Typowy kąt świecenia odpowiadający spadkowi jasności o 50% jest równy 120 o. Przykładową charakterystykę kierunkową przedstawiono na rys. 3. - 2
Rys. 3. Charakterystyka promieniowania diody o kącie 120 o Intensywność świecenia diod osiąga wartości od 18 do 32 lm, w zaleŝności od ich typu. Diody są produkowane w wersji białej (Pure, Nature i Warm White) oraz w wersjach kolorowych (czerwona, zielona, Ŝółta, niebieska i podczerwona). Następną serię stanowią diody LED Hi-Power o mocy 1 W, produkowane równieŝ w technologii GaInN/GaN. Znajdujemy w niej więcej wersji róŝniących się kątem świecenia, a więc: 120 o, ±80 o, 45 o i 25 o. Kolorystyka i rodzaje obudów są takie same, jak w diodach 0,5 W. Dysponując większą mocą, diody tej serii odznaczają się równieŝ większą intensywnością świecenia, która w zaleŝności od typu jest równa od 81 do 132 lm. Przy prądzie przewodzenia 350 ma napięcie diody jest równe od 3,5 do 4,0 V. Współczynnik oddawania barw CRI jest równy 75 dla diod o temperaturze barwowej 4000 K i 70 dla 3300 K. Kolejnym rozwinięciem przedstawionych juŝ diod świecących mocy są 3-watowe Hi-Power LED. Uzyskiwana w nich intensywność świecenia w zaleŝności od typu osiąga wartość od 134 do 218 lm. Prąd przewodzenia jest równy 700 ma a napięcie diody mieści się w przedziale 3,8...4,2 V. Współczynnik oddawania barw CRI jest równy 75 dla diod o temperaturze barwowej 4000 K i 70 dla 3300 K. Diody są dostępne w wersjach o kącie promieniowania 120 o, ±80 o, 45 o i 25 o. Uzupełnieniem diod monochromatycznych i białych są diody High Power Full Color. Są one produkowane w technologii AlInGaP i mają moc 3 W. W jednej obudowie występują 3 diody o kolorach RGB. UŜytkownik moŝe wybrać element ze wspólną anodą lub ze wspólną katodą. Obudowy typu Emitter i Star dla tego typu diod przedstawiono na rys. 4. - 3
Rys. 4. Obudowy typu Emitter i Star diod Hi-Power LED Full Color Prąd przewodzenia kaŝdej z wewnętrznych diod jest równy 350 ma, natomiast napięcia przewodzenia róŝnią się w zaleŝności od koloru: 3,6...4,0 V dla diody zielonej i niebieskiej oraz 3,6...4,0 V dla diody czerwonej. Jasności świecenia poszczególnych diod RGB są równe odpowiednio: 45, 55 i 16 lm. Charakterystykę względnego promieniowania kaŝdej z diod wewnętrznych przedstawiono na rys. 5. Rys. 5. Charakterystyka względnego promieniowania wewnętrznych diod diody RGB - 4
Oprócz diod, Huey Jann Electronics produkuje równieŝ oferowane niezaleŝnie kolimatory o kątach: 8 o, 10 o, 15 o, 25 o, 30 o, 45 o i 60 o. Zastosowano w nich obudowy koloru białego i czarnego z soczewkami Water Clear. Kilka przykładowych rozwiązań przedstawiono na rys. 6. Kolimatory o kątach 8 o i 10 o nie mają obudów. Rys. 6. Przykłady kolimatorów firmy Huey Jann Electronics Zastosowania Biorąc pod uwagę liczbę wszystkich typów i wersji diod świecących mocy firmy Huey Jann Electronics otrzymujemy bardzo pokaźną ofertę. Konstruktorzy mogą mieć spory zawrót głowy przy doborze odpowiedniego elementu do projektowanej aplikacji, ale teŝ, jeśli wybór okaŝe się trafny, to urządzenie końcowe będzie charakteryzowało się bardzo dobrymi cechami uŝytkowymi. Przedstawione w artykule diody Hi-Power LED znajdują zastosowanie w motoryzacji, ulicznym sprzęcie oświetleniowym, sygnalizacji drogowej, w wewnętrznym i zewnętrznym oświetleniu budynków. Reklama, która otacza nas na kaŝdym kroku, równieŝ poszukuje nowych, jeszcze lepiej widocznych form. Jedną z nich są tablice świetlne i bilboardy. Diody Huey Jann Electronics z powodzeniem mogą być stosowane do tych celów. Diody białe jako podświetlacze, diody Full Color jako elementy tworzące obraz w tablicach świetlnych. Zainteresowanie LED-ami mocy, szczególnie do celów oświetleniowych na pewno będzie rosło, jeśli tylko ich ceny będą maleć. Wydaje się, Ŝe taki trend jest nieunikniony. DuŜa część wyrobów firmy Huey Jann Electronics jest dostępna w ofercie TME (http://www.tme.eu/pl/katalog/index.phtml#id_category%3d100470%26cleanparameters%3 D1%26id_producer%3D65). - 5