Napájení LED |>

Pokud by někdy existovala otázka, zda se LED diody stanou dominantní technologií osvětlení, stačí se rozhlédnout. Jsou prakticky všude. Od standardních indikátorů na stereo zařízeních, noteboocích a hračkách až po semafory, proměnné informační cedule a automobilové osvětlení, LED diody zaznamenaly v posledních několika letech explozivní růst, který je nekončící. To je z velké části způsobeno neustále rostoucí úrovní jasu dosahovanou díky novým materiálům a výrobním procesům waferů, stejně jako příchodem modrých a bílých LED diod pro RGB (plné barvy) a všeobecné osvětlení. S rostoucí úrovní sofistikovanosti LED diod roste i potřeba přesného měření optických vlastností LED diod. V optoelektronice pracuji téměř 25 let a zdaleka nejčastější typ otázky, kterou vždy dostávám, se týká měření LED diod. (Co je to lumen? Jak převedu lumeny na kandely? Jak přesně změřím jas? Proč se moje měření neshodují s vašimi?) Doufám, že se těmito a mnoha podobnými otázkami budu zabývat v dalším článku. Podrobnosti o optických měřeních v této diskusi budou rozděleny do čtyř samostatných, ale souvisejících témat. Jsou to: fotometrické veličiny, radiometrické veličiny, veličiny vlnové délky neboli chromatičnosti a nakonec úhlové neboli goniometrické veličiny. Ačkoli by se o výše uvedených jednotkách, standardech a testovacích metodikách dala snadno napsat celá kniha, pokusím se shrnout nejběžnější a nejzákladnější oblasti zájmu.

Fotometrie

Fotometrie je jednoduše měření světla ve viditelném spektru (přibližně 380-770 nm). Toto světlo je viditelné pouhým okem běžného lidského pozorovatele. Existuje mnoho různých typů fotometrických jednotek, jako například nit (cd/m2), lux (lumen/m2), footcandela (lumen/ft2), stilb (cd/cm2) atd. Všechny jsou založeny na dvou hlavních fotometrických standardech, LUMENS a CANDELA. Candela je jednotka intenzity světla, kterou lze definovat jako množství světelného toku (celkový světelný výkon vyzařovaný zdrojem a vyjádřený v lumenech) na jednotku prostorového úhlu v daném směru. Lumen lze definovat jako světelný tok vyzařovaný na jednotku prostorového úhlu z jednotného bodového zdroje, jehož intenzita světla je 1 kandela. (1 kandela = 1 lumen / steradián) Je také důležité pochopit definici steradiánu, což je prostorový úhel (kužel) ve středu koule o poloměru „r“, který tvoří plochu „r2“ na povrchu koule. (Viz obrázek 1) Povrch koule je 4π r2; koule má tedy 4π steradiánů. Většina standardních LED diod dodávaných dnes se měří v kandelách, nicméně vzhledem k rostoucí poptávce po LED diodách jako náhradě žárovek na trhu s běžným osvětlením se jako jednotka světelného výkonu často používá lumen. Jednoduchý způsob převodu kandel na lumeny je znázorněn na obrázku 2 (níže). Krok 1.) Získejte prostorový úhel LED diody w=π * (θ1 / 2)² w=π (2)² za předpokladu, že poloviční úhel LED diody je 25° w=π (2)² převeďte stupně na radiány. 25 Krok 43633.) Vypočítejte lumeny f=Iv*wf=2*598 za předpokladu svítivosti LED diody 2 mcd f=2,00 lumenů. Ačkoli je možné empirické výpočty převádět mezi mnoha různými typy fotometrických jednotek, skutečná naměřená hodnota se může od vypočítané hodnoty lišit v důsledku změn v prostorových emisních charakteristikách LED diody. Ve většině případů je empirický výpočet poměrně přesný. Další fotometrické převody jsou znázorněny na obrázku 598. Ačkoli existuje mnoho dalších možných převodů, jako například kandely na nity nebo Lamberty na kandely, neexistuje žádný jednoduchý přímý multiplikační faktor, který by bylo možné použít. Mohou být vyžadovány informace, jako je plocha zdroje a/nebo detektoru, měřená vzdálenost a úhlové charakteristiky. Fotometrická měření LED diod mohou být spíše uměním než exaktní vědou. Existují různé geometrické, elektrické a montážní problémy, které mohou výrazně ovlivnit optické vlastnosti LED diod. Vzhledem k tomu, že žádné dvě LED diody nejsou úplně stejné, existují kroky, které výrazně zlepší přesnost vašich měření. Patří mezi ně mimo jiné:

• Porovnání optického středu vyzařování LED diody s mechanickým středem. Při umisťování LED diod do typického testovacího zařízení se obvykle umisťují tak, aby se dalo předpokládat, že světlo vychází z mechanického středu zařízení. Často tomu tak není. (Viz obrázek 4) Optický střed je často od mechanického středu LED diody vzdálen 5° nebo více. I když to nemusí být velký problém při měření zařízení se širokými pozorovacími úhly, například 40° nebo více, u zařízení s úzkým úhlem záběru mohou být rozdíly v naměřených hodnotách značné. (Je třeba poznamenat, že doporučení CIE (Mezinárodní komise pro osvětlení) je používat jako referenční bod měření mechanickou osu LED diody, nikoli optickou osu.)
• Měření výstupu po zadaném časovém intervalu nebo při stabilizaci. Při prvním zapnutí LED diody se teplota přechodu zvyšuje v důsledku spotřeby energie. (Teplota přechodu LED diody je definována jako Tj=Ta + (Vf * If) * Rth (ja)). Může trvat několik sekund nebo několik minut, než světelný tok dosáhne tepelné rovnováhy a stabilizované hodnoty. Pokles výstupu o 5-20 % nebo více není neobvyklý. Nejedná se o trvalou degradaci a po odpojení napájení se obnoví. Často je nepraktické čekat dlouhou dobu, když je nutné testovat mnoho LED diod, proto se často nastavuje časový interval, například 5 sekund, i když se výstup nemusí stabilizovat.
• Během testování zajistěte konstantní okolní teplotu. Jas a barva LED diod se obvykle mění s teplotou. S rostoucí teplotou se výkon snižuje a barva se posouvá k hornímu konci spektra. Toto bude podrobně popsáno v diskusi o kolorimetrii.
• Vždy používejte zdroj konstantního proudu. Napětí v propustném směru (Vf) LED diody se může u jednotlivých zařízení lišit, takže pokud se používá standardní napájecí zdroj nebo zdroj napětí, nemusí každá LED dioda dostávat stejný proud.
• Použijte snadno opakovatelné testovací uspořádání. Pro laboratorní měření mohou být vhodná složitá uspořádání, nicméně při testování mnoha LED diod, z nichž každá má jiný styl pouzdra, pozorovací úhly, barvy atd., je potřeba systém, který lze rychle upravit tak, aby bylo zajištěno identické mechanické vyrovnání os a aby detektor vždy viděl stejný průřez emisního kužele.
• Zajistěte, aby veškeré vybavení bylo řádně udržováno a kalibrováno.

Radiometrie

Radiometrie se vztahuje k celkovému ozáření nebo měření veškerého světla ve viditelném, infračerveném nebo ultrafialovém spektru. Základní jednotkou radiometrického optického výkonu (zářivého výkonu) je watt (W). Watt je absolutní jednotka měření, protože je nezávislá na vlnové délce. Jeden watt infračerveného světla obsahuje stejné množství energie jako jeden watt viditelného světla. Dalšími běžně měřenými radiometrickými parametry jsou intenzita záření (W/steradián), ozáření (W/m2) a záření (W/m2 sr). Základní metodou měření celkového ozáření/světelného toku je použití integrační koule (viz obrázek 5). Integrační koule měří světlo vyzařované LED diodou ve všech směrech. Tato měření jsou obvykle nezávislá na úhlu pohledu a nepodléhají nepřesnostem úhlového měření pozorovaným při fotometrickém testování, ale chyby se stále mohou vyskytnout. Běžně se používají koule o průměru přibližně 3 a 6 cm. Pokud je přesnost kritická, dávají se přednost typům s větším průměrem kvůli příznivému poměru plochy koule k LED a velikosti portu, ale to také vede ke ztrátě intenzity. Hlavním zdrojem chyby měření bylo umístění LED uvnitř integrační koule. Nejnovější specifikace přijatá CIE, Publikace 127, uvádí, že celé pouzdro LED musí být uvnitř koule, což se nazývá měření světelného toku 2. Při radiometrických měřeních je třeba dodržovat stejná opatření jako při fotometrických měření LED. Stejně jako u fotometrických převodů existuje mnoho radiometrických převodů, které jsou možné za předpokladu příslušných informací. Radiometrické hodnoty jsou obvykle vyžadovány pro aplikace používané ve spojení s fotodetektorem, jako je optická vlákna, skenování nebo snímání.

Kolorimetrie

Vědecké měření a kvantifikace barvy LED diod se nazývá kolorimetrie. Jednotky měření se obvykle udávají pomocí chromatických souřadnic nebo vlnových délek. Vnímání barev je velmi složité, protože závisí nejen na různých fyzikálních vlastnostech světla, ale také na věcech, jako jsou okolní objekty, mechanické vlastnosti zařízení, odezva očí pozorovatele a jeho psychický stav. CIE stanovila standardy pro měření viditelného světla ve vztahu ke „standardní odezvě lidského oka“. Tato tzv. standardní křivka pozorovatele byla poprvé stanovena v roce 1931 (viz obrázek 6a). Z této křivky se získávají tristimulační hodnoty pro přesné určení barvy. Tristimulační systém X, Y, Z je založen na předpokladu, že každá barva je kombinací tří základních barev: červené, zelené a modré. Chromatický diagram CIE z roku 1931 (viz obr. 6b) je odvozen z tristimulačních hodnot takto: x=X / (X + Y + Z) nebo x=Červená / (Červená > Zelená + Modrá) y=Y / (X + Y + Z) nebo y=Zelená / (Červená + Zelená + Modrá) Protože (x + y + z)=1, třetí osa, z=1 – (x + y)

Souřadnice chromatičnosti jsou obvykle specifikovány pouze osami x a y. Většina specifikací poskytovaných výrobci LED diod obvykle nespecifikuje souřadnice chromatičnosti, ale spíše vrcholovou a dominantní vlnovou délku (pokud LED dioda není bílá). Dominantní vlnová délka, specifikovaná v nanometrech, se získá z výše uvedených barevných souřadnic. V podstatě se jedná o barvu, kterou lidské oko skutečně vnímá. Vrcholová vlnová délka je vlnová délka maximální spektrální intenzity. Vrcholová hodnota se snadno získá, a proto je nejběžnější hodnotou udávanou výrobci LED diod, nicméně nemá praktický význam pro aplikace, které jsou vnímány lidským okem, protože dvě LED diody mohou mít stejnou vrcholovou vlnovou délku, ale mohou být vnímány jako různé barvy. V současné době je nejpřesnější metodou měření barev spektroradiometr. Toto zařízení vytváří kompletní spektrální rozložení výkonu měřeného zdroje, ze kterého lze matematicky vypočítat všechny fotometrické, radiometrické a kolorimetrické parametry. Přesnost měření vlnové délky zařízení by měla být lepší než 0,5 nm, nejlépe 0,1 nm. Jak již bylo zmíněno, existuje několik faktorů, které mohou ovlivnit získanou hodnotu. Jedním z nich je teplota. S rostoucí okolní teplotou se zvyšuje vlnová délka LED diody. Toto zvýšení se obvykle pohybuje mezi 0,1 nm/°C a 0,2 nm/°C, v závislosti na typu použité LED diody.

Posledním tématem k diskusi jsou goniometrické neboli úhlové charakteristiky. Goniometr je zařízení, které měří prostorové rozložení neboli vyzařovací tvar LED diody (viz obrázek 8). Toho lze dosáhnout pohybem sondy kolem LED diody nebo nakláněním LED diody, zatímco sonda zůstává v klidu. V obou případech se pro každý úhel provádí několik výstupních měření, když se sonda otáčí od 0° do 180°. Po dokončení se získá profil vyzařovacího paprsku v jedné rovině. Často se předpokládá, že jelikož je většina LED diod kulatá, je vyzařovací tvar symetrický. To dokonce naznačují i grafiky úhlů pohledu poskytované mnoha výrobci LED diod. Často tomu tak není. Jak již bylo zmíněno, geometrické a montážní odchylky, ke kterým dochází během výroby LED diod, mohou výrazně ovlivnit její optické vlastnosti. Může být nutné dodatečné skenování a zaznamenávání více pozorovacích rovin. Některé speciálně tvarované LED diody, jako jsou oválné nebo eliptické, mají navíc v podstatě dva vyzařovací tvary (např. 30° x 70°), takže je nutné skenovat zařízení v úhlu 0° i 90°. Pokud není k dispozici goniometr, lze hrubý obrazec paprsku získat pomocí fotodetektoru a ručním otáčením LED diody nebo detektoru, zaznamenáním úrovní výstupu a vykreslením datových bodů, což však může být velmi zdlouhavé a časově náročné. Z toho, co bylo diskutováno, by mělo být zřejmé, že měření světla může být ve srovnání s jinými, specifičtějšími elektrickými charakteristikami, jako je napětí, proud nebo odpor, velmi nepřesné. Existuje mnoho faktorů, jako je barva, geometrie zařízení, umístění LED diody v testovaném přípravku, teplota atd., které mohou způsobit chybu měření. Často se to označuje spíše jako umění než věda. Přestože přesnost měření ±5 % je stále považována za standardní a v průmyslu široce přijímaná, s opatrností je možná přesnost lepší než ±2,5 %.

ДPro začátek si definujme, co nazýváme LED. LED je polovodičový krystal s nebo bez obalu se dvěma vývody. Mohou to být vodiče nebo podložky pro povrchovou montáž. Ale v každém případě by měly být dva – plus a mínus. Cokoli, co vypadá jinak, není LED, bez ohledu na to, jak divně to může znít :) Například neexistují žádné 12voltové LED. Je zde LED+rezistor, i když ve stejném pouzdře, nebo sestava LED krystalů.
АNabídka LED se utvářela postupně, takže teď je v konceptech nějaký zmatek a stálo by za to to nějak zefektivnit. Ale o tom více níže a nyní o typech. Udělám výhradu, že nebudeme zabíhat do přílišných podrobností, v sérii „LED for Dummies“ je dostatek informací

Nízkoenergetická (indikační) LED

СNejběžnější typ LED, který se nachází všude. Průměr se může pohybovat od 2 do 20 mm. Slovo „indikátor“ lze na současné, dokonce i nízkopříkonové LED diody použít pouze podmínečně – jiné mohou snadno svítit „zajíc“ do oka. Samotné slovo „ukazatel“ však časem také nabylo ošklivých podob. Například indikátor sítě nového hudebního centra jsem musel přelepit elektrickou páskou – jinak by se pod ní dalo v noci číst, ale bohužel usnout :)
Typické parametry bílé LED: proud 20 mA, napětí 3,2 V. Její výkon je tedy 0,06 W. K výměně jedné výkonné 1W LED budete potřebovat 20-25 indikačních LED.
ТNěkteré typy jsou také klasifikovány jako nízkoenergetické LED pro povrchovou montáž – SMD. Osvětlují tlačítka na vašem mobilním telefonu, obrazovku vašeho monitoru, pokud je podsvícená LED, vyrábí se z nich ozdobné LED pásky na samolepicím podkladu a mnoho dalšího. Nejběžnější jsou dva typy: SMD 3528 a SMD 5050. První obsahuje stejný krystal jako indikační LED s vývody, to znamená, že jeho výkon je přibližně 0,06 W. Ale druhý má tři takové krystaly, takže už to nemůže být nazýváno LED – je to sestava LED. Je běžné nazývat LED diody SMD 5050, ale není to úplně správné. Jedná se o montáže. Jejich celkový výkon je asi 0,2 W. V tuto chvíli můžeme přestat uvažovat o nízkopříkonových diodách – o těch už toho bylo napsáno dost.

Výkonná LED

В V této oblasti je slušné množství vinaigrettu. Zkusme to zhruba rozdělit doslova do dvou kategorií. První je LED diody vyrobené americkou společností CREE. Tato společnost si jistě vysloužila právo být samostatnou kategorií. Ano, ano, vím, že existuje i supervýrobce Nichia – zakladatel bílé LED, je tu Osram a slušná řada dalších značek. Všechny produkují velmi dobré vysoce výkonné LED, ale Kree je Kree. Existují nejrůznější lahodné perlivé nápoje a pak je tu Coca-Cola Zde není o čem diskutovat, LED Cree jsou velmi známé a jejich vlastnosti jsou také známé. Proto je nebudeme rozebírat. Poznamenejme pouze, že LED řad XRE, XPG, XML jsou skutečně LED. MCE, MX, MPL – vícečipové sestavy. Platí pro ně základní principy, které budeme zvažovat níže.
ВDruhou kategorií jsou noname LED, konkrétně ty vyrobené v Číně. Už není tajemstvím, že Číňané za posledních pár let udělali v tématu polovodičového osvětlení významný pokrok. Nákup čínské vysoce výkonné LED už proto není taková loterie jako před dvěma nebo třemi lety. Přítomnost ebay.com a mnoha internetových obchodů učinila čínské LED velmi cenově dostupné.
ПPřes všechny výhody „značek“ mají některé významné nevýhody. První a hlavní věc je cena. Čínská LED je v průměru dvakrát až třikrát levnější než její zámořský protějšek. Druhý je mnohem širší rozsah. To platí zejména pro LED s různými vlnovými délkami a teplotou barev.
ТTřetí nevýhodou, pokud ji lze za takovou považovat, je typ případu. Cree se zpočátku zaměřoval na střední a velké výrobce LED zařízení. Pouzdro LED je navrženo pro automatickou instalaci, což umožňuje vyrábět LED žárovky ve stovkách a tisících. Ale pokud jste ještě nevyrostli na takové objemy nebo chcete používat LED ve svých domácích řemeslech, bohužel na vás čekají potíže. LED Cree umožňují použití ruční instalace s velkými výhradami, o produktivitě práce nelze mluvit a odvod tepla je vážný problém. Jediným východiskem je nákup LED na hliníkové desce plošných spojů, což vůbec nezlevňuje projekt.
ЛVětšina čínských LED se vyrábí v takzvaném „emitorovém“ balení. V moderní době je poněkud archaický, ale zároveň je velmi vhodný pro ruční instalaci, účinně odvádí teplo a umožňuje použití mnoha druhů optiky. БVelký měděný substrát odpouští drobné instalační nedostatky, polykarbonátová čočka se snadno čistí od nečistot, na rozdíl od „značkové“ silikonové velké vývody nedělají potíže při pájení.
СHlavní nevýhodou čínské LED oproti značce je mizivá technická dokumentace a absence jakéhokoli standardu. Inu, známé flákání Číňanů. Například pro některé čínské výrobce je mínus plus. Nebuďte líní zkontrolovat polaritu LED, pokud objednáváte poprvé. Zkusme zjistit, zda je možné určit kvalitu LED a jeho výkon při pohledu na něj.
ПZa prvé, a to nejdůležitější, je správně pochopit, co je výkon LED. Existuje obecná mylná představa, že existují jeden watt, tři watty atd. LED diody. Není to tak úplně pravda. Každá LED má svůj koncept – maximální provozní proud. Určuje tedy maximální výkon LED. Navíc jeho skutečný výkon závisí na proudu, při kterém jej zapnete. Pro typický čínský „emitor“ je maximální provozní proud 700 mA. To znamená, že to maximální výkon se rovná napětí krát proud, to znamená přibližně 3,7 V * 0,7 A = 2,6 wattu. Ve skutečnosti se při prodeji často zaokrouhlují na tři watty. Levné krystaly mají navíc vyšší úbytek napětí a při proudu 0,7A může dosáhnout 4-4,5 voltu, což jsou již celé tři watty. Čím nižší je úbytek napětí při proudu 700 mA, tím je LED úspornější.

Aby LED dioda vydržela maximální proud, musí být splněny následující podmínky:

1. LED krystal nesmí obsahovat vady. Jinými slovy, výrobce LED čipu je velmi důležitý. 90 % čínských výrobců nakupuje čipy z Koreje a Tchaj-wanu, někdy dokonce od Cree a dalších značek. Čínská LED s „značkovým“ čipem je však pochybný nákup, protože cena není o mnoho nižší než originál, ale kvalita stále není stejná. Během posledních dvou let si Číňané začali pěstovat vlastní krystaly, ale zatím jejich kvalita není na úrovni. Hlavním problémem je jejich těžká identifikace, lze se spolehnout pouze na poctivost dodavatele, bohužel jsou stále rozšířenější díky nízké ceně.
2. Velikost krystalu. Minimální velikost matrice pro typický „emitor“ je 35×35 mil. To je o něco méně než 1×1 mm. Obvyklá velikost je 38×38 nebo 45×45 mil, tedy o něco více než 1×1 mm. (1 mil = 1/1000 palce = 0,0254 mm = 25,4 mikronů)

ЕExistuje celá řada LED diod se zvětšeným krystalem. Čím větší je velikost krystalu, tím vyšší je světelný tok, maximální provozní proud a maximální výkon. V souladu s tím je docela snadné vizuálně rozlišit mezi standardní LED a LED se zvětšeným krystalem.

Abychom to shrnuli, můžeme říci, že téměř každý jednočipový vysoce kvalitní čínský emitor je tříwattový, což bude nepochybně dobrá zpráva pro ty, kteří rádi přetaktují krystaly Některé příklady se cítí snesitelné při proudech až 1500 mA.

ЛNásledující nuance dodávají této novince mouchu:
1. Je pro vás obtížné určit kvalitu krystalu, pokud je dodavatel neznámý. Minimálně je vhodné zeptat se prodejce, jehož čipy jsou v LED diodách. Váhání v odpovědi může nepřímo naznačovat, že prodejce svému produktu dobře nerozumí.
2. Často je krystal vyplněn fosforem, takže sám není vidět. To není moc dobré znamení. Pokud nešetří fosforem, znamená to, že je to levné. Navíc taková výplň může skrývat menší krystal. Navíc levný luminofor může při velkém proudu ztmavnout nebo dokonce odloupnout.
3. Není známo, z jakého materiálu jsou vodiče ke krystalu vyrobeny a jakou mají tloušťku. Zpočátku jsou vyrobeny ze zlatého drátu a musí být navrženy pro proud alespoň 1000-1500 mA. V praxi se pro snížení nákladů na LED používá drát tenčí tloušťky, buď z pozlaceného stříbra, nebo dokonce z mědi či jiných kovů.
4. Kvalita přilnutí krystalu k základně odvádějící teplo není známa. Pokud je proud 300-350 mA tolerovatelný pro většinu „emitorů“, pak 700 mA klade nepoměrně vyšší nároky na kvalitu výroby. Jinými slovy, když se proud zdvojnásobí, požadavky na kvalitu lepení a pájení krystalu na vývody vzrostou čtyřnásobně.
5. Nesmíme zapomenout, že s rostoucím provozním proudem klesá celková účinnost LED. Jestliže při proudu 350 mA bude relativně vzato produkovat 100 lumenů, pak při proudu 700 mA bude produkovat pouze 160-170, ale ne 200 lumenů. A čím vyšší proud, tím nižší účinnost.

Také cena LED je ovlivněna binningem podle teploty barev a výběrem poklesu napětí. Zatímco teplota barev má malý vliv na spolehlivost, velká změna poklesu napětí v paralelním zapojení může způsobit vážné rozdíly v luminiscenci a nerovnoměrné rozložení proudu. Absence těchto operací v technologickém řetězci při výrobě LED snižuje jeho náklady, ale není třeba hovořit o stabilitě charakteristik hotového výrobku.

ДJinými slovy, nevyplatí se používat proud vyšší než 350 mA při absenci jasných informací o původu nebo zárukách dodavatele. Pokud opravdu chcete, zajistěte odvod přebytečného tepla a regulujte teplotu. Přesto téměř dvakrát tolik světla za stejné peníze – to stojí za to riskovat :) Při proudu 700 mA bude LED vyžadovat asi 70-80 cm70 plochy radiátoru. Nejlepší je řídit teplotu pomocí termočlánku na svorce pracovní LED diody, zavěšením této svorky ve vzduchu. Tedy pokud existuje taková možnost. Pokud ne, měřte co nejblíže k LED substrátu ze strany radiátoru. Teploty nad 75 stupňů na radiátoru lze považovat za kritické. Výstupní teplota může být až 60 C. Optimum je však do XNUMX C.

Při jakém proudu je optimální použít LED? Záleží na úkolu. Pokud je úkolem vytvořit co nejekonomičtější zdroj světla, je lepší věnovat pozornost vysoce účinným LED, které produkují více než 120-130 lm na watt. Nevyplatí se je však provozovat na proud nad 300 mA. Díky tomu získáte za prvé maximální energetickou účinnost a za druhé LED vydrží věčně s dostatečným odvodem tepla. Ano, takové LED jsou výrazně dražší než jejich protějšky s výkonem 100 Lm/watt. Z dlouhodobého hlediska se ale dražší diody zaplatí rychleji. Pokud cílem maximálních úspor není, je docela možné vystačit s 35-38 mil čipy přetaktovanými na 600-700 miliampérů. Z hlediska ceny hotového výrobku je to výrazně výhodnější než použití vysoce účinných LED.

НA nakonec se dotknu rozdílu mezi výkonnými jednočipovými LED a sestavami. Hlavní nevýhodou sestav je jejich větší zranitelnost ve srovnání s jednokrystalovými zařízeními. Například Cree MX3 LED obsahuje tři krystaly zapojené paralelně. Jak víte, LED krystaly mají určité technologické variace. Při paralelním zapojení projde některý z krystalů téměř vždy více proudu přes sebe a v důsledku toho bude jeho zatížení vyšší. Během provozu bude porucha jednoho krystalu mít za následek zvýšení proudu zbývajícími dvěma. Tato stejná vlastnost činí LED diodu kritickější vůči krátkodobému přetížení. Další nevýhodou jsou pájecí body. Jak ukázala praxe, velmi často LED selhává kvůli ztrátě kontaktu s krystalem v důsledku opakovaných cyklů zahřívání a chlazení. Pokud tedy výkonná LED obsahuje tři krystaly, pravděpodobnost selhání z tohoto důvodu se zvyšuje třikrát. Rozdíl v ceně však často tuto nevýhodu kompenzuje. Mezi výhody patří také snížení „bodového efektu“.
ХRád bych poznamenal, že čínští výrobci často podvádějí při prodeji výkonných LED sestav (matic). Prvním z hlavních triků je nárokování vyššího provozního proudu. Pokud například matrice obsahuje 9 38 mil krystalů zapojených do třířadého tříparalelního obvodu, typický proud je 300 mA * 3 = 900 mA a výkon matrice je tedy asi 10 W. Podnikavý výrobce (prodejce) deklaruje proud 600*3=1800 mA a voilá – matrice se stává 20wattovou! A formálně se zdá, že nejsou žádné problémy – krystal 35-38 mil teoreticky takový proud vydrží bez jakýchkoliv zvláštních následků. Ale 9 takových krystalů sestavených na jediném substrátu může poskytnout nepředvídatelné výsledky jak z hlediska zahřívání, tak i degradace (nevratný pokles světelného toku během provozu).
Druhým trikem je instalace krystalů menší než 35-38 mil do matrice. Díky tomu je matrice levnější, ale ne lepší.
No a třetí trik je kombinací předchozích dvou. Poskytuje fantastické výsledky za fantasticky nízkou cenu :)
Při nákupu byste se tedy měli ujistit, že vám nejsou předávány plody činnosti takových mazaných podnikatelů.

СNáklady na čínské LED diody jsou docela příznivé pro pokusy vymáčknout z nich více, než je uvedeno. Pokud se rozhodnete udělat tento krok a rozptýlit svá „světla“, nebuďte líní je po několika týdnech práce vizuálně zkontrolovat. Pokud vypadají stejně jako při instalaci, existuje naděje, že se budou cítit dobře. Pokud se kolem krystalu vytvořila tmavá skvrna, znamená to, že teplo není z LED odváděno dostatečně účinně. Zamyslete se nad designem radiátoru.

Jurij Ruban, 2011