Seoul 5630: LED-owy luksus, którego każdy może doświadczyć


Firma Seoul Semiconductor należy do ścisłego grona liderów rynku producentów LED dużej i średniej mocy co powoduje, że co jakiś czas informuje o mniej lub bardziej rekordowych nowościach wprowadzanych do swojej oferty.

 

Jedną z najbardziej "rekordowych" rodzin LED są 5630, wśród których producent oferuje elementy z wysokim współczynnikiem lumen/cena (STW0Q2PA przy CRI=68), ale także wysokim CRI=80 (STW8Q2PM), przy nieco mniej efektownej wartości współczynnika lumen/cena. W artykule skupiamy się na LED-ach STW0Q2PA - zoptymalizowanych kosztowo - diodom STW8Q2PM poświęcimy osobny artykuł.

Fot. 1. Widok od
góry rekordowej diody LED z oferty Seoul Semiconductor oznaczonej symbolem kodowym 5630 (typ STW0Q2PA)

Fot. 1. Widok od góry rekordowej diody LED z oferty Seoul Semiconductor oznaczonej symbolem kodowym 5630 (typ STW0Q2PA)

W tym roku na wiosnę rekordową nowością były diody oznaczone kodowo 5630 (fotografia 1), które charakteryzują się bardzo wysoką wartością współczynników:

  • sprawności świetlnej (liczba uzyskanych lumenów z Wata dostarczonej mocy) oraz
  • ekonomicznej (liczba lumenów uzyskanych z 1 Euro).

Rekordowa nowość – dioda STW0Q2PA - świeci na kolor biały, charakteryzuje się wysokimi wartościami obydwu wymienionych parametrów:

  • sprawność świetlna wynosi co najmniej 103 lm/W,
  • sprawność ekonomiczna wynosi 220 lm/EUR.

Rys. 2. Podawane przez producenta „binowanie” diod STW0Q2PA

Rys. 2. Podawane przez producenta „binowanie” diod STW0Q2PA

W diodach STW0Q2PA biały kolor emitowanego światła jest uzyskiwany klasycznie: za pomocą luminoforu pobudzanego do świecenia przez dwie struktury emitujące promieniowanie widzialne w kolorze niebieskim (maksymalne natężenie emitowanego promieniowania występuje w okolicy 440 nm, tuż powyżej ultrafioletu), co wiąże się, z wynikającym z niedoskonałości technologicznych, podziałem na grupy BIN (Brightness Index Numberrysunek 2). Grupy BIN określają jasność świecenia diody (od 9000 mcd do 11500 mcd) i emitowany przez nią strumień świetlny (od 28,9 do 33,5 lm). Pomiar strumienia jest wykonywany zgodnie z zaleceniami Commission Internationale de l’Eclairage (CIE), który wymaga toru pomiarowego jak na rysunku 3.

Rys. 3. Budowa toru pomiarowego CIE, służącego do pomiaru strumienia świetlnego

Rys. 3. Budowa toru pomiarowego CIE, służącego do pomiaru strumienia świetlnego

Diody STW0Q2PA są dostępne w wielu wariantach, pozwalających dobrać temperaturę optyczną emitowanego światła CCT (Correlated Color Temperature) w bardzo szerokim zakresie od 4700 do 7000 K, co także jest „zaszyte” w oznaczeniu LED, w którym podstawowe oznaczenie typu (STW0Q2PA) jest zawsze rozwijane sufiksami (np. -T0-CA lub innymi).

Przykładowe temperatury barwowe różnych źródeł światła:
  • 2000 K – światło świecy i lampy naftowej
  • 2700 K – żarówka wolframowa, w typowych warunkach, którą wszyscy postrzegamy jako dającą światło ciepłobiałe i bardziej żółte od naturalnego dziennego
  • 2900-3200 K –żarówka halogenowa
  • 3000-4000 K – barwa neutralnie biała
  • 4000-5000 K – barwa lekko-chłodnobiała
  • 5000-5500 K – światło typowo dzienne
  • 6000 K – niebo w dzień z białymi chmurami

W danych katalogowych producent podaje maksymalne natężenie prądu dla obydwu diod LED aż 160 mA (po 80 mA/strukturę), co jest związane z bardzo małą rezystancją termiczną obudowy (niemal 3-krotnie mniejszą niż w rozwiązaniach konkurencyjnych, zaledwie 15°C/W) i jej niewielkimi wymiarami (5,6 mm×3 mm×0,9 mm). Obudowa typu 5630 jest przystosowana do montażu SMD, wyposażono ją od spodu w specjalne wyprowadzenie termiczne (rysunek 4), wspomagające odprowadzanie do otoczenia ciepła ze zintegrowanych w niej struktur LED.

Rys. 4. Obudowę LED 
STW0Q2PA wyposażono w radiator (na potencjale anody), który powinien być przylutowany do specjalnego pola na PCB

Rys. 4. Obudowę LED STW0Q2PA wyposażono w radiator (na potencjale anody), który powinien być przylutowany do specjalnego pola na PCB

Trzeba jednak pamiętać, że osiągnięcie tak dużej wartości natężenia prądu nie jest możliwe bez zastosowania wspomaganego (np. za pomocą dodatkowego radiatora) chłodzenia LED. Jest to o tyle ważne, że temperatura struktury LED ma zasadnicze znaczenie dla jej trwałości, co pokazano na rysunku 5. Przedstawione dane są aproksymacją serii pomiarów laboratoryjnych zgodnie z normą Energy Star LM80, która jest obecnie uznana za dającą najbardziej wiarygodne dane o trwałości LED w realnych warunkach eksploatacyjnych.

Rys. 5. Trwałość LED STW0Q2PA w funkcji temperatury struktur (zgodnie z Energy Star LM80)

Rys. 5. Trwałość LED STW0Q2PA w funkcji temperatury struktur (zgodnie z Energy Star LM80)