Авторы разработки решили две проблемы, стоящие перед изготовителями светодиодных ламп. Первая – как сделать компактнее и эффективнее трансформатор внутри, а вторая – как добиться более естественного белого излучения с хорошим индексом цветопередачи.
Те или иные способы решения этих проблем различные фирмы прекрасно демонстрировали по отдельности, а вот тайваньская компания Epistar справилась с обеими задачами сразу и даже воплотила в серийной продукции – «белых» светодиодных чипах с эффективностью 120 и 150 люмен на ватт, индексом цветопередачи более 85 и цветовой температурой 2700-3000 K. Такие чипы пригодны для изготовления ламп, эквивалентных 60- и 75-ваттным лампам накаливания.
Как сообщает IEEE Spectrum, сейчас Epistar занята наращиванием выпуска первого из этих чипов до миллиона штук в месяц.
Данная разработка – развитие выдающегося опытного светодиода, созданного Epistar в конце 2011 года. Он показал КПД в 216 люмен на ватт. По этому параметру с ним потягаются, пожалуй, только диоды-рекордсмены от японской компании Nichia, но зато Epistar называет свой прибор самым эффективным среди «тёпло-белых» (2700 К). Правда новый диод установил рекорд при очень малом токе, а под штатной нагрузкой выдал «только» 197 лм/Вт.
Но не эффективность сама по себе – изюминка тайваньских новинок. Эти чипы пригодны для создания бытовой лампочки без трансформатора. Достаточно вставить в неё кремниевый выпрямитель, для перевода переменного тока из розетки в постоянный, а напряжение понижать не нужно. Максимум, тут понадобится ещё схема для сглаживания импульсов тока, чтобы уменьшить мерцание. А трансформатор попросту исчез.
Секрет заключается в новом дизайне LED-чипов. Он предусматривает последовательное соединение на одном кристалле множества маленьких диодов, вместе работающих от напряжения в десятки вольт (есть несколько версий).
Четыре таких кристалла соединяются в один чип, а четыре-шесть чипов в одной лампе соединяются так, что требуют для питания уже полного сетевого напряжения. При этом, комбинируя чипы, можно менять уровень этого напряжения (и создавать продукцию для разных рынков).
Что касается спектра излучения и индекса цветопередачи, то здесь Epistar применила приём, уже использованный некоторыми компаниями, но по-прежнему редкий.
Большая часть нынешних серийных светодиодов генерирует условно белый цвет за счёт смешения лучей от синего светодиода и покрывающего его люминофора, переизлучающего часть энергии в более длинноволновой области. Epistar же создала по описанной выше методике последовательного подключения как синие, так и красные светодиоды.
А дальше конструкторы совместили их в одном чипе, словно клетки шахматной доски, дополнив ещё и люминофором. Светодиодная добавка с красного конца спектра позволила сделать суммарный белый цвет теплее, а потери в люминофоре – ниже.
С учётом потерь энергии в начинке лампы и света в матовом рассеивателе, новые чипы способны обернуться источниками с тёплым белым спектром и эффективностью 90 люмен на ватт и выше (сферические лампочки) или 123 люмена на ватт и выше (лампочки прожекторного типа).
Никто пока не комментировал эту страницу.