Сентябрь 2015, № 9 (184)

УДК: 628.984Савкова Т.Н., Кравченко А.И., Кухаренко С.Н., Лукашов В.М., Свинтицкий А.В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАКЕТА СВЕТОТЕХНИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ В ПРОГРАММНОЙ СРЕДЕ MATHCAD Светодиодные устройства c импульсным режимом работы находят всё более широкое применение в светотехнике — стробоскопы, прожекторы, светофоры, датчики охранных систем, импульсные осветители и т. д. Импульсное питание позволяет снизить нагрев в области p-n-перехода светодиода, повысить эффективность и срок службы светотехнического устройства. Предложена методика определения энергетических и оптических характеристик макета светотехнического устройства на базе светодиодов при импульсном возбуждении с использованием программной среды Mathcad, позволяющая определять величину потребляемой мощности макетом, мощность излучения и его энергетическую эффективность. Представлены результаты определения энергетических и оптических параметров предложенным методом, макет светотехнического устройства, изготовленного на основе холодно-белого мощного светодиода Led ARPL-3W. Показано, что максимальные значения эффективности при импульсном возбуждении и непрерывном питании для макета составили порядка 40 %. Разница в значениях эффективности при потребляемой мощности (номинальный режим) при непрерывном питании и импульсном возбуждении с коэффициентом заполнения 50 % составляет порядка 5 %. В диапазоне потребляемых мощностей до 0,02 Вт эффективность макета светотехнического устройства практически не зависит от температуры активной области кристалла. Форма питающего импульса влияет на энергетическую эффективность макета светотехнического устройства. При возбуждении холодно-белых светодиодов импульсами треугольной, трапециевидной форм эффективность ниже, чем при прямоугольной форме импульсного возбуждения. Исследованные мощностные характеристики показали значительное влияние длительности импульса накачки для токов, превышающих 2 А, на эффективность излучательной рекомбинации. Увеличение частоты питающего тока приводит к снижению эффективности кристалла при одинаковых длительности и мощности возбуждающего импульса.Ключевые слова: светодиод, импульсное возбуждение, средняя мощность излучения, энергетическая эффективность.

Загрузить

Список использованной литературы:

1. Гафуров, Х.Г. Зависимость энергетических характеристик светодиода от временных параметров сигнала питания / Х.Г. Гафуров, Ф.Х. Гафуров, М. Каюмова// Учёные записки естественные и экономические науки. — 2012. — №2(21). — С. 20–26.

2. Скрипниченко А. Импульсное питание светодиодов Cree XLamp с повышенным током / А. Скрипниченко // Полупроводниковая светотехника. — 2011. –№1. — С. 16–19.

3. Картамышев А.В. Метод восстановления формы сигнала для системы измерения параметров Led: автореф. дис. канд. техн. наук: 23.10.2008 / А.В. Картамышев; Санкт-Петербургский гос. пол. университет. — Санкт-Петербург, 2008. — 18 с.

4. Нитриды галлия, индия и алюминия — структуры и приборы: материалы 5 Всероссийской конференции, Санкт-Петербург, изд-во Политехнический универ.; под. ред. П.К. Кашкаров [и др.]. — СПб., 2007, — 395с.

5. Никифоров, С. Особенности определения квантового выхода светодиодов на основе AlGaInN и AlGaInР при различной плотности тока через излучающий кристалл / С. Никифоров, А. Архипов // Компоненты и технологии. — 2008. — №1. — С. 82–85.

6. Мышонков А.Б. Исследование характеристик светодиодных источников света при питании импульсным токов: автореф. дис. канд. техн. наук: 16.05.2012 / А.Б. Мышонков; Мордовский гос. универ. им. Н.П. Огарёва — Саранск, 2012. — 22 с.

7. Кузмин В. Приборы для измерения оптических параметров и характеристик светодиодов / В. Кузмин, В. Антонов, О. Круглов// Полупроводниковая светотехника. — 2010. — №3, С. 26-30.

8. Светодиоды. Методы измерения фотометрических характеристик: ГОСТ Р 8.749-2011. — Введ. 01.05.01; — Москва: Федеральное агенство по техническому регулированию и метрологии: Стандартинформ, 2014. — 14с.

9. Баковец, Н.В. Метод калибровки фотометрического шара / Н.В. Баковец, Д.В. Скумс, О.Б. Тарасова // Метрология и приборостроение. — 2014. — №4. — С. 11-16.

10. Савкова, Т.Н. Измерение энергии тепловых потерь мощного светодиодного модуля / Т.Н. Савкова, А.И. Кравченко // Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого, №1. — Гомель. -2013, С.55-60.

11. Справочник по электрическим конденсаторам / Академия наук МССР, отдел энергетической кибернетики; под. ред.: В.В. Ермуратского. — Кишинёв.: изд. "Штинца", 1982. — 308 с.

12. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учеб. для электротех., энергетич., приборостроит., спец, вузов.:9-е изд., перераб. и доп. / Л.А. Бессонов. — М.: Высшая школа, 1996. — 640с.

13. Mathcad 14 для студентов и инженеров. Русская версия: Валерий Очков — Москва, БХВ-Петербург, 2009 г. — 512 с.

14. Фотометрия импульсная. Термины и определения: ГОСТ 24286-88. — Введ. 01.01.90; — Москва: Государственный комитет СССР по стандартам: Издательство стандартов, 1988. –15 с.

О статье

Авторы: Савкова Т.Н., Кравченко А.И., Кухаренко С.Н., Лукашов В.М., Свинтицкий А.В.

Год: 2015

Главный редактор

Сергей Александрович
МИРОШНИКОВ

© Электронное периодическое издание: ВЕСТНИК ОГУ on-line (VESTNIK OSU on-line), ISSN on-line 1814-6465
Зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации СМИ: Эл № ФС77-37678 от 29 сентября 2009 г.
Учредитель: Оренбургский государственный университет (ОГУ)
Главный редактор: С.А. Мирошников
Адрес редакции: 460018, г. Оренбург, проспект Победы, д. 13, к. 2335
Тел./факс: (3532)37-27-78 E-mail: vestnik@mail.osu.ru