Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Содержание ChipNews

2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2002: 
1, 5, 6, 7, 8, 9
2001: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Л. Коган

Полупроводниковые излучатели с повышенной мощностью излучения

    В последнее время повысился интерес к созданию светосигнальных приборов на основе светодиодов с увеличенным световым потоком. Планируется использовать их для обозначения вертолетных посадочных площадок, оградительных огней на высоких зданиях, створных огней в навигационных системах водных путей, в терапевтическом медицинском оборудовании и т. п.

    Значительный интерес проявляется также к созданию излучающих диодов инфракрасного диапазона с повышенной мощностью излучения. Эти приборы найдут применение в технике ночного видения, в системах оптической связи в атмосфере, в системах дистанционного управления бытовым и промышленным оборудованием, в охранных системах, в терапевтическом медицинском оборудовании и т. п.

    В статье приводятся результаты исследований и разработок НТЦ ОЭП "ОПТЭЛ" по созданию светодиодов и ИК-диодов с повышенной мощностью излучения. Применение этих приборов в светосигнальной и радиотехнической аппаратуре позволит повысить ее надежность и долговечность, вибро- и ударопрочность, а также снизить потребление электроэнергии.

Светодиоды с увеличенным световым потоком

    Поскольку светодиоды имеют относительно невысокую световую отдачу (10...20 лм/Вт) [1], то для увеличения светового потока или силы света необходимо увеличивать потребляемую электрическую мощность, что может быть достигнуто использованием нескольких кристаллов в одном приборе либо одного кристалла увеличенной площади при одновременном обеспечении эффективного теплоотвода.

    При разработке светодиодов с увеличенным световым потоком были использованы высокоэффективные излучающие структуры в системе GaInAlP/GaAs [2], эффективные отражатели бокового излучения кристаллов, оптически согласованные с полусферическим полимерным куполом, предусмотрены конструкторские решения по обеспечению эффективного теплоотвода от излучающих кристаллов при повышенных значениях потребляемой мощности.

    Светодиоды содержат 4 излучающих кристалла площадью ~0,07 мм2. В качестве кристаллодержателя использована ножка КТ-2 с наваренной медной пластиной. При параллельном соединении кристаллы непо-средственно монтируются токопроводящим серебросодержащим клеем на кристаллодержатель. При этом тепловое сопротивление прибора составляет RT " 28°С/Вт. Один из электрических потенциалов находится на корпусе прибора.

    При последовательном соединении кристаллы монтируются на металлизированную теплопроводящую керамику, установленную на ножке КТ-2. При этом RT светодиода составляет ~40°С/Вт. Электрическая цепь изолирована от корпуса.

Конструкция светодиода

Рис. 1. Конструкция светодиода:
1 - кристаллы; 2 - отражатель; 3 - теплопроводная керамическая пластина; 4 - кристаллодержатель; 5 - поимерная полисферическая линза

    Отражатель бокового излучения и полусферическая полимерная (n = 1,55) линза диаметра 7,5 мм (рис. 1) путем изменения соотношения S/R (S расстояние от вершины линзы до кристаллов, R радиус линзы) обеспечивают два варианта угла излучения: 35°± 5° и 55°± 5° (рис. 2).

Типичная диашрамма направленности излучения светодиодов У-266 и У-267

Рис . 2. Типичная диашрамма направленности излучения светодиодов У-266 и У-267 с углом излучения 35° ± 5(1) и 55° ± 5(2), ИК-диодов У-192 (3)



Таблица 1. Оптические и электрические характеристики светодиодов из GaInAIP/GaAs типов У-266 и У-267

Тип прибора Цвет свечения, lmax, нм Сила света, JV, кд Угол излучения, 2Q0,5, град
не менее типичная
У-266Б
У-267Б
красный 630 ± 5 10,0 12,0 35 ± 5
У-266Д
У-267Д
желтый 592 ± 3 6,0 8,0 35 ± 5
У-266Г
У-267Г
желто-зеленый 575 ± 3 6,0 8,0 35 ± 5
У-266Б-1
У-267Б-1
красный 630 ± 5 6,0 8,0 55 ± 5
У-266Д-1
У-267Д-1
желтый 592 ± 3 3,5 5,0 55 ± 5
У-266Г-1
У-267Г-1
желто-зеленый 575 ± 3 3,5 5,0 55 ± 5

    Примечание: значение силы света приведены для номинального режима работы приборов.

    Номинальный режим работы светодиода с параллельным соединением кристаллов (тип У-266): Iпр = 250 мА, Uпр " 2...2,2 В, светодиода с последовательным соединением кристаллов (тип У-267): Iпр = 60 мА, Uпр " 8,5...9,0 В. Примерное значение плотности тока через p-n структуру 90 А/см2. Разработанные светодиоды характеризуются высокими оптическими параметрами (табл. 1).

    Мощность излучения приборов У-266 и У267 составляет ~ 30√35 мВт (lmax " 630 нм) и ~ 7√10 мВт (lmax = 590 и 575 нм). КПД приборов, соответственно, ~ 7% и 1,8%.

    Высокая мощность излучения в красной области спектра может быть получена также при использовании многопроходных двойных гетероструктур (МДГС) в системе GaAlAs (табл. 2). Типичный КПД этих приборов составляет ~ 7,5%.

Таблица 2. Оптические и электрические характеристики светодиодов из GaAIAs типов У-266Ф и У-267А

Тип прибора Цвет свечения, lmax, нм Входные параметры Мощность излучения, Ре, мВт Угол излучения, 2q0,5, град
Iпр, мА Uпр, В, не более не менее типичная макс
У-266А красный, 660+10-20 200 2,3 25,0 30,0 35,0 35 ± 5
У-267А красный, 660+10-20 50 9,0 25,0 30,0 35,0 35 ± 5

    Сила света светодиодов У-266А и У-267А составляет Jv = 3...5 кд. Полуширина спектральной полосы излучения светодиодов из GaInAlP/GaAs составляет Dl0,5 " 12...13 нм (желтое и желто-зеленое свечение), ~ 17 нм (красное свечение), светодиодов из GaAlAs Dl0,5 " 22 нм.

    Время нарастания и спада импульса излучения по уровням 0,1√0,9 не более 30 нс.

    Световой поток излучения вышеприведенных светодиодов из GaInAlP/GaAs составляет 5,5...7,0 лм для приборов с красным свечением (max = 630 нм) и 4,0...5,5 лм для приборов с желтым и желто-зеленым свечением (lmax = 592 и 575 нм, соответственно). Световой поток излучения светодиодов из GaAlAs составляет 1,5...1,8 лм. Эти величины светового потока значительно превышают значения для стандартных светодиодов (0,5...1 лм при Iпр " 40 мА).

    Отклонение от линейности зависимости светового потока от прямого тока не превышает 15...20% в диапазоне токов 150√250 мА.

Излучающие диоды инфракрасного диапазона с повышенной мощностью излучения

    В конструкции ИК-диода с повышенной мощностью излучения используется один излучающий кристалл увеличенной площадью 0,42 мм2 на основе МДГС в системе GaAlAs. Кристалл монтируется токопроводящим клеем на ножке КТ-2 с наваренной медной пластиной. Тепловое сопротивление прибора составляет RT " 28°С/Вт, что позволяет повысить прямой ток до 400 мА (плотность тока ~ 140 А/см2) без деградации параметров в процессе работы. Повышение мощности излучения достигается также благодаря применению глубокого отражателя бокового излучения, согласованного с полимерной полусферической линзой диаметром 7,5 мм.

    Разработанные приборы характеризуются высокими значениями мощности и силы излучения (табл. 3), КПД составляет 12...20%.

Таблица 3. Фотометрические и электрические характеристики излучающих диодов типа У-192

Тип ИК-диода Ре, мВт, при Iпр=400 мА Сила излучения, Je, мВт/ср lmax, нм Uпр, В, при Iпр=400 мА
не менее типичная макс типичная макс типичное не более
У-192А 80,0 100,0 120,0 300 400 805 ± 10 1,8 2,5
У-192Б 75,0 100,0 120,0 350 450 860 ± 20 1,5 2,0
У-192В 70,0 80,0 100,0 250 350 920 ± 10 1,5 2,0

    Отклонение от линейности зависимости Ре = f (Iпр) не превышает 10%. Угол излучения приборов У-192 2Q0,5 " 35° ± 5° (рис. 2). Полуширина спектральной полосы излучения Dl0,5 " 35 нм (для приборов У-192А и У-192Б) и ~ 50 нм (для прибора У-192В).

    Время нарастания и спада импульса излучения (tн и tсп) по уровням 0,1√0,9 не более 30 нс (типичное значение 20 нс) для приборов У-192А и У-192Б и не более 500 нс для прибора У-192В. Возможно обеспечение быстродействия (tн и tсп) не хуже 10 нс без существенного снижения мощности излучения.

    Прямое напряжение диодов У-192Б при токе 100 мА составляет 1,32...1,38 В, дифференциальное сопротивление на линейной части прямой ветви составляет rg " 0,3 Ом. Благодаря этому диод У-192Б может быть эффективно использован в импульсном режиме. Так, при импульсном токе Iпр.и. = 4,0 А прямое напряжение составляет Uпр.и. = 2,6...3,0 В, а импульсная мощность излучения достигает Реи = 1...1,5 Вт.

    Диапазон рабочих температур приборов У-266, У-267 и У-192 находится в пределах от -40 до +70°С. Светодиоды У-266, У-267 и У-192 должны применяться с радиатором площадью примерно 50 см2. Излучающие диоды типа У-192А могут эффективно использоваться в технике ночного видения. Приборы У-192В невидимы для человеческого глаза. При длительной работе в импульсном режиме: Iпр.и. = 4 А, tи = 0,1 мкс, f = 500 кГц параметры приборов У-192 практически не изменяются.

Многокристальные излучающие диоды инфракрасного диапазона с повышенной мощностью излучения

    В целях дальнейшего повышения мощности излучения разработано семейство многокристальных излучающих диодов инфракрасного диапазона. Повышение мощности излучения (по сравнению с данными [1] для ИК-диода типа У-166) обусловлено применением теплопроводящей керамической подложки (вместо окисленного кремния), что позволило повысить ее теплопроводность в 5√6 раз, а также резко снизить токи утечки, обусловленные проколами в кремниевом окисле.

    Все представленные ИК-диоды содержат по 6 излучающих кристаллов на основе МДГС GaAlAs площадью 0,42 мм2, смонтированных на металлизированной керамической подложке и соединенных последовательно. Свет выводится либо через полусферическую полимерную линзу диаметром от 12,5 до 20 мм, либо через плоскую полимерную поверхность. Угол излучения варьируется изменением соотношения S/R в диапазоне от 1,3 до 2. В ряде конструкций применяется отражатель бокового излучения кристаллов. Все приборы имеют металлический корпус, удобный для установки на радиатор. Корпус приборов электрически изолирован от излучающих кристаллов и выводов, что облегчает групповое использование приборов при соединении их как последо-вательно, так и параллельно. В конструкции большинства приборов предусмотрена установка встроенного резистора, обеспечивающего включение приборов на напряжение 12 ± 0,5 В. При этом прямой ток составляет Iпр = 250 ± 20 мА. В отсутствие резистора прямое напряжение при Iпр = 250 мА не превышает 10 В (типичное значение Uпр = 9,0 В).

    Разработанные приборы характеризуются высокой эффективностью: КПД без учета мощности, выделяемой на резисторе, достигает 20% (табл. 4).

Таблица 4. Фотометрические и электрические характеристики многокристальных ИК-диодов

Тип прибора Ре, мВт, при Iпр=250 мА 2Q0,5, град
не менее типичная
У-166А 220 250 150 ± 20
У-166Б 310 370 35 ± 10
У-272А 220 260 20 ± 5
У-272Б 310 370 40 ± 10
У-272В 310 370 120 ± 20
У-274 170 200 150 ± 20
У-276 170 200 150 ± 20

    Отклонение от линейности зависимости мощности излучения многокристальных ИК-диодов от прямого тока не превышает 10%. Максимально допустимый постоянный прямой ток 270 мА, максимально-допустимый импульсный прямой ток Iпр.и. = 4 А при среднем токе до 0,2 А. Импульсная мощность излучения при Iпр.и. = 4 А достигает 5...7 Вт. Длина волны излучения в максимуме спектральной полосы lmax " 860 нм, полуширина полосы Dl0,5 " 35 нм. Возможно изготовление приборов с lmax = 805 и 920 нм. Время нарастания и спада импульса излучения по уровням 0,1√0,9 не более 50 нс.

    При групповом применении многокристальных ИК-диодов могут быть созданы мощные ИК-прожекторы. Так, например, при использовании 30 ИК-диодов типа У-272А возможно получение постоянной мощности излучения 7,5 Вт при угле излучения 2Q0,5 " 20°, что позволяет получить дальность видеонаблюдения (при использовании видеокамеры с чувствительностью 0,1 лк) не менее 50 м.

Инфракрасные прожекторы с повышенной мощностью излучения

    В связи с разработкой более мощных излучающих диодов инфракрасного диапазона типов У-226 и У-151 созданы более мощные инфракрасные прожекторы в конструкции прибора У-129. Мощность излучения превышает 1,5 Вт (табл. 5).

Таблица 5. Фотометрические и электрические характеристики ИК-прожекторов при Т = 25 ± 10°С

Наименование параметра, единица измерения, режим измерения Типы приборов
У-129Б У-129Г
Напряжение питания постоянного тока, Uпр, В 12 ± 0,5
Потребляемый ток, Iпр, А 0,7...1,1
Мощность излучения, Ре, Вт 1,7 ± 0,1 1,5 ± 0,1
Длина волны в максимуме спектральной полосы излучения, lmax, нм 870 ± 10 870 ± 10
Угол излучения, 2q0,5, град 40 15
Дальность видеонаблюдения при чувствительности телекамеры не хуже 0,1 лк, м 20 25

    Если мощности одного прожектора недостаточно, то могут быть использованы несколько прожекторов. Например, 4 прожектора могут быть объединены в один с мощностью излучения ~ 6 Вт, что позволит увеличить дальность видеонаблюдения до 40...50 м, так как диаграмма направленности при этом не изменится.

    Для более качественного освещения объектов рекомендуется использовать несколько прожекторов, действующих с различных направлений, что позволит избежать теней и бликов.

Литература

  1. Коган Л.М. Новые светодиоды и устройства на их основе // Светотехника. 1997. ╧ 3. C. 27√30.
  2. High performance AlGaInP visible light-emitting diodes, C.P.Kuo, R.M.Fletcher, T.D.Osentowski e.a. //Appl.Phys.Lett., 1990, 57(27), pp. 2937√2939.

Тел. (095) 269-5555






Ваш комментарий к статье
Полупроводниковые излучатели с повышенной мощностью излучения :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>