С использованием хитрой комбинации параллельного и последовательного соединений большого число маленьких диодов двух различных цветов удалось добиться удивительного эффекта. Авторы разработки таким способом смогли избежать сразу двух проблем, с которыми так или иначе сталкиваются изготовители светодиодных ламп. Первая проблема заключается в сложности создания небольшого эффективного трансформатора, который бы поместился внутри лампы. Вторая – от светодиодов сложно добиться естественного спектра светового излучения с оптимальными показателями индекса цветопередачи.
Данные проблемы и ранее преодолевались производителями светодиодных ламп, однако это происходило с каждым эффектом по отдельности и значительно усложняло производственный процесс. В отличие от них, тайваньской компании Epistar удалось разобраться с обеими проблемами одним махом и воплотить данное решение в промышленное производство. Добиться этого стало возможным благодаря использованию белых светодиодных чипов с эффективностью 120 и 150 люмен на ватт, индекс передачи которых превышает восемьдесят пять, а цветовая температура составляет 2700-3000К. Используя данные чипы возможно создание ламп освещения, которые выдают свечение, эквивалентное шестидесяти и семидесяти пяти ваттным лампам накаливания.
Согласно заявлениям представителей компании, разработка уже прошла все необходимые испытания и Epistar в настоящее время вплотную занимается наращиванием выпуска чипов данного типа.
Эта разработка является развитием ранее представленной в две тысячи одиннадцатом году технологии создания опытного светодиода. Уникальный светодиод показал чрезвычайно высокую эффективность – двести шестнадцать люмен на ватт. Японские образцы компании Nichia обладают сопоставимой эффективностью, однако светодиоды Epistar обеспечивает теплое свечение, что немаловажно при использовании в качестве источника освещения жилых помещений. Следует также отметить, что рекорд диода был установлен при крайне малом токе, под обычной нагрузкой его эффективность составляет 197 люмен на ватт.
Однако не эффективность используемых световых диодов является изюминкой представленных тайваньских новинок. Представленные чипы позволяют создать бытовую лампочку освещения без использования трансформатора. Все что необходимо сделать – интегрировать в схему лампочки кремниевый выпрямитель тока для преобразования переменного напряжения сети электроснабжения в постоянный ток. С напряжением же никаких манипуляций производить не нужно. Для достижения наилучшего качество выдаваемого свечения в лампу также устанавливают специальную схему, сглаживающую импульсы тока и уменьшающую мерцание. Что же касается трансформатора – его просто нет.
Секрет разработки кроется в интересном дизайне светодиодных чипов. На одном кристалле последовательно соединяется множество маленьких светодиодов, работающих от напряжения в несколько десятков вольт.
Четыре подобных кристалла формируют единый чип, в то время как четыре-шесть полученных чипов при соединении в лампу способны получать питание от стандартной сети электроснабжения. Кроме того, технология универсальна – путем изменения количества чипов можно добиться необходимого показателя напряжения, что будет востребовано в некоторых странах.
Для преодоления проблемы низкого индекса цветопередачи и неестественного спектра излучения, компанией Epistar был применен прием, уже известный другим производителям, но применяемый очень редко.
Подавляющее число современных серийных светодиодов обеспечивают условное белое свечение за счет комбинации лучей от синего светодиода и люминофора, покрывающего его, который обеспечивает переход части энергии в область с большей длиной волны. Тайваньцы решили усовершенствовать методику и последовательно подключили как красные светодиоды, так и синие.
Конструкторами было принято решение разместить синие и красные светодиоды на одном чипе в шахматном порядке, используя при этом люминофор. Добавка волн в красном спектре свечения позволило добиться более теплого итогового свечения, в то время как потери энергии, а, следовательно, и эффективности, в люминофоре заметно снизились.
С учетом возможных потерь энергии в электронных схемах лампы, а также потери излучения в матовом рассеивателе, тайваньские чипы вполне могут быть использованы для изготовления ламп освещения с теплым белым спектром эффективностью выше девяноста люмен на ватт.{odnaknopka}