Светодиодные модули от Citizen Electronics

С 1983 г. Citizen Electronics Co., Ltd производит светодиоды и поставляет свою продукцию по всему миру. Все усилия Citizen направляет на разработку и освоение новых технологий для повышения технических показателей своей продукции и поддержания высокого качества. В этой статье мы расскажем об особенностях и технических характеристиках светодиодов.

В 2003 г. Citizen Electronics первой в мире произвела светодиодный модуль по технологии chip on board (COB). Голубые кристаллы и люминофор Citizen заказывает у японского партнера Nichia. Кристаллы монтируются по запатентованной технологии непосредственно на алюминиевую подложку с помощью диэлектрического клея. Между кристаллом и алюминиевой подложкой находится очень тонкий отражающий слой с коэффициентом отражения 98,5%. Это позволяет получить высокую эффективность (собрав весь свет, излучаемый кристаллами) и отличный коэффициент теплового сопротивления – до 0,15°С/Вт. Все электрические связи между кристаллами выполнены в виде проводников из золота.
При выборе светодиодов многие производители предлагают выбрать бин по цвету и эффективности. Citizen выпускает матрицы одного бина, который соответствует параметрам, заявленным в техническом описании. По цветовому разбросу вся продукция укладывается в три шага эллипса МакАдама. При 5000 К максимальный разброс составляет ±180К (см. рис. 1 слайдера).

С 2006 г. Citizen проводит реальные испытания на изменение параметров светодиодов. Спустя 70 тыс. ч (8 лет) непрерывной работы, при температуре на кристалле T_j = 120°. Свой поток упал всего на 18%, при этом цветность светодиода практически не изменилась (CIE x –0,002; CIE y –0,008). Если рядом зажечь новый светодиод, разницы вы не увидите.

Каждый светодиод зажигается и проверяется перед отправкой на японском заводе - изготовителе. Светодиоды имеют маркировку модели и серийный номер, по которому их можно отследить в базе Citizen (какая смена произвела, какой состав люминофора и партия кристаллов, кому был отгружен). ОТК на высшем японском уровне!

СОВ-матрицы Citizen выборочно, по партиям, проходят следующие испытания:

☑ Т_а = 25°С × 1 тыс. ч (работают 1 тыс. ч при температуре окружающего воз- духа 25°С);

☑ T_j = 140°C × 1 тыс. ч (работают 1 тыс. ч при Т_j на кристалле 140°С);

☑ – 40°С × 1 тыс. ч (хранятся при температуре окружающего воздуха – 40°С 1 тыс. ч);

☑ 100°С × 1 тыс. ч (хранятся при тем- пературе окружающего воздуха 100°С 1 тыс. ч);

☑ 85°С, 85%RH × 500 ч (работают при температуре окружающего возду- ха 85°С и влажности воздуха 85% 500 ч);

☑ – 40°С × 30 мин/100°С × 30 мин работают 100 циклов подряд.

Светодиоды Citizen имеют все необходимые международные сертификаты, но два из них стоит отметить особо:

☑ Первый сертификат электрической безопасности – IEC 62031 Led modules for general lighting – Safety specifications.

☑ Второй сертификат фотобиологической безопасности – IEC 62471 Photobiological safety of lamps and lamp system.

Этот сертификат говорит о том, что светодиоды Citizen принадлежат к группе риска 1 и ниже, значит, они не пропускают вредного для человеческого глаза ультрафиолетового излучения от голубых кристаллов. Производителям нет необходимости использовать дополнительную оптическую защиту. Для выхода на европейский и американский рынки производителям светильников необходимо иметь эти сертификаты.

В настоящее время на рынке СОВ- матриц представлено два материала подложек – алюминий и керамика. Попробуем разобраться в основных преимуществах и недостатках этих решений. Керамика – отличный диэлектрик, и пробивное напряжение керамических матриц значительно выше, поэтому если требуется пробивное напряжение выше 2 кВ, то выбор очевиден. Citizen использует керамическую подложку для бездрайверных светодиодов на 220 В, для всех остальных светодиодов в качестве материала подложки был выбран алюминий, и ниже мы объясним, почему.

Самым важным параметром для продолжительной и эффективной работы СОВ-светодиодов является температура на кристалле (T_j). Необходимо качественное обеспечение теплоотвода, и здесь задача матрицы – передача максимального количества тепла на радиатор. Теплопроводность алюминия – 230 Вт/м•К; керамики – 30 Вт/м•К. На рисунке 2 показана схема распределения тепла на алюминиевой и керамической подложках при равных исходных параметрах.

Данные испытания показывают общую закономерность распределения тепла на алюминиевой и керамической подложках. Также следует учесть, что проводились они при мощности 6 Вт, соответственно при повышении мощности разница между температурой в центре матрицы и на краю подложки будет увеличиваться. Именно поэтому в качестве материала подложки был выбран алюминий.

Подробнее:

Модельный ряд Citizen представлен матрицами четырех основных размеров (см. табл. на 2 слайде) и имеет 13 вариаций по мощности. Изменяя количество кристаллов (количество параллельных цепей), Citizen плавно закрывает мощностной ряд от 2 Вт до 526 Вт, позволяя выбирать подходящие решения по соотношению лм/долл. и лм/Вт. В 2010 г. Citizen выбрала эти размеры для своих матриц и будет сохранять их в дальнейшем, улучшая параметры матриц.

Zhagastandard в книге №12 (Book 12) включила в свои стандарты размеры 19,0×19,0 и 28,0×28,0. В апреле 2015 г. Citizen презентовала новое поколение Gen4. В своей политике компания ориентируется на интересы клиентов – с выходом нового поколения вам не придется менять посадочные места (коннекторы), источники питания и вторичную оптику. Заменяя матрицу Gen3 на Gen4, вы улучшаете показатели светильника на 12–15%, не изменяя конструктива, либо переходите на матрицу с меньшим количеством кристаллов, снижая себестоимость светильника и одновременно повышая его эффективность на 5–8%.

В Европе рынок СОВ-матриц растет на 30–40% ежегодно уже более трех лет. Это говорит о том, что многие производители светильников после создания прототипов на матрицах выбрали их в качестве основного источника света. Такое замещение характерно для светильников типа down-light, high-bay, прожекторов, трекового и уличного освещения. Zumtobel, iGuzzini, Sylvania, BEGA, Targetti, Louispoulsen, Artemide, LLEDO, Ansorg, Vaero, RZB, Regence, Regent, XAL, MoltoLuce, Ansorg, Lival – вот краткий список крупных клиентов Citizen в Европе. После знакомства с основными параметрами и качеством светодиодов Citizen вы можете заказать образцы, провести собственную оценку и составить независимое мнение о светодиодах Citizen.

Компания «Сити-Эл» с 2010 г. является официальным представителем компании Citizen Electronics в России. Компания осуществляет прямые поставки из Токио (имея при этом основные позиции на складе) и предлагает гибкие условия работы. Кроме этого в портфеле продаж компании имеются коннекторы, драйверы, оптика и радиаторы от мировых производителей.