Определение энергетических и оптических характеристик макета свето-технического устройства при импульсном возбуждении в программной среде MATHCAD

Abstract

Светодиодные устройства c импульсным режимом работы находят все 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, макета 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 непрерыв-ном 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 питаю-щего 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.