Nie jest to zwyczajny element i wymaga specjalnego traktowania
Ciepło
Struktura diody nie powinna pracować przy temperaturze przekraczającej 90 stopni.
Pojedyncza dioda jest na tyle mała, że moc 1W przegrzeje ją i uszkodzi w przeciągu niecałej minuty (nawet kilku sekund).
Dioda MUSI być przymocowana do odpowiedniego radiatora który będzie w stanie odprowadzić nadmiar ciepła.
Płytka MCPCB 20mm (tzw .star) ma za małą powierzchnię do rozproszenia 1W i należy ją przymocować do radiatora (w tym przypadku obudowy latarki)
Należy zadbać o dobre połączenie termiczne między diodą i radiatorem (polecam taśmy termoprzewodzące 3M, lub pastę silikonową)
Temperaturę mierzymy tuż przy diodzie (przy jej slugu)
Im wyższa temperatura pracy, tym mniejsza ilość światła i krótszy „czas życia” diody
Zasilanie
Wertując forum natknąłem się na pytanie dotyczące doboru rezystorów do diody 3W… Dioda ze względu na swój nieliniowy charakter nie powinna być zasilana napięciem o stałej wartości z szeregowym rezystorem w roli ograniczenia prądowego. Katalogowe napięcie Vf 3,4V białej (niebieskiej) diody ZAWSZE odbiega od normy, a co gorsze zmienia się przy wzroście temperatury. Dodatkowo to napięcie zmienia się po dłuższym czasie co uniemożliwia precyzyjne dobranie odpowiedniego rezystora by przez diodę płynął optymalny prąd 350mA. W przypadku diod (NIE diod
) małej mocy stosowanie szeregowych rezystorów nie jest tak szkodliwe, ponieważ nawet wahania prądu wynoszące 25% nie spowodują jej uszkodzenia, a straty są tu niewielkie. Wielu kolegów proponuje stosowanie stabilizatorów liniowych LM317 w celu zapewnienia stabilnego prądu diody. Jest to dobre rozwiązanie dla diody, ale beznadziejne dla baterii i z punktu widzenia energooszczędności, ze względu na konieczność stosowania napięcia zasilania które będzie minimum 2,5V wyższe od napięcia diody, co daje prawie jeden wat mocy strat którą też trzeba odprowadzić w postaci ciepła. Można stosować stablizatory LDO, ale nie wiele to zmieni. Jedynym sensownym rozwiązaniem zasilania diod mocy jest stosowanie tzw. „drajwerów”, czyli impulsowych przetwornic które (nie wchodząc w szczegóły) umożliwiają nisko-stratną transformację prądu i napięcia, a ich sprawność sięga 95%. Dodatkowym atutem przetwornic impulsowych jest możliwość podwyższania napięcie (Step-Up), a co za tym idzie zasilania kilku diod z jednej baterii Łączenie
Diody można łączyć równolegle, ale muszą być to diody w tym samym BINie (ta sama selekcja). Wiąże się to jednak z dodatkowymi problemami jak większe prądy płynące przez ścieżki, czy większe straty na drajwerze. Po pewnym czasie może się też okazać, że przez jedną diodę płynie większy prąd jak przez drugą… Zdecydowanie lepszym i polecanym sposobem łączenia diod jest połączenie szeregowe w którym w każdym miejscu płynie dokładnie ten sam prąd.
Typy diod
Jak pewnie każdy z Was zaczynałem swoje doświadczenie od diod 5mm które absolutnie nie nadają się do oświetlenia, a jedynie na kontrolki breloczki etc. Ich zaletą jest niska cena i prostota stosowania.
Zdecydowanie odradzam nawet próby budowania latarek na diodach 3, 5 i 10mm ze względu na ich niską sprawność i niskie wartości strumienia świetlnego.
Poniżej opisze diody z którymi miałem i mam nadal przyjemność pracować
Lumileds – Philips
LUXEON 1 / LUXEON 3
–Dioda legenda. To właśnie te diody zrewolucjonizowały rynek oświetleniowy i utożsamia się je z diodami mocy
Zalety:
Standardowy pad
Dostępność
Niska cena
Kopułka z twardego plastiku – odporność na zniszczenie mechaniczne
Wady:
Marne osiągi –45lm/W
Obudowa nie jest odporna na wysokie temperatury, co uniemożliwia lutowanie diody w piecu.
Slug należy przykleić do płytki przy pomocy termokleju a wyprowadzenia ręcznie przylutować – nie ma innej metody
Slug na stałe połączony z anodą
U nas wykorzystujemy luxeony1 jedynie w kolorach do produkcji żarówek RGB 3x1W.
Luxeon K2
Zalety:
Dostępność
Dobre osiągi 100lm/W
Możliwość lutowania w piecu płycie, lub przy pomocy HA.
Wady:
Wysoka cena
Slug na stałe połączony z anodą
Kopułka diody wykonana jest z miękkiego silikonu którego nie wolno dotykać
K2 wykorzystujemy do produkcji zamienników żarówek MR16 z zamkniętą
Luxeon REBEL
Zalety:
Dobre osiągi 100lm/W
Niska cena
Możliwość lutowania w piecu
Małe gabaryty
Możliwość pracy przy 120 stopniach C
Kopułka wykonana z twardego silikonu
Odizolowany slug
Wady:
Niestandardowy pad
Obecnie problem z dostawami
Dioda jest niższa, a co za tym idzie potrzebuje dedykowanej optyki
Kopułka diody wykonana jest z twardego silikonu którego można dotykać, ale można uszkodzić (na przykład zdrapać)
Nowe produkty na rebelach niebawem ujrzą światło dzienne, ale na razie to tajemnica
Braki w ofercie Lumileds: bark diod RGB, UV, IF
X-LAMP CREE
CREE XR-E
Dobre osiągi 107lm/W
Możliwość lutowania w piecu
Odizolowany slug
Kopułka diody wykonana jest ze szkła które można dotykać, ale można oderwać
Wady:
Wysoka cena
Konieczność lutowania w piecu z dokładnie dobranym profilem temperaturowym
Brak możliwości lutowania ręcznego lub przy pomocy HA (kopułka potrafi odpaść)
XR-E wykorzystujemy w zamiennikach żarówek G4 które za względu na brak optyki i obudowy muszą mieć odpowiednio odporną diodę. Stosujemy diody 100lm (zimne) i 68lm (ciepłe)
MC-E
Wysoki strumień świetlny 760lm
Dobre osiągi 107lm/W
Możliwość lutowania w piecu
Odizolowany slug
Kopułka diody wykonana jest ze szkła które można dotykać, ale można oderwać
Każda z 4 struktur ma wyprowadzenia co daje wiele możliwości konfiguracji zasilania
Na razie próby.
Wady:
Bardzo wysoka cena
Konieczność lutowania w piecu z dokładnie dobranym profilem temperaturowym
Brak możliwości lutowania ręcznego lub przy pomocy HA (kopułka potrafi odpaść)
Seoul Semiconductor Z- Power – Acriche
P4
Zalety:
Umiarkowana cena
Dostępność
Dobre osiągi 100lm/W
Możliwość lutowania w piecu płycie, lub przy pomocy HA.
Wady:
Slug na stałe połączony z anodą
Kopułka diody wykonana jest z miękkiego silikonu którego nie wolno dotykać
P4 wykorzystujemy do produkcji zamienników żarówek MR16 z zamkniętą optyką i projektorów do światłowodów.
Acriche
Zalety:
Zasilanie napięciem sieciowym
Przyzwoita sprawność 80lm/W
Możliwość lutowania w piecu płycie, lub przy pomocy HA.
Wady:
Migotanie 100Hz (nie każdy to widzi)
Zasilanie napięciem sieciowym
Wysoka cena
Acriche’ów nie stosujemy ze względu na wysokie napięcie i męczące migotanie
Poza tym odnieśliśmy wrażenie, że świecą dużo słabiej niż P4
P5 – RGB
Zalety:
Dobre osiągi
Łatwa dostępność
Dobre mieszanie kolorów
Wady:
Dosyć wysoka cena
Duże gabaryty
Przy maksymalnym wysterowaniu, biały kolor ma różowy odcień
Diodę P5 wykorzystujemy w naszym projektorze RGB
P5II – RGB
Zalety
Dobre osiągi
Bardzo dobre mieszanie kolorów
Małe gabaryty
Wysoka jakość białego koloru
Wady:
wysoka cena
P5II w ilości 6 sztuk stosujemy w naszym projektorze RGB
Powyżej wymieniłem diody które znam najlepiej i które mogę śmiało polecić (no może z wyjątkiem białych luxeonów1).
Poniżej przedstawiam innych producentów
NICHIA
Gdyby nie to, że ich diody nie mają standardowych padów pewnie byśmy ich używali… Mają znakomitą sprawność (140lm/W dla diody 20mA)
Osram
Duży gracz na rynku. Niskie sprawności wynikające z rzetelności i uczciwości przeprowadzanych testów (w rzeczywistości świecą podobnie do Cree). niestandardowe pady
AVAGO
Niezłe diody (80lm/W). Sporo Ciekawych rozwiązań
EDISON OPTO
Mimo przechwałek producenta, diody Edisona są wyjątkowo dziadowskie. Świecą słabo, a ich czas życia mierzymy w tygodniach. Swego czasu ściągnęliśmy sporą partię chińskich żarówek PAR i GU10 zbudowanych na Edisonach… Większość sprzedanych do nas wróciła. Przyczyna - EDISON
Prolight
Mieliśmy niedawno przyjemność rozmawiać z przedstawicielami tej ciekawej koreańskiej firmy. Obiecywali diody 100lm/W, a jak chcieliśmy zamówić próbki, to dostaliśmy 60 i 40lm…
100lm okazało się ich wymysłem.
Na zakończenie dodam, że wszystko co powyżej napisałem wynika z moich własnych doświadczeń i jeżeli się w którymś miejscu pomyliłem, to proszę mnie poprawić.
Pozdrawiam i życzę sukcesów z PowerLedami
4,4498W
daje 43,8 lm/w 
