Температурные зависимости спектральных параметров светодиодных ламп при электрическом и оптическом возбуждении

Определены температурные зависимости положения полос излучения светодиодной гетероструктуры и люминофора светодиодных ламп белого света, являющиеся линейными или близкими к ним, с температурными коэффициентами K₁ = –0.38 мэВ/К, K₂ = 0.147 мэВ/К, K₃ = 0.27 мэВ/К для полос 2.7, 2.4 и 2.05 эВ соответственно. Проведены оценки перегрева активной области гетероструктур в течение времени испытаний по данным спектральных измерений. Оценки сопоставлены с результатами прямых измерений температуры. Установлено, что она возрастает на ~20 °С за период испытаний, что меньше возрастания температуры электронной подсистемы (~50 °С), в согласии с литературными данными, полученными на других типах светодиодов. Показано, что основной причиной изменения цветовой температуры излучения ламп в ходе наработки являются процессы возбуждения термического тушения люминесценции в материале люминофора.

1. М. Л. Бадгутдинов, Е. В. Коробов, Ф.А. Лукьянов, А. Э. Юнович, Л. М. Коган, Н. А. Гальчина, И. Т. Рассохин, Н. П. Сощин. ФТП, 40 (2006) 758—763

2. Ф. Шуберт. Светодиоды, пер. с англ. под ред. А. Э. Юновича. 2-е изд. Москва, Физматлит (2008) 417—424 [E. F. Schubert. Light-Emitting Diodes, 2nd ed., Cambridge, Cambridge University Press, UK (2006)]

3. Solid State Lighting Reliability. Part 2: Components to Systems. Solid State Lighting Technology and Application Series, Eds. W. D. van Driel, X. Fan, G. Q. Zhang, 3, Cham., Springer (2018)

4. M.-H. Chang, D. Das, P. V. Varde, M. Pecht. Microelectron. Reliability, 52 (2012) 762—782

5. G. Meneghesso, M. Meneghini, E. Zanoni. J. Phys. D: Appl. Phys., 43 (2010) 354007—354018

6. А. Л. Гурский, Н. В. Машедо. Журн. прикл. спектр., 87 (2020) 997—1004 [A. L. Gurskii, N. V. Mashedo. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 1124—1130]

7. А. Л. Гурский, Н. В. Машедо. Материалы IX Междунар. науч. конф., 14—16 октября 2020 г., Минск, под ред. В. Б. Оджаева и др., Минск, БГУ (2020) 39—45

8. С. В. Смирнов, Е. В. Саврук, Ю. С. Гончарова. Докл. ТУСУРа, № 2 (24), ч. 2 (2011) 55—58

9. Y. Xi, J.-Q. Xi, Th. Gessmann, J. M. Shah, J. K. Kim, E. F. Schubert, A. J. Fischer, M. H. Crawford, K. H. A. Bogart, A. A. Allerman. Appl. Phys. Lett., 86 (2005) 031907(1—3)

10. ГОСТ IEC 62612-2019. Лампы светодиодные со встроенным устройством управления для общего освещения на напряжения свыше 50 В. Эксплуатационные требования. Введ. 2019–10–30: Государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь [IEC 62612:2013+A1:2015+A2:2018. Self-ballasted LED lamps for general lighting services with supply voltages > 50 V, Performance requirements. Geneva, IEC, 2018-08-10. 184 p.]

11. ГОСТ IEC 62717-2017. Модули со светоизлучающими диодами для общего освещения. Требования к эксплуатационным характеристикам. Введение 2018–07–01: Государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь [IEC 62717:2014+A1:2015+A2:2019. LED modules for general lighting, Performance requirements. Geneva, IEC, 2019-01-24. 209 p.]

12. ГОСТ IEC 62722-2-1-2017. Светильники. Часть 2-1. Частные требования к характеристикам для светильников со светодиодными модулями. Введение 2020–06–01: Государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь [EC 62722-2-1:2023. Luminaire performance, Part 2-1, Particular requirements – LED luminaires. Geneva, IEC, 2023-01-24. 57 p.]

13. IES LM-80-15. Approved method: measuring luminous flux and color maintenance of LED packages, arrays and modules. Illuminating Engineering Society (2015), ISBN # 878-0-87995-315-7 [IES LM-80-15. Approved method: measuring luminous flux and color maintenance of LED packages, arrays and modules. Illuminating Engineering Society, 2015. ISBN # 878-0-87995-315-7. 8 p.]

14. ГОСТ EN 13032-4-2017. Свет и освещение. Измерение и представление фотометрических данных ламп и светильников, ч. 4. Светодиодные лампы, модули и светильники. Введение 2018–07–01: Государственный комитет по стандартизации Республики Беларусь [EN 13032-4:2015. Light and lighting – Measurement and presentation of photometric data of lamps and luminaires, Part 4: LED lamps, modules and luminaires. Brussels, CEN, 2015. 65 p.]

15. IEC/TS 62861:2017. Руководство по испытаниям на надежность основных компонентов светодиодных источников света и светодиодных светильников. Введение 2017–03–03: Международная электротехническая комиссия [IEC/TS 62861:2017. Guidelines for principal component reliability testing for LED light sources and LED luminaires. Geneva, IEC, 2017-03-03. 65 p.]

16. Р. Балтрамеюнас, А. Жукаускас, Г. Тамулайтис. ЖЭТФ, 91 (1986) 1909—1916

17. А. Л. Гурский, В. Н. Машедо, В. Н. Павловский. Материалы X Междунар. науч. конф., 12—14 октября 2022 г., Минск, под ред. В. Б. Оджаева и др., Минск, БГУ (2022) 58—62