Разработка нового поколения полупроводниковых источников освещения
Автор: Гридин Владимир Николаевич, Зайцев Сергей Николаевич, Рыжиков Игорь Вениаминович, Щербаков Николай Валентинович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 4 т.36, 2012 года.
Бесплатный доступ
Разработана патентно-чистая технология и конструкция нового поколения эффективных, мощных, экономичных, надёжных, радиационно-стойких, экологически чистых полупроводниковых источников света для освещения улиц, площадей, фасадов зданий и других объектов. Основными элементами источников освещения являлись не дискретные светодиоды, а светодиодные модули, содержащие более пяти гетероструктур. Выбраны оптимальные по структуре и размерам гетероструктуры на медном основании и алюмо-иттриевые люминофоры различного состава, активированные церием и празеодимом, которые позволили получать источники с цветовой температурой 2850-7000 К. Предложена математическая модель, которая позволила вывести аналитические люмен-амперные характеристики гетероструктур. Приоритетные исследования воздействия проникающей радиации на светодиодные модули с синим и белым цветом свечения позволили установить исключительно высокую радиационную стойкость как гетероструктур, так и люминофоров любого состава.
Светодиод, светодиодный модуль, гетероструктура, алюмо-иттриевый люминофор, цветовая температура, полупроводниковый источник освещения
Короткий адрес: https://sciup.org/14059120
IDR: 14059120
Текст научной статьи Разработка нового поколения полупроводниковых источников освещения
В настоящее время мы являемся свидетелями и участниками научно-промышленной революции в области оптоэлектроники и светотехники – массовой замены традиционных источников освещения: ламп накаливания, электролюминесцентных ламп и других – полупроводниковыми аналогами, которые отличаются высокой эффективностью, надёжностью, экономичностью, экологической безопасностью и большим сроком безотказной работы (свыше 100000 часов) [1–19].
Весьма актуальной является разработка и организация производства не дискретных светодиодов, а светодиодных модулей. Технология должна быть гибкой (ГАЛ и ГАП), легко перестраиваемой в течение 1–2 месяцев на выпуск широкой номенклатуры изделий по требованию заказчика [11–13, 16–18]. Технология должна обеспечивать выпуск светоизлучающих приборов двойного назначения: гражданского и спецприменения (в космической и бортовой аппаратуре, а также ядерной электронике). В последнем случае необходима оценка надёжности разрабатываемых изделий путём проведения механических, климатических и life time испытаний.
Светодиодные модули, применяемые в спецаппа-ратуре, должны соответствовать определённой группе стойкости. Поэтому актуальной задачей является проведение испытаний по воздействию нейтронного, электронного и гамма-облучения на электрические и светотехнические параметры и характеристики.
Гетероструктуры большой площади для мощных светодиодов на медном основании
Из литературы известно, что в большинстве случаев гетероструктуры выращиваются на сапфировой подложке. Тепловое сопротивление в этом случае составляет порядка 15°С/Вт. Фирмой Cree выращи- ваются гетероструктуры на карбидокремниевой подложке, теплопроводность которой существенно ниже. Однако в этом случае светодиоды (СД) значительно дороже и по параметрам уступают СД на сапфировой подложке [4–8, 21].
Поэтому нами были использованы гетероструктуры, выращенные на сапфировых подложках. Затем последние стравливались и заменялись подложками из медного сплава, которые по теплопроводности и низкой стоимости превосходили подложки из карбида кремния [12, 17–19].
Для СД с двумя верхними контактами, выращенных на сапфировых подложках, используют два типа монтажа: с нормальным расположением кристалла (эпитаксиальный слой сверху) и с перевёрнутым кристаллом (флип-чип монтаж), применяемым для улучшения теплоотвода.
При использовании гетероструктур на медной подложке необходимость во флип-чип монтаже, естественно, отпадает, что существенно упрощает и удешевляет сборку СД и светодиодных модулей.
Однако в данных гетероструктурах 50% излучаемого света поглощается металлическим основанием. Для увеличения эффективности излучения между кристаллами нитрида галлия и медным основанием формировали отражающее покрытие на основе сплавов серебра.
Использование текстурированной поверхности чипа максимально увеличивает эффективность вывода света примерно на 30%.
В данной работе нами использованы гетероструктуры размером 1520 x 1520 мкм на медном основании (рис. 1).
Для создания источников освещения использовались два типа чипов с одной и множественными квантовыми ямами, излучающими в синей и ближней УФ области спектра.

Ламбертовский поток излучения Структурированная поверхность для лучшего оптического вывода излучения
Пассивация n-GaN Слой растекания тока
Множественные квантовые ямы{МКЯ)
Отражающий слой (>90° о)

Металлический слой для лучшей теплопроводности
Анод с оптимальным эвтектическим контактным слоем
N-площадка
InGaAlN эпитакс, слои Подложка из металл, сплава Низ подложки покрыт Аи
Рис. 1. Поперечное сечение и вид сверху чипа на медной подложке
Квантовые ямы шириной 28–30 Å в структурах I типа расположены в минимумах пространственного распределения примеси (N D = 1017 – 1018 см–3). Состав (величина Х) и ширина квантовой ямы определяют цвет свечения. Ямы разделены более широкозонными барьерами, легированными до уровня (2– 6)×1018 см–3.
Структуры II типа имели два гетероперехода, которые инжектировали электроны и дырки в оптически активную компенсированную область, содержащую одну-две квантовые ямы. Ширина квантовых ям у структур II типа составляла 30–40 Å, и механизмом возбуждения электролюминесценции являлась двойная инжекция. Из-за высокого удельного сопротивления материала в компенсированном слое имеет место режим высокого уровня инжекции.
В отличие от структур II типа механизмом возбуждения электролюминесценции в структурах I типа являлась инжекция носителей в оптически активную область, расположенную на границе компенсированного слоя и переменно-легированной сравнительно низкоомной области.
Вследствие близости эффективной оптически активной области к гетеропереходу, инжектирующему дырки в эту область, наличия нескольких квантовых ям, эффективность структур I типа на 30–50% выше.
Так как в структурах I типа ширина компенсированного слоя не превышала 0,02 мкм, низкоомные области на 1–2 порядка более легированы, чем в структурах II типа, то прямое падение в первых было на 0,8–1,3 В ниже, чем у вторых.
Т.к. разрабатываемые источники освещения предназначены не только для гражданского, но и спец-применения, то значительный интерес представляет их устойчивость к действию проникающей радиации. Поэтому вольт-люмен-амперные характеристики гетероструктур и СД измерялись до и после облучения нейтронами и гамма - квантами.
Источником нейтронов с энергией 2,65 МэВ являлся горизонтальный канал реактора ИРТ-2000 Московского государственного физико-технического университета с устройством, позволяющим варьировать спектр нейтронов. Энергию измеряли активационным методом, а плотность потока – с помощью серных пороговых детекторов. Для пересчёта флуен-са с энергией 2,65 МэВ в стандартный флуенс с энергией > 0,1 МэВ использовали соотношение
Ф>0,1= g ×0,1×Ф×2,65, где фактор g × 0,1 = 4,7.
Источником гамма-квантов с энергией 1,25 МэВ являлась кобальтовая пушка ГУ-2000.
Вольт-амперные характеристики (ВАХ) гетероструктур представлены на графиках рис. 2 и 3 [22– 23].

Рис. 2. ВАХ гетероструктуры с синим цветом свечения до (1) и после (2) облучения нейтронами

Рис. 3. Степенной участок ВАХ гетероструктуры до (1) и после (2) облучения нейтронами
Они состояли из двух участков:
I = I s exP l
eU в kT
и I = B ( U - Ufc ) n .
На графиках (рис. 4) показаны зависимости «фактора неидеальности» в экспоненциального участка ВАХ гетероструктуры.
Из экспериментальных данных, представленных на рис. 4, следует, что «фактор неидеальности» в широком интервале напряжений, токов и флуенсов нейтронного облучения в = 1,93-2,05, что в преде- лах погрешности эксперимента совпадает с теоретическими значениями в = 2,0 при рекомбинации носителей в области пространственного заряда ге- тероперехода или в компенсированном слое p – n*– n – гетероструктуры в режиме высокого уровня инжекции.
Сравнение люмен-амперных и люмен-вольтных характеристик позволило установить, что преобла-

Рис. 4. Зависимость «фактора неидеальности» в от напряжения (а), тока (б)
Расчётные значения «тока насыщения» j S в этом случае выглядят следующим образом [24]:
структур II типа с относительно широким компенсированным слоем. Аналитические зависимости коэффициента В в первом и втором случае имеют следующий вид [25, 26]:
B -f A If eD - ) b ( b + 1 ) ( N O L - ) -
I kT Д d 2 J in2 ( 4K ) ;
9 e Ц n Ц - ( n о - P о )т -
8 d 3
где N 0 I LIp – среднее значение параметров материала в переменно-легированной n -области; n 0, p 0, ц n , ц p -концентрации носителей и подвижности в компенсированном слое.
Люмен-амперные характеристики гетероструктур первого и второго типа представлены на графиках (рис. 5).

Рис. 5. Люмен-амперные характеристики AlInGaN гетероструктур с синим цветом свечения I и II типа
Показатель m степенной зависимости силы света от тока I V = bI m на экспоненциальном участке ВАХ равнялся 1,0-2,0, а на степенном m ^ 0,5 (рис. 6), что согласуется с расчётом [22, 23].
На графиках рис. 7 представлены люмен-ампер-ные характеристики (ЛАХ) гетероструктур I и II типа до и после облучения нейтронами и гамма-квантами.

Рис. 6. Экспериментальные зависимости показателя степени люмен-амперной характеристики AlInGaN гетероструктур I и II типа
Следует отметить исключительно высокую радиационную стойкость особенно гетероструктур первого типа. Экспериментальные ЛАХ хорошо согласуются с расчётными.
Действительно, на экспоненциальном участке ВАХ [22, 23]:
I
V
Y pW т p Y p Y n W т р л
;. d'; ; I- =e i ed“ v
в случае линейной или «квадратичной» скорости излучательной рекомбинации в квантовой яме. Здесь tr - излучательное время жизни; в - коэффициент излучательной рекомбинации носителей в квантовой яме; W – ширина ямы.
На степенном участке ВАХ:
I V
I
Y nW J p^ V n 0 п.
j ;
у/ e т R ( b b + 1 ) d
Y n W tFp ( N'A ) ed d т r ( b + 1 )
■ j, ,
соответственно для диффузионной модели Клайн-мена и дрейфовой Рашба–Толпыго [22].
Iv, опт. ед.

Iv, отн. ед.

Рис. 7. Люмен-амперные характеристики гетероструктур с синим цветом свечения
I и II типа до и после облучения нейтронами и гамма-квантами.
Ф, н/см2; D, рад: 1, 2 –Ф=0, 1012; D=0, 106;3 –D=107; 4 – Ф=1014; 5 –Ф= 1015.
Аналитические зависимости согласуются с экспериментальными, в частности, объясняя линейную или сверхлинейную ( I V ~ I 2) зависимость силы света от тока на экспоненциальном участке ВАХ, сублинейную ( IV ~ I ) – на степенном, и более высокую скорость радиационной деградации на первом участке, на котором IV ~ т p или т р , в то время как на втором участке IV ~ ^r p .
Фотолюминофор на основе алюмо-иттриевого граната с различным соотношением компонент, активированный церием и празеодимом
Используемый в данной работе люминофор имел следующую химическую формулу: А 3 В 5 О 12 , где А и В – химические элементы, О – кислород. Среди большой группы гранатов выделяется алюмо-иттриевый гранат (АИГ–YAG) с химической формулой Y 3 AI 5 O 12 . В качестве оптически активных добавок применялись редкоземельные элементы (РЗЭ), их оксиды и другие соединения. Оптической активностью обладает большинство РЗЭ. Для легирования YAG-люминофоров, применяемых в источниках белого света, чаще всего используется церий [15, 21].
При частичном замещении атомов Y атомами Gd и атомов Аl атомами Ga меняются оптические характеристики YAG-люминофоров. Результирующий химический состав люминофора в таком случае можно описать формулой (Y 1– Х Gd x ) 3 (Al 1– Y Ga Y ) 5 О 12 . На рис. 8 показаны спектры излучения люминофоров (Y 1– Х Gd x ) 3 (Al 1– Y Ga Y ) 5 О 12 , легированных церием при разных значениях X и Y, а на рис. 9 – спектры излучения люминофоров, активированных празеодимом.
Добавка гадолиния приводит к сдвигу спектра излучения в длинноволновую сторону, а добавка галлия вызывает сдвиг в противоположном направлении – в сторону коротких волн. Для получения более тёплых оттенков белого света в люминофор вводили празеодим. Для повышения временной стабильности увеличивали содержание галлия.
На рис. 10 показано положение спектра люминофоров на основе YAG: Ce и гетероструктуры на цветовой диаграмме МКО.
В колориметрической системе Международной комиссии по освещению (МКО 1931, стандарт CIE) чистые цвета соответствуют точкам на дугообразной кривой диаграммы рис. 10, а область белого цвета расположена в центре этой диаграммы. На диаграмме рис. 10 показано расположение точек для стандартных источников белого цвета с различной цветовой температурой – от 2856 К (лампа накаливания) до лампы дневного света (6500 К) и выше.
Если координаты цветности источника света лежат внутри диаграммы, то они должны рассматриваться как источники смешанного белого и монохроматического света.

Рис. 8. Спектры излучения алюмо-иттриевого граната, активированного церием при различных соотношениях компонент Х и Y и InGaN-гетероструктуры

Рис. 9. Спектры излучения алюмо-иттриевого граната, активированного празеодимом при различных соотношениях компонент Х и Y и InGaN-гетероструктуры
Первоначально предполагалось сформировать плёночное покрытие из зёрен люминофора непосредственно на излучающей поверхности гетероперехода. Однако оказалось, что доля площади непокрытых излучающих граней кристалла составляет 10– 15%, что даёт в суммарном излучении неском-пенсированное излучением фотолюминофора дополнительное синее излучение.

Рис. 10. Цветовой график МКО 1931 с локусами (огибающими) спектрально чистых цветов и зонами, соответствующими белому свету с различной цветовой температурой
Необходимо было построить равнотолщинную фигуру из плёночного люминофорного покрытия, в котором исключались бы все нескомпенсированные излучательные участки поверхности гетероперехода. Для достижения этого результата была разработана оригинальная конструкция и технология [12– 15].
Необходимым условием являлось достижение равномерности покрытия с целью получения однородного белого свечения без его дифракционного разложения на синюю и жёлтую составляющие. Для достижения этой цели третьим компонентом в состав люминофор-полимерной композиции вводился оптический рассеиватель из неорганических материалов с высоким коэффициентом отражения (SiO 2 , TiO 2 , ZrO 2 ). Было показано, что минимальное количество (по массе) рассеивателя можно использовать при соотношении удельных поверхностей зёрен фотолюминофора и оптического рассеивателя 4103 см2/г: 100103 см2/г.
Значения координат цветности позволяют найти две его важнейшие характеристики: цветовую тональность, определяемую доминирующей длиной волны λ F , и цветовую насыщенность, определяемую чистотой цвета как отношение отрезков ( W – F ) и ( W – λ F ).
В колориметрической системе МКО синий цвет излучения гетероструктуры InGaN располагается в левом нижнем углу цветового графика. Его координаты Х В =0,12–0,14, Y B =0,02–0,03 для λ В =455–460 нм.
По принципу дополнительных цветов Ньютона сопряжённый цвет должен находиться на пересечении прямой, проходящей через точку с координатами Х В и Y B , и точку W , отвечающую белому цвету (white) с координатами X W = 0,31, Y W =0,32, с локусом (огибающей) колориметрической системы МКО. Эта точка находится в области чистых цветов с λ F =573–575 нм.
Возможны два метода определения дополнительного цвета: расчётный и графический, основанный на использовании цветовой диаграммы МКО-31.
Оба эти варианта были нами использованы и позволили оценить значение длины волны жёлтой фотолюминесценции X = 573-575 нм с координатами цветности Х = 0,53, Y = 0,47.
Для оценки радиационной стойкости люминофора нами были проведены сравнительные исследования СД с InGaN-гетероструктурой синего цвета и СД аналогичной конструкции с InGaN-гетероструктурой и алюмо-иттриевым фотолюминофором. В результате была установлена исключительно высокая стойкость люминофора, превосходящая стойкость гетероструктур [28 – 30].
Разработка конструкции и универсальной технологии изготовления светоизлучающих модулей для источников освещения нового поколения
Крупные зарубежные производители мощных светодиодов, такие как Cree, Osram, Nichia, Luxeon, Seoul Semiconductor, Edison Opto, в РФ «Оптоган» для упрощения технологии изготовления источников освещения и расширения областей применения светодиодов изготавливают их в виде светодиодных модулей или кластеров на печатных платах с металлическим основанием. Светодиодные модули представляют собой готовые к подключению изделия.
Нами совместно с сотрудниками ЗАО «Пола+» впервые в РФ была предложена и реализована принципиально новая chip-on-board (чип на плоскости) технология создания светодиодных модулей.
Отличительной особенностью данной технологии является автоматическая посадка чипов непосредственно на плоскость группового основания, которое одновременно выполняет функцию несущей платы с элементами крепления, управления и теплоотвода. Сбор излучения осуществляется линзовыми крышками, изготовленными из прозрачного поликарбоната. Причём в основном используются моноблоки из шести и более линз.
С целью увеличения угла сбора излучения от отдельного светоизлучающего кристалла полость в крышке над ним выполняется с конической поверхностью, направленной раструбом в сторону внешней поверхности крышки, причём поверхности полости придаются дополнительные отражающие свойства, отполировав или покрыв её светоотражающим слоем, например, из алюминия.
В процессе разработки нового поколения источников освещения нами был применён новый подход, который заключался в качественно ином использовании дисперсной среды.
Последняя дозированно и с равномерным распределением вводилась в полость в основании линзы, и для обеспечения такого введения в подложке предусмотрено два отверстия – входное и выходное.
Введение заканчивалось, когда из выходного отверстия в полости начинала появляться иммерсион- ная дисперсионная среда, т.е. когда полость полностью и надёжно заполнялась. Это приводит к повышению технологичности изготовления изделий.
Введение дисперсной среды в полость увеличивает угол излучения в 1,5 раза и силу света в 2 раза.
Печатные платы с алюминиевым основанием
Наиболее распространённым материалом для мощных светодиодных модулей служат алюминий и медь. Нами использовалось алюминиевое основание толщиной 1,5 мм.
Алюминиевые основания легче и дешевле медных. Однако главное их достоинство заключается в том, что после воздействия нейтронного облучения они обладают незначительным «послесвечением» в отличие от плат из меди, вследствие чего могут использоваться в спецтехнике.
На рис. 11 показана конструкция печатной платы на металлическом основании.
Медная фольга (35-50 mkmJ

Рис. 11. Конструкция печатной платы на металлическом основании
Медная фольга служит для формирования проводящего рисунка. Используется стандартная для производства печатных плат медная фольга толщиной в несколько десятков мкм. Диэлектрик – стеклоткань, пропитанная эпоксидными смолами толщиной 50– 150 мкм. Он играет роль изолятора между токопроводящим рельефом и алюминиевым основанием.
В качестве диэлектрика может использоваться как обычная эпоксидная стеклоткань FR-4, так и специальный теплопроводящий состав (Т-preg), который обладает лучшими теплопроводными и электроизоляционными свойствами. Он представляет собой химически стойкую структуру с высокой теплопроводностью толщиной 75 –200 мкм, изготовленную из особого диэлектрика – смеси полимера со специальной керамикой. Полимер выбирается исходя из его диэлектрических свойств, тогда как керамический наполнитель предназначен для улучшения теплопроводности. Благодаря этому материал имеет отличные диэлектрические свойства и очень низкое тепловое сопротивление. Основные сравнительные характеристики диэлектриков приведены в табл. 1.
Таблица 1. Сравнительные характеристики диэлектриков
Параметр |
FR-4 |
T-preg |
Теплопроводность, Вт/ ° С |
0,3 |
1–5 |
Диэлектрическая прочность, кВ/мм |
20 |
24–31 |
В случае использования металлических плат исчезает необходимость в дополнительных теплоотводах – радиаторах, шинах и т.п. В итоге возрастает степень интеграции элементов на плате, снижаются её габариты. Возможность объединения на одной печатной плате множества чипов, монтаж компонентов с помощью стандартных автоматизированных технологий пайки, малая теплоотдача – всё это в комплексе позволяет создавать компактные высокоэффективные источники света.
При разработке источников освещения необходимо учитывать, что максимально допустимый ток через одну гетероструктуру составляет 1,5 А.
Лампа накаливания мощностью 100 Вт, обладающая эффективностью 15 лм/Вт, способна давать световой поток 1500 лм.
То же количество света будет производить люминесцентная лампа мощностью 30Вт при эффективности 80 лм/Вт.
Для адекватной замены лампы накаливания полупроводниковой лампой при эффективности последней 50 лм/Вт ток через светодиодный модуль должен составлять 6А при напряжении 5 В. Описанные выше СД способны работать при токе порядка 1 А. Следовательно, полупроводниковая лампа мощностью 100 Вт, являющаяся аналогом лампы накаливания, должна содержать, как минимум, шесть гетероструктур, объединённых в одну конструкцию механически, электрически и оптически. То же самое относится к другим светодиодным устройствам, в частности, к полупроводниковым аналогам люминесцентных ламп.
Линзовые крышки
Линзовая крышка представляет собой оптическую деталь, полученную методом трансферного литья. Производство линзовых крышек требует наличия термопласт-автоматов, а также производственного бюро по конструированию и изготовлению литьевых форм высокой точности. Всеми этими комплексами обладают профильные оптические предприятия по производству оптических деталей. Поэтому производство линзовых крышек по нашему заказу выполнялось профильным предприятием.
Светодиодные модули
На основе chip-on-board технологии посадки гетероструктур на алюминиевое основание в определённом порядке, различном для СДУ разного назначения, и моноблоков линзовых крышек, также различных для полупроводниковых аналогов ламп накаливания, люминесцентных ламп и более сложных источников освещения, был разработан ряд конструкций светодиодных модулей, которые приведены ниже.
На рис. 12, 14 и 15 представлены габаритные чертежи трёх светодиодных модулей, которые использовались для изготовления источников освещения.
На рис. 13 приведена фотография светодиодного модуля 3 x 6 x R Mon.
На основе данных модулей могут быть собраны полупроводниковые источники освещения с заданной силой света, излучающие в заданном телесном угле.

Рис. 12. Светодиодный модуль 3 x 6 x R Mon Таблица 2. Параметры светодиодного модуля, изображённого на рис. 12
Параметр |
Значение |
Сила света, Кд |
8000 |
Цветовая температура, К |
7000–8000 |
Диаграмма направленности излучения, град. |
10 |
Прямой ток, А |
2 |
Прямое напряжение, В |
10–12 |

Рис. 13. Фотография светодиодного модуля 3 x 6 x R Mon




Рис. 14. Светодиодный модуль 3 x 7 x R
Преимуществом использования модулей для создания широкой номенклатуры источников освещения по сравнению с использованием дискретных СД является универсальность, отсутствие необходимости в дополнительных теплоотводах и вторичной оптике.
Таблица 3. Параметры светодиодного модуля, изображённого на рис. 14
Параметр |
Значение |
Сила света, Кд |
1200 |
Цветовая температура, К |
7000–8000 |
Диаграмма направленности излучения, град. |
60 |
Прямой ток, А |
2,8 |
Прямое напряжение, В |
12 |

Рис. 15. Светодиодный модуль 3 х 4 x R
Таблица 4. Параметры светодиодного модуля, изображённого на рис. 15
Параметр |
Значение |
Сила света, Кд |
350 |
Цветовая температура, К |
5000–6500 |
Диаграмма направленности излучения, град. |
120 х 70 |
Прямой ток, А |
1,6 |
Прямое напряжение, В |
12 |
Кроме того, модули достаточно компактны для проведения механических, климатических и др. испытаний, включая облучение.
Эффективные (120 лм/Вт), мощные (100–500 Вт, до 250 000 Кд), надёжные (50 000 ч. безотказной работы), радиационно-стойкие, экологически чистые источники освещения с цветовой температурой 5000–7000 К
Специалистами Центра информационных технологий совместно с ЗАО «ПОЛА+» («Созидание») разработаны источники освещения нового поколения с силой света до 250000 Кд.
Ниже приведены фотографии и основные технические характеристики полупроводниковых ламп, которые в настоящее время выпускает ЗАО «Созидание».
-
1) Полупроводниковая лампа прожекторного типа «Созвездие–3» на светодиодных модулях предназначена для освещения больших открытых пространств площадей, фасадов зданий, архитектурных памятников, строительных площадок, складских помещений. Рекомендуется применять для освещения объектов, расположенных на расстоянии 50–60 метров.
-
2) Макетный образец прожектора с потребляемой мощностью 240 Вт (эквивалент 1 КВт) предназначен для освещения площадей, строительных площадок, складских помещений, котлованов и других объектов, требующих большого освещённого пространства.
-
3) Макетный образец прожектора с изменяемой диаграммой излучения 10–30° и потребляемой мощностью 100 Вт предназначен для освещения площадей, фасадов зданий, архитектурных памятников, строительных площадок, складских помещений.
-
4) Макетный образец прожектора с потребляемой мощностью 500 Вт (эквивалент 2,5 КВт) и силой света 250000 Кд предназначен для освещения стадионов, футбольных полей, котлованов, портов и
- других объектов, требующих большого освещённого пространства.

Рис. 16. Фотография прожектора «Созвездие-3» мощностью 120 Вт
Таблица 5. Основные технические характеристики лампы «Созвездие-3»
№ |
Наименование параметра |
Значение |
1 |
Цвет свечения |
Белый |
2 |
Максимальная сила света, не менее, Кд |
35000 |
3 |
Максимальная освещённость с 50 метров, не менее, Лк |
10 |
4 |
Угол излучения источника света 2θ 0,1 , град. |
10 |
5 |
Цветовая температура источника света, ° К |
5000–7000 |
6 |
Номинальная потребляемая мощность, не более, Вт |
120 |
7 |
Срок службы, ч. |
50000 |
8 |
Диапазон рабочих температур, ° С |
от –45 до +65 |
9 |
Масса, не более, кг |
5 |
10 |
Габаритные размеры Д х Ш х В(максимальные), мм |
450 х 222 х 127 |

Рис. 17. Фотография макета лампы прожекторного типа мощностью 100 Вт и силой света 30000 Кд
Таблица 6. Основные технические характеристики макета прожектора с потребляемой мощностью 240 Вт (эквивалент 1 КВт)
№ |
Наименование параметра |
Значение |
1 |
Цвет свечения |
Белый |
2 |
Максимальная сила света, не менее, Кд |
100000 |
3 |
Максимальная освещённость с 50 метров, не менее, Лк |
10 |
4 |
Угол излучения источника света 2θ 0,1 , град. |
10 |
5 |
Цветовая температура источника света, ° К |
5000–7000 |
6 |
Номинальная потребляемая мощность, не более, Вт |
240 |
7 |
Срок службы, ч. |
50000 |
8 |
Диапазон рабочих температур, ° С |
от –45 до +65 |
9 |
Масса, не более, кг |
7,5 |
10 |
Габаритные размеры Д х Ш х В(максимальные), мм |
750 х 275 х 60 |

Рис. 18. Фотография макета лампы прожекторного типа мощностью 100 Вт силой света 30000 Кд
Таблица 7. Основные технические характеристики макета прожектора с изменяемой диаграммой излучения 10 – 30° и потребляемой мощностью 100 Вт
№ |
Наименование параметра |
Значение |
1 |
Цвет свечения |
Белый |
2 |
Максимальная сила света, не менее, Кд |
30000 |
3 |
Максимальная освещённость с 50 метров, не менее, Лк |
12 |
4 |
Угол излучения источника света 2θ 0,1 , град. |
10–30 |
5 |
Цветовая температура источника света, ° К |
5000–7000 |
6 |
Номинальная потребляемая мощность, не более, Вт |
100 |
7 |
Срок службы, ч. |
50 000 |
8 |
Диапазон рабочих температур, ° С |
от –45 до +65 |
9 |
Масса, не более, кг |
7,5 |
10 |
Габаритные размеры Д х Ш х В(максимальные), мм |
303 х 416 х 50 |
Таблица 8. Основные технические характеристики макета прожектора с потребляемой мощностью 500 Вт (эквивалент 2,5 КВт)
№ |
Наименование параметра |
Значение |
1 |
Цвет свечения |
Белый |
2 |
Максимальная сила света, не менее, Кд |
250000 |
3 |
Максимальная освещённость с 50 метров, не менее, Лк |
12 |
4 |
Угол излучения источника света 2θ 0,1 , град |
12 |
5 |
Цветовая температура источника света, ° К |
5000–7000 |
6 |
Номинальная потребляемая мощность, не более, Вт |
500 |
7 |
Срок службы, ч. |
500 000 |
8 |
Диапазон рабочих температур, ° С |
от –45 до +65 |
9 |
Масса, не более, кг |
12 |
10 |
Габаритные размеры Д х Ш х В(максимальные), мм |
1500 х х 222 х 127 |