Category: техника

Category was added automatically. Read all entries about "техника".

Как делаются светодиодные светильники?

Я тут одному человеку обещал рассказать, как придумываются новые светильники для улицы. Речь идёт про светодиодные, как делаются остальные не знаю. Выглядит это примерно так.

В самом начале необходимо понимание, для чего этот светильник, собственно, нужен. Что им собираются освещать? Одно дело видеть ночью собачью конуру, а другое - комфортно работать на складе с 12-метровыми потолками. В нашем случае мы сделаем универсальный мощный 100-ваттный светильник, которым можно освещать и магистрали и склады и ремзоны. А вот в конуру я бы такой ставить не стал. Собаченьку жалко.

Когда задача определена, начинается подбор комплектующих. Мы решили равномерно распределить большое количество светодиодов по всей поверхности "дна" корпуса, чтобы:
а). Уменьшить количество тока на каждый светодиод, чтобы увеличить его долговечность
б). Добиться равномерного освещения поверхности

Решить то мы решили, но куда это всё запихать? Нужен корпус. А в мощных уличных светильниках корпус, пожалуй, самая важная часть. Потому что главная его задача - отводить тепло. Светодиод - штука капризная и страшно боится перегрева. Если это случается, кристалл быстро деградирует (быстрее даже, чем человек, орущий "КРЫМНАШ!!!") и вместо 100000 часов работы, мы получим 100. А зачем это надо?

Collapse )

Поэтому, за дело берутся инженеры и разрабатывают корпус, который удовлетворяет нашим требованиям. Мы хотим в него поместить 10 светодиодных модулей, длиной 510 мм и шириной 12 мм. Также нужно, чтобы корпус рассеивал 100 Вт мощности. В итоге получаем вот такой чертёж:

Далее по чертежу делается болванка, а уже по ней отливается алюминиевый корпус, который дополнительно анодируется.
Плюс под специальные пазики в корпусе делается крепление (надо же светильник в итоге куда-то вешать!) и торцевые заглушки.





Когда всё это сделано и приехало в контору, начинается сборка. Поскольку модули крепятся на термоскотч, поверхность предварительно обезжиривается. Горилка используется именно для этой цели, а не для внутреннего употребления!)



После чего, на корпус крепятся линейки со светодиодами. На каждой - 24 штуки. Всего линеек 10



Далее, на  обратную сторону корпуса крепится блок питания и внешнее крепление. Степень защиты блока питания - IP 67, что означает не только полную защиту от пыли, но даже кратковременное погружение на глубину до 1 м. Т.е. никакой дождь и даже ливень ему не страшен.





В самом конце в размер режется и вставляется рассеиватель, крепятся торцевые заглушки и все пазы герметизируются. На улице же стоять будет! Смотрим, что получилось.





Есть вариант и с матовым рассеивателем. Чтобы светодиодов вообще не было видно. Примерно так:



Включаем, измеряем сколько же он реально потребляет. Аж 94 Вт! Но столько и было запланировано.



Какой же световой поток мы получили с этих почти 100 Вт? ЧЕТЫРНАДЦАТЬ ТЫСЯЧ люмен. Для сравнения, лампа накаливания с тех же самых 100 Вт выдаёт 1000 люмен. Технологии не стоят на месте.
Но как там с теплоотводом? Может вся конструкция сильно греется? Проверим. Берём лазерный термометр, нажимаем кнопочку. Получается вот что:


В разных местах температура колеблется от 36 до 47 градусов. А критичными для нас будут 70 С. Как видим, показатели намного ниже. Значит изделие будет работать долго. Лично мы дадим гарантию на изделие в 3 года.

Что этим светильником можно заменить? Например, популярные на производстве лампы типа ДРЛ 250 и ДРЛ 400. Которые "едят" на самом деле 300 и 450 Вт соответственно. Ну и у покупателей не будет болеть голова об их замене. Никому на самом деле не хочется ползать со стремянкой и глотать пыль. Плюс ко всему, любые светодиодные светильники включаются практически мгновенно, поэтому их можно использовать с разными датчиками, чтобы экономить ещё больше. Действительно, если погрузчик едёт вдоль одного стеллажа, ему нужен свет именно около этого конкретного стеллажа. Какой смысл освещать весь остальной склад?

В общем, вот примерно так и делаются светодиодные уличные светильники. Осталось придумать название, сертифицировать и запускать в серию. Если будут варианты названий - кидайте в комментарии!)

Как выбирать светодиодный офисный светильник 595х595? Есть нюансы...

В последнее время одними из самых популярных светодиодных светильников стали встраиваемые или накладные "квадраты", размером 595х595 мм, висящие практически в каждом офисе. Ну что, все правильно! Потребляют они много меньше электричества, служат, по заверениям продавцов, долго, утилизировать не надо и крайне благотворно влияют на потенцию!

Мало того, цены на этот тип светильников значительно упали, в связи с мощной конкуренцией, поэтому в выборе продукции мы советуем обращать на следующие моменты.


ЦЕНА

Обычно все начинается с нее. Любой человек, начинающий искать подобный светильник в интернете, сразу начнет натыкаться на такие объявления:








О боже! Какие цены! Надо срочно брать, воскликнет неискушенный читатель и будет неправ.

Давайте ткнем в эти объявления и узнаем, так ли все на самом деле? Итак, что у нас в первом? А вот что:



Из более подробного описания мы узнаем, что светильник без рамки. Что это значит? То, что корпус никак не скреплен с рассеивателем (по другому его называют стеклом, хотя это, конечно, не стекло). Т.е. с целью удешевления, внутри корпуса не были сделаны пазы, куда, собственно, этот рассеиватель и крепится.

В наших светильниках, например, этот паз выглядит так:

Можно, по идее обойтись и без него, но в таком случае светильник можно использовать только во встраиваемом варианте, да и то, ни в коем случае его нельзя трогать, т.к. нарушится вся геометрия освещаемого пространства.

Пойдем дальше, к объявлению №2. Тыкаем в него и видем следующее:

Ситуация повторилась. Опять корпус поставляется отдельно от рассеивателя.

Может картинка № 3 будет правдивой? Давайте жать на нее!

Ого! Оказывается, 1400 руб. стоит комплект для самостоятельной сборки. А готовый светильник стоит значительно дороже.

Мы пишем это здесь за тем, чтобы объяснить, почему люди, не разобравшись в предмете, часто говорят - ДОРОГО! Я ВИДЕЛ ЭТО ЗА ТЫЩЩУ!

Нет, дорогие товарищи, ТЫЩЩУ это стоить никак не может. Но это еще не все. Основой любого светильника являются:

КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

Из чего состоит ЛЮБОЙ офисный светильник? Из следующих вещей:

1. Корпус

2. Блок питания

3. Светодиоды

4. Плата, на которую крепятся светодиоды

5. Рассеиватель

Начнем по порядку, т.е.

КОРПУС

Они различаются по высоте (ширина и длина, естественно, одинакова - 595х595), по материалу, из которого изготовлены и, соответственно, по весу. Высота, на наш взгляд, имеет значение только в одном случае - когда светильник накладной, т.е. крепится непосредственно к стене или потолку. Во встриваемом варианте мы видим только оптическую часть, т.е рассеиватель, остальное скрыто. Также, но это очень относительно, высота светильника может влиять на световой поток. Чем дальше находятся светодиоды от рассеивателя, тем, соответственно, световой поток меньше. Но это очень относительный показатель, который можно отследить лишь точными приборами.

Гораздо большее значение имеет материал, из которого изготовлен корпус. Тут всего два варианта: пластмасса и металл. А вот тут уже начинаются тонкости.

Корпус из пластмассы гораздо легче, соответственно, меньше нагрузка на подвесной потолок, меньше затраты на транспортировку (да, это тоже учитывается!) и может быть выполнен в разных цветовых решениях.

Но при этом, он более хрупкий и намного хуже, чем металлический корпус, выполняет роль теплоотвода (о нем мы поговорим позже). К тому же, к пластмассовому основанию гораздо меньше способов крепления светодиодных модулей.

Корпус из металла тяжелее, но гораздо прочнее, отлично отводит тепло и позволяет крепить модули с помощью заклепок, обеспечивая плотное прилегание платы к корпусу, что опять же сказывается на теплоотводе (как и обещали, о нём позже).

Но тут опять же есть нюансы!

Во-первых: толщина металла. Очень тонкий металл, плохо выдерживает геометрию, светильник может "гулять" в размерах, что усложняет его монтаж. Мы как-то видели светильник, сделанный практически из фольги. И по форме он временами напоминал подобие трапеции. Толстый наоборот, очень утяжеляет изделие, больше времени уходит на сверление технологических отверстий и вообще, никакого смысла в нем нет. Но встречаются такие варианты крайне редко.

Во-вторых: способы крепления боковых планок. Обычно у светильника есть одна или две съемные боковые планки, которые снимаются при монтаже. Есть планки, которые не прикрепляются к корпусу жестко, например, на болтах, а просто защелкиваются, в небольшие углубления. В этом случае общая жесткость конструкции оставляет желать лучшего, т.к. малейшая тряска, например при транспортировке, срывает планки с технологических мест. Самое лучшее решение, на наш взгляд, это крепление на болтах. Вот, например, как это сделано на примере нашего светильника, пардон, корпуса:

Боковыми стрелками показаны места крепления болтов, а центральной - место расположение паза, для плотного прилегания рассеивателя к корпусу. Обратите внимание, пазы есть со всех четырех сторон! У некоторых производителей такой паз отсутствует. С противоположной стороны, понятное дело, всё тоже самое. Болты делают конструкцию максимально жесткой, что сказывается на ее правильной геометрии, а также значительно упрощают действия при монтаже.

Перейдём к следующему пункту.

БЛОК ПИТАНИЯ

Блок питания, или драйвер, важнейшая часть светильника. От его работы зависят практически все, заявляемые производителем, технические характеристики. Вот эти непонятные значения и обеспечивает блок питания:

Выходные параметры:

Допустимый диапазон выходного напряжения

Максимальная выходная мощность

Пульсации выходного тока

Пульсации светового потока светильника

Время включения

Входные параметры:

Напряжение питания

Предельный диапазон входных напряжений

Активный корректор мощности

Частота напряжения питания

Коэффициент мощности

КПД

Потребляемый ток

Пусковой ток

Ток утечки

Гармоники сетевого тока

Защита:

Защита от холостого хода

Превышение выходного напряжения

Защита от короткого замыкания

Условия эксплуатации:

Температура окружающей среды

Влажность

Вибрационные нагрузки

Безопасность:

Гальваническая развязка

Пробивное напряжение

Сопротивление изоляции

Электромагнитная совместимость

Мы специально указали большое количество характеристик (но не все!), чтобы показать, насколько важен блок питания для нормальной работы светильника. Соответственно, ухудшение или, наоборот, улучшение этих показателей напрямую влияет как на общие технические характеристики, так и на цену.

Обратите внимание, никто из продавцов дешевых светильников, которых мы рассматривали выше, не назвал ни одной из характеристик блока питания. Цена, световой поток, мощность и все. Покупайте, товарищи!

Однако, если мы возьмем, к примеру, электромагнитную совместимость и в купленном светильнике она окажется не на уровне, то, как минимум, слушая радио мы будем слышать не выступление Лёши Навального о жуликах и ворах, а жуткие помехи. А как максимум, приведет к пожару.

Если коэффициент пульсации будет не 1% или меньше а, например, 30, то к вечеру вы, дорогой товарищ, устанете гораздо больше, чем обычно. А любая проверка по охране труда, вооруженная пульсометром, вне всякого сомнения напишет предписание светильник заменить.

Если КПД блока питания будет неоправданно маленьким (70% и ниже), а к тому же и коэффициент мощности будет мал, то вместо заявленных 30 Вт потребляемой мощности, светильник будет потреблять все 60! Какой смысл его менять?

В общем, товарищи, требуйте от продавца подробную характеристику блока питания и внимательно ее изучайте!

Что у нас там дальше?


СВЕТОДИОДЫ


О светодиодах написано масса информации, которую легко можно найти в интернете. Остановимся на двух моментах, оптической эффективности и долговечности. Что такое оптическая эффективность? Этот показатель показывает, сколько люмен с одного ватта подаваемой мощности может выдать кристалл. Самые новейшие разработки могут выдавать 150 и выше лм/Вт, средняя эффективность - примерно 90-100, плохие (но дешевые) - 50-60. Вооружившись этим параметром мы легко сможем посчитать световой поток, которй реально выдает светильник. Например, если мы видим 40 светодиодов с эффективностью 80 лм/Вт, а заявленная мощность - 30 Вт, то перемножив эти две цифры получим 2400 лм суммарного светового потока. При этом мы не учитываем ни КПД блока питания, ни его коэффициент мощности, ни потери потока на рассеивателе.

Мы для производства офисных светильников давно остановились на светодиодах CREE. А если быть конкретнее, то на модели CREE MLE N3 improved. При подаваемом токе в 350 мА оптическая эффективность равна 123,7 лм/Вт.

Теперь к долговечности. Этот показатель, для потребителя крайне важен, поскольку светодиоды для того и нужны, чтобы поставить один раз и забыть. От чего он зависит? От двух показателей: подаваемого тока и температуры, в которой находится светодиод. А на температуру напрямую влияет теплоотвод (мы обещали про него рассказать). Совсем недавно производители с гордостью заявляли, что время работы светодиодов составляет 50000 часов. Сейчас - 100000 часов. Светодиоды, которые используем мы для офисных светильников работают 170000 при подаваемом токе 350 мА. Но это так, к слову...)))

Чем мощнее светодиод, тем больше температуры он выделяет. В промышленных светильниках 1/3 стоимости продукта составляет именно теплоотводящий элемент. Что касается офисных светильников, то, хотя мощности относительно не большие, нагрев кристалла никто не отменял. Поэтому можно перейти к следующему пункту, к:


МАТЕРИАЛ ПЛАТЫ

Это опять же, очень важный элемент, от которого зависит долговечность работы светильника. Платы обычно делают из текстолита и алюминия, причем в последнем случае важна толщина металла. Текстолит намного хуже отводит тепло, поэтому производители печатных плат рекомендуют плотнее крепить модули к корпусу, который тоже является теплоотводящим элементом. А если и корпус пластмассовый?

Лучший материал, на наш взгляд - это алюминий. В нашем случае, толщина платы составляет 1,6 мм, что вполне достаточно для хорошего теплоотвода. Плюс к тому мы крепим модули к металлическому корпусу, что дополнительно позитивно влияет на теплоотвод. Смотрите на материал платы, дорогие товарищи!

РАССЕИВАТЕЛЬ

Материалов и видов рассеивателей сейчас развелось великое множество. На что влияет рассеиватель?

1. На комфорт освещения. Согласитесь, неприятно целый день сидеть в офисе, под ослепляющим светом ярких светодиодов.

2. Величину светового потока. В зависимости от материала, рассеиватель может уменьшать суммарный световой поток от 5% до 40% (например, молочный)

3. Световой рисунок (относится к призматическим рассеивателям)

Тут, по большому счету, рекомендовать нчего. Каждый потребитель выбирает сам, какой свет ему симпатичнее. Кому-то нравится сплошной матовый, кому-то узорчатый, кому-то вообще все равно и он хочет гулять с собакой.

Что касается нас, то мы делаем два вида рассеивателя, но лично мне больше всего нравится полупрозрачная призма. Что удивительно, при замере люксометром, этот рассеиватель не только не скрадывает световой поток, но даже увеличивает. Удивительное дело! Выглядит он так:

В завершении этой статьи хочется рассказать о ценообразовании. Раскрыть, так сказать, карты.

Итак. Сколько стоят комплектующие?

Корпус: 320-350 руб.

Рассеиватель: 200-250 руб.

Светодиодный модуль (а их нужно как минимум 4): 180-200 руб.

Блок питания: 400-500 руб.

Сколько получается? Как минимум 1640 руб. Плюс к этому нужна сборка, комплектующие для сборки, аренда помещения, налоги. Сумма вырастает.

Замечу, приведенные здесь цены относятся только к комплектующим отличного качества. Получается, что в итоге нормальный светильник никак не может стоить меньше 1800-1900 руб.

Как же нам, например, удается делать хороший продукт по цене от 1600 руб? Играем на качестве? Нет и еще раз нет. Мы изначально закупаем комплектующие большим оптом и, соответственно, имеем определенные скидки. Так что все по честному.

Думайте, товарищи, прежде чем покупать! А если что-то осталось непонятным, звоните - мы поможем!)))


www.umini.ru