Архив метки CREE

Автор:Администратор

Почему сгорают светодиоды. ЛОС(VOC)

Все здраво верят и понимают — что выход из строя отдельного светодиода не допустим и не возможен в принципе. Без влияния сторонних факторов и при правильных режимах эксплуатации. Речь только о нормальных ТМ светодиодов. Не о копеешном барахле с Ali. Нормальный светодиод должен отработать весь свой срок службы.

В данной статейке будет не мало тех. терминов. Да и вообще, изначально тема сугубо техническая и обычному человеку трудно укладывается в голове. Я попытаюсь изложить просто, но при этом не теряя тех. смысл. Зачем пытаться переозвучить техническую тему в уши пользователям? Потому что, в итоге страдает последний.

Будучи у коллег по производству светодиодного LED освещения — попался мне в руки один из журналов. Журнальчик от компании Henkel про двухкомпанентные герметики и их совместимость и применимость в LED индустрии. Ребята плотно занимаются уличным LED освещением, им этот вопрос очень актуален. Мне же стало очень интересно, когда я увидел для себя наболевший вопрос — на одной из страничек.

Разыскав данный материал этой компании на просторах сети — не мог не прочесть и вникнуть.

Что интересно? А именно кто такой VOC или ЛОС, который упомянули в Русскоязычной версии журнала.

VOC — volatile organic compounds или по Русски ЛОС — летучие органические соединения. А именно речь шла о влиянии их(ЛОС) на инкапсулированную часть диода. Простыми словами — силиконовую линзу. Которая есть повседневно у каждого светодиода.

Прочитав статью  — заметил что компания Henkel ссылается на строгий регламент компании Cree. И даже проводит опыт по рекомендации самой компании Cree…

Что за опытный борд (TestBoards)? Ну а, причем тут Cree — наверное просто мировой ТМ светодиодов. Но нет!

Как оказалось, Группа инженеров Cree провела эксперимент по химической совместимости своих светодиодов. И опубликовала своего рода отчет в этом году.

Сам отчет есть на сайте компании Cree по ссылке 

Читая и вникая в статью стало понятно — что компания Cree внесла и даже отдельно вынесла такой фактор ЛОС. Как негативный внешний-сторонний фактор для светодиодов. Который может повлечь-изменить ресурс или параметры работы светодиода.

Сейчас некоторые подумают — опять много каких то тех. терминов, не интересно.

Ок, дальше немного народно и в картинках. Еще интересней — картинки в статье были до боли знакомы лично мне:

Да да, почему портятся светодиоды. Когда не токовый не тепловой режимы не нарушены!? Что еще может повлиять?!

Об этом эффекте я пытался обьяснить год назад, в статье  Мрак. Или стекло в светильнике враг? Где наглядно показано что бывает при использовании не правильных стекол.

Или еще нагляднее и еще ранее о рукожопах и лаке. Или  Диоды и вода. Защитный лак? Утопия. Где еще нагляднее показано что будет если взять в руки лак, как защита светодиодов от воды.

Я попытаюсь сегодня немного под итожить. Раз уж мировые ТМ об этом показательно пишут. Еще раз — я буду иногда писать с техническим уклоном, затем пытаться пересказать Русским языком.

Что сделали ребята из компании Cree.

То есть, практически: Чтобы продемонстрировать эффект обратимости —  три группы светодиодов, по 10 светодиодов в каждой, работали в различных условиях 450 часов. Первая группа из десяти светодиодов работала в открытой среде и не показал деградации от первоначального потока 100 люмен. Вторая группа работала в закрытой среде с известными химически несовместимыми материалами, здесь световой поток уменьшился до 90% от первоначального после 400 часов наработки. Третья группа светодиодов также был помещена в замкнутое пространство, с теми же несовместимыми соединениями. Здесь тоже наблюдалось уменьшение светового потока , но после 325 часов работы к светодиодам пустили свежий воздух, и в течение следующих 25 часов у третьей группы светодиодов световой поток практически восстановился.

 

То есть, они практически испытали и перечень материалов, тех или иных компаний (стекла, герметики, средства очистки, клея и так далее) все что можно поставить рядом с диодом или на него. И вывели что именно и какой эффект оказывает на диод(или не оказывает). И написали даже целый перечень материалов и даже ТМ выпускающие: безвредные, подозрительные и вредные для диодов материалы. По их мнению. И даже выпустили своего рода борд-набор для тестирования. То есть, можно купить и проверить самостоятельно тот или иной материал на совместимость-будучи разработчиком, инженером и тд. А потом уж — ставить или нет. Это как по мнению компании Cree рациональный подход. И в этом они совершенно правы!

Они это показали таким примером:

 Пример изменения цвета светодиода под воздействием ЛОС:
1. Светодиод запаян на печатной плате.
2. Вторичная оптика, приклеенная к плате с помощью клея.
3. ЛОС испаряется из клея и попадает под оптику.
4. ЛОС диффундируют через силиконовую линзу.
5. ЛОС в силиконе выше кристалла начинают изменять цвет.

Откатимся до производства светодиодов:

В процессе производства светодиода жидкий силикон заливается в форму. Во время отверждения силикон превращается в структуру с переплетенными нитями случайной длины и формы. Этим и объясняется немного желатиновые и упругие свойства получаемых линз, но это и также означает, что линзы являются пористыми и газопроницаемыми.

В светодиодных светильниках зачастую применяются клея, защитные покрытия, уплотнительные кольца, прокладки и герметики. Во время работы светильников происходит нагрев, и некоторые из этих материалов выделяют летучие органические соединения (ЛОС). Внутри светильника эти ЛОС проникают к светодиодам и диффундируют в пористую структуру первичной линзы светодиода.

Там, в силиконе, ЛОС будут занимать свободное пространство внутри переплетенных силоксановых цепей . Под воздействием тепла и высоких энергий фотонов, излучаемых кристаллом светодиода, летучие соединения могут изменять и блокировать свет, излучаемый светодиодом. Эти процессы обычно происходят чуть выше верхней поверхности светодиодного кристалла, так как именно там самая высокая температура и плотность светового потока . В зависимости от природы ЛОС (например, размер молекулы или ее чувствительности к теплу), изменения цвета могут произойти в течение нескольких часов или нескольких недель. Данные изменения могут произойти с синими светодиодами или белыми, технология производства которых предполагает использование синего кристалла с желтым фосфором. Но эти процессы не происходят в желтых, красных или зеленых светодиодах из-за более низкой доминантной длины волны, и соответственно более низкой энергией фотонов.

Теперь еще раз, и по Русски: 

Так и получается, в том или ином случае  — где на диод пытаются своего рода одеть защитный слой — нужно учитывать химические свойства этого слоя.  Еще проще — пытаются наколхозить какие то прокладки, уплотнительные шнуры, кожухи из ПЭТ прастиков или вовсе залить все силиконом. Ничего хорошего из этого не выйдет в итоге. Вопрос лишь времени.

Бывает даже так:

Зато никакая влага не пройдет(сарказм).

Или такой подход  к сборке светильников:

Стекла? Нет. Лучше все лаком замазюкать(сарказм)! Но потом вылезет вот так:

В прочем, о таких рукожопах с лаком я писал ранее. Кто пропустил, еще раз ссылка тут!

Вернемся к нашим ЛОС-ам.

Что в итоге компания Cree рекомендует, а что нет. Там список такой, что по сути почти ничего не рекомендует). Но кое что запрещает.

Cree не рекомендует использовать химические вещества , выделяющие ароматические углеводороды, которые даже в небольшом количестве могут привести к изменению цвета или повреждению светодиодов (например, толуол, бензол, ксилол).

    • Метилацетат или этилацетат (например, жидкость для снятия лака)
    • Цианоакрилат (например «Суперклей»)
    • Эфиры гликоля (в том числе Radio Shack ® Cleaner Precision Electronics — дипропиленгликоль монометилового эфира)

Формальдегид или бутадиен (в том числе клей Ashland PLIOBOND)

  • Dymax 984-LVUF
  • Клей Loctite Sumo
  • Loctite 384
  • Loctite 7387
  • Loctite 242

Это лишь 10% списка.

На пример. При плавлении поликарбоната выделяется сложные полиэфиры угольной кислоты. Которые в свою очередь ведут к выходу из строя диода в итоге.

Наглядно это стекло выглядит так:

А диоды под этими дырами так:

Описанному мною год назад, еще раз ссылка

Вывод на сегодня таков. Или даже жизненная мудрость:

Используйте не просто качественные комплектующие, но главное с пониманием и грамотным-рациональным смыслом! Да прибудет с Вами хороший свет!

С уважением, Дмитрий Михайлов.

Автор:Администратор

Бин (bin) светодиода… Что, как, зачем?

Что такое бин(bin) светодиода, как происходит отбиновка и зачем это нужно.

Первый возникающий вопрос человека который слышит это слово — зачем нужен бин, что это означает и зачем так усложнять систему обозначения светодиодов. Чёткое понимание что скрывается за двумя незнакомыми словами бин и кит позволит в дальнейшем правильно подобрать светодиод, который лучше всего походит для решения конкретной технико-экономической задачи по разработке светильника.

Сначала о понятии бин и всей процедуре, а уж в конце можно добавить что такое кит.  Бин (англ. bin — элемент дискретизации) — слово, обозначающее некоторую элементарную единицу, неделимый элемент, частица минимально возможного размера. Для светодиодов бин обозначает диапазон параметра, минимальный для данной системы сортировки по параметрам. Иногда встречается термин rank (англ. rank — располагать в определённом порядке, ранжировать) — имеет тот же смысл, что и бин. Теперь проще, своими словами.

Например: На заводе-компании по производстве светодиодов подготовили кристалл для финишной сборки диодов(порезали или закупили уже в порезанном виде полупроводниковую, Кремниевую пластину). То есть, есть сам так называемый LED чип светодиода — на основе которого нужно собрать конечный продукт — светодиод. А именно расположить его в корпусе с уже подобранным люменофором, подвести выводы питания Катод и Анод, нанести защитный слой, возможно полимерный светофильтр-первичную оптику. Как бы производитель знает — какие характеристики должны получится у конечного продукта той или иной партии, исходя из исходных данных. Например: полупроводниковая основа рассчитана на питание током 1000mA(макс) с падением напряжения 3.5v — при этом диод будет потреблять порядка 2.8Wat затраченной энергии. Собрав остальные известные и утвержденные параметры — производитель может высчитать световой поток, цветовую температуру(CCT), индекс цветопередачи(CRI) и так далее. Но есть такой фактор — как погрешность, не значительное отклонение параметров от заявленных. И вот представим — что у нас исходных данных-параметров порядка 10-ка только основных и у каждого может быть погрешность. Отсюда и пошло понятия отбиновка, то есть практическое испытания параметров выходной продукции каждой партии. У каждого производителя светодиодов(не считая Но-нейм, копеешного барахла) есть официальная документация на каждую модель диода, в которой есть таблицы расшифровки бин кода с 2-3мя классификаторами. Например у торговой марки Prolight, модели диода (что я привык использовать — как холодный белый) PK2N-3LWE-R8 таблицы выглядят так:

Световой поток Prolight Падение напряжения Prolight CCT Prolight

Вывод: Например мой диод PK2N-3LWE-R8 дальше бин код W1/B/X0 имеет следующие точные характеристики: минимальный световой поток 130lm/W; минимальное падение напряжения 3.1v; световой индекс(CCT) 6655K.

Для наглядности можно самостоятельно взлянуть тех. документацию (мануал) на данную модель диода  PK2N-3LWE

Руководствуясь точными параметрами — мы можем видеть что данный диод имеет наилучшую эффективность, мы уже тщательно и точно можем составить требуемую спектральную модель нашего LED светильника. Тем более если у нас общая спектральная модель составляется из нескольких  типов-групп диодов(особенно для рифового-морского освещение). Такой подход или бин диода привычно называть «топовым«.

Теперь немного отойдем от ТМ Prolight и поговорим не только о понятии бин.

Обычно светодиоды сортируются (бинируются) по цвету и световому потоку, некоторые сортируются ещё и по прямому падению напряжения, иногда встречаются производные от этих базовых системы бинировки например, по энергоэффективности, то есть отношению светового потока к потребляемой мощности.

Наибольшее число вопросов возникает по бинировке белых мощных светодиодов, для других светодиодов системы разбиения по бинам или аналогичные или проще, поэтому далее будем рассматривать только бинировку белых мощных светодиодов Cree, а именно их наборы кит.

Объединение бинов светодиодов в набор — кит.

При массовом производстве очень сложно изготовить светодиод с заранее заданным конкретным бином(об этом было выше), поэтому заказ у производителя Cree светодиодов конкретного бина невозможен, что является не только технологическим и ценовым ограничением, но и связан с малым шагом бинировки. Заказать можно только набор бинов светодиодов — кит. Важное замечание: заказ бина невозможен, но возможно получение светодиода с конкретным бином со склада дистрибьютора.

Kit_C01

Наборы (киты), как и бины для белых мощных светодиодов Cree формируются по двум параметрам: световой поток и цветовые координаты(CCT). Наборы кодируются одним символом по световому потоку и двумя символами по цвету, а полученный трех символьный код является окончанием номера для заказа или наименованием светодиода. Пример наименования светодиода XREWHT-L1-0000-00C01, где C01 — это код набора, а в нём C — код набора по световому потоку, 01 — код набора по цвету.

Kit_C02

Рассмотрим три наиболее распространённых набора с кодами наборов по цвету 01, 02 и 03. В набор 02 входят только 4 бин-кода по цвету: WC, WD, WF, WG, в набор 03 входит 8 бинов, а в набор 01 все возможные бины, относящиеся к холодному белому.

Kit_C03

На рисунках красным выделены те бины, которые могут входить в каждый из этих наборов.

Выводы

Мы рассмотрели определения бин и кит, определились что они означают, но необходимо отметить некоторые дополнительные особенности и выводы из системы бинировки, которые с первого взгляда не являются очевидными:

— одна заводская упаковка светодиода (для мощных белых Cree в большинстве случаев это 1000шт.) содержит светодиоды только одного бина;

— светодиоды с одинаковым бином могут быть получены при заказе под разными номерами наборов (китов);

— возможно получение светодиода конкретного бина со склада дистрибьютора, не невозможно заказать светодиод с конкретным бином у производителя, равно как и невозможна поставка конкретного бина через дистрибьютора, но под заказ;

— заранее неизвестно какими конкретно бинами из возможных для данного набора будут обладать светодиоды. Бины известны только по получению светодиодов от производителя.

— наборов существует очень много, в документации производителя указаны только основные номера наборов, полной информацией о возможных наборах и какие бины эти наборы включают обладают официальные дистрибьюторы.

Автор:Администратор

Светильник LED NANO. Анонс!

LED светильник NANO — был специально разработан по просьбе многих заказчиков — мощное, полноспектральное и в тоже время очень изящное решение освещения НАНО аквариума.

LED светильник nano Spam4eg

Общий план.

LED Nano Spam4eg

Общий вид светильника.

Спектр может быть сконфигурирован как угодно, по желанию заказчика.

То есть: для травника, морского рифового аквариума,  креветочника и так далее.

Главные особенности и отличия от аналогов:

  1. Для такого размера — можно получить свет мощностью до 40ват.
  2. Полноспектральность.
  3. Варианты выбора назначения (море, риф, травник, креветочник), об этом ниже.
  4. Пассивное охлаждение.
  5. Изящный дизайн и очень малый вес.
  6. Как всегда топовые технологии и качественные комплектующие! 

Базовые модели:

  1. Пресный — 5 типов диодов, общим количеством 12шт.
  2. Морской — 6 типов диодов, общим количеством 12шт.

Торговая марка диодов — на выбор заказчика.

  1. Возможен вариант на диодах Cree или Prolight

LED Prolight

  1. Вариант диодов торговой марки SemiLEDs, а именно на любой LED сборке от компании ReefLedLab (даже v3.0 с повышенным теплоотводом).

LED Spam4eg

Качественный, 6-ти миллиметровый Акрил Немецкого производства — из которого изготовляется крепление LED светильника.

LED Светильник нано Spam4eg

Заготовки

 

Модуль питания может быть выбран по желанию заказчика:

  1. Вариант классический — качественный блок питания компании MeanWell серии NES, RS
  2. Заводской вариант настольного типа, в пластиковом корпусе.

Органы управления — возможно исполнение в любой комплектации, с любым контроллером или вовсе без него.

Варианты контроллеров тут!

Светильник доступен к заказу! Для удобного просчета или как заказать — прочтите эту форму «Как заказать LED светильник»

С уважением, Михайлов Дмитрий!

Автор:Администратор

Движемся… LED, Немного о новом.

Изготовление лед светильников — это не обыденный и однообразный процесс. Время от времени, да практически все время — что то новое совершенствуется. Развитие светодиодных технологий не стоит на месте. Постоянно я познаю, тестирую и внедряю новинки технологий в свои LED светильники. Новинки светодиодов, органов управления, питания и так далее.

Например диоды. Тестирование и применение новых моделей и бинов светодиодов.

В этом плане сейчас более активно шагает компания Proligt, чьей продукцией в итоге все больше довольных аквариумистов. Они постоянно выпускают какой то лучший бин или модель желаемого или востребованного в данной сфере диода. Практически то же самое происходит у компаний SemiLeds и Luxeon. Что у компании Cree в принципе далеко не так… Это говорю лично от себя, а именно из практического опыта. Все меньше топовых и желаемых-запрашиваемых бинов попадает на рынок этой ТМ. По крайней мере на Украинский. Да можно разыскать и использовать стоящие (высокоэффективные) бины Cree диодов, но финишный ценник светильника будет не утешительным. Так-как цена каждого топового диода будет переваливать за 2USD. Как любому народу свойственно (особенно в наше не легкое время) —  искать альтернативу, как минимум параллельную. Не в коем случае речь не идет о копеешном барахле, да и думаю никогда не пойдет(по крайней мере у меня). Как и много раз говорил ранее — я не использую дешевых, не качественных комплектующих для изготовления светильников. Я это называю копеешное барахло, ибо если логически подумать: приобретаем мы светильник из самых дешевых комплектующих(диоды например No-name (без названия) с эффективностью 20-27 Люмен/Wat) и что мы получаем кроме веселого ценника? Гудящий обогреватель с неизвестным спектром , а особенно сроком службы о котором можно только гадать. Почему гудящий? Потому что при такой эффективности наших диодов(а это главное составляющее LED светильника) мы имеем колоссальное количество тепла нежели света — при одинаково затраченной энергии(на ряду с эффективными). Ну и как это тепло отвести? Вентиляторы… Которые ну никак не кстати на LED светильнике. Я никогда не прибегаю к активному обдуву-охлаждению теплоотводов LED светильников. Ладно, об этом можно писать и рассуждать сутками… Тут свойственно две поговорки или народная мудрость: «На каждый товар — есть свой покупатель» и «Скупой платит дважды!».

LED Prolight

Тестируемая новая спектральная модель для травника.

 

Например я уже усердно и практически тестирую новую серию Е диодов компании Prolight. В этой серии есть несколько интересных моделей, по крайней мере в моей тематике. Например диод типоразмера 3030 модели PJ2E-2LWE-2SC  среднего бина — способен испустить 120 Люмен на токе всего 150ма. Или диод той же серии Е типоразмера 3535 PK2E-5LWE-BR7(привычные для нас 3х ватники) на токе 700ма способен испустить порядка 253 Люмена. К тому же эта серия диодов акцентирована производителем — как класс «Plant Grow Lighting» . Эти значения заявлены производителем как минимальные. Но без реального и практического теста — не куда, по крайней мере у меня…

Все начинается с построения новой спектральной модели на обычных платах.

LED

Все диоды на платы паяю сам по термопрофилю при помощи паяльного оборудования ERSA IR.

Затем тестируется на замер светоотдачи и особенно тепловой режим.

LED

Затем тесты на более лучших платах от компании ReefLedLab с наилучшей теплопроводностью за счет технологии SincPAD.

LED Spam4eg

Рифовая спектральная модель.

Ну а дальше на практический, испытательный стенд(так сказать) для личного практического опыта и выводов…

LED Spam4eg

Ну а дальше длительное тестирование на придельных тепловых режимах и наблюдение за поведением живности под тестируемым светом.

А именно смена пегментации, реакция светочувствительных гидробионтов… В общем проверка на собственной шкуре  😯

LED Spam4eg

LED Spam4eg DSC_0776 DSC_0779 DSC_0875

 

Много внимания сейчас уделяется фиолетовой и ультрафиолетовой зонах спектра. Но об этом поговорю немного попозже.

Теплоотвод.

DSC_0797

Хочется сегодня еще отметить — что я веду активные наработки и практические испытания с основным теплоотводом. А главная цель уйти от радиаторного профиля — к корпусным светильникам. Опытный образец уже собирается для тестирования. Как только я закончу тестирования на теплоотдачу — обязательно опубликую новость.

По предварительным моим подсчетам — LED светильник габаритами Д-900, Ш-150, В-35мм в пассивном режиме охлаждения должен будет отвести порядка 300Wat тепла топовых диодов. Без принудительного обдува(без вентиляторов и тд…).  При весе не более 3кг.

Продолжение следует. Спасибо за внимание! С уважением, Дмитрий.

 

 

 

 

Автор:Администратор

SinkPAD или на чем припаяны светодиоды. Не много о PCB…

Рано или поздно, наверное некоторые задумываются(да и часто задают этот вопрос) — «а вот как и на чем сами светодиоды припаяны?». Ведь, на сегодняшний день LED технологии шагают вперед с такой скоростью — что светодиод способный рассеять 3 и даже 5 ват эл.энергии имеет размер пары спичечных головок. Хоть я стараюсь использовать и практиковать только топовые бины диодов(высокоэффективные), но все равно даже такие диоды испускают огромное количество тепла — которое нужно отвести от диода. Таким образом обеспечив нормальный тепловой режим работы.


 

Еще раз — что такое топовый(высокоэффективный) бин того-или иного диода. Не раз я это подробно писал и разжевывал на более-менее техническом языке, сейчас я скажу коротко и просто. Вот произвели очередную партию готовых диодов на заводе например ТМ Cree, скажем модели XTE. То есть порезали пластину(ы) — матрицу готовых LED кристаллов, на выходе производственной линейки получили 100000 готовых диодов. Как и на любом производстве — берут контрольные образцы на пробу и оценку. Вот с этого момента и начинается это понятие «отбиновка».

Должен быть XTE (модель)? Сравнивают токовый режим — соответствует. Далее главный и первый критерий и классификатор бина идет — световой поток(хотя у разных ТМ последовательность классификаторов может отличатся). То есть — то что у нас диод 3-х ватный то понятно, но сколько из затраченных трех ват электрической энергии диод отдаст в свет, а сколько уйдет в тепло… Посмотрели — средний показатель или вообще низкий, присвоили соответствующий бин(низкий). Отсюда уже начинает плясать цена на диод. Следующий классификатор бина — индекс цвето-передачи(хотя у разных ТМ по разному). Например: по всем канонам и расчетам — должен получится диод белого света 6000 по Кельвину. Реально получилось 6700к (+- отклонения в составе люменофора и так далее).Так же присваивают партии должный бин (есть в оф. даташите таблица). Ну и третий классификатор — это падение напряжения. В итоге эти 3 (в частности 1-й и 3-й) основных фактора — напрямую влияют на эффективность диода.

Если и так  сложно написал — на пальцах: топовый диод белого света дает 170-190(реальных) люмен/ват светового потока. В отличии от копеешного барахла 10-30 люмен,ват. (Я пишу реальные показатели(по выводам собственных испытаний), в отличии от привычных заявлений даже ведущих ТМ).  А мощность одинакова, то есть энергии затрачивается одинаково. Но вот как она будет использована, в свет? или в тепло?… Ведь мы говорим о светильниках, а не об обогревателях.


 

Собственно ближе к теме…  Наичастый вопрос — про монтаж диодов — который мне задают «Вы же собираете на звездах?» Звезда — в народе прозванная одно-трех диодная 19мм плата MCPCB.

Ответ: нет, я такой способ давным-давно не практикую. Почему?

При изготовлении светильника я использую собственные Алюминиевые платы с коэффициентом теплопроводности минимум 5Вт/м.К. Таким образом имея разницу температуры: LED кристалл и теплоотвод(радиатор) до 20 градусов Цельсия. В дешевых платах-звездах, о которых речь шла чуть выше — коэфф. теплопроводности как правило не дотягивает и до 2-ки Вт,м.К. То есть в таком случае, например: звезда с коэфф. теплопроводности 1.4 Вт/м.К, на которой будет стоять тот же Cree XTE и работать на токе 900ма — будет работать в заоблочном тепловом режиме. Хоть Ваша звезда будет единственная на огроменном радиаторе. Так-как мощность большая, количество тепла  большое, площадь теплоотдачи(под диодом) нечтожно мала и +к этому большое сопротивление диэлектрика нашей дешевой звезды-платы. Все эти факторы, в целом составят следующую картинку: за радиатор Вы будете рукой трогать-он будет еле теплый, а на самом диоде будет температура за 110 градусов — что почти в 2 раза выше нормального рабочего режима. Сколько у Вас проработает в таком режиме светильник — вывод — делайте сами…

Алюминиевые платы (MCPCB) с наилучшей теплопередачей-это конечно хорошо. Но я полностью перехожу на технологию плат SinkPAD. Это патентированая, Американская технология позволяющая передавать тепло от диода — сразу Алюминию, минуя всякие изоляторы-диэлектрики. Ранее, эту технологию применяли в основном в единичных вариантах. Например в мощных LED тактических фонарях и так далее. Где стоит один мощный диод и все внимание уделено ему(как говориться).  Но сейчас, на ряду с компанией ReefLedLab   я начал применять эту технологию для построения качественных LED светильников для морских, пресных аквариумов и других систем.

sinkpad-reef.kiev.ua

 

На следующем изображении-показана конструктивная разница: обычной платы от платы SinkPAD.

sink2pad_4

 

То есть,  на реальном фото — посадочная сторона к радиатору выглядит так:

post-179-0-76506900-1353166921

Ну и конечно же — тепловые сравнение: хорошей обычной платы (MCPCB) на предельных токовых режимах и платы с технологией SinkPAD

thermal-test-comparisonКонечно многие это пропустят мимо, не вчитываясь… Зачем так сложно, ведь основная масса народа думает так: светодиодный(в смысле светильник)? да, светит ярко? да, дешевле — значит беру. Но не забывайте народную мудрость «скупой платит дважды…»

Автор:Администратор

LED светильники Aqua-led

Заинтересовали светильники Aqua-led? Звоните 0632459495 Михайлов Дмитрий (bioreef2014@gmail.com).

Про основу бренда Aqua-led уже писалось, но хочется дополнить подробной и практической картинкой. Использование мощных и сверх-ярких светодиодов в LED индустрии стало очень популярно в наше время. Особую популярность придает светодиодному освещению: эффективность светового потока — которая в несколько раз превышает классические лампы, срок службы — который составляет 50000 часов, энергопотребление — которое до десяти раз меньше классических ламп. В данном случае мы рассматриваем светодиодное освещение — как альтернатива профессиональному свету в аквариумистике, сельском хозяйстве, цветоводстве, промышленности. Так как компания Aqua-led занимается изготовлением светильников направленных именно на эти тематики: для морских — рифовых аквариумов, для пресноводных аквариумов и систем, фитосветильники серии PRO FITOLED — для теплиц, цвето-любителей, оранжерей или сельского хозяйства, а так же LED светильники отвечающие классам влагозащиты IP65-67 для освещения торговых, производственных и любых других площадей.

Украинский рынок светодиодного освещения относительно разнообразен. Основной процент (около 70%) LED продукции данных направлений — производства Азиатских стран, в частности Китай. Как правило самых бюджетных вариантов и производителей по рамкам страны изготовителя, у нас же наоборот. То — что там признано как продукт не надлежащего качества у нас же разрекламировано как очень достойный и стоящий прибор, этим обусловливая ценник уже на нашем рынке в несколько сотен долларов США.  5% действительно ведущих мировых производителей, должного качества но со статусом интернет магазинов «под заказ»… Остальной процент ассортимента — это местное (Украинское) производство. Подробнее эти несколько пунктов я попытаюсь разложить в данной статье.

Диоды…

Как изначально говорилось — сегодня популярно использовать мощные светодиоды, а именно 1-3 вата мощности каждого диода. Такие диоды выпускает великое множество производителей. Но отличающихся качеством, а именно рабочими и заявленными характеристиками, качеством изготовления и надлежащим сроком службы — можно пересчитать на пальцах. Компания Aqua-led за позиционировалась на диодах ТМ Cree и OSRAM. Эти ТМ заняли лидирующую позицию в мире по качеству своей продукции, есть несколько ТМ стоящих на уровне, но доступности их к использованию в Европе практически нет.  Попутно присутствует множество производителей диодов низкокачественного Азиатского производства, стоимость которых не превышает 0.10 центов за диод, в то время как Cree XTE например 1.5 у.е. за диод. Как правило работоспособность, рабочие характеристики, тепловыделения и срок службы таких диодов оставляет желать лучшего. Основа светодиодного светильника лежит в источнике света, а именно в диоде, от его качества зависит работоспособность в целом. В нашем случае мы используем светодиоды — как альтернативу традиционным лампам (накаливания, ЛЛ, МГ и тд). То есть теория альтернативы лежит в повторении-построении спектра той или иной профессиональной лампы — комбинацией светодиодов. Первое, на что мы уделяем внимание — на длинны волны спектра испускаемого света диодом. Допустим нам нужно создать пик в синем свете с длинной волны в 450нм, для этого мы подбираем нужный нам диод в первую очередь по модели и по бину, не упуская из вида фактор светоотдачи который указывается в бинировании партии. Чем тщательней мы отнесемся к этому процессу-моделированию спектра — тем точнее наш спектр совпадет с нужным-желаемым.  У компаний плотно подходящих к этому вопросу уходят годы, как на теоретическую модель — так и на практические испытания(как и получается в нашем случае). Особенно это проявляется в направлении освещения для морских аквариумов — где берутся в расчет от 5 основных составляющих спектра (от 5 разных диодов). А теперь представьте что наш диод который заявленный как 450нм — на самом деле имеет отклонение и испускает 475нм или все 490. На глаз это отличить практически не реально, собственно что у нас за спектрограмма получиться на выходе. Такое очень свойственно для диодов вот «тех» Азиатских производителей имеющих бюджетную ценовую политику. Причем, чем цена ниже — тем хуже качество диода — пропорционально. Это связанно из за удешевления производства: использование материалов не надлежащего качества, плохой или отсутствует контроль качества.  Но спектр испускаемый диодом — это только 1 параметр из нескольких основных. Дальше, мы  примерно рассчитываем тепловой режим и традиционный расчет теплоотвода в теории, на практике же оказывается совсем по другому у дешевых диодов. Проще говоря, температура теплоотвода по расчетам должна быть 50 градусов, а у нас все 80. По такому же принципу можно охарактеризовать и готовые светильники производства Китай. Самые низкокачественные диоды, как правило работающие на предельном режиме мощности. Опять же, на глаз это не отличишь, в коем случае это выясняется практическим путем — когда за незначительный срок службы (3-6 месяцев) теряется светоотдача, либо куда хуже — выходом из строя отдельных диодов.

Температура и теплоотвод.

Так же, рассматриваем все те же 3-х ватные диоды, это относительно рациональное решение для мощного и кучного источника света. Но как правило (у все тех же светильников) фактор теплоотвода в некотором соотношении опускается в целях экономии материала для снижения общей стоимости устройства, а порой даже по недостаточности теоретической и практической базы знаний. В рабочем режиме диод испускает достаточное количество тепла — которое нужно куда то отвести обеспечив диоду должный температурный режим. При потреблении диодом 3 ват мощности, электрическая энергия преобразуется в световую и тепловую. Световая испускается диодом, в данном случае как полезный свет, в то время как тепловая — для нагрева воздуха. Диоды высокой мощности как правило напаиваются на монтажную плату, распространенная 19мм именуемая в народе звезда. Она служит для должного монтажа и главным образом отвода тепла от диода. Плата не выступает как основной теплообменник с воздухом, ее площади поверхности критически не достаточно что бы рассеять-передать воздуху то количество тепла — которое испускается диодом. Она выступает как промежуточный теплоотвод между самим диодом и основным теплоотводом. Не стоит забывать, точнее это нужно взять за основу начала теплового режима того или иного прибора — что теплопроводность монтажной платы далеко не идеальна. То есть основное тепловое сопротивление оказывает диэлектрик-изолятор который отделяет контактный слой и алюминиевую подложку(рис). Aqua-ledНе вникая тут в цифры и формулы — скажу из практики — что тепловое сопротивления обычной монтажной платы составляет около 15 °С. То есть, например имея температуру радиатора-теплоотвода в 60 °С — температура кристалла будет около 75 °С. Все это — если учесть что наша плата максимально совмещена с основным теплоотводом. Для этого поверхность платы идеально ровная, примыкает к такой же ровной поверхности теплоотвода, не о каких красочных покрытиях речь не идет, метал — к металлу. Расстояние и неровности компенсирует термопаста. Например у большинства моделей мощных диодов Cree верхний рабочий придел составляет около 80° С. То есть производитель гарантирует что в этом температурном приделе диод будет работать придерживаясь указанных рабочих характеристик. Получается для должного монтажа диодов на теплоотводе, монтажная плата должна быть зафиксирована механически (например прикручена винтами) а между платой и радиатором термопаста(рис).

Вариант монтажа, в светильниках Aqua-led

Вариант монтажа, в светильниках Aqua-led

Такой вариант монтажа полупроводников на теплоотвод практикуется еще с времен Советского Союза — как вариант наилучший по тепловому сопротивления, то есть так или никак. Но зачем все усложнять — придерживается политика дешевых производителей светильников, ведь можно диод приклеить на термоскотч(в лучшем случае) или термоклей, в худшем на простой клей или просто прислонить. Конечно так дешевле, потому что не нужна метало-обработка, которая относительна затратна в серийном производстве и дает + к стоимости. Такой вид простого монтажа завоевал популярность среди DIY или «*** своими руками».

Бывает вот так...

Бывает вот так…

Или даже так...

Или даже так…

То есть мы боремся с тепловым сопротивлением изолятора монтажной платы, стараемся идти в ногу с технологиями используя качественные и дорогие технологии печати pcb с сопротивлением 115мкм и 1,6К/Вт или применением технологии sinkpad…  А тут бац, на супер клей и порядок! О температуре кристалла в таком случае можно только представлять — что она запредельна. Примеры метало обработки профиля и монтажа диодов в светильниках Aqua-led

led профиль

Монтаж диодов на модульных алюминиевых платах pcb

Монтаж диодов на модульных алюминиевых платах pcb

Aqua-led

Корпус. Или, что внутри?

Не маловажный фактор сам теплоотвод-радиатор. В нашем случае это теплообменник с воздухом. Его площади должно быть достаточно что бы своевременно отводить тепло от платы и отдавать воздуху. И тут Китайское удешевление присутствует в светильниках дешевого производства. Дешевле использовать малый радиатор но при этом обдувая его со всех сторон принудительно. Как правило устанавливают до шести вентиляторов на 150ват(якобы) мощности… В результате получается светильник-пылесос(что практично видеть на витринах интернет магазинов под названием «фитопанель супер мощности, полный спектр!». Квадратный ящик — пылесос — как по шуму, так и по всасыванию воздуха. Качество вентиляторов тоже отвечает качеству светильника, в итоге вентиляторы выходят из строя — утягивая за собой весь светильник из за отсутствия должного охлаждения и выходу из строя диодов от перегрева. В таком варианте корпуса и охлаждения, не может идти речи о какой либо влагозащите.  Как правило под корпусом таких светильников в качестве теплоотвода обычная пластинка которая и обдувается вентиляторами.

Подобие с приставкой DIY

Подобие с приставкой DIY

Подобие с приставкой DIY

Подобие с приставкой DIY

В светильниках Aqua-led основным теплоотводом является радиаторный профиль, который и выступает в роли корпуса светильника. Профиль был специально разработан, изготовлен и запатентирован. Отличительные плюсы — легкость( около 1кг/1 метр), теплоотдача (75ват диодов на метр) при естественной конвекции воздуха — температура теплоотвода будет не более 50 °С. Отличный дизайн, качественное покрытие, возможность влагозащиты IP65-67.

Профиль для led

Вариант одно — балочный. Для освещения узких аквариумов, построения линейного света теплиц, освещения торговых и производственных площадей.

Трех - балочная конструкция светильника. Для аквариумов.

Трех — балочная конструкция светильника. Для аквариумов.

Варианты влагозащиты светильников Aqua-led

reefbuild.com

FITOLED 24-36v

reefbuild.com

FITOLED IP67

reefbuild.com

Уплотнение из высококачественного силикона, выдерживает агрессивные среды, выдерживает около 4000 деформаций.

О мощности в целом и о световом потоке.

Тут можно сказать коротко о Китайских производителях. Чем дешевле — тем хуже, из всех соображений. Как для светильников в целом, так и для диодов отдельно. Нельзя упустить из виду чудо изобретение — светодиодные ленты. Появление на нашем рынке LED лент сделало прорыв в сфере бытового освещения, больше в степени декора. Простота использования, доступность в цене, самое главное что монтировать ее можно где угодно, как угодно и чем угодно. Все это хорошо, но сугубо для декоративной подсветки. Отмечу именно «подсветки» но никак не освещения. Как освещения, ленты использовать не рационально — места занимает много, потребление большое — света мало. Но не редко можно увидеть светильники как «профессиональные» на основе led лент… О спектре таких светильников даже говорить не буду,  скажу лишь о мощности. Представим… Производитель выпустил ленту и как принято (там у них ) приукрасил раза в 2 величину светового потока, человек сделавший светильник на основе этой ленты — тоже округлил немного. Вот и получаются светильники на LED лентах и 160 и 300 ват, 10000 люмен/метр с блоком питания  12v 3A …

Вывод: Думаю каждый сделает свой.

Примеры светильников Aqua-led

Мягкий риф

Мягкий риф

aqua-led

Нано море. Автор Павел Сирота.

Нано море. Автор Павел Сирота.

Освещение главного сегмента морской фауны светильниками Aqualed Океанариума в ТРЦ "Караван" г.Харьков

Освещение главного сегмента морской фауны светильниками Aqualed Океанариума в ТРЦ «Караван» г.Харьков

Линейные светильники мощностью 100ват

Линейные светильники мощностью 100ват

Линейная фитопанель

Линейная фитопанель

Светильник профессиональный. С ручной настройкой спектра. Для пресных аквариумов(травников), для теплиц.

Светильник профессиональный. С ручной настройкой спектра. Для пресных аквариумов(травников), для теплиц.

Only 6000k

Only 6000k

Фитоспектр F6

Фитоспектр F6

Фитоспектр F1

Фитоспектр F1

Фитоспектр F7

Фитоспектр F7

Фитоспектр F3

Фитоспектр F3

Заинтересовали светильники Aqua-led? Звоните 0632459495 Михайлов Дмитрий (bioreef2014@gmail.com).