Cob светодиоды характеристики


преимущества, характеристики, конструкция, как сделать самому, Ремонт и Строительство

Светотехника активно занимается внедрением в освещение светодиодов. На рынке, помимо LED существуют и светодиоды COB. В их основе лежат более мощные излучатели. Осветительные светодиодные элементы СОВ (Chip On Board) – это источники света, с помощью которых можно сэкономить на потреблении электроэнергии. Но специалисты продолжают спорить, какие светильники использовать лучше. Что собой представляют Chip On Board светодиоды и какие у них особенности, об этом поговорим далее.

Появление на рынке

В полупроводниковой светотехнике до 2009 года было только одно направление – повышение мощности свечения диода. Это направление носит название Power LED, что в переводе означает «мощные светодиоды». Ученые смогли изобрести лампу, мощность которой достигала до 10 Вт. Но большим спросом, как правило, пользовались излучатели мощностью от 1 до 6 Вт.

Начиная с 2009 года, на рынке появляются SMD-диоды. Такая технология означает то, что устройство крепится на поверхность с помощью пайки, а каждый диод порывается слоем люминофора. Такие светильники маломощные и создают рассеиваемый свет за счет большого количества диодов (до семисот штук).

Следующим шагом в развитии стала технология СОВ, которая расшифровывается как «многочисленные кристаллы на плате». Суть Chip On Board заключается в том, что на плату кристаллы крепятся без корпуса и без подложек из керамики. Затем все кристаллы покрываются равномерным слоем люминофора. За счет этого лампа будет светить равномерно. Такая конструкция позволила существенно снизить стоимость на светодиоды.

Устройство COB-светодиодов демонстрируется на картинке:

 

Технология изготовления

Преимущества СОВ перед SMD состоит в том, что на один квадратный сантиметр размещается всего лишь 70 кристаллов. А это означает, что размеры светильника значительно уменьшены, но при этом ярость остается неизменной.

 

Chip On Board матрицы изготавливаются по определенной технологии, которая включает такие этапы:

  • подложка покрывается специальным клеевым составом, который обеспечивает адгезионные качества;
  • установка на подложку кристаллов;
  • затвердение слоя клея, который выполняет защитную функцию;
  • чистка матрицы от загрязнения при помощи плазменной технологии;
  • пайка платы и контактов кристаллов между собой;
  • покрытие люминофором, который смешивается с силиконом (последний необходим для герметизации кристаллов).

Самый сложный этап в данной технологии — равномерное нанесение очень тонкого слоя адгезионного материала. Для того чтобы кристаллы закрепились на подложке необходимо нанести тонкий слой клея, только он должен быть установленной толщины. Если этот слой будет тонким, то в ходе использования кристаллы отпадут. В случае если слой толстый – недостаточный контакт между подложкой и элементом (тепловая отдача уменьшается).

Вопрос решился китайскими учеными, которые предложили метод, с помощью которого адгезионный слой наносится равномерно, тем самым улучшая тепловой контакт. Этот метод носит название магнетронное распыление. Усовершенствованные матрицы называются теперь Multi Chip On Board. На сегодня практически все светодиоды СОВ-матрицы изготавливаются по этой технологии, тем самым создавая лампы высоких мощностей.

Характеристики и параметры светодиодов

Применение современных технологических процессов позволяет изготовлять светильники, в которых используется матрица СОВ, с мощностью до 100 Вт. А светоотдача при этом достигает 150 Лм/Вт. Типичная матрица Chip On Board имеет две формы: круглую и квадратную. Ее размеры (диаметр и сторона соответственно) колеблется от 1 до 3 см.

Но бывают светодиоды Chip On Board и больших размеров. Производители матрицы СОВ дают срок службы изделия до 30 000 часов, а более мощные светодиоды способны работать до 50 000 часов.

Такие показатели привели некоторых специалистов к мысли, что Chip On Board обладает низкой надежностью. Эти цифры о сроке службы изделия получены в ходе математических исследований. Светодиоды испытывались при экстремальных условиях, и результат принес следующие значения: при непрерывном режиме, устройство способно проработать до шести лет. За такое длительное время появятся другие более мощные и лучше модели изделия.

Но следует помнить о том, что все производители элементов освещения на основе матрицы Chip On Board дают гарантийный срок до 20 000 рабочих часов. Если за это время что-то произойдет, то они готовы осуществить бесплатный ремонт.

Конечно, СОВ-матрицы имеют и недостатки, но они не столь существенны по сравнению с достоинствами. Светильники с такой матрицей стоят дороже чем обычные, но если посчитать расход электроэнергии, то очевидно, что светодиодные лампы более выгодные.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно демонстрируются лампы с COB-светодиодами:

Вот мы и рассмотрели Chip On Board светодиоды, их преимущества, характеристики и конструкцию. Надеемся, предоставленная статья была для вас полезной и интересной!

www.remontostroitel.ru

Cob Led 10W в сравнении с матричными светодиодами на 10 Ватт , чистовая полная версия. | Пелинг Инфо солнечные батареи

Данный обзор был снят для того чтобы на практике показать отличие данных светодиодов а так же рассказать про то что вы врятле увидите если даже захотите присмотреться. И так для начало Коб светодиод — это светодиод нового поколения пришедший на смену матричному светодиоду. Отличие коб от матрицы мало но оно существенно. Коб светодиоды имеют более чувствительное покрытие, в виде квадрата или круга форма тут особой роли не играет, которое можно наблюдать на данном видео,  которое собирает свет от кристаллов светодиодов и заполняет все рабочую поверхность! То есть светодиод теперь не состоит из радиатора, подложки, кристалла,   далее защитное покрытие оно же при смешивании с красителями может задавать любую световую температуру кристалла.

Коб светодиод получил улучшенный светодиодный активный кристалл, который имеет по сравнению с матричным светодиодом более высокую яркость, и уменьшенный в два раза  кристалл, меньшее потребление, но у него так же есть минус, это более высокая температура нагрева. Это привело к тому, что заливной защитный световой фильтр теперь менее склонен к вспучиванию при перегреве.  А так же появился дополнительный слой, между защитой и кристаллами, он выполняет роль отражателя, поглощая свет от кристаллов и  распределяя его по всей зоне отражателя, направляет по всей плоскости светодиода равномерно.

Что увеличивает равномерное пятно света по сравнению с матричными светодиодами. А так же увеличивает силу света.

Для примера на следующем рисунке можно посмотреть из чего состоит обычный матричный светодиод на 10 Ватт.

style=»display:inline-block;width:468px;height:60px»data-ad-client=»ca-pub-5778281605442364″data-ad-slot=»2954892536″>

Теперь посмотрим какие отличия у Коб светодиода по следующему рисунку.

Где фиолетовой стрелкой показана именно тот самый отражатель.

Заметьте кристалы у светодиода идут по центу а свет он излучает именно с отражателя. Как именно он устроен у меня есть пару мыслей, но это уже оптика да и на практике это не важно.

Сильно сложно объяснять не стану все равно не пригодится.

Далее рассмотрим характеристики на первый и второй светодиод, А так же я приведу данные которые дает продавец на 10 Ваттный 11 вольтовый Коб светодиод, для сравнения с матричным на 10 ватт.

Матрица 12В:

Power : 10W

Color: Warm White

Forward Voltage (VF): DC 9-12V

Forward current (IF): 1050MA

Out put Lumens: 800-900LM

Color temperature: 3050-3250K

Beam Angel: 140 degrees

Life span: >50,000 hours

 

Коб 12 В:

  • 100% Brand New.

  • Input voltage: 9.5 — 11V

  • Power: 10W

  • Input Current: 900MA

  • Luminous Flux: 900-1000LM

  • Light color: warm white

  • Color temperature: 3000-3500K

  • Size: 2.9 * 2cm/ 1.14 * 0.79in

Коб 32 В:

 

  • 100% Brand New.

  • Input voltage: 32V- 34V

  • Power: 10W

  • Input Current: 350MA

  • Luminous Flux: 1000 — 1100LM

  • Light color: warm white

  • Color temperature: 3000-3500K

  • Size: 2.9 * 2cm/ 1.14 * 0.79in

Минус в том что когда вы их будете искать в характеристиках может быть написан чистый бред!

По 32 вольтовому информация есть, поэтому я ее поправил из ходя из экспериментов.

А вот по 12 вольтовому пока что-то не сходится! Ну да ладно это не главное под конец съемок я почти ослеп, но на момент начала разница была по мощности в пользу КОБ светодиода, ну а под конец все в глазах стало одинаково.  Как появится 12 вольтовый Коб светодиод поделюсь информацией.

Плюсы Коб светодиода пока рано говорить, но надежность на перегрев, это неплохой шанс, что он прослужит дольше, а вот более сильный нагрев опять таки его уменьшает. Для меня плюс в их использовании есть и именно на 32 Вольта, о нем я поведаю в следующий раз.

Вроде что-то еще хотел написать но забыл если вспомню допишу, ну а теперь чистовое видео.

 

 

 

Поделиться ссылкой:

Похожее

peling.ru

Эксперименты с нитевидными светодиодными сборками (Filament COB LED)

Решил я приобрести упаковку светодиодных сборок для экспериментов. В статье я попытаюсь протестировать их последовательное включение, а также варианты их применения.

Заказывал я у продавца, который продаёт их по 20 штук. Я заказал 40 штук, но попросил положить 30 «холодных» и 10 «тёплых». Продавец так и сделал, и я получил 35 + 15 штук. Добра ему. Стоило это всё каких-то 13$ на момент покупки.

Сразу прошу прощения, но магазин больше не продаёт этот лот. Мне пришлось указать в ссылке на товар другой магазин, ещё я прошелся поиском и выудил там магазины с похожим товаром.

магазины с похожим товаром

А изначально я собирался использовать их в создании семисегментных индикаторах на «скорую руку». Думал, что если их расположить просто на текстолите, да наладить их яркость в зависимости от освещённости комнаты — выйдут неплохие настольные часики. Я немного ошибся. Контрастность таких импровизированных индикаторов ниже плинтуса. А вырезать желобки, красить чёрной краской и накрывать это всё матовым орг.стеклом мне было лень.

Но руки чесались и решил я искать им применение на ходу. Для начала, изучаем их внимательней, ну и тестируем заявленные параметры. Как-то я лихо начал и даже не объяснил, что же покупка из себя представляет.

Описание

COB LED – один или сборка светодиодов покрытая люминофором Filament — в данном случае означает, что сборка нитевидной формы

Плюсы: — не нагревается — всенаправленный свет — приспособлены для работы в сети 220v

Минусы: — вся сборка перестаёт работать при выгорании кристалла одного светодиода — некоторые виды могут быть хрупкими (но есть залитые твёрдым компаундом) — не найдут применение в низковольтной аппаратуре — не любят пайку (подразумевается сварка)

Разбираем

Один экземпляр представляет собой палочку чуть меньше спички. Покрытие жёлтого цвета в моём случае является резиной (бархатистая и упругая поверхность). Внутри которой прозрачная площадка с нанесёнными на неё кристаллами swarovski светодиодами (24 штуки). На краях площадки крепятся металлические лепестки. Но крепятся они просто обжимая площадку и тут поджидает пара нюансов: — такая сборка очень хрупкая — металлические площадки тонкие и плохо паяются — нагревать металлические площадки не рекомендую, есть вероятность повреждения контакта

Перед включением я попросил продавца спецификацию на светодиоды. Он мне прислал спеки на продукцию Runlite. www.runlite.cn/en/product-detail-145.html Кому интересно, могут полюбопытствовать.

А я пока начну зажигать

Положительный вывод у светодиодов помечается еле заметным отверстием. Определитесь с полярностью перед заливанием его припоем. Паять контакты одно мучение. Если не использовать активные флюсы, то сначала хорошо бы шлифануть контакты пилочкой с алмазным напылением. И лишь потом подносить торец контакта к нагретому паяльнику. Паять нужно быстро, не допуская прогрева пластины. Контакты очень тонкие и легко сгибаются, так что паять к ним сколь-либо тонкий проводник чревато выламыванием контакта. Я использовал очень тонкие жилки для работы с светодиодами. Но металлические контакты магнитятся, так что есть вариант подключения к магнитикам.

При подаче 62v светодиодная сборка начинает открываться и потреблять около 0.001A. При 64v ток вырастает до 0.003A — и такой светодиод можно использовать в качестве индикатора или ненавязчивой подсветки.

Вот начиная с 70v ток нужно ограничивать на уровне 0.016A. В таком режиме яркость светодиода максимальна. Измерить нет возможности, но при таком освещении уже можно читать.

За всё время тестирования ни одна из филаментяшек не нагревается вообще никак*. С закрытыми глазами и дотрагиваясь пальцем я отличил бы включённый образец от выключенного только по тому как оно бьётся током. При всём этом «выход на режим» имеется, за 15 секунд ток повышается примерно с 0.014 до 0.017А (при о ограничении тока резистором).

* под «не нагревается вообще никак» подразумевается нагрев до температуры 70-80 градусов. Но из-за малой теплоёмкости они успевают остыть при касании пальцами.

Теперь продемонстрирую различие между «тёплыми» и «холодными» вариантами. Выдержку и цветопередачу подбирал сравнивая фото с реальным положением дел. Я дополнительно установил в качестве фона карточки для выставления баланса белого.

5 светодиодов

5 штук (62v*5=310v …… 74v*5=370v). В этом случае яркость зависит от напряжения. Если бы было 355-370v ток уже нужно удерживать на уровне 12-15мА. Но напряжение после выпрямления было на уровне всего 311v, а общий ток не превышал 3мА. Яркость при потребляемых 1W небольшая, примерно как у 10W лампочки накаливания. Я знал, что 5 сборок светодиодов не откроются на таком малом напряжении. Просто я решил проверить одну идею. А именно — сколько продержится импровизированная лампочка после «внезапного выключения света»? Для этих целей я снабдил конструкцию конденсатором на целых 150мкФ. В течении первой минуты светодиоды потребляли 0.12W и их свет был достаточен для ориентации в кромешной темноте. Потом ещё четыре минуты они лишь обозначали своё присутствие. Конденсатор разрядился с 309 v до 290V, после чего светодиоды закрылись, а конденсатор оставался заряженым ещё долго и заряд не расходовался. По этой причине увеличение ёмкости конденсатора не позволит существенно продлить эффект.

4 светодиода

4 штуки (62v*4=248v …… 74v*4=296v). Напряжение после выпрямления было на уровне 309v и общий ток я ограничил 15мА. Яркость при потребляемых 4.65W, где-то на уровне стандартной 45W лампочки накаливания. А вот воплощение идеи «автономного освещения» выглядит блекло. Конденсатор в 150мкФ на открытых диодах разряжается быстро — за 3-4 секунды всё заканчивается. Какой-никакой, но эффект всё равно есть. Фотографировать не стал, так как фото не передадут эффекта. Ну, главное, что идея с послесвечением работоспособна. А уж как использовать этот эффект — дело рукоделия читателей.

Конец

Мне светодиодные сборки понравились. Они не нуждаются в радиаторе, но требуют высокого напряжения. Можно собирать оригинальные светильники и встраивать в декор. Надеюсь, вам тоже было интересно.

P.S.

Если будут вопросы о используемом преобразователе — к сожалению, но выше 67V он не выдаёт, так что выйти в режим не получится, в остальном можно и «зажигать».

mysku.ru

Классификация типов светодиодов

03 октября 2012

Современная светотехника все больше тяготеет к применению светодиодов. Но чем новее технология, тем больше вопросов она вызывает. Какие типы светодиодов бывают? Какой тип светодиодов выбрать? Какая технология самая надежная? На эти и другие вопросы Вы найдете ответы в этой статье.

Светодиод — это полупроводниковый прибор, который преобразует энергию электрического тока в свет. Светящимся элементом светодиода является полупроводниковый кристалл, имеющий многослойную структуру из тонких пленок полупроводников с разными типами проводимости — дырочной и электронной.

Дырочная проводимость связана с переходом электрона с другого атома на атом со свободным местом. На атом, откуда перешёл электрон, входит другой электрон из другого атома и т. д. Это обуславливается ковалентными связями атомов. Таким образом, происходит перемещение положительного заряда без перемещения самого атома. Этот условный положительный заряд называют дыркой.

В зонах контакта разных типов проводимости образуются p-n-переходы. Такие многослойные конструкции называются гетероструктурами.

При прохождении электрического тока в области p-n-переходов происходит рекомбинация дырок и электронов (электроны занимают вакантные места — дырки), сопровождаемая излучением света. Это излучение может быть красным, желтым, зеленым или синим — в зависимости от состава полупроводников в гетероструктуре. Гетероструктуры, состоящие из слоев нитрида галлия (GaN) с определенными примесями, излучают синий свет.

Излучающий кристалл нитрида галлия с площадками для контактных проводов в светотехнике принято называть чипом. Чип является ключевым компонентом, на базе которого собирается собственно светодиод.

Чтобы получить белый свет, на чип наносят люминофор — химическое вещество, которое возбуждается излучением, исходящим от кристалла, и испускает собственное излучение. Это объединяет светодиоды с компактными люминесцентными лампами — внутри трубки также имеется люминофор.

Чип покрывают слоем геля на основе силикона с порошком люминофора так, чтобы часть его излучения поглощалась в веществе люминофора и возбуждала его, а часть проходила сквозь люминофор свободно. В результате смешение исходного синего свечения нитрида галлия с желтым свечением люминофора дает белый свет. С помощью разных люминофоров достигается любое значение цветовой температуры излучаемого света.

На базе излучающего кристалла, покрытого люминофором и снабженного электрическими контактами, изготавливают сами светодиоды.

В зависимости от технологии сборки в настоящее время различают 4 типа светодиодов.

1. DIP-светодиоды.

Первые светодиоды массового применения появились именно в таком формате. Кристалл помещен в корпус со встроенной оптической системой — специальной линзой, которая формирует нужный световой пучок.

На сегодня это самый массовый тип светодиодов, но он практически не используется в современных высокотехнологичных источниках света. В основном он находит применение в световых табло, подсветках, различных праздничных световых украшениях.

2. Светодиоды типа «пиранья», Superflux LED или Spider LED.

Имеют конструкцию аналогичную предшественнику, но их отличие состоит в том, что вывода не 2, а 4. Это улучшает теплоотвод и дает большую надежность при монтаже. Из-за этого данный тип светодиодов распространен в автомобильной промышленности.

В освещении сегодня практически не используется из-за своих габаритов и сложности монтажа по сравнению с более современными типами конструкций светодиодов.

3. SMD-светодиоды.

Светодиоды этого типа изготовлены по технологии поверхностного монтажа ТМП (технология монтажа на поверхность) или SMT (surface mount technology). Отсюда его название SMD — surface mounted device — прибор, монтируемый на поверхность.

Основным отличием этой технологии от «традиционной» технологии сквозного монтажа в отверстия является то, что компоненты монтируются на поверхность платы. Это обеспечивает меньшие габариты конструкции, лучший теплоотвод, вариативность исполнения.

Данная конструкция на сегодня является самой распространенной в освещении и используется в источниках света практически всех типов.

4. COB-технология.

COB (Chip-On-Board — чип на плате) — технология, при которой чип кристалла монтируется (прикрепляется, впаивается) в плату, и обеспечиваются высочайшие: надёжность (защищёность контакта от окисления), миниатюрность и теплоотвод. Помимо этого, стоимость производства таких светодиодов ниже по сравнению с SMD-светодиодами.

COB технология впервые была применена в Японии в конце 2000-х годов компаниями Citizen и Sharp. Они же первыми использовали в качестве монтажной платы для светодиода керамическую пластину с низким тепловым сопротивлением. В настоящее время используются как алюминиевые, так и керамические платы, а объем производства светодиодов по этой технологии составляет порядка 20% от всех выпускаемых светодиодов и постоянно растет.

Тот факт, что все больше производителей светодиодов во всем мире начинают выпускать COB-светодиоды, говорит о хороших перспективах этой технологии вскоре занять лидирующие позиции в коммерческом и бытовом освещении на многие годы. Но, тем не менее, стоит отметить, что COB-технология не может полностью вытеснить SMD, в силу ряда технических ограничений и недостатков. Например, для профессионального освещения с заданной кривой силы света (для уличного или узконаправленного освещения) технология COB неприменима. Кроме того, если необходим равномерно светящийся источник света (например, потолочный светильник большой площади), лучше использовать много небольших SMD-светодиодов.

В заключение стоит отметить, что светодиодное освещение сегодня становится все более популярным. Высокие темпы роста этого рынка способствуют развитию новых технологий производства светодиодов, и расширяют границы их использования. В современных офисных и жилых помещениях, а также в наружном освещении, многие области применения раньше казались прочно закрепленными за классическими типами источников света. Сегодня эти постулаты подлежат пересмотру: светодиоды обеспечивают не только экономию затрат, но и широкие возможности создать высококлассное освещение для жизни, работы и творчества.

shine.ru

Светодиоды нового поколения COB LED 5W 220V с питанием от сети 220В

Новинка на рынке светодиодов, которые я решил приобрести на тестирование. Это новые светодиоды с питанием напрямую минуя громадные блоки питания от сети 220В. Для тех кому интересно не вдаваясь в детали, а стоит ли его приобретать, однозначного ответа к сожалению после тестирования дать не могу. При определенной сноровке конечно минусы можно убрать, но меня интересовало как новинка работает из коробки. Начал я тестирование с младшей модели на 5 ватт. Фото реального внешнего вида светодиода: Вид с боку На плате имеется диодный мост, и микросхема драйвера. Драйвер тут имеет маркировку cyt1000a Схема включения драйвера: Технические характеристики микросхемы драйвера: Мощность излучателя – 3-9 Вт Выходной ток драйвера — 10 — 60 мА Коэффициент мощности (PF) > 0,95

После подключения светодиода к сети я получил ток 22 мА, что соответствует мощности потребления данного светодиода 4.2 ватта.Частота пульсаций составляет 99.99 Гц, к сожалению пришлось очень долго ее ловить из за плохого контакта в точках съема данных.Напряжение питания кристаллов светодиода составило 164 вольта.Пульсации данного светодиода, можно глянуть на следующих фото, к сожалению более высокого качества картинки получить не удалось Что касаемо пульсаций данного светодиода, то они очень высокие. Находится под таким светом долгое время, вредно для вашего здоровья. Частота пульсаций составляет 100 Гц. Пульсации обусловлены Удешевленной схеме включения драйвера cyt1000a.Есть схема уменьшения пульсаций, опять же она указана в datasheet, у производителя драйвера оригинал можно глянуть тут Но опять же в мануале есть схема при которой пульсации можно максимально занизить, но придется полностью пересмотреть схему включения драйвера и добавить сглаживающие конденсаторы. Выделены необходимые детали красным.

Что мне не понравилось в данном светодиоде: Применение термопасты КПТ-8 или термокрея, почти никак не влияет на завышенные температурные показатели светодиодов, которые могут варьироваться в диапазоне от 70 до 120 ºC. В зависимости от толщины слоя и времени работы светодиода.Проще говоря идет реальный перегрев кристаллов, что даже при посадке на хороший радиатор может привести к их отвалу, из за деформации компаунда на запредельных температурах.Минусы светодиода: Очень большая пульсация, с частотой 100 Гц, опять же данная пульсация обусловлена отсутствием в схеме светодиода конденсаторов, перегрев кристалла — проблема координально ни как не решается.деформация компаунда — возникает при перегреве выше 80 ºCотвал контактов от кристаллов светодиода — Возникает только при перегреве.То остаются одни плюсы. :)

Плюсы данного светодиода: простота монтажане требуется мощного радиаторане нужен блок питания или драйвер минимальное затраченное время на подключение светодиода

Вывод имея полный datasheet на микросхему драйвера, можно методом просчетов, добиться снижения подачи тока на его питание, что уменьшит перегрев, и увеличит срок службы. А допаяв пару конденсаторов можно уменьшить пульсации. Но яркость при этом так же упадет. Похоже маркетинг новых светодиодов ясен, новинка должна светить ярче, а сколько они проработают при таком трюке, никого уже не волнует. Дабы главное продать как можно больше.

Кому интересно могут посмотреть обзор в видео формате.

mysku.me

Светодиодная COB LED линейка на 10 Вт и DIY мега-лампа

Началось всё с того, что подвернулся мне под руку пыточное орудие стоматолога, в виде бормашины советских времён, выброшенной на металлолом.

Поснимал с неё всё, что может пригодиться. В том числе и подвижную руку прожектора. Стали там не пожалели, эта конструкция весила килограмм под 10. Ну да ладно, это не фонарик, не с собой таскать. В общем, на фига на века. Зато такая конструёвина удачно подходит под мой угловой стол, стоя в углу, при необходимости может освещать почти любое место, да ещё и по высоте регулируется. Короче, настольная лампа-переросток.

Перво-наперво была выброшена голова. Размер у неё был примерно 20х20 см, вес соответствующий, внутри конус отражателя с лампой накаливания и толстенное рифлёное стекло. Не пригодилась.

Вместо неё добавил ещё одно колено, длиной 43 см из квадратного алюминиевого профиля 25х25 мм. Благодаря конструкции диагональной части, устроенной внутри как подпружиненный параллелограмм, это колено всегда остаётся горизонтальным, не зависимо от высоты подъёма светильника. Это колено позволяет не только крутить лампу вокруг опоры, как в исходнике, но и придвигать свет к опоре.

В максимально вытянутом состоянии получается более 120 см от оси до края.

Но и этого мне показалось мало, и я сделал эту секцию телескопической, на двух мебельных роликовых направляющих для ящиков. Что увеличивает вылет ещё на 26 см. Итого почти полтора метра. Нормально так :)

А теперь главная-головная часть. Основа — радиатор. За его обзор и тестирование большое спасибо sav13. Прикупил пару. По размерам на него отлично встали две линейки. И по рассеиваемой мощности, судя по тому же обзору, его достаточно. Установлены на термопасту и прикручены винтиками, резьбу нарезал прямо в радиаторе.

Оставлять его в открытом виде не хотелось, не эстетично (хотя учитывая вечный рабочий бардак на моём столе, открытый радиатор был бы меньшей из эстетических проблем, но всё ж). И тут мне удачно подвернулся обрезок алюминиевого профиля 40х60 мм, выброшенный соседями после остекления балкона. Мимо такого я пройти не мог, прихватил его. Из него с помощью дремеля и какой-то матери вышел вполне нормальный кожух. Повозиться с ним, конечно, пришлось изрядно. Извёл полпачки отрезных дисков, часть сломал, часть потерял сточил. И то идеально не вышло, швы видны, в паре мест шоркнул там, где не надо. Знал бы заранее, плюнул на эстетику и не делал бы.

(Стиль — старый троллейбус :) )

По конструкции, хоть оно и выглядит закрытым со всех сторон, там достаточно по бокам места, чтобы тёплый воздух уходил вверх, подтягивая холодный снизу. Тестов не проводил, но думаю на эффективность красота не повлияла и жертв не потребовала.

Все детали были подчищены, где надо, от старой краски и наметившейся ржавчины, после чего покрашены из баллончика. Не знаю, наверное на алюминии держится она не очень, но я царапать не буду, а само по себе пока не отвалилось. Да и цвет у меня близкий к природному алюминиевому, если что, сразу заметно не будет.

Провод питания идёт внутри. Использовал старый, который был. Довольно толстый, да и медь тогда была медью. А вот линейки я подключил параллельно. Это, конечно, неправильно. В своё оправдание могу сказать, что параметры модулей довольно близки, а установлены они на один радиатор, так что температура будет примерно одинаковой. Да и не догружены они у меня, так что проблем пока не предвидится. По хорошему надо либо соединить последовательно (но нужен другой блок питания, вольт эдак на 28), либо запитать раздельно (но провод в лампе у меня двужильный и из-за телескопической секции заменить не выйдет). В общем, для себя сойдёт и так. Всю ответственность за судьбу светиков принимаю на себя.

Проще всего было взять импульсные AC-DC драйверы для светодиодов, как обычно и делают все нормальные люди. Я же решил использовать обычный блок питания на напряжение чуть выше, чем надо, а дальше линейным регулятором стабилизировать ток. Нафига? Резонный вопрос. Во-первых, подходящего драйвера у меня не нашлось бы, заказывать — значит ждать. Во-вторых — по такой схеме можно легко диммировать свет. 20 ватт на рабочем столе — слегка многовато, если нужно только подсвечивать клавиатуру. Но и иметь максимальную яркость, когда что-то паяешь, тоже хочется. Искать LED-драйвер с диммером? Дорабатывать обычный? Сложно. Я не настоящий сварщик, я только учусь. Мне проще сделать линейную стабилизацию на последнем этапе. А что КПД? Конечно снижается. Но сильно ли? Если подобрать блок питания на напряжение, близкое к нужному при максимальной яркости, 13,8-14В, то нет. При слабом свете ток небольшой, потери (14В-11В)*0,09А*2=0,54 ватта. При максимальном — ток большой, а разница напряжений близка к нулю, что опять же даёт небольшую потерю на регуляторе. Наибольшие потери при средне-ярком свете, но и тогда не превышают 1-2 ватта. Опять же, меня устраивает.

Блок питания нашёлся в закромах. Пока я думал, взять 12-вольтовый и чуть разогнать или купить 15-вольтовый и слегка понизить, наткнулся у себя в барахле давно валявшийся блок питания фирмы Motorola.

Это трансформаторный (!) блок питания. Длиной больше 10 см и весом больше кило. Как раз для моей лампочки :) А самое главное, выходное напряжение у него очень удачное, 13,8В и ток 1,5А. Впритык, но достаточно. В процессе колхозинга я его коротнул и спалил предохранитель. Пришлось вскрывать. Внутри, понятное дело, ничего интересного. Трансформатор на почти весь объём, диодный мост, предохранитель, да конденсатор (уже не помню, то ли один то ли два в параллель). Под предохранитель поставил держатель, доступный извне, типа такого:

Магия подействовала и больше менять предохранитель не пришлось. Правда, в процессе вскрытия корпус блока немного пострадал (и кто додумался блок закручивать болтиками с шестигранной головкой миллиметра на 4, утопленными узкие пазы на пару сантиметров? У меня всякие отвертки есть дома, под кучу хитрых винтиков, но накидной головки такого размера не нашлось, а больше туда ничем не подлезешь, пинцетом и то с трудом. Пытался высверлить, но не особо получилось, тогда я разозлился и дремелем распилил всё нафиг по периметру. Ну ничего, обратно собрал, шов по кругу залепил термоклеем. Нормально, жить будет. Но фоток не покажу, блок стесняется.

Ну и последняя часть, контроллер. Сделал сразу на два канала. Один канал — лампа, второй — задняя подсветка монитора. Про подсветку сказать особо нечего, две полоски, схожие с обозреваемой, но на 4 ватта холодного света, прилеплены на полочку над монитором, дабы в темной комнате слегка подсвечивать фон за монитором и клавиатуру. Холодный свет не очень, но как фон — вполне нормально, учитывая желтоватые обои. На фотках выглядит хуже, чем есть на самом деле. Честное слово!

Итак, контроллер состоит из двух блоков стабилизации тока:

Ток замеряется токоизмерительным сопротивлением, собранным из 4 одноомных 0805 (потом на основной канал поверх допаял ещё 4, чтобы снизить падение напряжения на них) и ограничивается полевым транзистором. Транзистором управляет операционный усилитель, нужный ток ему сообщается от контроллера. Вторая половина операционника усиливает сигнал с токового шунта для целей мониторинга. Также измеряется, сколько вольт было отнято у светодиода, чтобы знать, на сколько он светится.

Ну а управляется всё это микроконтроллером. STM32F100C4. Да-да, 16 Кбайт флеша, 4 Кбайта памяти, 32 мегагерца и всё только чтобы управлять светодиодиками. Но я вообще-то программист, мне можно :) На самом деле ценность этого контроллера в двух ЦАПах, цифро-аналоговых преобразователях, которыми удобно задавать ток. 12-бит точности тут, конечно, не нужны, можно было бы и без них обойтись, но на готовом проще. Ну и ещё контроллер замеряет напряжение с БП. А ещё всё становится лучше, когда есть bluetooth. Но нет, блютуз я не добавил, а добавил RS-485. Такой лампе — подобающий интерфейс! :)

Вот как-то так это должно было выглядеть:

А вот так получилось:

и с обратной стороны:

Сразу видно что реальность внесла коррективы. Где-то забыл дорожку, где-то ещё что. К примеру выяснилось, что через делитель напряжения в 84КОм идёт достаточно тока, чтобы светодиоды еле заметно, но светились. 100 КОм резисторы в параллель к светодиодам решили проблему. Но главный epic fail был с полевыми транзисторами. До сих пор не пойму, чем я думал, когда поставил irlml2502 в корпусе SOT-23. По даташиту у него до 1,25 ватта рассеиваемой мощности при комнатной температуре. Оно работает, но он может и перегреться. Особенно, учитывая трансформаторный БП, если напряжение в сети чуть повысится (обычно оно у меня в районе 210 вольт днём). Временно заменил на IRLR7843 в D-Pak (TO-252). Потом, надеюсь, руки дойдут переделать плату в нормальном виде, под TO-220, заодно сделать цивильно, с паяльной маской и под какой-нибудь корпус. Но нет ничего более постоянного, чем временное. Пусть это опять останется на моей совести.

Ах, да. Осталось ещё одно. Выключатель! Точнее не так. Выключатель — это у обычной лампочки. Пульт управления! Раз уж свет может меняться плавно, значит нам нужна крутилка. Тут отлично подойдёт энкодер. Типа такого:

Энкодер поселяется на ПМЖ в небольшой корпус, сверху нахлобучивается подходящая ручка-крутилка и подключается кабелем от старой мышки к контроллеру.

Всё, контроллер можно убрать подальше, чтобы он своим видом не давил на совесть. А пульт обучен работать так:

  • Простое нажатие — включить / выключить лампу.
  • Длинное нажатие — включить / выключить фон.
  • Кручение — регулировка яркости того света, который горит. Если горят оба или не горит не один — регулируется яркость лампы. Если ничего не светит, то перед включением лампы можно заранее выкрутить её на минимум, затем включить, актуально ночью.
  • Кручение в нажатом состоянии — регулирует фон. Можно длительным нажатием включить фон и, не отпуская, сразу отрегулировать его яркость, даже если включена лампа.
Яркость обоих источников запоминается и включаются они с того же уровня.

Уф, вроде всё. Можно наслаждаться результатами. Что я и делаю, уже примерно с месяц. Результат отличный (ну не надо мне припоминать мои косяки! Светит же!). Очень удобно. Свет можно выставить такой, какой надо. Уменьшается он до нуля, очень плавно. Ну а на максимальной яркости и минимальном расстоянии от стола даёт освещенность более 3000 люкс, если верить самодельному люксметру на MAX44009. А этот датчик освещенности довольно точный, так что особого повода ему не верить нету.

Это при том, что напряжение блока питания с 15,5В на холостом ходу проседает под нагрузкой почти до 13В и максимальный ток получается около 1,15А, что чуть меньше номинальных 1,44А. Но это и хорошо, даже в случае дисбаланса, вряд ли ток превысит норму. Ещё осталось дописать софт на контроллер, управление и сбор логов с лампы (смешно звучит, ага) по modbus'у и интегрировать в общую домашнюю сеть умных кофеварок. Привет, skynet домашнего масштаба.

Фотки результата. Пытался снимать с зафиксированными настройками. Фотки темнее, чем на самом деле, иначе не видно ничего будет.

Обычный комнатный свет. Три энергосберегайки. Выглядит темно, на самом деле нормально так, для обычной жизни:

Немного света от лампы:

Полный свет лампы:

Фоновая подсветка, слегка:

Фон на максимум:

Полный свет:

Жаль фотоаппарат не передаёт реальную яркость. Если настроить его на правдоподобную яркость при выключенной лампе, при включенной получается белое пятно.

mysku.me


Смотрите также