Светодиодное освещение. Шаг за шагом.Первый шаг. Февраль. 2011. Изучение. Выбор. Все цены от 02.2011.
Прочитав не одну сотню интернет страниц и форумов решил попробовать светодиоды на практике.
Огромное количество разных фирм продают светодиоды и лампы. И как разобраться в этом? На сайте
http://catalog.compel.ru/ есть параметрический поиск. Нужен тёплый белый свет. Выбор светодиодов очень сильно сузился. Приемлемые варианты - серия MCE, MX6, MX3. Дальше нужно было решить самую главную проблемы - как отвести тепло от светодиода. Причём так, что бы на потолке это не казалось странны/необычным элементом, привлекающим внимания, И что бы всё можно было сделать в домашних условиях. Планировал немного уменьшить ток, для того, что бы светодиоды меньше грелись, а потерю освещённости компенсировать большим количеством светодиодов.
Рассматривал ещё и китайские безродные светодиоды. Однако, они стояли не намного дешевле. А их конструктивные особенности практически не облегчали задачу.
Выбор заключался из 3 вариантов. Купить их можно было в магазине Мега-Электроника.
http://www.megachip.ru/MCE4WT-A2-0000-000JE7 (CREE) отпал из-за высокой цены, необходимости большого радиаторы.. На опытное помещение (далее в тексте ОП) требовалось 3шт, что слишком дорого для опытов.
MX6AWT-A1-0000-0008B8 (CREE) – 85,54р был фаворитом, пока более внимательно не пригляделся его температуре света 2700…3500 К. Большой разброс, и побоялся, что они будут отдавать синевой. По расчётам в ОП нужно было 8…10шт.
И наконец правильный выбор MX3AWT-A1-0000-000AB9 (CREE) 64,17р. По расчётам в ОП нужно было 6…8шт. Это самая новая серия, а значит греться должна поменьше. Смущало лишь расположение выводов.
Светодиоды заказаны.
Выбор источника питания. Светодиоды питаются «током»! Но покупать специально драйвер не хотелось, так как неизвестно что из этого получится. Решил купить бескорпусный источник питания. Его хоть как то можно использовать потом, если ничего не получится. Вариант по дороже
http://www.megachip.ru/item.php?item_id=670376 NFM-15-15 438,91р или вариант подешевле
http://www.megachip.ru/item.php?item_id=602754 PS-15-15 – 235,55р. Выбрал более дорогой вариант только из за наличия регулятора напряжения. При работе без нагрузки напряжение регулировалось от 12,5В до 17,4В.
Светодиоды получены. 10шт.
Быстренько собираю опытный стенд - пара радиаторов от старого монитора.
На одном собран регулятор напряжения, на втором закреплены 2 светодиода. По ощущениям - светодиод начинает светить при потреблении тока от 200мА, яркий свет получается при токе 300мА, а при увеличении тока до 350мА ( как написано в тех документации). Яркость практически не увеличивается, зато нагрев очень сильно возрастает. Радиатор сильно разогрелся, минут через 10…15 невозможно держать в руках. Что заставило более серьёзно отнестись выбору системы охлаждения.
Выбор радиатора.
Фольгированный "стеклотекстолит" на алюминиевом основании практически невозможно купить в небольших количествах. Радиаторы для охлаждения транзисторов к светодиодам не применить, специальные радиаторы для светодиодов невозможно разместить на потолке.
В строительных магазинах видел большое количество разнообразных уголков, профилей и др конструкций. Ближайший к дому был Максидом. На сайте нет ничего полезно, просто лишь общая инфа о магазине. Там и приглядел алюминиевый профиль. (для фиксации ковров и линолеума) По чеку называется: ПОРОГ АЛ.ДЕКОР.D. Длина 900мм. Стоил 85руб. Выбирать следует внимательно, что бы случайно не купить какой нибудь "дизайнерский" за 300...600р
В профиле есть отверстия для крепления. Пришлось уменьшить кол-во используемых светодиодов до 8шт на расстоянии 95мм друг от друга. Планировал светодиоды посадить на термоклей РАДИАЛ.
http://www.chipdip.ru/product0/91407811.aspx Проверенная штука - тяжёлый радиатор на видеокарте висит уже несколько лет. Но, имеющийся в наличии - засох, а тратить 3 часа на поездку в Чип и Дип не хотелось. Решил закрепить как же как и на испытательном стенде на болтик.
Выравниваю профиль, стачивая напильником продольные рёбра. Сверлю отверстия, нарезаю резьбу М3. Отгибаю ножки светодиодов, мажу днище теплопроводящей пастой КТП8
http://www.chipdip.ru/product/kpt-8-17g.aspx .и прикручиваю их к профилю. Припаиваю тонкий провод типа МГТФ
http://www.chipdip.ru/product/mgtf-0.2-5.aspx к каждой ножке. Получилась паутинка из проводов, потому что я ещё не знал как лучше соединить светодиоды. Опытный путём прошёл к выводу что лучше соединить последовательно/параллельно. Две группы по четыре светодиода. Таким образом можно и яркость регулировать. Но это не требовалось. Выставляю ток около 650мА. Больше смысла нет, пробовал до 1А, увеличивался только нагрев. За 1 час работы профиль чуть тёпленький. Можно устанавливать. Все провода закрепил широким медицинским пластырем, так как это единственно что клеится на скользкой поверхности. Так как был выбран более дорогой источник питания он принёс небольшие проблемки при монтаже. На нём нет разъёмов. По конструкции он впаивается в плату.
Монтаж.
Для того чтобы не портить стены в съёмной квартире, и сохранить удобства пользования, пришлось делать переходник.
Использовался цоколь Е27 от сгоревшей энегосберегайки. К нему припаял провода от источника питания. Он просто висит на проводах из патрона. Осталось подключить светильник. Провода МГТФ закончились. Пришлось использовать многожильную витую пару. Вытащив из неё беленькие проводочки и скрутив их снова. Подключил всё работает!!! Попробовал даже включать 4 светодиода из 8. Маловато света. Оставил все 8.
Дополнение от 12 марта 2011г. После установки и подключение в ванной, обнаружилось, что при выключенном выключателе светодиоды тускло светятся. Похоже, что выключатель разрывает ноль, вместо фазы. В корпус от энергосберегайки пришлось ставить релюшку на 220в. WJ152-2C-220VAC-P
Планы. В другой квартире туалет больше, потом переделаю светильник. Добавлю светодиодов. Шаг второй. Закрепление успеха. Цены от 03.2011.
Следующее опытное помещение (ОП) – это ванная комната. Небольшое описание. Размеры 140*170см. Вдоль стены ванна. Справа - стиралка. Слева - раковина и зеркало. Основной приоритет на освещение левой части. Примерно 120…130см из 170см. Сейчас там используется 100Вт лампа накаливания, спрятанная в стеклянны плафон. Света достаточно только возле раковины. В самой ванной, особенно при закрытой шторкой темно. А ставить ещё один светильник прямо на душем довольно опасно.
Дальше пошли нудные расчёты и прикидки. Как размещать? Сколько светодиодов? Как отводить тепло. 2 или 4 линейки светодиодов использовать. Как крепить всё это на потолке? Какой источник питания использовать? И ещё куча других вопросов.
Принятое решение. Использовать 4 линейки светодиодов. Разместить их в шахматном порядке. (для равномерного света). В качестве теплоотвода использовать декоративную алюминиевую полоску. (как в предыдущем варианте) Ничего лучше не придумал, обойдя несколько строительных магазинов. При выборе источника питания взгляд упал на блок питания от ноутбука. Герметичный, брызго/влагозащищенный. Однако так и не смог подобрать количество светодиодов под выходное напряжение ноутбучного блока питания. Можно, конечно снизить напряжение резистором, но тогда теряются все его достоинства.
Расчёты. Исходные данные. 40 светодиодов типа MX3AWT-A1-0000-000AB9
http://www.megachip.ru/item.php?item_id=2236407 4 линейки. Получилось 5 групп по 8 светодиодов. Исходя из прошлого опыта, этому светодиоду достаточно напряжение питания 3,5В. Потреблять он при этом будет 350мА. Следовательно 3,5В*8шт=28В. Такое напряжение должен выдать источник питания. 5групп*0,35А=1,75А. Такую силу тока выдать источник питания. Общая мощность получилась 49Вт. Наиболее подходящий бескорпусный вариант – это PS-65-27
http://www.megachip.ru/item.php?item_id=63767 Регулировка выходного напряжения -5%+10%. Запас по мощности и широкая регулировка выходного напряжения в плюс позволит в дальнейшем увеличить яркость (если испытания пройдут успешно, т е площади радиатора будет достаточно) и в дальнейшем, после длительного срока службы компенсировать деградацию светодиодов. (правда, это может понадобится только через несколько лет). КПД источника 80%. Следовательно, выдавая мощность в 49Вт он будет потреблять 61Вт. Ещё из заявленных параметров - -10.C~+60.C, 20%~90% RH.
Конструкция. Блок питания решил вынести в другое помещение, пока не подобрал коробку для него. Светодиоды закрепил на болтики.
Расходы:
Профиль алюминиевый 114р*4шт=456р
Блок питания 455,72р
Светодиоды 64,12р*40шт=2564,8р (Можно договориться о скидке!)
Провод МГТФ 0,01мм 8р*20м=160р
Реле WJ152-2C-220VAC-P
Мелочи. Разъёмы, термоусадка, винтики, разъёмы PHU3,PHU6, BLS, PLS
Практика. После установки и подключение в ванной, обнаружилось, что при выключенном выключателе светодиоды тускло светятся. Похоже, что выключатель разрывает ноль, вместо фазы. Пришлось ставить релюшку на 220в. WJ152-2C-220VAC-P. Далее эксперименты показали. Для ванной вполне достаточно 16...20 светодиодов! И две линейки светодиодов, вместо четырех.
Дополнение от 10.2011. переехал в другую квартиру. Делаю ремонт. Выкладываю плитку. Планировал. Сначала закончить с плиткой, потом повесить светильники. Но со 100 ватной лампой накаливания ничего не видно. Пришлось вешать светодиоды. По другому протянул провода, немного уменьшил яркость. По-прежнему, это самая яркая комната.
Планы. Сделать светодиодный свет в коридоре и на кухне. В коридоре проще. Конструкция почти отработана. Сложнее на кухне. Светодиоды надо как то защищать от жира и пыли. Готовый специальный алюминиевый профиль с пластиковым светофильтров стоит слишком дорого. Пока не готов на такие траты. Вот и всё.