FAQ - светодиодное освещение

<< 1234567  >>

Советник

Модератор
Модератор



5961 2597
Москва
15 час. назад
FAQ - светодиодное освещение
Что нужно знать, о светодиодном освещении - задача собрать более-менее адекватную информацию об аквариумном светодиодном освещении в одной теме. автор Button AQA.RU

Какой готовый светодиодный светильник выбрать?

Вы захотели сэкономить и поставить себе модный в этом сезоне светодиодный свет? Тогда вам стоит определиться, какой именно свет вы хотите, то есть какой именно light в вашем представлении является качественным. До тех пор вам будут писать разные мнения, в том числе мнения тех, для кого условное количество люмен на литр является определяющим, или тех, у кого хорошо растут водоросли. Это к пониманию, что критерии у всех разные.

На текущий момент имеются примерно три типа готовых светильников.

1. Первый вариант светильники с белыми светодиодами (не важно какими: холодными белыми, теплыми белыми, нейтральными или их комбинациями). На самом деле белый свет тут состоит всего из двух или трех цветов. То есть если кто-то из продавцов пишет, что у этих светодиодов высокая цветопередача или full spectrum - на это можно смело не обращать никакого внимания, это просто желто-зеленый свет, под которым растут большинство растений, особенно подчеркну - зеленых растений, поскольку спектр таких светильников не позволит получить правильные оттенки красных растений, даже, если завысить количество люменов, компенсируя этот недостаток. Например вы можете увидеть цвета в отражении на поверхности воды аквариума - все светодиоды примерно одинакового цвета.

Светодиодные матрицы повышенной яркости, которые используются в светодиодных прожекторах дают точно такой же свет, но сам дизайн прожекторов далеко не всем нравится, поэтому придуман компромисс с красивым корпусом. Разница в цене за дизайн. Учитывайте, что плотно поставить мощные светодиоды в такой корпус нельзя, а значит могут ставить маломощные, что противоречит сути такого света.

Растения при таком светильнике - имеют одинаковые зеленые оттенки, водорослям такой свет тоже может понравится, учитывайте и это. В данном случае вы покупаете красивый дизайн корпуса и некоторое количество люменов - это все, на что стоит смотреть при выборе такого светильника. Иногда в таких светильниках ставят незначительное количество красных светодиодов, но это не играет никакой роли и не отменяет вышенаписанное.

Чтобы придать растениям хоть какие-то оттенки (в том числе красных) с помощью только белых светодиодов обычно ставится повышенное количество люменов, чтобы растения реагировали на избыточное освещение изменением окраски в виде появления защитных пигментов.

2. Второй вариант готовых светильников, который начинает набирать популярность - сборка из цветных светодиодов китайских умельцев или из их комплектующих. Этот вариант призван компенсировать недостатки первого варианта. То есть получить как бы настоящий белый свет из всех цветов. При этом мало кто проводит тестирование и исследования как сочетаются разные светодиоды, ставятся самые *недорогие и красивые*, и получается веселенький цветной свет, с непредсказуемыми оттенками, как в цветомузыке. Основной минус - это даже не отсутствие рассеивателей, а сами светодиоды. Вы не знаете что именно покупаете, производители скрывают из чего они собрали такой дешевый светильник, а это признак того, что данная информация определенно не добавит светильнику очков в глазах покупателя, значит не стоит это aфишировать. Если кто-то вдруг считает это коммерческой тайной, то возникает вопрос, почему производители приличных светодиодов не скрывают данные на свои изделия, а выкладывают на каждый из них собственный datasheet, как конкурентное преимущество. Чем же плохи такие неизвестные светодиоды? Непонятными характеристиками по бинам (цвет спектра, который они излучают) и в том, что большая часть энергии дешевого светодиода может уходить в нагревание, вместо свечения, не вдаваясь дальше в технические подробности.

3. Третий вариант светильника с цветными светодиодами, где такие данные появляются: перечисление марок и типов светодиодов, их количество и характеристики, которые входят в сборку (их можно проверить на сайте производителя светодиодов), то цена вдруг начинает резко отличаться. Выращивание кристаллов это технологии, которые освоили и китайские умельцы, но в *правильном* светодиоде используются дорогие материалы, чтобы повысить качество, например - золото в контактах диода, а в дешевых светодиодах это может быть какой угодно материал его имитирующий, и т.п. во всем остальном, включая сортировку дефективных кристаллов уже на начальном этапе производства. В светильнике из цветных светодиодов приемлемого качества ставка делается на получение белого света, с учетом характеристик цветных светодиодов, что дает более полную цветопередачу, а значит и внешний вид освещаемых объектов в аквариуме. Цена таких светильника возрастает соответственно - к дорогому светодиоду уже не поставить и дешевую *обвязку*, это просто бессмысленно. То есть этом варианте будет светодиодная сборка не из самых мощных цветных светодиодов, что противоположно первому варианту во всем: в количестве люмен на Ватт и спектру. Здесь акцент идет на цветопередачу.


Готовые светильники третьего варианта - самые интересные, но стоят они либо очень дорого, либо не в полной мере отвечают конкретным требованиям аквариумиста, именно поэтому многие аквариумисты решаются самостоятельно собрать такой светодиодный светильник.

Чем отличаются светодиоды, почему одни дешевле других при тех же характеристиках.

Светодиоды бывают очень разными по технологии, по качеству, по техническим характеристикам. Светодиод - это кристалл, залитый люминофором под первичной оптикой или без неё, посаженный на корпус или без корпуса, который преобразует электрическую энергию в световую.

Светодиодные ленты – это не источник освещения для аквариума, а дополнительная подсветка к какому-то источнику освещения. То есть светодиодные ленты не могут являться самостоятельным источником световой энергии, это все равно, что освещать аквариум светлячками. Красиво, но малоэффективно, потому что недолговечно и слабо.

Светодиодные матрицы COB (chip on board) Наиболее массовый продукт, технология которого развивалась в целях получения максимально простого продукта по минимальной цене. Это бескорпусные светодиоды, залитые люминофором, зачастую не имеющие никакой первичной оптики. Если выбирать светодиодные матрицы по цене, то китайские матрицы будут настолько же дешевыми, настолько плохими, без внятных характеристик, по принципу отбора самого дешевого сырья и самых дешевые светодиодов, залитые каким-то люминофором, в целях экономии на всех компонентах. Визуально невозможно определить количество кристаллов и соотнести их с заявленными характеристиками, так что они могут быть любыми. Более подробно о дешевых СОВ.


Справедливости ради стоит отметить, что бывают матрицы со светодиодами известных брендов, которые выдают большее количество люменов. Но поскольку СОВ невозможно интегрировать в один светильник с цветными светодиодами, не получив *эффекта дискотеки*, то в светильнике получается самый простой спектр в 1 канал. Как пример такого оптимального и готового по цене изделия – это светодиодный прожектор на холодных белых светодиодах. Дешевле сделать светодиодный светильник самостоятельно не получится. Все самодельные светильники на белых светодиодах их пытаются повторить, с разной степенью успешности.

Единичные светодиоды неизвестных (китайских) производителей (SMD noname). Это чуть более дорогой продукт для потребителей по сравнению со светодиодной матрицей. В любом случае продукция noname - это лотерея.

SMD (surface mounted device) стилизованные под бренд, и зачастую имеющие такие же артикулы, названия или серии. Это чуть более дорогой продукт для потребителей по сравнению со светодиодной матрицей. Спрос рождает предложение, и отзывчивые китайские производители делают очень похожие на фирменные светодиоды, изделия, которые кроме внешнего сходства (или даже названия бренда) не имеют с ними ничего общего. То есть для понимания, это, как если бы вместо Adidas вы купили Adidus или Adadas, а вместо D&G (Dolce&Gabbana) вы купили D&C (Docha&Cabanov).

К примеру, есть одна китайская компания, которая специализируется на ловком внешнем копировании светодиодов Cree, вплоть до линейки и названий. Имеет свой собственный сайт с характеристиками: http://www.latticebr...

Неискушенный пользователь даже не поймет, что это не Cree, светодиоды тщательно скопированы, включая маркировку чипов. Но это не Cree, и точно таких же технологий китайские умельцы не имеют, да и на качестве сырья экономят. Но умудряются продавать свои изделия под видом Cree даже крупным производствам (то есть искушенным пользователям), только на основании внешнего сходства и дешевизны. Если кажется, что китайцы делают большую услугу продавая дорогой товар дешево, то это не так, поскольку качество материалов влияет на итоговое качество продукции в целом, а так же на срок эксплуатации без заметной деградации изделия. Обычно срок службы похожих светодиодов отличается от оригинальных в 3-5 раз в меньшую сторону.

Информация о технических характеристиках таких светодиодов может быть откровенно выдуманной. Есть ли смысл требовать соответствующее оригинальным качество от похожих ни них брендов – вопрос риторический. Часто бывает, что в попытке сэкономить (ведь заявленные на торговой площадке характеристики не отличаются от дорогих диодов, а цена значительно ниже) покупаются дешевые, похожие на настоящие светодиоды, и в итоге сборщик делает дорогой вариант светодиодного прожектора на единичных светодиодах, с неизвестным результатом, рассчитанном на очень примерных данных.

Как понять, что компания-производитель светодиодов производит оригинальный продукт, а не похожий? У всех приличных производителей есть отдельный сайт, рассказывающий о продукции (это не торговая площадка для всех желающих, а свой официальный сайт на другом сервере), где компания смело выкладывает технические характеристики (datasheet) на изготовляемые светодиоды. Такая информация носит юридически значимый характер, в то время как выдуманные характеристики похожих изделий, размещенные на сторонней торговой площадке, не являются юридически значимой информацией.

Но самое надежное – это не покупать дешевые *брендованные* светодиоды на китайских торговых площадках. Дешевле, чем у официального дистрибьютора качественные светодиоды купить нельзя, это аксиома. Все остальное – это подделка под бренд. Хорошие светодиоды никто не продает 500 рублей за горсть. Это дорогой штучный, высокотехнологичный продукт.

Светодиодные сборки состоят из светодиодов SMD на теплопроводной плате, каждый из которых имеет свой собственный корпус и люминофор, первичную оптику, в отличие от СОВ. Сборки бывают разные, как из качественных светодиодов, так и из самых дешевых, теплопроводность плат так же может быть очень разной, как и набор цветов светодиодов. Сама по себе плотная сборка (когда светодиоды расположены максимально близко) это плюс, но минус в этом, что если взяты мощные светодиоды, то тепловой режим такой сборки будет предельным, что скажется на скорой деградации светодиодов. Если удается решить эти вопросы, включая теплопроводность платы и совместить на сборке цветные, не самые мощные, но качественные светодиоды, то это может быть хорошим решением.

Единичные светодиоды брендов, SMD, брендов, имеющих собственное производство с обязательной сертификацией изготавливаемых изделий и компонентов. Такие компании имеют сертификацию в ISO и IEC, с номером регистрации такого сертификата, например, по безопасности изготавливаемого изделия для зрения. Естественно, что международные стандарты предполагают несколько другой уровень ответственности перед покупателем, чем компании, специализирующиеся на изготовлении похожих продуктов.

Так чем же отличаются недорогие и красивые светодиоды от дорогих?

( фотография иллюстрирует Второй вариант готовых светильников, описанный в начале темы)

Визуально привлекательные и относительно недорогие светодиодные светильники, которые обещают параметры не хуже, чем у дорогих светодиодов легко вводят покупателей в заблуждение. Если в таком светильнике нет перечисленных ниже брендов изготовителей качественных светодиодов, то внимание - вы смотрите на дешевые светодиоды в красивой упаковке. Что с ними ещё не так, кроме того, что при изготовлении используются очень недорогие материалы, например, вместо золота в контактах диода, какой-то материал его имитирующий?

Термическое сопротивление. Это способность материала задерживать тепло. Для долгой и эффективной работы светодиода важно, чтобы термическое сопротивление было как можно меньшим.

Материалы, которые обладают высокой теплопроводностью, в производстве светодиодов обычно дорогие, поэтому для производства дешевых светодиодов используются недорогие материалы, а это значит, что, чем менее качественный светодиод, тем большее термическое сопротивление он имеет. Значит такой светодиод сильнее нагревается в сравнении с качественным светодиодом, даже при условии, что ими выделяется одно и то же количества тепла. То есть, кроме того, что у дешевых светодиодов большая часть электрической энергии уходит не в свечение, а в излучение тепла, из-за высокой теплопроводности недорогих материалов они тепло накапливают. Это выливается в быструю деградацию таких светодиодов и быстрое изменение первоначально заявленных характеристик.

Как результат - дешевые светодиоды, (например фиолетовые) могут иметь LM70 всего в 1 тысячу часов для тока и температуры, при которых у дорогих светодиодов LM70 в районе 50 тысяч часов. Да, именно так - долговечность, похожих по внешнему виду светодиодов, качественных и некачественных - различается в 50 раз.

Качественные светодиоды - которые?

Компании, которые имеют международное признание и действительно качественную продукцию: Lumileds (Phillips), OSRAM, Samsung, Nichia, TSLC (Semileds), CREE; так же в этом списке есть внутригрупповой рейтинг и присутствуют светодиоды разного качества внутри эшелонов одного уровня.

Далее вся информация будет относиться только к одиночным (единичным) светодиодам, производимым этими компаниями.

Приличные производители светодиодов бинируют свою продукцию.

Бинирование означает сортировку всех светодиодов по разным характеристикам: световому потоку, длине волны/цветовой температуре и величине прямого падения напряжения. Стоимость светодиодов с разным бином отличается. Топовые светодиоды - это как сливки, снятые с молока. Обычно бинирование подразумевает измерение спектральных, колориметрических, фотометрических и электрических величин светодиодов с последующей бин-классификацией этих светодиодов по необходимым параметрам.

Бинирование может производиться при разной температуре, естественно, что если (холодное) бинирование сделано при 25oC и данные учитывают только эту температуру, то в реальной практике эти данные будут отличаться, поскольку светодиоды будут работать при более высокой температуре, и данные в datdsheet будут сильно отличаться, чем если бы бинирование было сделано при 85oС (горячее бинирование).

Из этого следует, что светодиоды примерного одного уровня у разных брендов могут быть разными по эффективности и качеству, то есть у них отличаются бины, в том числе технические характеристики могут ощутимо отличаться по температуре бинирования, что не означает, что самый разрекламированный бренд будет является самым лучшим. Иногда вы банально переплачиваете за известность бренда.

Какие по цвету светодиоды выбрать?

Можно комбинировать светодиоды разных цветов, выпущенных разными брендами. Ранее считалось, что для аквариума будет достаточной комбинация из светодиодов: холодный белый, красный и зеленый, но результат нравился далеко не всем. Почему 3 канала это мало?
Каждый светодиод имеет свой спектр.

При выборе цветов светодиодов задача состоит в том, чтобы максимально закрыть провалы, образуемыми кривыми спектра для каждого отдельно взятого светодиода и сделать график максимально похожий на дневной свет. Другими словами, при сборке качественного светильника задача состоит в том, чтобы максимально имитировать полный спектр дневного света разными цветами и создать возможность приемлемой цветопередачи. Существует несколько вариантов совмещения цветов светодиодов.

Из графиков видно, что синяя кривая – спектр типичного холодного белого светодиода, который имеет пик в синей части (белый это синий светодиод с желтым люминофором). Добавление темно-красного не устранит все остальные провалы спектра, как и добавление зеленого, тем более, что в фотосинтезе эффективно используется синергия длинноволнового красного с коротковолновым красным (эффект Эмерсона). Зеленая кривая – спектр теплого белого светодиода, который желтит, его можно использовать вместо зеленого. Но в остальных частях спектра будут заметные цветовые провалы.

При отсутствии интереса к полному спектру или финансовом ограничении бюджета на светильник, можно сделать всего один канал – холодный белый, или же 2 канала, добавив теплый белый, чтобы сделать свет чуть желтее (теплее). Для такого случая стоит выбирать белые светодиоды с высоким CRI и относительно высоким ССT (на фото один из вараинтов спектра белых светодиодов).

Другой риторический вопрос состоит в том, а стоит ли того, чтобы 1-2 канальным светодиодным светильником, заменять более качественный свет специального аквариумного спектра люминесцентных или МГ ламп, возможно стоит просто обойтись готовыми светодиодными прожекторами или сделать светодиодный светильник на светодиодных матрицах, выпускаемых известными брендами или на готовых сборках/светильниках, в последнем случае несколько переплатив за красивый дизайн корпуса, имеющих такие же недостатки спектра. Понятно, что данном случае спектр света будет желтоватым или зеленоватым, вполне подходящим как для зеленых растений, так и для водорослей, соответственно про яркие оттенки красных растений можно забыть, как и про переливающиеся оттенки рыб.

Чем больше каналов в сборке, тем более интересным может быть свет и цвет растений и гидробионтов в аквариуме. Что можно для этого сделать?

На рынке достаточно широко представлены следующие светодиоды (по спектру излучения): холодный белый, теплый (нейтральный) белый, темно-синий, голубой, циан (сине-зеленый, бирюзовый), желтый, зеленый, красно-оранжевый, красный, фиолетовый и некоторые другие.

Если наложить графики спектров цветных светодиодов друг на друга, то становится видно, где графики перекрывают друг друга, где повторяются, а где образуются провалы в спектре. То есть каналов может быть от 1 до 8 (не ограничиваясь этим), в зависимости от выбора спектра излучения светодиодов.

Если исходить из графиков и выбирать самое оптимальное, то видно, что темно-синий - повторяет пик спектра холодного белого светодиода, зеленый, можно заменить цианом (сине-зеленым), голубой закроет провал между холодным белым и цианом, теплый белый частично компенсирует желтый; а красно-оранжевый более предпочтителен, чем просто красный, Из этого получается 5 каналов: холодный белый, голубой, циан, теплый белый, красно-оранжевый. Это один из самых оптимальных вариантов.

Для перфекционистов. В сборке можно обойтись и без белых светодиодов, заменив их на желтые/зеленые и синие. При желании дойти до совершенства и соответствующих финансовых средствах и знаниях, можно дополнить сборку фиолетовым и темно-красным светодиодами, расширив коротковолновый и длинноволновый спектры соответственно, так же добавив в неё желто-оранжевый и УФ. В итоге получится многоканальная сборка, максимально приближенная к спектру дневного света. То есть если цель получить светодиодный светильник лучше, чем готовые изделия.

PS Возможны дополнения или изменения текста.



Изменено 29.10.16 автор Button
2016-07-21 добавлено 21/07/2016 15:44:33#2252983

Свой на Aqa.ru




2576 716
Москва
3 час. назад
DNK
Вместо того чтобы улыбаться вы бы лучше не писали о том о чем не имеете представления

И где я ошибся? Или только бы поплевать с высоты своего величия? По спектру прекрасно видно, что он заходит как в УФ, так и в ИК диапазон, не имея "дыр" в видимом участке. И приводился в контексте непрерывности спектра источника.

Изменено 13.9.16 автор lonelity
2016-09-13 добавлено 13/09/2016 19:05:03#2269115

Советник





7028 702
Russian Federation Balakovo
5 час. назад
artvhm
Каналы я нарежу, в прямом смысле слова.
Ух!
Первое время все одно будут под одним драйвером всей сборкой сидеть
Ох...

Дело ваше - додумывайте, утверждайте, пишите в личку, посчитаем.
2016-09-13 добавлено 13/09/2016 19:18:18#2269121

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation
1 дн. назад
artvhm
Получится свет как у grolux

Не обязательно. Смотря, какой белый и сколько его добавить. Поэтому какой? Жёлто зелёного в спектре недорогих СД обычно с избытком. По синему нужно в приемлемое ССТ попасть. Ну, без цифр только гадать.И как вариант, поджимать белые, уходя на работу и поджимать фито когда дома. Все слегка, не сильно.

Изменено 13.9.16 автор Дамир184
2016-09-13 добавлено 13/09/2016 19:28:55#2269127

Советник





7028 702
Russian Federation Balakovo
5 час. назад
lonelity
Или только бы поплевать с высоты своего величия?
Если я на всех незнаек плевать буду, у меня слюны не хватит.
По спектру прекрасно видно, что он заходит как в УФ, так и в ИК диапазон, не имея "дыр" в видимом участке.
Что-то вы меняете показания А я вам напомню ваши слова: "Керамическая МГ 4200К дает великолепное заполнение спектра от ИК до УФ". Где там "великолепное заполнение"? Может быть вы с другой планеты, где такой спектр близок к спектру их звезды? Но на Земле такой спектр весьма далек от солнечного и потому никак не может считаться "великолепно заполненным".
2016-09-13 добавлено 13/09/2016 19:35:51#2269131

Свой на Aqa.ru




2576 716
Москва
3 час. назад
DNK
Где там "великолепное заполнение"?

Опять вырываете слова из контекста. Лампа как раз приводилась как пример того, что источник со всеми "семью цветами" уважаемой Button - не идеал. Предположил, что она, как скейпер, поймет про освещение аквариума насыщенно-желтым светом этих ламп.
2016-09-13 добавлено 13/09/2016 19:44:27#2269138

Свой на Aqa.ru




981 117
Russian Federation Ufa
2
1 час. назад
Дамир184
Жёлто зелёного в спектре недорогих СД обычно с избытком

и тут желто-зеленый.... это заразно что ли?))
Хотите простую задачку. Какая из двух ламп желтее?


Дамир184
Смотря, какой белый и сколько его добавить


Да любой. Если отталкиваться от триады то белый свет это баланс красного,зеленого,синего. Вы хотите добавить к этому еще красного и синего. У вас получается дефицит зеленого. Чтобы пурпур от фито диодов не вылезал белого надо будет много, тогда спрашивается зачем вообще нужен фитосвет? Но я смотрю на это только с точки зрения качества освящения, энергоэффективность, par, пики хлорофилла для меня темнолесье. Вернее не совсем так, просто я сколько не пытался прочесть материал по серьезней, на это тему. Все время ловил себя на мысли что это какая то псевдонаука и народ тупо гранды отрабатывает. Поэтому решил просто не вникать

Изменено 13.9.16 автор artvhm
2016-09-13 добавлено 13/09/2016 20:30:59#2269155

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation
1 дн. назад
artvhm
белый свет это баланс красного,зеленого,синего. Вы хотите добавить к этому еще красного и синего.

Фито лампа, из опыта с ЛЛ, до практически незаметного, перекрывается двумя белыми лампами, такой же мощности. Глаза у нас так странно устроены. Хуже мы на участке фито видим. Растения наоборот,хорошо и даже малой добавке рады. Возможно для СД придётся 1 к 3, к 4. Всё равно это свет которого у белых СД практически нет. А горб в зеленом у них есть часто и поболее, чем у ЛЛ. А очень много фито и не надо. Иначе можно приключений наловить. Пробовать нужно.
2016-09-13 добавлено 13/09/2016 21:32:03#2269172

Постоянный посетитель




258 30
Russian Federation Moscow
1
8 час. назад
появился у меня светильник на замену люмкам (стояли две power glo). банка высокая 80 см воды. растение было одно тайландский папортник, но часть листьев были в черном налете, видно не хватало силы света.
теперь пытаюсь хоть как то наладить свет, а то сейчас стекла зеленют быстро и черный налет везде появляется.
светильник состоит из 4 сборок, в каждой сборке
4 холодных белых
2 теплых
2 голубых
1 рояль
1 циан
1 красный
1 эмбер
2016-09-15 добавлено 15/09/2016 21:04:08#2270016

<< 1234567  >> Создать новую темуБыстрый ответ