Как светит светодиодный прожектор 10 Вт – расчеты и понятия

Светодиод 10 Вт – является мощным полупроводниковым прибором. Сфера его применения, зачастую не ограничивается лампами и прожекторами. Также чип пользуется большой популярностью среди любителей смастерить устройство для освещения своими руками.

Область применения

Сверхъяркие светодиоды 10 W широко применяются в различных осветительных устройствах. Все сферы условно можно разделить на общее и специальное назначение. К общему назначению относится эксплуатация светодиодов в лампах, светильниках, прожекторах, а к специальному – применение для подсветки в оранжереях и аквариумах. Второй вариант – это, так называемые, фитосветильники и не только. Фокус в том, что спектр излучения данного LED оптимальный для роста растений, как на суше, так и в воде. А кроме водорослей и рыб, освещение 10 ваттными светодиодами, благоприятно влияет на развитие кораллов, поэтому любители аквариумов являются частыми потребителями этой радиодетали. Все эти замечательные свойства проявляются в определенной комбинации цветов кристаллов. Что касается использования описываемого полупроводникового прибора для осветительных устройств общего назначения, то помимо бытовых ламп, светодиод отлично применяется для изготовления фар для автомобиля, светофоров, дорожной подсветки.

В целях декорирования разноцветные 10-ваттные светодиоды эксплуатируются в ландшафтном дизайне, для подсветки сооружений, бассейнов и уличной рекламы.

Конструкция светодиода, варианты исполнения

Светодиод COB 10 W представляет собой компактный модуль, выполненный по технологии chip-on-board. Принципиальное отличие от SMD заключается в том, что несколько кристаллов вместе размещаются на плате и покрываются общим слоем люминофора. Это значительно снижает стоимость матрицы. Состоит она из 9 кристаллов: три параллельные цепочки по три последовательно подключенных кристалла в каждой. Внешне LED 10 W могут отличаться формой токопроводящей подложки. Например, светодиод фирмы Cree выглядит, как показано на рисунке. Подложка его имеет форму звезды и выполнена из алюминия.

Корпус модуля изготовлен из термостойкого пластика, а линза – из эпоксидной смолы. Классические LED 10 W выглядят так, как показано на схеме, но на практике габаритные размеры варьируются в зависимости от производителя.

Не забывайте, что светодиод является полярным элементом, поэтому обращайте внимание на маркировку при монтаже. Обязательным условием адекватного функционирования светодиода 10 Вт является наличие теплоотвода. Организовать его можно с помощью алюминиевого или медного радиатора. Смазывайте подложку светодиода термопроводящей пастой или термоклеем для лучшей теплоотдачи. Иногда дополнительно монтируется кулер, который обеспечивает циркуляцию воздуха для охлаждения радиаторных пластин.

На видео вы можете увидеть испытание светодиода 10Вт и рекомендации при подключении такого элемента. Вот, как должна выглядеть схема подключения светодиода 10 Вт.

Источником питания может выступать автомобильный аккумулятор, компьютерный блок питания, или специально приобретенный 12-ти вольтовый источник. Для того чтобы избежать перегрева (несмотря на радиатор) и защиты светодиода, крайне необходимо подключать его не напрямую к источнику, а через любой стабилизатор напряжения. На схеме показан интегральный стабилизатор напряжения LM-317, но можно использовать и другой с подходящими параметрами. С помощью обычной кренки и резистора вы обеспечите себя гарантированными 12 В на выходе и ток не превысит 1 А, что является залогом долговечности работы вашего устройства.

Комплекс из резистора и стабилизатора называют драйвером светодиода.

Характеристики

Параметры 10-ваттного светодиода позволяют ему пользоваться большим спросом в линейке сверхъярких LED. Напряжение питания колеблется в пределах от 9 до 12 Вольт. Угол свечения — 120° – график изображен ниже.

Номинальный прямой ток равен 1 А, пульсирующий прямой ток – до 2 А. Световой поток находится в пределах 600-1080 лм. Для сравнения, лампе накаливания 75 Вт соответствует свечение в 935 лм. Таким образом, можно ориентировочно прикинуть, насколько яркое свечение будет у данного полупроводникового прибора. Обратное напряжение составляет 50 В. Срок службы, в зависимости от производителя, 30-100 тысяч часов. Рабочая температура находится в диапазоне от -30°С до 80°С. Цветовая температура светодиода на 10 Вт охватывает спектр от 2300 К (теплый белый) до 10000 К (холодный белый).

Производители

В трех частях света рассредоточены лидеры производства мощных светодиодов, таких как LED 10 W. Среди них американская компания Cree (которую мы уже упоминали и демонстрировали образец ее продукции), японская Nichia (пионера в области светодиодной техники), а также, немецкая Osram (более известная для отечественного покупателя).

Фирменные светодиодные изделия стоят дороже, чем их noname аналоги, но качество во втором случае никто не гарантирует.

Рассмотрим, с какими особенностями вы столкнетесь, решив приобрести китайские дешевые 10-ваттные светодиоды. Во-первых, если внимательно сравнивать, то 9 кристаллов матрицы сами по себе имеют меньшие размеры, чем у качественных модулей. Это, естественно, скажется на светоотдаче при их работе. Во-вторых, сильная неравномерность свечения каждого кристалла. Заметно это, правда, только при пониженном токе, но, тем не менее, такая особенность влияет на скорость деградации всего светодиодного модуля.

10 ваттные подделки из Китая

На картинке вы можете наблюдать, неравномерное свечение отдельных кристаллов модуля, и как с повышением тока она выравнивается. В-третьих, в светодиодах низкого качества соединяющие кристаллы проводники очень тонкие, и могут оборваться от неосторожного движения, чем прервут функционирование минимум одной тройки последовательных кристаллов.

Резюмируя описанное выше, хочется выделить важные для запоминания тезисы статьи. Светодиоды 10 Вт в качестве светоизлучающих источников широко применяются на практике для изготовления автоламп, фонариков, прожекторов и прочих осветительных приборов. Радиаторное охлаждение критически важно для нормальной работоспособности светодиода. Питание производится от источника 12В через драйвер (стабилизатор напряжения). Известный бренд гарантирует бесперебойное функционирование в течение всего заявленного срока, а с китайскими недорогими аналогами могут возникнуть проблемы.

• Цена: US $0.42

Только ленивый, наверное, не переделывал свои светильники на светодиоды всех мастей. И часто результат был «не фонтан» из-за некачественных светодиодов, особенно это касается 10 Вт. Света недостаточно, быстро деградируют. Поэтому, считаю необходимым поделиться опытом покупки хороших честных светодиодов. Известные всем дешёвые светодиоды (см.ниже) заявляются как 10 ваттные. Покупал в разных местах на Ali и Banggood, в том числе и по рекомендации отзывов mysku.ru. Качество везде одинаковое слабое, реальная мощность 4 Вт, если дать ток больше 0,4 А, через 2-3 месяца деградируют. Тёплые дают откровенно жёлто-зелёный свет, холодные – синят. Магазин Hagood Technology был найден случайно. Сайт продавца на напряжение 9-10 В предлагает только 10 ватные светодиоды. Их называют Cheapest — самый дешевый. Слева на фото «холодные» нового типоразмера, справа «тёплые», купленные там же год назад. Засветка на миллиамперах равномерная. Далее условимся называть: Led 1 – «холодный» Cheapest, размер 20х20 мм, подложка алюминий 1 мм. Led 2 – «теплый» Cheapest, 24х24 мм, подложка алюминий 1 мм. Led 3 –дешёвый неудачник 20х29 мм, подложка 1,5 мм магнитится. Вольтамперная характеристика в амперах:

Дополнение. Просили измерить сравнительную освещённость на одном токе. Люксметр на смартфоне с расстояния 0,8 м. Для сравнения приведена настольная лампа с рефлектором. Для продления жизни диодов нужно, чтобы они работали на неполную мощность. Для понимания жизни светодиодов мне помог видеоролик А.Гурьянова — www.youtube.com/watch?v=ovecS8z8TFw Корпус светильника используется от потолочного люминесцентного 2х36W, размером 126х16х7 см, покупал без ламп за 600 р. Блок питания PS-65-R12 использован от ненужного спутникового тюнера. Он имеет регулировку выходного напряжения в небольших пределах 9-14 В и максимальный ток 5,2 А. Я подобрал 9,75 В. При этом ток каждого диода с учётом выравнивающих резисторов 1 Ом, подключенных последовательно, получился в среднем 0,6 А, а напряжение 9,22 В. Суммарный ток от блока питания 4 А, от большего сильно греется. Общая мощность, потребляемая светодиодами получилась 36,88 Вт. Количество светодиодов выбрал 7, крепление винтами М2. Радиаторы от старых материнских плат и процессоров. Чтобы блок питания и радиаторы не перегревались, а греются они хорошо, установил вентилятор 80 мм и сделал вентотверстия. При напряжении 9,75 В он шумит незначительно. В результате света достаточно, но освещенность замерить нечем, впрочем смартфон показывает 3050 «попугаев». Beweis:

Разработки в сфере светотехники достигли своего апогея, когда на рынке появились светодиодные осветители. Они отодвинули в сторону громоздкие и энергозатратные лампы накаливания и заняли лидирующие положение практически по всем пунктам.

Виды и назначение

Это прибор, работающий на базе матрицы из ярких светодиодов. Кластерные сверхъяркие светодиоды помещены в металлический защитный корпус, который в свою очередь оснащен блоком автоматического питания. Помимо основных своих функций, блок питания служит теплоотводом, что обеспечивает бесперебойную работу прожектора при любых температурных условиях. Работает от сети 220 В, с частотой 40-60 Гц, не требует для эксплуатации никакого дополнительного оборудования. Также в нем присутствует рассеиватель, который позволяет осветить площадь на 120 градусов.

Существует несколько видов прожекторов, а именно:

• Галогенные. Галогенные лампы отличаются от ламп накаливания лишь тем, что состоят из колбы, наполненной инертным газом. Это влияет на яркость этих ламп, и продлевает их срок службы.
• Металлогенные газоразрядные лампы. Неудобны в использовании, так как требуют особых условий эксплуатации. Работают от специального блока розжига.
• Натриевые. Выглядит такая лампа, как колба, внутри которой содержится натриевый газ. Он и производит свет.
• Светодиодные. Работают от матрицы.

Сравнение с галогеновым прожектором:

Как и где используются

Прожекторы 10 вт используются в основном для освещения наружной территории или промышленных помещений. Это может быть, как приусадебный участок, двор, складские производственные помещения.

Так как помимо мощности они обладают и другими характеристиками, то, следовательно, и выбирать прожектор для освещения той или иной территории, следует внимательно, ориентируясь на внешние факторы. Многие прожекторы имеют водонепроницаемый корпус и защиту от образования конденсата. Иными словами, работать могут практически в любых погодных и климатических условиях.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Главное преимущество, это, конечно же, экономия энергии, при достаточном уровне освещения;
• Уличные прожекторы работают 30000-50000 часов, что приблизительно составляет 5 лет. Не нужно будет при его использовании, ломать голову над заменой ламп;
• В составе прожекторов нет опасных для человека веществ;
• Прожекторы могут работать даже при самых критических показателях температуры, и осадки им тоже совершенно нестрашны;
• Такие лампы не нагреваются, что расширяет их спектр применения для решения осветительных задач.

Недостатки. Наверное, единственный недостаток прожекторов — это их стоимость. Но и она, на самом деле, окупается с лихвой, учитывая срок службы данных приборов.

Производители

Их производством занимаются очень многие компании как отечественные, так и зарубежные. Наиболее популярные компании производителей — это “Белый свет”, “Технолюкс”, “GEEN”, “LEDCOS”, “ПромЭнергоЭффект”, “Ленполиграфмаш” и “LAD RAY”

Топ-3 лучших прожекторов со светодиодным освещением 10 ВТ компании LAD RAY

LED RAY 10 Ватт, эконом

• Данный прожектор годится для освещения маленьких участков и подсветки территорий.
• Алюминиевый корпус не только производит надежную защиту, но также отводит лишнее тепло.
• Крепится прожектор на специальную скобу, которая обеспечивает лёгкий монтаж также настройку направления света.
• Защита IP65 гарантирует безаварийную работу агрегата при любых погодных условиях. Соответствует ГОСТ, обеспечен паспортом электротехнических изделий.

RGB-прожектор 10 Ватт LUX LEDRAY-37028-10W-RGB-L

• Цветной прожектор с мощностью 10 Вт необходим для освещения рекламных конструкций, указателей, фасадов, а также используется в ресторанах, барах, клубах, салонах и пр.
• Использование данного GRB прибора позволяет обеспечить комфортную и приятную атмосферу.
• Цветовая гамма: красный, зелёный и синий.
• С помощью пульта дистанционного управление возможно регулирование яркости освещения, выбор цвета вплоть до определённых оттенков, смена всех цветов с определенной динамикой.
• Обладает защитой для применения на улице при любых погодных условиях — IP65.
• В комплектацию входит подставка и пульт ДУ

Уличный прожектор 10 Ватт 3200К Люкс теплый свет

• Данный прожектор применяется для освещения промышленных и других помещений.
• Алюминиевый корпус защищает от повреждений и отходит тепло. Крепеж производится на универсальнуюскобу.
• Имеет различный диапазон освещения. Драйверы обеспечивают стабильную работу без какой-либо пульсации.

Технические характеристики

Марка	LAD RAY LED RAY 10 Ватт, эконом	LUX LEDRAY-37028-10W-RGB-L	Люкс теплый свет
Габариты модели	85*10*40 мм	115*85*100 мм	115*85*100 мм
Материал	алюминий	Алюминиевый сплав	Изготовлен из алюминия
Мощность	10 w	10 Вт	10 Вт
Коэф-т мощности	0.6		0.8
Коэф-т искажений	не превышает 15%		не превышает 13%
Поток света	600LM	800LM	800 LM
Цветовая t	6400 K (холод)		WW 3200К (теплый)
Угол рас-я света	140oC	120	120 C
Срок работы	50000 часов	не менее 50000 часов	30000 часов
Защита	IP65	IP65
Температура	-20oC +80oC	-40C +80C	-40oC +80oC
Гарантия	1 год	18 мес	1 год
Рабочая влажность	10-90		10-90%
Цена	от 180 до 350 рублей	от 600 до 800 рублей	от 450 до 600 рублей

Используемые источники:

• http://ledno.ru/svetodiody/led-10w.html
• https://mysku.ru/blog/aliexpress/64713.html
• https://bvzd.ru/vopros/prozhektory-svetodiodnye-10-vt-kak-vybrat-luchshuyu-model