Светодиоды для фонарей характеристики

Содержание

Светодиоды для фонариков: характеристики и производители

Светодиоды для фонарей характеристики

При выборе или сборке нового светодиодного фонарика обязательно нужно уделить внимание используемому светодиоду. Если единственная задача будущего фонарика – это подсветка тёмного подъезда, то с этой задачей справится практически любой яркий светодиод белого свечения. Другое дело – желание заполучить портативный осветительный прибор с параметрами под более сложную задачу. В этом случае особое значение имеет световой поток, то есть способность фонаря выдать достаточно мощный луч и осветить широкую площадь пространства.

Светодиоды каких брендов находятся на топовых позициях, и какими характеристиками обладают их светоизлучающие диоды, применяемые в фонариках?

Основные характеристики

За качество света, излучаемого фонарем, отвечает светодиод, который можно без преувеличения назвать сердцем устройства. Стабильность сердечного ритма фонаря зависит от многих параметров, основными из которых являются ток потребления, световой поток и цветовая температура. Законодателем моды принято считать компанию Cree, которая выпускает широкую линейку сверхъярких и мощных светодиодов, в том числе и для фонариков. Современные карманные фонарики проектируют на одном светодиоде мощностью 1, 2, или 3 Вт. В одноваттном исполнении значение прямого тока составляет около 350 мА с падением напряжения 2,8-2,9 В.

Ток и напряжение двухваттного светодиода составляет около 700 мА и 3,0 В соответственно, а аналогичный кристалл в 3 Вт потребляет примерно 1000 мА и 3,2 В. Приведенные электрические показатели характерны для моделей светодиодов ведущих мировых брендов.

Интенсивность излучения, которую еще называют световым потоком, зависит от производителя и семейства светодиода. Паспортное значение светового потока мощных светодиодов принято замерять на максимально допустимом рабочем токе. Компания-изготовитель фирменных фонарей вместе с типом установленного светодиода, указывает количество выдаваемых изделием люмен.

К сожалению, часто на упаковке фонарика указываются завышенные характеристики, в том числе и световой поток. Причина этого проста – любой производитель хочет реализовать как можно больше товара.

Световой поток неразрывно связан с цветовой температурой света. Современный светоизлучающие диоды способны излучать световой поток до 200 люмен на 1 ватт и могут производиться с любой температурой свечения: от желтовато теплого до холодного белого. Фонари с тёплым белым цветом излучения (T≤3500°K) наиболее приятны для глаза, но менее яркие. Освещение с нейтральной цветовой температурой(T=4000-5500°K) более эффективно позволяет рассматривать мелкие детали.

Холодно-белый луч (T≥6500°K) в мощных фонарях с большой дальностью освещения, но в течение длительной работы раздражает зрение. В связи с невозможностью проведения точных расчетов, продолжительность жизни светодиодов рассчитывают методом экстраполяции. При температуре 25-50 °C их срок службы кристалла может превысить 200 тыс. ч., но это не оправдано экономически. Поэтому производители допускают повышение рабочей температуры до 85°C, экономя, таким образом, на охлаждении.

Превышение порога в 150°C приводит к необратимым процессам выгорания кристалла и потере яркости.

Индекс цветопередачи (CRI) – качественный показатель, характеризующий способность светодиода освещать предметы без искажения их реального цвета. Для светодиодных источников освещения, в том числе и фонариков, показатель цветопередачи в 75 CRI и выше считается хорошим.

Важным элементом светодиода является линза. Она задаёт угол рассеивания светового потока, а значит, определяет дальность луча. В технических характеристиках светодиодов обязательно указывают значение угла излучения. Для каждой модели этот параметр индивидуален и может варьироваться от 20 до 240 градусов. Мощные светодиоды для фонариков имеют угол 90-120° и, как правило, комплектуются отражателем с дополнительной линзой в корпусе.

Несмотря на резкий скачок в развитии мощных многокристальных светодиодов, мировые лидеры продолжают выпуск менее мощные светодиоды. Выпускаются они в корпусах небольшого размера, не превышающего 10 мм в ширине или диаметре. Типовое значение тока таких светоизлучающих диодов не превышает 70 мА, а световой поток – 50 лм. Мощные фонарики на их основе постепенно исчезают с прилавков магазинов, ввиду худших технических характеристик и необходимости последовательно-параллельного подключения для повышения яркости. В сравнении с одним мощным кристаллом надёжность схемы и угол рассеивания нескольких таких элементов в одном корпусе намного хуже.

Отдельно стоит отметить четырёхвыводные светодиоды в корпусе P4 «SuperFlux» или «Пиранья», которые имеют улучшенные технические характеристики. У светодиодов «Пиранья» есть два важных преимущества, благодаря которым они востребованы:

  • более равномерно распределяют световой поток;
  • не нуждаются в отводе тепла;
  • имеют низкую себестоимость.

5 крупнейших производителей

Переносной фонарик должен быть не только эргономичным, но и оснащенным надёжным светодиодным источником с высоким рабочим ресурсом без потери яркости. Чтобы не ошибиться с выбором, предпочтение следует отдавать производителям светодиодной продукции мирового уровня.

Подразделение японской компании Nichia долгое время удерживало лидирующие позиции в производстве светодиодов всех типов. Из-за высокой стоимости продукции и усиливающейся конкуренции со стороны Китая и Тайваня сегодня встретить их светодиоды в фонарях европейского рынка удается все реже. Однако, Nichia необходима миру, как двигатель прогресса. Ведь разработки японских компаний берут за основу их китайские и тайваньские коллеги.

Мощные светодиоды для фонариков от всемирно известной компании Cree удерживают первенство не только на американском континенте. Выгодно выделяясь меньшей себестоимостью и высоким качеством, светодиоды от Cree доступны всем желающим европейского континента. Аккумуляторный фонарь на мощном кристалле от американского бренда – это надёжный друг в походе, ночной рыбалке и пр. Philips Lumileds – европейский производитель светоизлучающих диодов широкого спектра.

Компания достигла определённого прогресса в построении систем наружного освещения функционального и архитектурного значения. Разработчики Philips Lumileds осуществляют комплексный подход в построении светодиодных систем, учитывая их дизайн, степень защиты и удобство пользования. Хорошо известная в России южнокорейская корпорация Samsung своевременно профинансировала своё подразделение по поиску новых светодиодных решений и теперь имеет полный цикл производства излучающих диодов.

Samsung не ограничивается выпуском LED подсветки для собственных дисплеев. Их успехи распространились и на другие сегменты рынка: светодиоды большой мощности (в том числе и для фонарей), ультраяркие элементы для вспышки, а также модули внутреннего и внешнего освещения. Osram Opto Semiconductors прославилась отличными характеристиками светодиодов из серии Duris, которые выгодно отличаются высокой светоотдачей и индексом цветопередачи.

Немецкая компания сделала ставку на внедрение светодиодных технологий в промышленные отрасли, ориентируясь на выпуск готовых специализированных ламп и светильников. В лабораториях Osram улучшают показатели светоизлучающих диодов не только видимого спектра, но и делают открытия в ИК, УФ и лазерном направлении.

Доклады научных работников вместе с новостями о развитии искусственного освещения свидетельствуют о продолжающейся здоровой конкуренции между крупными корпорациями. Положительные тенденции развития светодиодных технологий мы видим в постоянно обновляемом модельном ряде фонарей, удивляющих своим дальнобойным лучом, высокой степенью защиты, способностью зарядки от солнечной энергии и прочими ноу-хау.

Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/svetodiody-dlya-fonarikov.html

Какие светодиоды используются в фонариках и какие лучше?

Светодиоды для фонарей характеристики

При приобретении либо сборке новых светодиодных фонариков непременно следует обратить внимание на используемый светодиод. Если фонарь вы приобретаете только для подсветки темной улицы, то тут выбор огромный – выбираем любой с ярким светодиодом белого свечения. Но если вы хотите купить портативное осветительное устройство с характеристиками под более сложные задачи, тут важным моментом является выбор соответствующего светового потока, то есть способность прибора освещать большое пространство с помощью мощного луча.

Главные характеристики

Светодиоды отвечают за качество света, которое излучает фонарь. Стабильность освещения зависит от множества характеристик, среди которых – ток потребления, поток света и цветовая температура. Среди законодателей моды стоит отметить фирму Cree, в ее ассортименте можно обнаружить очень яркие светодиоды для фонарей.

Современные карманные модели создаются на единственном светодиоде, мощность которого достигает 1, 2, либо 3 Вт. Указанные электрические характеристики – это свойства различных моделей светодиода от известных марок. Интенсивность световых лучей или световой поток – это показатель, который зависит от типа светодиода и компании-изготовителя. Фирма-производитель также указывает в характеристиках количество люмен.

Мощный ручной фонарик

Этот показатель напрямую соотносится с цветовой температурой света. Светоизлучающие диоды могут излучать световой поток, достигающий 200 люмен на 1 ватт, и производятся сегодня с разной температурой для свечения: тепло-желтоватый или холодно-белый.

В фонарях с теплым белым оттенком излучение является приятным для человеческого глаза, однако они светят менее ярко. Свет с нейтральной температурой цвета эффективным образом дает возможность рассмотреть наиболее маленькие элементы. Холодно-белое освещение обычно свойственно для моделей с огромной дальностью светового луча, однако при длительной работе может раздражать глаза.

Читайте также  Увеличение яркости дисплея светодиодами

Если температура достигает примерно 50 °C, то срок эксплуатации кристалла может быть до 200 000 часов, однако это не оправдывается с экономической точки зрения. По этой причине многие компании выпускают продукцию, которая способна выдержать рабочую температуру до 85 °C, при этом удается сэкономить на охлаждении. Из-за превышения отметки в 150 °C техника может вовсе выйти из строя.

Индекс цветопередачи является качественным показателем, который характеризует свойство светодиода освещать пространство, при этом нет искажения настоящего оттенка. Светодиоды для фонариков с характеристикой источника цветопередачи в 75 CRI и более – это хороший вариант. Важный элемент светодиода – это линза, благодаря которой задается угол рассеивания световых потоков, то есть определяется дальность свечения луча.

В любой технической характеристике светодиода непременно отмечается угол излучения. Для любой из моделей данная характеристика считается индивидуальной и обычно варьируется в диапазоне от 20 до 240 градусов. У мощных светодиодов для фонарей угол достигает примерно 120 °C, и в основном в комплектацию входит отражатель и дополнительная линза.

Типы светодиодных фонарей

Хотя на сегодняшний день можно наблюдать сильный скачок в производстве мощных светодиодов, состоящих из множества кристаллов, мировые марки все еще выпускают светодиоды с меньшей мощностью. Производятся они в небольшом корпусе, который не превышает 10 мм в ширину. При сравнительном анализе можно заметить, что один такой мощный кристалл имеет менее надежную схему и угол рассеивания, чем одновременно пара подобных элементов в единственном корпусе.

Не лишним будет напомнить о четырехвыводных светодиодах «SuperFlux», так называемой «пиранье».  У этих светодиодов для фонариков улучшенные технические характеристики. Светодиод «пиранья» обладает следующими основными преимуществами:

  1. равномерным образом распределяется поток света;
  2. не нужно отводить тепло;
  3. более низкая цена.

Типы светодиодов

На сегодняшний день на рынке доступно множество фонарей с улучшенными свойствами. Самыми востребованными считаются светодиоды от фирмы Cree Inc.: XR-E, XP-E, XP-G, XM-L. Сегодня популярны также новейшие XP-E2, XP-G2, XM-L2 — их в основном применяют в некрупных фонарях. А вот, к примеру, светодиоды Cree MT-G2 и MK-R от фирмы Luminus получили широкое применение в огромных моделях поисковых фонарей, которые могут работать одновременно от пары аккумуляторов.

К тому же светодиоды принято различать по яркости — существует специальный код, благодаря которому можно сортировать светодиоды по этому параметру.

Типы светодиодов для фонариков

При сравнении одних диодов с другими стоит обратить внимание на их габариты, а вернее, на участок светоизлучающих кристаллов. Если участок такого кристалла небольшой, значит, легче сосредоточить его свет в узенький луч. Если же хотите от светодиодов XM-L получать неширокий луч, то необходимо будет применять очень большой отражатель, что отрицательно влияет на массу и габариты корпуса. А вот с небольшими отражателями на подобном светодиоде выйдет довольно эффективный карманный фонарик.

Область применения светодиодов

В основном потребители при подборе фонарей выбирают модели с максимальным лучом свечения, но во многих случаях им такой вариант не нужен. Во многих случаях подобный инвентарь применяется для того, чтобы осветить близлежащую местность либо объект, который находится на удалении не больше 10 000 м. Дальнобойный фонарик светит на 100 м, хотя во многих случаях довольно узким лучом, плохо освещающим окружающий участок. В итоге при освещении подобными осветительными приборами удаленного объекта пользователь не заметит те объекты, которые располагаются в непосредственной близости от него.

Рассмотрим сравнение тональности света, который дают светодиоды: теплый, нейтральный и холодный. При подборе соответствующей температуры света фонарика необходимо принимать во внимание следующие важные моменты: светодиоды с теплым свечением могут минимально искажать цвет освещаемых объектов, однако у них меньшая яркость, чем у светодиодов нейтрального спектра.

При выборе мощного поискового либо тактического фонаря, где важным моментом является яркость прибора, рекомендуется подбирать светодиод с холодным спектром света. Если же фонарик необходим для быта, туристических целей или для применения в налобной модели, то тут важное значение имеет грамотная цветопередача, а значит, светодиоды с теплым светом окажутся более выигрышными. Нейтральный же светодиод является золотой серединой по всем характеристикам.

Фонарик с ярким свечением

Не принимая во внимание самые дешевые фонари, у которых есть лишь одна-единственная кнопка, у многих фонарей имеется пара режимов работы, среди которых режимы «стробоскоп» и «SOS». У небрендовой модели есть следующие варианты работы: самый высокий показатель мощности, средняя мощность и «стробоскоп». К тому же средняя мощность в основном равняется 50% самой высокой яркости света, а самая низкая – 10%.

Брендовые модели имеют более сложное строение. Тут управлять режимом работы вы можете с помощью кнопки, вращения «головки», поворотами магнитных колец и сочетанием всего перечисленного выше.

[ads-pc-2]

Источник: https://lampagid.ru/vidy/svetodiody/dlya-fonarikov

Характеристики светодиодов для фонариков. Ремонт и увеличение мощности

Светодиоды для фонарей характеристики

Рассмотрим светодиодную продукцию, начиная от старых 5-мм, до сверхъярких мощных светодиодов мощность которых доходит до 10 Вт.

Чтобы выбрать «правильный» фонарик для своих нужд, нужно разобраться в том какие бывают светодиоды для фонариков и их характеристики.

Какие диоды используются в фонариках?

Мощные светодиодные фонари начались с устройств с матрицей 5-мм.

LED фонари в совершенно разных исполнениях, от карманных до кемпинговых, получили широчайшее распространение в середине 2000-х. Их цена заметно снизилась, а яркость и долгий срок службы от одного заряда батареек сыграли свою роль.

5-ти миллиметровые белые сверхъяркие светодиоды потребляют от 20 до 50 мА тока, при падении напряжения 3.2-3.4 вольта. Сила света – 800 мкд.

Очень хорошо показывают себя в миниатюрных фонариках-брелках. Маленький размер позволяет носить такой фонарик с собой. Питаются они либо от «мини-пальчиковых» батареек, либо от нескольких круглых «таблеток». Часто используются в зажигалках с фонариком.

Вот какие светодиоды в китайских фонариках устанавливаются уже много лет, но их век постепенно истекает.

В поисковых фонарях при большом размере отражателя есть возможность смонтировать десятки таких диодов, но такие решения постепенно отходят на второй план, а выбор покупателей падает в пользу на фонарей на мощных светодиодах типа Cree.

Поисковый фонарь на 5мм светодиодах

Такие фонари работают от батареек типа АА, ААА или аккумуляторов. Стоят недорого и проигрывают как в яркости, так и в качестве современным фонарям на более мощных кристаллах, но об этом ниже.

В дальнейшем развитии фонарей производители перебрали множество вариантов, но рынок качественной продукции занимают фонари с мощными матрицами или дискретными светодиодами.

Какие светодиоды используют в мощных фонариках?

Под мощными фонарями подразумеваются современные фонари различных типов начиная от тех, что размером с палец, заканчивая огромными поисковыми фонарями.

В такой продукции в 2017 году актуальна марка Cree. Это название американской компании. Её продукция считается одной из наиболее передовых в области светодиодной техники. Альтернативой являются LED от производителя Luminus.

Такие вещи значительно превосходят светодиоды с китайских фонариков.

Какие светодиоды Cree в фонариках устанавливаются наиболее часто?

Модели носят название состоящие из трёх четырёх символов, разделённых дефисом. Так диоды Cree XR-E, XR-G, XM-L, XP-E. Модели XP-E2, G2 чаще всего используются для небольших фонариков, а XM-L и L2 – очень универсальные.

Их используют, начиная от т.н. EDC фонарей (для повседневного ношения) – это маленькие фонари размером меньше ладони, до серьёзных поисковых фонарей большого размера.

Давайте рассмотрим характеристики мощных светодиодов для фонариков.

характеристика светодиодов для фонарей – это световой поток. От неё зависит яркость вашего фонаря и количество света, которое может дать источник. Разные светодиоды, потребляя одинаковое количество энергии, могут существенно отличаться по яркости.

Рассмотрим характеристики светодиодов в больших фонариках, прожекторного типа:

Продавцы часто указывают не полное название диода, его типа и характеристики, а сокращенную, несколько иную цифробуквенную маркировку:

  • Для XM-L: T5; T6; U2;
  • XP-G: R4; R5; S2;
  • XP-E: Q5; R2; R;
  • для XR-E: P4; Q3; Q5; R.

Фонарь может так и называться, «Фонарь EDC T6», информации в такой краткости более чем достаточно.

Ремонт фонариков

К сожалению цена таких фонариков довольно большая, как и самих диодов. И не всегда есть возможность приобрести новый фонарь, в случае поломки. Давайте разберемся как поменять светодиод в фонарике.

Для ремонта фонарика необходим минимальный набор инструментов:

  • Паяльник;
  • флюс;
  • припой;
  • отвёртка;
  • мультиметр.

Чтобы добраться до источника света нужно отвинтить головную часть фонаря, она обычно закреплена на резьбовом соединении.

В режиме проверки диодов или измерения сопротивления проверьте исправность светодиода. Для этого прикоснитесь щупами черным и красным к выводам светодиода, сначала в одном положении, а затем поменяйте местами красный и черный.

Если диод исправен – то в одном из положений будет низкое сопротивление, а в другом – высокое. Таким образом вы определяете, что диод исправен и проводит ток только в одном направлении. Во время проверки диод может излучать слабый свет.

В противном случае в обеих положениях будет короткое замыкание или высокое сопротивление (обрыв). Тогда нужна замена диода в фонаре.

Теперь нужно выпаять светодиод из фонаря и, соблюдая полярность, впаять новый. Будьте внимательны при выборе светодиода, учтите его потребление тока и напряжение, на которое тот рассчитан.

Читайте также  Как паять светодиоды на алюминиевые платы?

Если вы будете пренебрегать этими параметрами – в лучшем случае фонарик будет быстро садиться, в худшем – драйвер выйдет из строя.

Драйвер – это устройства для питания светодиода стабилизированным током от разных источников. Промышленно изготавливаются драйвера для питания от сети 220 вольт, от автомобильной электросети – 12-14.7 вольт, от Li-ion аккумуляторов, например, типоразмера 18650. Драйвером оборудовано большинство мощных фонарей.

Увеличиваем мощность фонаря

Если вас не устраивает яркость вашего фонаря или вы разобрались как заменить светодиод в фонарике и захотели его модернизировать, прежде чем покупать сверхмощные модели изучите основные принципы работы LED и ограничения в их эксплуатации.

Диодные матрицы не любят перегрева – это главный постулат! А замена светодиода в фонарике на более мощный может привести к такой ситуации. Обратите внимание на модели, в которые устанавливаются более мощные диоды и сравните со своей, если они подобны по размерам и конструктиву – меняйте.

Если ваш фонарь меньше — потребуется дополнительное охлаждение. Подробнее о изготовлении радиаторов своими руками мы писали здесь.

Если вы попытаетесь установить в миниатюрный фонарик-брелок такой гигант, как Сree MK-R, он у вас быстро выйдет из строя от перегрева и это будут зря потраченные средства. Незначительное повышение мощности (на пару ватт) допустимо без модернизации самого фонарика.

В остальном процесс замены марки светодиода в фонарике на более мощную – описан выше.

Фонари Police

Они зарекомендовали себя на протяжении многих лет и с каждой новой моделью этих фонарей спрос не утихает. Новинкой на отечественном рынке стала модель с электрошокером.

LED фонарик Police с шокером

Такие фонари ярко светят и могут выступать в роли средства самообороны. Однако и в них случаются проблемы со светодиодами.

Как заменить светодиод в фонарике Police

Широкий модельный ряд очень трудно охватить в рамках одной статьи, но можно дать общие рекомендации по ремонту.

  1. При ремонте фонаря с электрошокером будьте аккуратны, желательно используйте резиновые перчатки, чтобы избежать удара током.
  2. Фонари с пылевлагозащитой собраны на большом количестве винтов. Они отличаются по длине, поэтому делайте пометки откуда вы выкрутили тот или иной винт.
  3. Оптическая система фонарика Police позволяет регулировать диаметр светового пятна. При разборке на корпусе сделайте отметки в каком положении стояли детали перед снятием, иначе будет трудно поставить блок с линзой обратно.

Замена светодиода, блока преобразователя напряжения, драйвера, аккумулятора возможна с применением стандартного набора для пайки.

Какие светодиоды стоят в китайских фонариках?

Многие товары сейчас покупаются на aliexpress, где можно найти как оригинальную продукцию, так и китайские копии, которые не соответствуют заявленному описанию. Цена за такие приборы бывает сопоставимой с ценой на оригинал.

В фонарике, где заявлен светодиод Cree, его может на самом деле не быть, в лучшем случае будет стоять диод откровенно другого типа, в худшем такой, который внешне будет трудно отличим от оригинала.

Что это может за собой повлечь? Дешевые светодиоды выполняются в низкотехнологичных условиях и не выдают заявленной мощности. Имеют низкий КПД, от того у них усиленный нагрев корпуса и кристалла. Как уже было сказано, что перегрев – самый злой враг для Led приборов.

Так происходит потому, что при нагревании через полупроводник увеличивается ток, вследствие чего нагрев становится еще сильнее, мощности выделяется еще более, лавинообразно это приводит к пробою или обрыву светодиода.

Если постараться и потратить время на поиск информации, можно определить оригинальность продукции.

Сравните оригинал и подделку cree

LatticeBright – это китайский производитель светодиодов, который делает продукцию очень похожей на Cree, наверное это совпадение дизайнерской мысли (сарказм).

Сравнение китайской копии и оригинала Cree

На подложках эти клоны выглядят следующим образом. Можно заметить разнообразие форм подложек для светодиодов, производимое в китае.

Определение подделки по подложке для LED

Подделки изготавливаются довольно умело, многие продавцы не указывают об этом «бренде» в описании товара и о том, где произведены светодиоды для фонарей. Качество таких диодов не самое худшее среди китайского барахла, но и далеко от оригинала.

Установка светодиода вместо лампы накаливания

У многих в старых вещах пылятся коногонки или фонари на лампе накаливания и вы можете легко сделать его светодиодным. Для этого есть либо готовые решения, либо самодельные.

С помощью разбитой лампочки и светодиодов, если добавить немного смекалки и припоя, можно сделать отличную замену.

Железный бочонок в данном случае нужен для улучшения отвода тепла от LED. Далее нужно припаять все детали друг к другу и закрепить клеем.

При сборке будьте аккуратны – избегайте замыкания выводов, в этом поможет термоклей или термоусадочная трубка. Центральный контакт лампы нужно распаять – образуется отверстие. Продеть через него вывод резистора.

Дальше нужно припаять свободный вывод светодиода к цоколю, а резистора к центральному контакту. Для напряжения 12 вольт нужен резистор 500 Ом, а для напряжения в 5 В – 50-100 Ом, для питания от Li-ion 3.7В аккумулятора – 10-25Ом.

Как сделать из лампы накаливания светодиодную

Подобрать светодиод для фонарика гораздо сложнее чем его заменить. Нужно учитывать массу параметров: от яркости и угла рассеивания, до нагрева корпуса.

Кроме того, нельзя забывать об источнике питания для диодов. Если вы освоите все описанное выше – ваши приборы будут светить долго и качественно!

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (18 4,78 из 5)
Загрузка…

Источник: https://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/xarakteristiki-svetodiodov-dlya-fonarikov.html

Светодиоды для фонарей характеристики

Светодиоды для фонарей характеристики

Рассмотрим светодиодную продукцию, начиная от старых 5-мм, до сверхъярких мощных светодиодов мощность которых доходит до 10 Вт.

Чтобы выбрать «правильный» фонарик для своих нужд, нужно разобраться в том какие бывают светодиоды для фонариков и их характеристики.

Сердце фонаря: светодиоды

Светодиоды для фонарей характеристики

Просматривая характеристики различных фонариков, вы наверняка не раз встречали сокращения вроде «SSC P7», «Cree XP-E», «XP-G R4» или «XM-L T6 3C». Все они обозначают тип примененного в данной конструкции светодиода – наиболее распространенного в настоящее время источника светового потока.

Не все производители указывают его в описаниях, и мало кто приводит полную информацию о диоде. С другой стороны, на современном рынке наблюдается сильная конкуренция, и тенденция к повышению информативности характеристик все-таки есть – производители стремятся завоевать доверие покупателя. Иногда, покупая определенную модель фонаря, можно даже выбрать диод из нескольких предлагаемых вариантов.

Почему же полезно разбираться в этих обозначениях? Хорошо, если вы покупаете фонарик в магазине и у вас есть возможность испробовать его в работе. Но даже в этом случае вы не сможете получить полное представление о его возможностях: включив фонарь в помещении, вы не спрогнозируете, как он поведет себя в других условиях – в ночном лесу, в тумане или во время снегопада. А если же вы собираетесь приобрести фонарик через интернет, то вам остается лишь полагаться на рекламные характеристики и пользовательские отзывы, которые тоже не всегда могут похвастать объективностью.

Итак, что же можно сделать, обладая информацией о типе примененного светодиода?

• Получить начальные представления о форме светового пятна. Да, эта характеристика зависит в первую очередь от оптической системы фонаря, но при одинаковом рефлекторе светодиод с меньшей излучающей поверхностью создаст более узкий и «дальнобойный» луч, а с большей – более широкий «заливной».

• Узнать цветовую температуру и оттенок светового потока. Эти характеристики очень сильно влияют на возможность эксплуатации фонаря в тех или иных условиях, а также на цветопередачу.

• Оценить соответствие указанной производителем мощности светового потока законам физики. К сожалению, некоторые компании грешат излишним оптимизмом в описаниях: если строчки «XP-G» и «200 Лм» в характеристиках еще совместимы, то «XM-L» и «2000 Лм» – уже нет.

Эффективность

Технологический процесс производства светодиодов (как и любых других полупроводниковых компонентов) характеризуется некоторым разбросом параметров готовой продукции. Поэтому после изготовления диоды сортируются по нескольким критериям и поступают в продажу с дополнительными обозначениями после названия модели.

Одним из важнейших критериев сортировки является эффективность, или удельная яркость. Для ее определения измеряется световой поток, излучаемый светодиодом при некоторой фиксированной силе тока. По этому параметру диод относят к одной из яркостных групп или бинов (luminosity bin), каждая из которых имеет собственное обозначение.

Ниже мы приведем показатели эффективности для наиболее распространенных светодиодов, но не забывайте, что реальный световой поток, создаваемый фонариком, будет ниже из-за потерь в оптической системе. Эти потери могут составлять от 10-20% у качественных фонарей с металлическим отражателем и стеклом с просветляющим покрытием до 40-50% у моделей с линзами и бюджетных фонариков с пластиковой оптикой.

Цветовая температура и цветопередача

При различных источниках света объекты выглядят совершенно по-разному. Поэтому далеко не последнюю роль играет так называемая цветовая температура. Указывается она либо в кельвинах, либо описательно: теплый (2000-3500 К), нейтральный (3500-5000 К) или холодный (5000-7500 К) белый цвет.

Читайте также  Трехцветный светодиод с двумя выводами

Индекс цветопередачи (CRI, color rendering index) – параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета предмета видимому (кажущемуся) цвету этого предмета при освещении его данным источником света. Источник с идеальной цветопередачей обладает индексом 100, у реальных источников это значение, разумеется, ниже.

Существует довольно четкая зависимость – чем ниже эффективность диода (его яркостный бин), тем, как правило, ниже его цветовая температура и тем выше его индекс цветопередачи. Поэтому нельзя выбрать «лучший вообще» диод – все они обладают своими достоинствами и недостатками.

Оптимальная область применения для «холодных» светодиодов – это мощные поисковые фонари, где нужна максимальная яркость. Цветопередача здесь практически не имеет значения (типичное значение CRI для холодно-белых диодов – 60-70); более того, свет такого фонаря обеспечивает и высокую контрастность изображения. С другой стороны, под дождем или в тумане свет такого фонарика сильно отражается от капелек воды и слепит своего владельца.

«Теплые» диоды обеспечивают отличную цветопередачу (CRI составляет 80-90 единиц) и создают естественную объемную картинку. Однако низкая эффективность излучения ограничивает и решаемые с помощью фонаря задачи – лучше всего они подходят для ближнего света (фонарик для дома, например).

Нейтральные диоды – это «золотая середина». Приличная цветопередача (70-80 единиц) и хорошая эффективность позволяет им успешно работать как в EDC-фонариках, так и в достаточно мощных туристических моделях.

Отдельно отметим светодиоды с улучшенной цветопередачей (High CRI) с индексом выше 90 – такие значения достигаются особой структурой фосфорной маски, наносимой на поверхность кристалла. Эти диоды обладают невысокой эффективностью и относятся чаще всего к тепло-белым (изредка – к нейтральным).

Оттенок

Бытует мнение, что тепло-белые диоды отличаются уклоном в красно-желтую область, холодно-белые – в сине-зеленую, а нейтральные обеспечивают действительно белый цвет без примесей. Это верно лишь в первом приближении. Реальные светодиоды обладают еще и различными оттенками (tint), по которым их также сортируют после изготовления.

Объект при разном освещении: слева направо – солнечный свет, High-CRI-диод, три нейтрально-белых диода с разными оттенками

Американский национальный институт стандартов (ANSI) рекомендует производить эту сортировку по определенным областям на хроматической диаграмме. Производители светодиодов обычно следуют этим рекомендациям, хотя часто и разбивают эти области на более мелкие (для более точной цветовой классификации) или добавляют другие области, отсутствующие в стандарте.

Модели светодиодов

Вряд ли можно в одной статье описать все существующие в мире типы диодов. Но, к счастью, в подавляющем большинстве фонариков (по крайней мере, серийных брендовых) применяются излучатели всего нескольких фирм.

Показатель эффективности светодиодов, указанный в фирменной документации, измеряется при различных токах и рабочих температурах. Для того, чтобы вы могли напрямую сравнить различные диоды, мы приводим данные, пересчитанные к нескольким стандартным значениям силы тока (включая максимальную для диода) и температуре 25°С. Также указаны группы по цветовой температуре (T), возможные для того или иного яркостного бина: «W» для тепло-белых, «N» для нейтральных и «C» для холодно-белых диодов.

Cree

Светодиоды этой американской компании применяются процентах в 80 современных фонарей. Широкий ассортимент диодов, умеренная цена и достаточно высокое качество ожидаемо привели к их очень высокой популярности.

MC-E

Довольно старый, но еще встречающийся светодиод с четырьмя независимыми кристаллами на одной подложке. Максимальный ток через каждый кристалл – 700 мА, размеры корпуса – 7х7,5 мм. Этот диод применен, например, в фонаре Fenix TK40.

XR-E

Диод примечательного внешнего вида – с металлическим кольцом-отражателем вокруг линзы. Размеры корпуса – 7х9 мм, при этом сам кристалл – это квадрат со стороной менее 1 мм. Использовался во множестве фонариков Fenix , ZebraLight и других. Есть упрощенная версия этого диода – XR-C (меньший кристалл и максимальный ток всего 500 мА), но она широкого применения в фонарях не нашла.

XP-E

Уменьшенная версия XR-E – при таком же кристалле размеры корпуса составляют 3,45х3,45 мм. Электрические характеристики также почти не изменились, хотя появились экземпляры более высоких бинов (до R4). Очень популярный светодиод – почти у всех известных производителей есть в модельном ряду фонари с XP-E.

XP-C

Упрощенный вариант XP-E с меньшим кристаллом (но таким же корпусом) и максимальным током 500 мА. Недорогой, поэтому широко применяется в маломощных бюджетных фонарях, хотя и именитые производители (Streamlight, например) не пренебрегают этим диодом.

XP-G

Еще один исключительно популярный светодиод, встречающийся в продукции почти всех производителей фонарей. Размеры корпуса такие же, как и у всей серии XP – 3,45х3,45 мм. Зато кристалл заметно крупнее, чем у XP-E, что позволило повысить максимальный ток до 1500 мА и привело к увеличению угла луча.

XP-G2

Обновленный вариант XP-G, изготовленный, правда, по совсем другой технологии. При более низкой стоимости, чем у предшественника, обеспечивает в среднем на 15% больший световой поток и создает более узкий луч. Появился этот диод всего полгода назад, но он уже устанавливается в некоторые фонари компании Foursevens.

XM-L

Мощный (максимальный ток 3000 мА) светодиод с большим кристаллом. При этом обладает высокой эффективностью, поэтому он быстро получил широкую популярность – он применяется сейчас практически всеми производителями для создания мощных фонарей.

С цветовыми оттенками диодов Cree можно ознакомиться на хроматической диаграмме. Области, выделенные красным пунктиром – это рекомендуемые ANSI пределы сортировки. Как видите, каждая из них дополнительно разделена на четыре квадранта; кроме того, существуют оттенки и за пределами рекомендуемой области.

Luminus

Еще одна американская компания, производящая светодиоды высокой мощности. Световой поток может достигать 2700 люмен, что делает эти устройства прямыми конкурентами мощных HID-ламп.

SST-50

Крупный диод с небольшим (5 мм²) кристаллом и максимальным током 5000 мА. Габариты корпуса – 7,3х9 мм. Размеры кристалла не позволяют организовать надлежащий теплоотвод при пассивном охлаждении, поэтому реальный рабочий ток в фонарях обычно ниже. Этот диод применяется в продуктах компаний Olight, ThruNite, MagicShine и некоторых других.

SST-90

Светодиод с корпусом 10х11 мм и кристаллом площадью 9 мм². Максимальный ток – 9000 мА, что делает SST-90 самым мощным однокристальным диодом в мире. На его основе создан, например, знаменитый фонарь Olight SR90.

SBT-90

Диод состоит из такого же кристалла, как и в SST-90, но в отличие от последнего здесь установлена плоская линза вместо сферической. Эффективность у него ниже, но этот диод создает более узкий световой луч, поэтому «дальнобойность» у фонарей на его основе даже выше. SBT-90 выпускается только в «холодном» варианте.

Как и Cree, Luminus использует уточненную и расширенную систему сортировки диодов по оттенкам.

Philips Lumileds

Это компания, входящая в концерн Philips, стала одной из первых освоивших выпуск мощных светодиодов для фонарей (серия Luxeon).

Luxeon Rebel

Размер корпуса этого светодиода – 3х4,5 мм, максимальный ток – 700 мА. Часто применяется в фонариках компании Maglite, также встречался в ранних моделях фирмы Fenix.

Luxeon C

Компактный (корпус 1,6х2 мм) вариант предыдущей модели, рассчитанный на меньший ток (500 мА). Линза плоская, в отличие от сферической у Rebel. Этот светодиод применяется в фонариках Maglite Solitaire LED и Mini LED 2AAA.

Оттенки диодов Luxeon обозначаются так же, как у Cree. Единственное отличие состоит в том, что области 5-8, рекомендуемые ANSI, разбиваются не на 16 участков, а на 4 квадранта, как и все остальные (они также маркируются буквами от A до D).

Seoul Semiconductor

SSC – корейская компания, выпускающая две популярных модели светодиодов на основе кристаллов производства Cree.

P4

В этом диоде используется такой же кристалл, как и в Cree XR-E/XP-E, но оптическую систему SSC изготавливает самостоятельно. Он был разработан для прямой замены устаревшего Lumileds Luxeon III (диаметр корпуса 8 мм и аналогичная оптика). P4 ожидаемо близок по электрическим характеристикам к XR-E/XP-E, но производит более широкий и равномерный луч.

P7

Четырехкристальный светодиод в корпусе диаметром 12 мм. В отличие от Cree MC-E, кристаллы расположены вплотную друг к другу, что обеспечивает равномерный световой поток без темных участков в центре луча.

Seoul Semiconductor использует сортировку по оттенкам не по рекомендациям ANSI, а по собственной системе. Как видите, доступные оттенки расположены преимущественно в «холодной» области с небольшим заходом в нейтральную.

Итоги

Мы рассказали о светодиодах, наиболее широко применяемых в современных фонариках. Разумеется, существуют и другие модели – например, недавно появившиеся Cree XP-E2 и XM-L2, или High-CRI-диоды Nichia 119 и 219. О них мы тоже обязательно расскажем, как только будет выпущен хотя бы один серийный фонарь, их использующий.

Надеемся, теперь вам будет несложно расшифровать сокращения, приведенные в начале статьи, и сделать некоторые выводы о том или ином фонаре в целом. Мы уверены: вооружившись этими знаниями, вы сможете даже «заочно» выбрать фонарик, наилучшим образом отвечающий вашим потребностям.

Алексей Адрианов

специально для www.rozetkа.com.ua

Источник: https://rozetka.com.ua/news-articles-promotions/tips/85432/flashlight_leds.html