Įleidžiami LED šviestuvai

Posted: 2015-11-03 in Darbeliai
Žymos:, ,

Ilgokai aš čia jau užsiimu įvairių šviesos diodų lempučių tyrinėjimu. Jei spustelėsite žymę „diodai“, rasite šį bei tą iš tos srities. Kadangi po truputuką stumiam statybas, tai ir apšvietimas galvoj sukasi. Pradėjau domėtis DALI sistema, bet turėsiu jus nuliūdinti (o kai kuriuos ir pralinksminti) — nedarysiu savo name tos sistemos. Susikaliau bandymų stenduką, išbandžiau kelis komponentus ir man nepatiko veikimas. Nebuvo jis nei gražus, nei stabilus. Didžiausia problema — jungtukai, kurių nors jau ir yra pusėtinų, bet visgi naudojimosi patogumas tai kaip čia pasakius…

Na, bet šviesos valdymas — viena tema, o šviesos elementai — kita. Dabar apie pastaruosius truputuką.

Man norisi daryti 24V apšvietimą. Priežastys paprastos. 220V draiveriai mažiau atsparūs gyvenimo iššūkiams, brangesni ir prasčiau su jų temdymu, t.y. šviesumo reguliavimu. Aš nesuprantu, ką visi tie kinai ir kiti dizaineriai galvoja, bet kodėl nėra draiverių su atskirais „temdymo“ elektrodais? Tokiais, į kuriuos padavus PWM signalą būtų galima šviesumą reguliuoti?

12V nenoriu dėl to, kad tai ganėtinai žema įtampa ir geram galingumui pasiekti reikia daug srovės bei atitinkamai storų laidų. Šiaip labiausiai norėčiau 48V, bet šita įtampa šviestuvų pasaulyje tokia egzotiška, kad neverta ir prasidėt.

Sakysite, o taigi galima jungti kaip nors nuosekliai ar panašiai… Tada prasideda kitos nesąmonės. Perdegs vienas šviestuvas, sakykim, iš keturių nuosekliai sujungtų ir spėliok, kurioj vietoj „girlianda“ nusibaigė. Be to, atsiranda ir skaičių apribojimas. Jei reikia šviestuvus jungti po 4 nuosekliai, tai 9 kambaryje nepadarysi.

Taigi dabartinis sprendimas yra 12-24V maitinimo linija ir diodų šviestuvėliai su atitinkamos įtampos srovę stabilizuojančiais draiveriais. Parsisiunčiau pabandymui keletą įvairių šviestuvėlių pagal Jono rekomendaciją, kurie man atrodė patrauklūs bei atsirinkau tuos, kurie šviečia tikrai maloniai ir turi pusėtinus draiverius.

Štai vienas iš jų, 9W galios, padarytas iš 45 mažesnių 2835 formato elementų. Šviečia gražiai, tolygiai, nėra „karštų taškų“. Žiauriai nemėgstu taškinių halogenų ir diodų šviestuvų, pažiūri į tokį, iš karto akyse žalia:

Įleidžiamas šviesos diodų šviestuvas iš Kinijos | Elektronika | Darau, blė

Tiesa, šie mano pasirinkti šviestuvėliai yra tik A energijos klasės. T.y. iki naujausių ir moderniausių jie netraukia. Bet man jie patinka. Išardytas atrodo va taip:

Išardytas įleidžiamas lubinis šviesos diodų (LED) šviestuvas iš Kinijos | Elektronika | Darau, blė

Nėra tiesiogiai šviečiančių elementų. Jie išdėlioti rateliu, šviesa sklaidoma per matinio stiklo gabalą, atmušama balto reflektoriaus ir per dar vieną matinį stikliuką išeina lauk. Dėl to šviesa ir yra tokia tolygi ir graži. O šviesos diodai išdėlioti pakraštėliu turi ir pakankamą radiatorių, galia išsklaidyta po didelį plotą.

Su šviesumo reguliavimu yra kiek prasčiau, tačiau šie šviestuvėliai padaryti su gan populiaria kiniška XL6005 mikroschema. Ji turi EN kojytę, kuria galima mikroschemą junginėti ir atlikti PWM temdymą. Pačios mikroschemos darbo dažnis yra 180 kHz, tad lempą temdyti 200 Hz signalu yra visiškai realu.

Viena problema — su šita mikroschema ir 24V maitinimo linija neįmanoma pritemdyti šviestuvo iki nulio. Kodėl? Ogi todėl, kad tai yra „boost“ tipo mikroschema. T.y. kad palaikytų šviestuvui reikiamą srovę, mikroschema įtampą kelia. Sakykim, nuo 12 iki 30V ar panašiai. Tai taip pat reiškia, kad nuo maitinimo šaltinio iki šviestuvo yra atviras nuolatinis elektros srovės kelias:

XL6005 LED šviesos diodų draiverio schema | Elektronika | Darau, blė

Tas kelias eina per ritę L ir diodą D1.

Ok. Reikia išsiaiškinti, kiek lemputė pritemdoma „ant nulio“. Tą padaryti kaip nors empiriškai nelabai pavyks, reikia daryti konkretų fizikinį bandymą.

Pradžiai pabandžiau su savo senesniu reguliatoriumi pasidaryti bandymų stenduką. Pradžiai apskritai prijungiau lempelę per jį, bet, aišku, nieks nesuveikė. Lempelės draiveris turi įėjime kondensatorių, kuris kažkiek sukaupia energijos. Kai jos pradeda trūkti, prasideda mirksėjimas.

Tad prie EN kojos prilitavau laiduką ir jį nuvedžiau į savo PWM reguliatoriaus „minusą“:

Prie LED šviestuvo prilituotas papildomas laidelis temdymui | Elektronika | Darau, blė

Liuks, temdosi gražiai. Tiesa, filmuotoje medžiagoje gal tą sunkoka įžiūrėti, bet nuo pilno šviesumo iki „kažkokio“ šviesumo temdosi gražiai ir nemirksi. Taigi EN koja tinka:

Toliau žiūrom, kokia srovė teka per lempelę prie pilno šviesumo. Tam susilitavau „greituką“ srovei tikrinti. Ir štai, pilnu galingumu 9W lempelė valgo 0,29-0,3 A:

Per LED šviestuvą tekanti srovė | Elektronika | Darau, blė

O štai visiškai išjungus jos impulsinį valdiklį ji valgo 0,05 A. Taigi elektrinė galia skiriasi šešis kartus, tikėtina, kad ir šviesumas panašiai:

Per išjungtą LED draiverį tekanti srovė | Elektronika | Darau, blė

Daugumoje „rimtų“ šviesos valdiklių reguliavimui sudaroma logaritminė kreivė. T.y. šviesumas nuo reguliatoriaus pasukimo kinta ne tolygiai, o pagal tam tikrą kreivę. Sakykim, kai reguliatorius pasukamas ties „50%“, elektros energija prisukama net iki mažiau, nei 10%! Taip daroma todėl, kad žmogus tiek į šviesą, tiek į garsą reaguoja ne tiesiškai, o logaritmiškai. Audiofilai žino, kas yra logaritminis potenciometras ir žino, kas yra jo žingsneliai. Lievas potenciometras su dviem žingsneliais, ane? 🙂 Su trim jau pusė organo.

Jo. O tai kokį procentinį intervalą aš gaunu prisukinėdamas lempelės galią nuo pilnos galios iki šešiagubai mažesnės? Pagal vieną iš mano pasirinktų kreivių šviesa šešiagubai sumažėja maždaug ties 68%. Vadinasi iš viso intervalo nuo 100% iki 0% aš turiu tik nuo 100% iki 68%. Vienintelis klausimas, kurį reikia išspręsti, tai ar man tikrai tikrai reikia pilno reguliavimo intervalo, o gal užteks ir tokio? Kol kas į šį klausimą neturiu atsakymo.

Tačiau turiu kitą atsakymą. Juk šis reguliatorius yra „boost“ tipo. O kas bus, jeigu aš maitinsiu jį 12V įtampa, o ne savo trokštama 24V?

Atsakymas yra… galiu taip ir daryti. Ir reguliuoti šviesumą pilnai. Štai vaizdo įrašėlis su 12V šaltiniu:

Ties pilna galia yra kažkoks šuolis, tačiau nelabai reikšmingas (bent jau taip panašu). Gali būti, kad mano reguliatoriaus potenciometras kvailioja.

Dar reikės išsiaiškinti, ar išeitų šitą draiverį reguliuot 500 Hz dažniu. Su 200 Hz ties smarkiu „pritemdymu“ vos vos matosi kažkoks mirgėjimas. Reikės pasidaryti bandymuką su ARM PWM reguliavimu.

Taigi jei nerasiu kitos išeities, greičiausiai naudosiu ir 12V maitinimą. O kol kas nusipirkom dvi dėžes tokių šviestuvų įvairiems galingumams: 6, 9 ir 12W. Visus 85 pratestavom, visi veikia, šviečia vienodai tolygiai ir vienodai šiltai. Baisiai geras dylas su kinais išėjo, pasisekė su tiekėju.

Reklama
Komentarai
  1. na parašė:

    pastebejimas del 48V: buitiniam vartototjui tai egzotika, taciau pramoneje 48V gan populiarus dalykas ypac dirbant dregmeje.

  2. Tomas Lee parašė:

    O kokie patys šviestuvėliai, jei ne paslaptis? Ir kur rasti tą kinietį, kuris juos pardavinėja?
    Labai aktuali tema. Iš anksto dėkoju

    • Darau, Blė parašė:

      Kuria prasme „kokie“? 😀 Gi tokie, kaip nuotraukose, va, vienas ir išskerstas yra. Gamintojo ar fabriko, kur jie surinkti, nepasakysiu, nežinau. Nuorodų ant pakuočių nėra.

      Kinais pasitikiu dviem: „Longshine LED“ ir „SatisLED“.

  3. Kriukas parašė:

    Vienas pažystamas užsidegęs pasakojo, kad Seteka dar su keliom kitom kompanijom baigia sukurti kažkokią stebuklingą LED sistemą, kuri automatiškai saulės spalva šviečia plius visokie kitokie navarotai. Manau, verta būtų jų užklausti, gal jau padarė kokį dizaino pavyzdį – gal kils kokių naujų idėjų.

  4. Kriukas parašė:

    Na va, specialiai jam paskambinau, tai truputį tiksliau:

    CRI (berods taip išgirdau, čia spalvos tikslumas) – geriau, nei dabar naudoja muziejai, automatinė cirkadika (šviesos temperatūra priklausomai nuo paros laiko), didelis naudingumo koeficientas. Kainos dar nežino, tačiau bus gana aukšta, jei lyginsim su dabar paplitusia piguva. Bet sau jis pats šiandien tik tokią sistemą dėtų. (sakiau, kad fanatikas:)

    Elektronika lyg tai jau išspręsta, dabar eina gamyklinio prototipo paruošimas.

    Taip pat minėjo, kad norėdami pasiekti tokias charakteristikas, net 5 spalvų šviesdiodžius naudojo. Ir visa esmė – jų valdyme.

    • Darau, Blė parašė:

      Viskas čia normaliai. Cirkadiką su geru CRI ir pan. žmonės į akvariumus deda, kad žuvytėm galva nesusisuktų 🙂 Tuo tarpu savimi pasirūpinti daug noro nekyla. Yra dabar nauja supermamyčių mada apie „blue polution“, netgi gelsvi filtrai telefonams yra, kad vakare brauzydamas per daug mėlynos spalvos negautum ir geriau miegotum 😀

  5. Evaldas parašė:

    Brangu bet užtikrinta: Cree LMH2 moduliai.
    CRI >90 (Dėka papildomų raudonų LED)
    Efficacy varijuoja ~100 LPW
    Yra Sunset Dimming modulių variacijos, kurie simuliuoja kaitrinės lemputės šviesą – temdant – rausvėja.
    Liumenų nuo 850 iki 8000 to paties dydžio modulyje.
    Minusai – nestandartinės maitinimo srovės, bei brangūs maitinimo blokai.
    Kinams oi kaip dar toli iki šių žaisliukų.
    Keletą metų naudojuosi ~20 vienetų – nebuvo problemų, apart MeanWell maitinimo blokų gedimų.

    Kartais juos pavyksta ir po 10 EUR nupirkti su maitinimu, kai kokia modulio modifikacija tampa EOL.

    • Darau, Blė parašė:

      Skonis draugų neturi, bet aš visiškai nesuprantu to geltoninamo/raudoninamo temdymo. Man kaitrinių lempučių rausvėjimas temdant — vienas iš praeities košmarų. Tad kaip tik labai džiaugiuosi, kad su šviesos diodais ir PWM temdymu to nėr.

      Dėl CRI tai irgi toks pusiau religinis reikalas. Kai kurios apie 70% lemputės tiesiog maloniau šviečia, nei kokios nors 95%. Aišku, turiu kelias tokias, kurios šviečia tiesiog šlykščiai ir ten CRI yra giliai vienoj vietoj…

      Na, šitos „mėnulinės“ lempelės man liuks. Ir atspalvis, ir šviesos „kokybė“. Kaip gyvuos, bus matyt, bet pas kitus tarnauja po kelerius metus ir dar nežada nusibaigt.

      • Evaldas parašė:

        Taip dėl skonio nesiginčysiu 🙂 Pvz Indijoje naudoja žiauriai melsvas liuminescencines lempas ir tiesiog net nėra prekyboje kitokių – nepopuliari šilta šviesa ten nors tu ką.
        Na o man vat nėra pasiseke rasti LED kitų modulių kurie butų CRI ~95 ir LPW ~100. Gal galima nuorodų? Kinų, lietuvių gaminiai paprastai su pieno riebumo parametrais. Pvz teko bendrauti su viena, save tituluojančia “Lietuviška LED šviestuvų gamintoja“ kompanija, ir jie bando išaiškinti kad naudoja tokias kosmines technologijas jog jų matinis stiklas, vidiniai atspindžiai visiškai neturi įtakos šviesai, maitinimo blokai 99,99% efektyvūs ir pan. Visų jų šviestuvų parametrai pateikiami paprasčiausiai plikai susumuojant LED liumenus, be jokiu bandymų, nekreipiant dėmesio į maitinimo nuostolius ir pan. Naudojasi tuo jog atiduodamus liumenus ypatingai sunku išmatuoti neturint specialios įrangos.
        Cree, Philips, Osram – nėra garažinės kompanijos, matavimo metodikos aiškiai apibrėžtos jų svetainėse, tad manau ir jų rodikliais galima daugmaž pasitikėt, tačiau kai randu 95 CRI ant kokio kiniško gaminio – netikiu nors tu ką 🙂

        • Darau, Blė parašė:

          Prie skambių vardų galima dar ir Seoul Semiconductors pridėti. Esu litavęs stalinę lempą iš 1W „pūslelių“. CRI nežinau, nemanau, kad daugiau 80%, bet šeši elementai plieskia tikrai galingai, tai iš jų deklaruojamų 110 LPW kokie 80 turbūt tikrai gaunasi 🙂 Be to, nereikia taip už tų LPW kabintis, reikia žiūrėti, ar konkretus elektros galios sunaudojimas apie 5 kartus mažesnis, nei panašiai šviesos duodančios kaitrinės.

          Yr čia tokie kinai, Yuji LED. Labai dėl CRI giriasi, atseit 97% ir LPW apie 100. Bet kainikės ir orientacija į 110V rinką, deja, atmuša norą net ir eksperimentuoti. Bet jie turi net ir 1900K lemputes, jeigu labai jau oranžinės šviesos norisi.

  6. n\a parašė:

    Gal jums pasirodys keistas klausimas, bet kam viso to dimmeriavimo reikia? Na, suprantu ismanusis namas, tai kazkoks patogumas ir siaip idomu, bet kam tie visi temdymai tai nesuprantu 🙂 Juk sviesa tam ir yra kad sviestu, o ne prieblandoje sedetum 🙂

    • Darau, Blė parašė:

      Esu bandęs gyvent su temdymu. Nu nerealus komfortas 🙂 Čia, manau, arba limpa, arba ne. Ypač išmanus temdymas naktį, kai eini į wc švelniai prigesintu koridorium 🙂

Parašykite komentarą

Įveskite savo duomenis žemiau arba prisijunkite per socialinį tinklą:

WordPress.com Logo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo WordPress.com paskyra. Atsijungti / Keisti )

Twitter picture

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Twitter paskyra. Atsijungti / Keisti )

Facebook photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Facebook paskyra. Atsijungti / Keisti )

Google+ photo

Jūs komentuojate naudodamiesi savo Google+ paskyra. Atsijungti / Keisti )

Connecting to %s