Setting96.ru

Строительный журнал
14 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лампы «light »: как это работает, где правда и где обман

Лампы «light +»: как это работает, где правда и где обман?

Можно ли увеличить эффективность головного света, не покупая новую машину и не приобретая на разборке ксеноновые фары от более дорогих комплектаций вашей модели? Можно. Для этого предназначены так называемые «лампы повышенной яркости» – «+100%», «+120%» , «+150%» и так далее. Однако как все это работает и в чем подвох – до сих пор загадка для многих автолюбителей. Поэтому вокруг ламп «light +» бесконечно затеваются ожесточенные споры, едва ли не хлеще масляных холиваров и битв типа «шипы VS липучка»…

Так называемые лампы «повышенной яркости» регулярно порождают споры в автомобильном коммьюнити. Люди не вполне понимают их сущность и заложенные в конструкцию принципы – постоянно звучат фразы, что эти лампы слепят встречных водителей, что они нарушают закон Ома и что это вообще фикция… Отчасти в непонимании виноваты и производители, которые изначально не объяснили четко и внятно суть этого направления потребителям, а начали лишь год от года наращивать проценты «плюса». «Колеса» предлагают прекратить холивары раз и навсегда, раскрыв все секреты ламп «light +».

Мощность

Мощность лампы накаливания пропорциональна ее яркости. И сколько фар было испорчено лампами повышенной, по сравнению со штатной, мощности, вставленными наобум, бездумно – не перечесть…

Автомобильная фара рассчитана на строго определенную мощность лампы, и повышать ее, просто вставив в патрон лампу с тем же цоколем, но с увеличенными ваттами, нельзя. Портится все – стекло, отражатель, проводка, реле. С ростом мощности растет потребляемый ток и тепловыделение: поликарбонатное стекло фары перегревается и мутнеет, изоляция проводки размягчается от лишних ампер, провода в жгуте замыкаются между собой….

Поэтому лампы повышенной яркости НЕ МОЩНЕЕ! Их мощность строго-настрого соответствует штатной. Если у вас с завода в фаре, скажем, стоит обычная лампа H7 на 55 ватт, то и ЛЮБАЯ лампа повышенной яркости, имеющая одобрение ECE, (хоть «+20%», хоть «+200%), также будет потреблять от бортсети 55 ватт!

Яркость

Многие из нас в босоногом детстве считали, что «чем круче тачка – тем мощнее у нее всё!». Сильнее мотор, ярче фары и так далее… Насчет мотора – наверное, справедливо, а вот с фарами такого не работает…

Мощность ламп фар (и проистекающая из нее яркость) строго стандартизированы на компромиссном уровне – чтобы и дорога освещалась достаточно, и водители встречных машин не были ослеплены. Увеличивать яркость по желанию строго запрещено, и этого не делает ни один автопроизводитель и ни один производитель автоламп. И лампа повышенной мощности, и фара с такой лампой никогда не пройдут сертификацию, которая весьма строга. Количество нормированных международными стандартами люмен светового потока превышать нельзя.

Мощность – та же, яркость – та же… И вот мы приходим к парадоксальному выводу, ступая на тонкий лед холиваров и срачей: если мощность и яркость у ламп «light +» такая же, как и у обычных ламп, то где же скрывается профит для водителя?! Для чего все затевалось и не обманывают ли нас?!

Не торопитесь – все не так просто!

Так чем отличается обычная лампа и лампа «light +»?

Так называемые лампы с увеличенной яркостью отличаются от обычных двумя основными элементами. Конструкцией нити накала и стеклянной колбы. Они у них совершенно иные!

Нить накала лампы повышенной яркости более тонкая. Соответственно, она нагревается до более высокой температуры и излучает световой поток повышенной интенсивности. Тем не менее электрическая мощность лампы, подчеркнем, неизменна! Конструкция нити накала, ее геометрия и материал сплава подобраны так, что мощность аналогична стандартной лампе, и никаких особенностей и нюансов применения лампа повышенной яркости не имеет – просто меняется одна на другую.

Колба лампы повышенной яркости также иная. Она имеет особое градиентное покрытие стекла. По сути – своего рода маску-светофильтр, которая пропускает более интенсивное световое излучение только туда, куда нужно, строго в зоны границ стандартизированного и нормированного светового пучка.

Почему же с лампами «light +» эффективность фар заметно повышается, однако не происходит увеличения общей яркости, следствием которой не может не являться ослепление водителей встречной полосы? Потому что многие люди путают яркость и освещенность… Да еще и общую – с зональной.

Все производители ламп следуют стандартам безопасности, принятым в ECE (Европейской экономической комиссии). Стандарты требуют от лампы каждого типоразмера не превышать определенный максимальный световой поток, измеряемый в люменах внутри специальной контрольно-измерительной сферической камеры, в центре которой при экспертизе размещается лампа. Лампа излучает практически на все стороны (ну, кроме цоколя), и световой поток в каждой точке тестовой сферы снимается датчиками и суммируется. К примеру, у тех же весьма распространенных H7 он в сумме не должен превышать допустимо разрешенные 1500 люмен.

Когда же в центр этой сферы ставят лампу повышенной яркости, «light +», она тоже показывает те самые разрешенные 1500 люмен – никакого превышения нет! И это происходит именно благодаря маске-фильтру на колбе. Если бы маска отсутствовала, общий световой поток, конечно, был бы выше разрешенного и слепил бы встречку. Но фильтр приглушает свет в тех секторах излучения, где он не нужен, пропуская в необходимых. В итоге у нас возрастает именно полезное излучение лампы в сравнении с лампой стандартной конструкции.

Так что такое «+» ?

Проценты «плюса» – не вполне понятная вещь, и вот тут производители таких ламп в свое время слегка недоработали в плане информирования аудитории автовладельцев. Многие считают это процентами яркости, что, безусловно, не соответствует действительности.

Проценты «+ХХХ» – это достаточно сложная комплексная величина. Сравнение идет с минимально допустимым по стандартам безопасности светом некой условной лампы, а вот проценты «в плюс» высчитываются по замерам в четырех определенных точках светотеневой границы светового потока. Поэтому, разумеется, «+100%» или «+150%» – это не прирост яркости фар в два или два с половиной раза, а увеличение эффекта освещенности именно там, где его обычно недостаточно, на светотеневой границе. Также этот прирост влияет на максимальную дальность освещенной фарами зоны – эти цифры указываются на упаковке ламп в метрах, но надо понимать, что это не гарантированный четкий прирост, а цифры «ДО ххх». Ибо прирост этот индивидуален и зависит от изначальной конструкции фар конкретного автомобиля и от их технического состояния – качества отражателя, прозрачности стекла и т.п.

Срок службы

Срок службы ламп «light +» – бесконечный источник споров, шумящих повсюду, от гаражей до автомобильных форумов. Главная претензия к таким лампам – «они быстро перегорают», и автовладельцы, приобретя недешевый продукт, чувствуют себя обманутыми… Почему это происходит и есть ли тут обман?

Законы физики неумолимы, и если нить лампы «light +» более тонкая и нагрета до более высокой температуры, то она действительно служит меньше, чем нить аналогичной обычной лампы – более толстой и менее горячей. Никак иначе!

Срок службы ламп «light +» примерно вдвое меньше, чем у ламп классической конструкции: в среднем примерно 250 часов против 500 часов. Это обычно не скрывается и указывается на упаковке, но покупатели редко обращают внимание на такие «мелочи», что в итоге нередко приводит к разочарованию.

Нужно понимать следующее. Лампы «light +» являются ЕДИНСТВЕННЫМ способом законно и безопасно для своей машины и для окружающих сделать свет фар эффективнее. Ну, во всяком случае, единственным бюджетным – уж точно. Ибо менять полностью фары под галогенный свет на ксеноновые, взятые от более дорогой (или более свежей по годам) модификации вашей модели авто – крайне затратный вариант. И если вы реально много и часто ездите в темное время суток, то снижение срока службы ламп – это осознанный компромисс в пользу повышения безопасности движения и снижения усталости водителя. В случае традиционных галогеновых фар идеального варианта просто нет – либо улучшение освещенности и несколько более частая смена ламп с «light +», либо стандартный свет и долговечность с лампами обычной конструкции.

Читать еще:  Зарядное устройство на тиристоре с регулировкой тока и напряжения

Также «light+» способен выручить тех, у кого даже исправные новые фары изначально не отличались хорошим светом – ну просто так спроектированы, бывает такое частенько в бюджетном классе авто… И тем более они полезны тем, у кого фары уже старенькие и изношенные, с помутневшими стеклами и частично потерявшими зеркальность отражателями. Если по каким-то причинам менять такие фары затруднительно, вернуть им характеристики, близкие к заводским, можно как раз более эффективными лампами.

Osram Night Breaker 200

Ну и подытожим рассказ о лампах повышенной яркости анонсом новинки – появившимися совсем недавно самыми эффективными лампами в рамках технологии повышения эффективности от OSRAM, Night Breaker 200. Прибавка освещенности у этих ламп составляет рекордные +200%.

«Все вышесказанное исчерпывающе характеризует лампы «light+» большинства производителей. Главное – изначально понимать их особенности и правильно расставлять свои приоритеты. И тогда преимущества более эффективных фар для вас осознанно перевесят вынужденную необходимость несколько более частой замены ламп. Качественный свет позволит свободно выбирать лимит разрешенной скорости, а не тормозить на ровном месте из-за плохой освещенности трассы и обочины», – рассказывает «Колесам» технический специалист компании OSRAM Артем Нуриахметов.
«Ну и все же кратко дополню этот ликбез некоторыми индивидуальными особенностями ламп OSRAM Night Breaker 200! Помимо двух ключевых технических решений, отличающих их от обычных ламп (нить накала и колба), в Night Breaker 200 применено еще немало мелких вспомогательных технологий, которые в сумме позволили при столь высоком приросте эффективности сохранить продолжительность службы Night Breaker 200 на уровне предыдущего поколения Night Breaker».

Это увеличенное давление и объем галогена в колбе, позволяющее улучшить регенерацию вольфрамовой нити (эффект, давно известный по любым галогенкам, а не только «light+» – осаждение испаряющегося металла нити обратно на нить). Нить накала сделана более вибростойкой – максимально, насколько это сегодня возможно для тонкой нити, работающей при повышенной температуре. Еще одна новация – помимо обычного галогена в колбу лампы добавлен ксенон! Нет, конечно, ксеноновой эта лампа не стала – у газоразрядной ксеноновой лампы совершенно иная конструкция и принцип работы, но и в галогенке ксенон, как выяснилось, может быть весьма полезен! Атомы ксенона – крупного размера, и, «окутывая» нить накала, они не позволяют отрывающимся атомам вольфрама далеко отлетать от основы, ускоряя процесс регенерации и работая в качестве своеобразного «газового теплоизолятора», не выпуская на поверхность колбы избыточное тепло от сильно нагретой нити.

Свет Night Breaker 200 на 20% более белый, чем свет стандартных галогеновых ламп – цветовая температура повышена (до 3700 Кельвинов у ламп Night Breaker 200 H7 и 4050 Кельвинов у ламп Night Breaker 200 H4), что создает более комфортную для глаз освещенность. А дальность освещенной зоны увеличена на расстояние до 150 метров (в зависимости от типа и состояния фары, разумеется).

Что нужно знать при подборе диммеров для светодиодных ламп

Освещение дома является неотъемлемой частью комфортного пребывания в нем. Для большего удобства в эксплуатации современные источники света, особенно светодиодные лампы, оснащают специальным прибором – диммером.

Внешний вид светодиодной лампы

Такие приборы появились практически сразу же после изобретения электрических ламп накаливания. О том, что собой представляет данный прибор и зачем его устанавливать в светодиодные лампы, расскажет наша статья.

Предназначение диммера

Димер для светодиодной лампы

Современный диммер для лампочек светодиодного типа

Диммер для светодиодных ламп, как и для остальных типов источников света, представляет собой специальное устройство, предназначенное для изменения яркости свечения. Работает такой прибор через ограничение тока и, как следствие, мощности.
В самом начале такие приспособления являлись переменным сопротивлением. Но в такой ситуации значительное количество мощности рассеивалось в пространстве в виде тепла. Через некоторое время для изменения яркости работы светильников используют автотрансформаторы. Они обладали значительными габаритами, что вносило дискомфорт в их эксплуатацию.

На сегодняшний день современный диммер представляет собой электронное сложное устройство, которое способно не только регулировать уровень яркости ламп, но и на другие функции. К примеру, используя такие устройства можно выключать освещение по таймеры, а также осуществлять плавный запуск ламп. Модели, которые оснащены пультом дистанционного управления, могут регулироваться дистанционно.

Обратите внимание! Диммеры для светодиодных ламп, сегодня являются наиболее популярными моделями для частных домов и квартир.

Диммеры, как регуляторы уровня освещённости могут применяться для различных типов осветительных приборов.

Особенности приборов, рассчитанных для светодиодных ламп

Бывают ситуации, когда существующий световой поток, исходящий от светодиодных ламп не удовлетворяет вас по степени своей яркости. Чтобы иметь возможность регулировать этот параметр необходимо купить и установить диммер для данного типа источников света.

Обратите внимание! Особенно актуальным данное устройство будет при наличии периодической необходимости изменения уровня освещенности в помещении.

Комната со светодиодным освещением

Светодиодное освещение в квартире

Для того, чтобы диммер работал совместно со светодиодными лампами, в конструкции светильника должен находиться дроссель. Такого рода устройства предназначены для меньшей мощности, если сравнивать данный параметр с обычными лампочками.

Обратите внимание! По мощности светодиодные лампы примерно в 10 раз меньше, чем обычные лампочки. Поэтому для работы с ними нужны диммеры с меньшей мощностью.

Еще одной особенностью таких приборов является то, что для регулировки их работе нет нужды понижать или повышать силу тока. В данной ситуации яркость свечения светодиодных ламп можно регулировать через изменение импульсов тока в сети. При достижении частоты пульсации в 300 кГц в работе лампе появиться эффект мерцания. Такой эффект для человеческого глаза будет незаметным.

Конструкция и принцип работы диммеров

Все устройства, с помощью которых можно осуществлять регулирование уровень освещенности, имеют схожее строение. Внешне они представляют собой выключатель, который оснащён вращающимся колесиком. Современные модели могут быть оснащены кнопками или сенсорной панелью.

Сенсорный диммер для светодиодных ламп

Диммер сенсорного типа управления

Каждое устройство содержит в своей конструкции два подключения к цепи. Подключить такой прибор можно точно так же, как и обычный выключатель. Нужно только правильно соединить провода с клеммами. Использовать его можно точно также, только перечень возможностей будет в разы шире.
Работают такие устройства на следующем принципе: яркость свечения ламп может меняться за счет изменения импульсов тока в сети. При этом меняется только ширина импульса, а не его мощность. Таким образом диммер функционирует по принципу отсекания амплитуды напряжения.
Совершая поворот колесика по часовой стрелке или при нажатии клавиши/сенсора, освещение в помещении будет становиться ярче или тускнеть.

Совместимость светодиодных лампочек с диммерами

Светодиодная осветительная продукция на сегодняшний день представленная разнообразными изделиями:

  • отдельные светодиоды;
  • светодиодные ленты;
  • светодиодные лампы.

Разновидности светодиодного типа ламп

Разнообразие светодиодной продукции

Светодиодная лампа представляет собой отдельное устройство, которое является стандартизированным специально для подключения в уже существующую электрическую сеть.
Светодиодные лампы обладают следующими характеристиками:

  • стандартный цоколь: тип G, типа E – резьбовой (E14 и E27), тип MR;
  • работать может от стандартной электрической сети 50 Гц, 220 В без использования специальных и дополнительных приспособлений;

Обратите внимание! Если лампочка должна работать при напряжении в 12 вольт, то это должно быть оговорено в плане использования дополнительных приборов.

  • световой поток, схожий с аналогичными значениями для стандартных лампочек.
Читать еще:  Радиаторные вентили ручной регулировки icma

Устройство светодиодной лампы

Строение светодиодной лампы

Светодиодная лампочка в своем составе имеет следующие компоненты:

  • рассеиватель;
  • светодиоды, которые смонтированы на специальной плате;
  • драйвера, благодаря которым обеспечивается необходимый режим работы источника света;

Обратите внимание! Драйвер является устройством, обеспечивающим питание светодиодных компонентов в лампочке. Он стабилизирует ток, текущий через диоды. При этом его можно использовать для диммирования.

  • системы, через которые происходит охлаждение изделия в ходе его работы;
  • стандартный цоколь;
  • вентиляционные отверстия.

Чтобы осуществлять регулирование уровня яркости в обычной системе освещения, многие ведущие производители выпускают специальные светодиодные лампочки. На упаковке такой продукции всегда имеется надпись — «регулировка яркости» или «диммируемая».

Упаковка и лампа с возможностью регулировки димером

Упаковка лампочки, работу которой можно регулировать

Такие источники света работают по обычной схеме, но их драйвер способен реагировать на поведение стандартного диммера. Когда осуществляется поворот ручки, драйвер начинает генерировать импульсы тока, обладающие большим или меньшим коэффициентом заполнения. Таким образом можно настроить яркость света на 10 %. Именно с такой яркостью будет загораться лампочка при включении диммера.
Данная продукция стоит немного дороже, чем обычная. Но зато она обладает дополнительными возможностями, которые будут не лишними в качественной системе подсветки.

Ассортимент регулирующих устройств

Диммеры сегодня на рынке осветительной продукции представлены достаточно широко. Все их разнообразие можно поделить на следующие группы:

  • модульные. Они размещаются на DIN-рейках в распределительных щитках. Используются очень широко. Такие устройства можно использовать для регулировки яркости освещения, создания световых эффектов, а также как часть системы «Умный дом». Механизм управления здесь осуществляется через выносные регуляторы и кнопки. Регулятор размещается в монтажной коробке. Его можно установить вместо выключателя. Управление такого прибора осуществляется с помощью выключателя или кнопкам;

Пример модульного димера

  • моноблочные устройства. Они также могут монтироваться в монтажную коробку. Является самым распространённым видом приборов подобного рода. Такой диммер ставится и подключается точно так же, как и простой выключатель – в разрыв фазного провода;

Пример моноблочного типа диммеров

  • выносные блоки. Применяются для подключения точечных светильников, оснащенных светодиодными лампочками. Управляются они дистанционными радио- или инфракрасными пультами, а также выносными панелями и обычными диммерами.

Пример выносного типа диммеров

Также регуляторы яркости освещения, по способу управления, имеют следующую классификацию:

  • поворотные. В данной ситуации используется поворотная ручка, которая крутится по и против часовой стрелки;
  • поворотно-нажимные. Для включения прибора необходимо нажать на ручку, а сам процесс регулирования осуществляется стандартным поворотом ручки;

Обратите внимание! С помощью поворотно-нажимных диммеров можно отключить нагрузку с помощью размещения регулятора в определенном положении.

  • кнопочные (клавишные). На передней панели имеются клавиши, с помощью которых осуществляется уменьшение или увеличение яркости;
  • сенсорные. Это наиболее современные модели. Управление здесь осуществляется с помощью прикосновения к сенсорной панели.

В доме можно использовать любые типы регуляторов уровня освещенности.

Совместимость регуляторов со светодиодными лампами

Со светодиодными лампочками могут работать далеко не все диммеры. Здесь можно использовать следующие варианты:

  • стандартные устройства для регулирования светодиодных лампочек;
  • специальные ШИМ-диммер.

Обратите внимание! Некоторые схемы диммеров могут работать некорректно с драйверами определённых производителей.

Поэтому сегодня ведущие производители лампочек (например, Osram и Philips) работают в связке со следящими изготовителями регуляторов: Legrand, ABB, SchneiderElectric. Для оценки такой совместимости существуют специальные таблицы.

Таблица диммеров и драйверов

Таблицы совместимости диммеров и драйверов (пример)

Помните, что при подборе регулятора необходимо обязательно учитывать мощность имеющегося источника света.

Актуальность использования регуляторов

На вопрос о целесообразности использования диммеров для регулирования уровня освещенности светодиодных ламп достаточно сложно ответить. Ведь любой регулятор будет стоит деньги, к тому же его еще нужно правильно подобрать и установить. Поэтому многие в данной ситуации задаются вопросом «а нужны ли вообще диммеры?». Для ответа на этот вопрос стоит рассмотреть преимущества таких регуляторов. К ним можно отнести следующие моменты:

  • реализация гибкой и легко управляемой системы освещения;
  • уменьшение затрат электроэнергии;
  • отсутствие высокого выделения тепла;
  • установка регуляторов, работающих от пульта дистанционного управления в разы повысить комфорт использования системы подсветки;

Пример диммера с пультом управления

Диммер для ламп светодиодного типа с пультом

  • возможность изменения цвета свечения и создание различных световых эффектов.

В то же время единственным недостатком такой системы освещения являются дополнительные расходы на покупку и установку оборудования.

Заключение

Собираясь создать систему регулирования уровня освещённости помещения при наличии в нем светодиодных ламп, необходимо правильно подобрать диммер. Это даст возможность эффективно сменять подсветку в зависимости от имеющейся в доме ситуации.

Регулировка яркости светодиода

Зрительное ощущение яркости

Наверное, многие кто делал регулировку яркости свечения светодиодов посредством ШИМ, замечали, что при линейном увеличении коэффициента заполнения, яркость светодиода вначале растет быстро, а затем почти не изменяется, вплоть до максимального значения. А связано это явление с тем что, интенсивность зрительного ощущения имеет нелинейную зависимость от интенсивности излучения источника. Это утверждение справедливо не только для зрительного восприятия, но и для ряда других ощущений (слух, обоняние и т.д.).

На основе экспериментов Э. Вебера, Г. Фехнер сформулировал психофизиологический закон (закон Вебера – Фехнера), согласно которому интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя: S=k×ln(R), где R – интенсивность раздражителя, S – интенсивность ощущения, k – константа зависящая от единиц измерения.

Позже С. Стивенс произвел модификацию закона Вебера – Фехнера, считая, что зависимость носит характер общей степенной функции с различными показателями степени для каждого вида ощущений (закон Стивенса [1] ): S=k×R n , где n – показатель степени, зависящий от вида ощущений. Для зрительного ощущения яркости, степенной показатель имеет значение n=0,33; при условии адаптированного к темноте наблюдателя и размере раздражителя в 5 градусов.

Закон зрительного восприятия

В общем, я построил графики этих функций в программе Mathcad, где вместо интенсивности раздражителя (R) подставил значения коэффициента заполнения ШИМ сигнала, от 0 до 255 (8-ми битный ШИМ). Константу k подобрал так, чтобы при максимальном световом потоке (коэффициент заполнения равен 255) значение интенсивности ощущения (S) равнялось числу 100, просто для удобства.

Из обоих графиков при этом можно увидеть, что при линейном увеличении коэффициента заполнения, а соответственно и светового потока от светодиода, интенсивность ощущения вначале растет быстро, а затем темп роста замедляется, отсюда и получается такое неравномерное увеличение яркости светодиода.

Чтобы получить линейное увеличение яркости, необходимо проделать обратную процедуру, вычислить значения переменной R (коэффициент заполнения ШИМ) при линейном увеличении переменной S (интенсивность ощущения). При расчете задаем 256 значений для S. В программе Mathcad я разбил ранее заданный диапазон значений S (0-100) на 256, лишь для того чтобы не менять коэффициент k, и вычислил соответствующие значения R. В результате получил две таблицы, логарифмическую и степенную, с коэффициентами заполнения для ШИМ.

Для наглядной демонстрации законов в действии, спаял схему на макетной плате, куда установил 3 светодиода белого свечения мощностью 1 Вт каждый. За основу взял проект лампы настроения, то есть такие же стабилизаторы тока и 3-х канальный программный ШИМ, в данном случае реализованный на микроконтроллере PIC16F628A, ток через светодиоды установил на уровне 0,3 А. Программа простая, циклическая, постепенное увеличение, а затем уменьшение коэффициента заполнения ШИМ. Для светодиода HL1 коэффициент заполнения меняется линейно, для НL2 коэффициент берется из заранее рассчитанной логарифмической таблицы, для HL3 соответственно из степенной таблицы. Нажатия на кнопку SB1 приводят к поочередной смене линейного коэффициента заполнения между двумя значениями 255 и 128, причем значению 128 из логарифмической таблицы соответствует коэффициент 16, из степенной 31. Этот режим я сделал для того чтобы сравнить визуальное изменение яркости для разных законов, то есть яркость светодиодов должна в 2 раза увеличиваться и уменьшаться.
Схема для проверки законов зрительного ощущения
Также можно подключить обычные светодиоды без стабилизаторов тока, как показано на схеме ниже.
Схема для проверки законов зрительного восприятия
На видеоролике можно пронаблюдать результат применения различных законов, слева применяется линейный ШИМ, в середине логарифмический, справа степенной.

Читать еще:  Как отрегулировать окна brusbox

Как видно, по зрительному восприятию, наиболее правильное изменение яркости соответствует логарифмическому и степенному ШИМ. Линейный ШИМ, как и следовало ожидать приводит к неравномерному изменению яркости. Казалось бы, при уменьшении коэффициента заполнения ШИМ с 255 до 128, яркость должна упасть также в 2 раза, но на самом деле такого не происходит, яркость уменьшается незначительно. Как по мне, то лучше всего для восприятия подходит логарифмический ШИМ, правда там возникает небольшая проблема, минимальный коэффициент заполнения ШИМ при расчетах получается равным единице, нулевой коэффициент не получить, но это можно исправить, заменив в готовой таблице несколько первых значений с 1 на 0.

Следует отметить, что все вышесказанное справедливо при условии что световой поток светодиода меняется линейно от изменения тока, иначе придется подбирать индивидуальную таблицу коэффициентов.

Готовые таблицы с шестнадцатеричными значениями коэффициентов можно достать из исходника и пользоваться ими.
Внешний вид макетной платыВнешний вид макетной платы

От чего зависит яркость свечения светодиода и как ее регулировать

Рядового потребителя при покупке осветительного прибора интересует не напряжение или ток, а яркость светодиода, так как она отличается от показателя других ламп. Внедрение новых технологий требует иного подхода к характеристикам светотехники. Основные параметры, в том числе яркость свечения, хорошие производители обозначают в маркировке, на упаковке, в технической документации. Для правильного выбора необходимо знать значение букв и цифр, уметь определить, какой прибор допускает регулировку яркости, какой – нет.

Что такое яркость светодиода и в чем она измеряется

Яркостью свечения называют показатель света, равный соотношению силы светового потока к косинусу угла, под которым он излучается, и освещаемой площади. Другое определение – освещенность в точке, перпендикулярной к источнику, к углу, в который заключен луч. Яркость свечения обозначается буквой «L», измеряется в милликанделах на метр в минус второй степени (кд*м-2). У обычных светодиодов яркость 20-50 мкд, у сверхярких – до 20 000 мкд. От этого показателя зависит восприятие предметов глазами человека.

Если говорить о светодиодах, то у них яркость свечения – это мощность (сила) света, измеряемая в ваттах и зависящая от угла конуса, основание которого расположено на освещаемой площади, вершина – в источнике света. При равном излучении во всех направлениях яркость свечения будет соотношением потока к пространственному углу (в градусах). Чаще всего градусы переводятся в стерадианы: sr = 2 π (1 – cos θ/2), где θ – угол луча.

Параметры, влияющие на яркость

Насколько ярко будет отображаться освещаемый объект, зависит не только от светового потока. Яркость свечения зависит так же от плотности луча и чувствительности наблюдателя.

Сила тока

Во время работы сила тока на светодиоде зависит от напряжения. При незначительном увеличении вольтажа электроток повышается многократно, вместе с ним и яркость свечения. Но этим параметром можно управлять, если включить в схему аналоговый или широко-импульсный модулятор, обеспечивающий функцию диммирования.

Зависимость яркости свечения идеального светодиода от электротока линейная. На практике зависит от потерь на выделении тепла и дифференциального сопротивления кристалла. Существует предел, после которого повышать ток нельзя из-за перегрева p-n-перехода, способного вывести LED из строя.

Технология

Светодиод – это источник света точечного типа, направленность луча определяет конструкция. Параметры меняются в зависимости от оптических свойств и наличия в приборе люминофора, рассеивателей и линз. Независимо от устройства интенсивность свечения регулируется минимальными изменениями тока.

У светодиода при высокой плотности луча (небольшом угле излучения) яркость свеяения увеличивается независимо от объема потока.

Внимание! При покупке необходимо учитывать, что источник с тысячей милликандел и углом излучения 45 градусов будет давать такой же поток, как с углом 12 градусов, но при втором варианте луч будет ярче.

Площадь кристалла

Еще один показатель, от которого напрямую зависит объем светового потока и яркость свечения – величина кристалла. Например, площадь СМД 3528 3,5х2,8 мм, площадь СМД 5630 – 5,6х3 мм, световой поток соответственно 6-8 и 50 люмен. Самые новые кристаллы отличаются большими размерами и высокими показателями интенсивности свечения. Это объясняется тем, что излучение в любом чипе зависит от величины р-n перехода.

Важно! При покупке необходимо знать, что неизвестные китайские производители это используют. Вместо больших кристаллов на 1 Вт они ставят маленькие на 0,75 или 0,5 Вт, при подаче заявленного тока их срок службы значительно сокращается или они перегорают.

Что можно узнать из маркировки

У именитых производителей маркировка достаточно длинная, поэтому размещается на упаковке или в технической документации. Ленты поставляются с маркировкой на катушке. Данные можно спросить у продавца, если их нельзя найти.

Для обычных светодиодов не существует стандартных обозначений, каждый производитель использует свои. Яркость свечения всегда указывается в маркировке мощных ламп.

На SMD указываются только размеры чипа, определить интенсивность свечения можно только из техдокументации. Philips на своей продукции указывает световой поток в люменах, Samsung кодирует этот показатель под цифрами, значение которых можно найти в специальных таблицах. На изделиях CREE из маркировки можно узнать только цветопередачу, обозначенную как CRI.

Важно! Маркировка является одним из факторов, затрудняющих выбор светодиодных источников света при отсутствии определенного уровня знаний.

Способы регулировки яркости

Зная, что яркость свечения любого светодиода зависит от тока, можно сделать логический вывод, что характеристики луча меняются одновременно с увеличением или уменьшением подаваемых на кристалл ампер. При аналоговом регулировании резисторами интенсивность свечения регулируется ступенчато, поэтому в схему необходимо включить стабилизатор LM317, фиксирующий ток и напряжение. Такой способ регулирования используется в транспортных средствах и при подключении светодиодов к источнику постоянного напряжения.

Лучшим способом считается широтно-импульсной модуляции с включением в схему резистора и контроллера (если диоды цветные). На светодиод подаются импульсы определенной частоты, то есть, питание включается и выключается очень быстро, светодиод открывается каждый раз, но глаза это не улавливают.

Важно! Интенсивность свечения ламп с цоколем на основе светодиодов нельзя регулировать, если они не специальные (на упаковке возможность диммирования не указана). Для обычных ламп используется балластный блок питания на основе конденсаторов.

Основные выводы

Измерить интенсивность свечения светодиода в домашних условиях невозможно. Этот показатель редко указывается в маркировке, для правильного выбора необходимо знать его зависимость от размеров кристалла, потока света и угла излучения.

Возможность менять яркость (использовать диммирование) широко используется в быту для экономии электроэнергии и устройства специальных систем освещения. Интенсивность свечения можно уменьшить при просмотре телевизионных программ, во время отдыха, для ночного освещения детских комнат. Удобство использования повышает возможность управления диммированием при помощи пульта управления или автоматически (с учетом движения и времени).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector