Светильник на 10вт матрицах своими руками

Заказал на Алиэкспресс 4 10вт матрицы (4х3,5$) и 2 драйвера для них (2х1,5$).

Здесь, сделаю небольшое пояснение - что такое драйвер.

Дело в том, что для работы LED нужен источник стабильного тока, а не напряжения. Например, для моих матриц нужен ток 1,0А. При этом, на каждой из них будет от 9 до 11в (в зависимости от нагрева и конкретного экземпляра). Драйвер, как раз этим и занимается - создает такое напряжение на выходе, чтобы ток ч/з LED был всегда постоянным. Можно обойтись и без драйвера. Мощный резистор 2Ω включенный последовательно с матрицей, при питании от Б/П 12в, погасит на себе излишек напряжения, но при этом будет нехило греться. Это немного снизит КПД всей системы. Поэтому, я выбрал драйвер (при цене в 100р). Тем более, что на один такой драйвер можно повесить 2 матрицы последовательно. Единственно, о чем жалею, что не заказал сразу и линзы с рефлекторами (4х170р), но об этом позже.

Линзы с рефлекторами

Итак, ровно ч/з месяц после заказа, все получено. Уже давно ждут 2 радиатора, найденные в закромах. Можно начинать.

Решено разместить по 2 матрицы и 1 драйвер на каждой пластине. Питание будет от Б/П 24в.

Сначала нужно настоить драйверы. Потребуется:
1. Б/П 24в,
2. Эквивалент нагрузки - мощное сопротивление ~7-10Ω (можно отрезок спирали от нагревателя).
3. Эталонное сопротивление 0,1Ω.
4. Тестер.
5. Ну и все сопутствующее - паяльник, провод, инструмент и прямые руки.

Собираем тестовый стенд. Тестер включаем на измерение постоянного напряжения.

* Все изложенное касается только 10вт матриц с током 1,0А и напряжением 9-11в. Для матриц другого типа или отдельных LEDов все то-же, но с другими цифрами.
** Себе я выставлял ток 900мА (90мВ). Так, на всякий случай.
*** Еще раз напомню, если для кого-то процесс настройки драйвера кажется слишком сложным, то вместо него можно использовать резистор 2,0-2,3Ω.

Подключение и тестирование.

Не откладывая в долгий ящик, потирая от нетерпения ладони, быстренько собираю пока на одной матрице. Тонкий слой термопасты, пару винтиков М2,5, подпаял провода. И ... Вот он, долгожданный момент! И радость и разочарование вместе. Светит очень ярко. Так ярко, что даже быстро брошенный взгляд оставляет после себя "зайчики". Но, цуко, светит во все стороны, даже вид с ребра впечатляет.

Похоже, там не 120°, а все 180°. И это напрягает. Как следствие - световой поток быстро падает с расстоянием.

Вот, здесь я сильно пожалел, что не заказал сразу и линзы с рефлекторами. Заказывать сейчас - поздно, еще месяц ожидания.

Решено было сделать отражатели самостоятельно, пока без линз. Сказано - сделано. Быстренько в Кореле сбацана выкройка. Распечатана. Перенесена по точкам на лист аллюминия 0,4мм. Дальше вырезание ножницами, наклейка блестящей пленки, сгиб.

Совместив части и проклеив места стыка скотчем, удалось получить некое подобие пирамиды с углом раскрыва около 60°.

По трудоемкости не идет ни в какое сравнение с суммой в 170р за нормальный комлект оптики. Так, что заказывать их, все равно буду. Об эффективности судить будем позже.

Ну, а теперь самое интересное - тестирование. Опять-же в закромах найден фоторезистор.

Вообще, "закрома" очень хорошая штука, вроде и не нужно, но и выбросить жалко. А тут, глядь, и пригождается иногда!

Крепим его на рейку, подпаиваем провода, подключаем тестер на измерение сопротивления. И вуаля, простейший люксметр готов! Правда, меряет он в попугаях, но нам большего и не надо. Ведь тест сравнительный. Область тестирования - квадрат 1мх1м на полу.

Всего 5 точек измерения: 0- центр и 1, 2, 3, 4 от центра. В т. 1,2,3,4 проводится по 4 измерения, результат усредняется. Измерения проводятся при 3х положениях источника света: 100см от поверхности, 50см и 25см.

Источник света:
а) одна матрица
б) две матрицы
в) одна матрица с рефлектором
г) две матрицы с рефлектором.

Далее все сводится в таблицу, затем пересчет и построение графиков.

Примечания: На тестах 50см и 25см, матрицы с рефлектором не засвечивают весь квадрат, поэтому в этих позициях "0". Это тестирование на открытом пространстве. В реальном боксе ситуация немного меняется - рассеяные лучи многократно отражаются от стенок бокса.

Проверим. Испытуемые - одна матрица с рефлектором и без него. Бокс - узкий ящик 35смх45см высотой 120см, оклеен блестящим материалом. Измеряем только в центре бокса на высоте 25, 50 и 100см от источника света.

Что-ж, разбег теперь не такой большой, но все равно, разница ощутима. Стоит принять во внимание, что бокс 35х45 настолько узок, что сам выполняет роль хорошего "отражателя". В более габаритных боксах и в боксах с плохой отражающей способностью стен, результаты будут приближаться к измерениям на "открытом пространстве".

Какие-же выводы можно сделать из всего этого?

В LED светильниках без рефлекторов (линз) не ждите хорошего "просвета" вглубь.

Из-за широкого угла (120°-160°) рассеяный световой поток быстро падает с глубиной.

Да и лучи с большим наклоном к поверхности, теряют свою эффективность (рис.а).

Такие светильники очень хороши для "скрога". 

Для одиночной елки без "скрога" лучше будет использовать "очки" с линзами под более узкий пучек света (рис.б). Такие линзы есть и для дискретных LEDов, - стоят копейки.

Тем, кто захочет модернизировать свои 10вт матрицы, выкладываю "выкройку",

по которой я делал свои отражатели. Не думаю, что этот вариант самый лучший, но тем не менее, он дал результат (судя по тестам). Конечно, хотелось добится большего. Например, что-бы световой поток был равномерным по площади, а не с явно выраженным "центром". Но над этим буду работать, когда придет комплект линз из Китая.

Еще раз подчеркну - трудоемкость самостоятельного изготовления отражателей гораздо выше чем трата 170р за 1 комплект оптики из Китая. Поэтому, советую лучше заказывать там. Тем более, "картинка" с линзой должна быть лучше.

Еще, инфа по линзам. Те линзы, что я заказал, расчитаны для матриц 30-100вт. Для 10вт линзы гораздо дороже и намного превышают стоимость самого чипа. Поэтому, я остановился на дешевых, но их придется дорабатывать. Дело в том, что у матриц 10вт - один размер, у матриц 30, 50 и 100вт - другой.

Заключение.

Я начал с 10вт матриц т.к. хотел попробовать, оценить так сказать. И, честно сказать, пока доволен.

По крайней мере, вегу проведу только на них. Думаю, двух светильников по 20вт мне хватит. На цветение довешу еще ДНАТ250. Для моего бокса - самое то.

Хорошие перспективы имеют матрицы 30, 50 и 100вт. У них и цена в пересчете на Ватт ниже, и оптика для них более доступна.

Для справки, выкладываю размеры разных матриц и их параметры.

Удачи в творчестве!!!

Обсудить на форуме