Как собрать Светодиодный светильник.

Светодиодный светильник состоит из теплоотвода, который почти всегда играет роль корпуса, светодиода (одиночного или линейки) и блока питания для светодиодов. В качестве осветителей выгодно использовать светодиодные линейки, это полоска алюминия, на которой распаяны светодиоды и выполнены нужные соединения, для работы их нужно посадить на радиатор. Необходим также рассеиватель, опаловый предпочтителен, он уменьшает освещенность, но делает свет более комфортным.

Начинают процесс, с расчета требуемой яркости, например, для комнаты, нужно примерно 2-3 Вт светодиодного света на кв. м. помещения, лучше использовать много маленьких светодиодов, чем один мощный. Не стоит использовать холодные светодиоды с ЦТ > 5000К, хотя они более эффективны, но избыток синего вреден для зрения, но тут очень много нюансов, синий свет, например, применяют для борьбы с депрессией. Предпочтительнее, брать готовые линейки от известных производителей. Ленты использовать можно, но по всем параметрам они уступают линейкам.

Определившись с мощностью 2Вт на 20 кв.м = 40 Вт, выбираем линейку равной или большей мощности. В параметрах линейки, указывают напряжение и ток, например 100-110В ток 0,35А.

Далее необходимо подобрать драйвер питания. Драйверы в отличии от блока питания стабилизирует ток, это необходимо для создания равномерной яркости. Они бывают в корпусе и без корпуса, с гальванической развязкой и без. Лучше выбрать вариант в металлическом корпусе и обязательно с гальванической развязкой, иначе, все металлические части будут под напряжением сети, что чревато, стукнет током при прикосновении. Желательно, чтобы драйвер был с фильтром электромагнитных помех и корректором коэффициента мощности. Если нет фильтра, возможны помехи на телевизор и радио.

Драйвер подбирают по мощности с запасом 5%, в данном случае это 45-50Вт, с током равным току линейки — 0,35А и с диапазоном выходного напряжения, как можно ближе к верхней границе линейки, в этом случае КПД драйвера максимален. Далее по параметрам 50Вт, 0,35А, 110В надо подобрать драйвер. Подходит из недорогих ИПС50-350 компании «Аргос-Трейд» или   А220Т035С130Н07 компании «Ирбис».

По мощности следует выбирать и радиатор для теплоотвода. Для обеспечения длительной работы, нужно чтобы температура кристалла не превышала 80 градусов. Сам светодиод выдерживает температуры до 150 С, но срок службы при этом минимален. С учетом того, что, около 20С добавляет тепловое сопротивление перехода кристалл-радиатор, оптимальная температура радиатора не должно превышать 60С и чем она ниже, тем больше прослужит светодиод. Расчет радиаторов весьма сложен, практически установлено, что нужно не менее 20 кв. см на ватт для алюминия, производители профилей указывают рассеиваемую мощность на метр профиля. КПД СД принимаем равным 33%, (у новых СД он доходит до 50%), при этом одна треть мощности расходуется на освещение, а две трети идут на нагрев. Тогда для 40Вт лампы надо рассеять 26ВТ, но лучше брать с запасом.

В моем случае все произошло не так, потому что купить профиль оказалось весьма не просто. Профилей полно в продаже, но либо они не подходят по мощности, либо их продают десятками метров. Разброс цен огромный, часто маленький профиль особенно для ленты стоит в 2-3 раза дороже большого. Единственный который удалось найти от 1 м тут. Они поставляют и комплект для сборки светильника, но на момент покупки отсутствовали драйвера и прозрачные рассеиватели, были только матовые. Заказал 4 комплект.

Стал искать драйвер и обнаружил что с такими параметрами, нет в наличии, еле нашел один на 36ВТ и тот, бескорпусной, типа HG-2236-1 с током 310 мА. Отрезал полметра на 40Вт, стал монтировать линейку и обнаружил, что крепить ее нечем. Никакие винты и саморезы не подходят, подходящих в магазинах нет, стал искать информацию. Нужен саморез 4х6 или алюминиевая заклепка. Такого самореза в наших краях обнаружить не удалось, заклепок тоже и для них надо специнструмент. Нашел 3.8х8, покрыл линейку термопастой, по руку попалось КТП-8, довольно сухая, что не очень хорошо. Подвигал слегка, чтобы примять термопасту и закрепил саморезами, держатся они не очень, но должны прилипнуть к термопасте. Головки винтов довольно крупные, решил посадить на изолирующие шайбы, плотность там высокая. Но шайб тоже нигде нет. Отрезал куски от короба и на них посадил саморезы.

Подключил к 220В, свет очень яркий и приятный, хотя линейка на 5000К, а свет от нее приятней, чем от КЛЛ с 2700К, которую я держал за эталон. После часа работы корпус нагрелся до 45С, проверял рукой, теплый. Повозиться пришлось только с бескорпусным драйвером HG-2236-1, корпуса подходящего не нашлось. Пришлось отрезать куски от короба и с помощью ленты закрепить вокруг драйвера, не забыв об охлаждении.

На таком же профиле собрал еще 2 светильника для растений. Использовал китайский белый теплый светодиод на 20Вт 33В 0.7А и 2 линейки на 4 светодиодах для растений 3GR-R  при токе 0.7А от драйвера ИПС50-700, мощность получилась 37ВТ. 3GR-R были едва теплые, а китаец сразу стал греться, через полчаса температура превысила 65С, руку можно удержать секунд 5-7. Соответственно, все остальное тоже нагрелось.

Возможных решений нашел 2

1. Заменить один китайский теплый светодиод на два, включив их параллельно, должно греться меньше.
2. Заменить 20Вт светодиод на 45Вт, при том же токе 0.7А. должно греться меньше за счет большего радиатора и кристалла. Кроме того китайские мощные светодиоды нельзя использовать на паспортных данных, надо делить их на 2, тогда они может быть прослужат долго.

Второй вариант я испробовал и обнаружил, что практически ничего не изменилось. Первый вариант пока не опробовал. Для уменьшения нагрева пришлось поставить вентилятор. Подключив его стал регулировать напряжение, работать стал от 4В, при этом температура упала до 40 градусов. Остановился на 4,9В корпус при этом едва теплый.

Пока писал статью, обнаружил на сайте производителя профиля статью как собрать светильник. Некоторые моменты стали понятнее, заклепок все равно нет, да и мне нужна разборная конструкция из-за постоянных переделок. Решил только установить бескорпусной драйвер на пластину, как они рекомендуют.