Содержание

Линзы для светодиодов: назначение, виды, сферы применения

С появлением «белых» сверхъярких светодиодов (LED) произошла революция в светотехнике. Высокие показатели энергоэффективности, колоссальный срок службы, низкий коэффициент пульсаций позволили светодиодам значительно потеснить традиционные источники света на рынке светотехнической продукции. Однако светотехнические особенности LED заставили применять новые подходы при проектировании источников света.

[contents]

В светильниках с традиционными источниками света для формирования диаграммы направленности светового потока чаще всего применяются рефлекторы (отражатели). В LED светильниках для этих целей в основном используются линзы для светодиодов.

Назначение

Кривая силы света (КСС) отображает пространственное распределение светового потока. Для различных применений светильники должны иметь свой тип кривой силы света. Основные КСС показаны на рисунке.

Светодиоды, в отличие от других источников света, например люминесцентных ламп, имеют достаточно малые физические размеры. Поэтому даже на небольших расстояниях их можно считать точечными источниками. К тому же светодиоды характеризуются малым углом рассеивания светового потока, менее 120

о. Поэтому без технических ухищрений получить требуемую кривую силы света с помощью LED довольно сложно.

Для различных задач инженеры находят различные технические решения. Например, в светодиодных лампах для получения требуемой кривой силы света применяют пространственное расположение светодиодов и матовые колбы. В потолочных светильниках используют призматические или матовые рассеиватели из поликарбоната.

В более сложных устройствах, таких как уличные светильники, прожектора, переносные фонари, автомобильная светодиодная оптика, используют линзы для светодиодов или линзы в сочетании с рефлекторами. Все эти и другие оптические устройства специалисты относят к классу «вторичной оптики».

Принцип работы линз

Из физики известно, что на границе раздела двух сред, с различной оптической плотностью, происходит преломление световых лучей. Создавая различные формы линз, можно получить преломление светового потока в различных направлениях.

Например, для формирования узкого светового пучка в карманных фонариках часто применяют двояковыпуклые коллиматорные линзы. С их помощью удается получить симметричный световой пучок с углом рассеянья всего в 10

о. Изменяя расстояние от светодиода до линзы можно в некоторых пределах изменять угол светового пучка.

В некоторых устройствах требуется получить довольно сложные КСС в различных плоскостях. Получить заданную КСС можно изменяя форму линзы или нанося на ее поверхность микрорельеф в виде клиновых полос.

Например, для освещения автодорог или других протяженных объектов требуется получить «овальную» КСС в горизонтальной плоскости. Для получения такой кривой силы света, линзы должны иметь довольно сложную форму.

Некоторые производители выпускают светодиоды вместе с вторичной оптикой. Примером может служить серия светодиодов Golden Dragon Oval Plus от OSRAM Opto Semiconductors разработанные специально для создания светильников уличного освещения. Светодиоды этой серии поставляются вместе с линзой формирующей «овальную» диаграмму светового потока. Такое техническое решение значительно упрощает как разработку, так и изготовление светильников.

Материалы для изготовления и способы крепления

Большинство производителей для производства линз используют прозрачный поликарбонат. Этот материал обладает отличными оптическими свойствами. Ввиду малых потерь на внутренне поглощение и отражение света, КПД оптических систем на основе поликарбоната составляет 90% и более.

Материал хорошо работает в широком диапазоне температур, не подвержен быстрому старению, легок, обладает достаточной прочностью. Важным преимуществом поликарбоната перед другими материалами является его технологичность, что позволяет выпускать дешевые и качественные линзы в промышленных масштабах.

Конечно же, для светодиодных линз применяется и традиционное стекло. Чаще всего боросиликатные сорта. Стеклянные линзы имеют большую твердость и поэтому более устойчивы к образованию царапин.

В зависимости от типа корпуса, линзы могут удерживаться на светодиоде с помощью трения (да, да именно трения – есть такая технология), крепиться с помощью специальной фурнитуры или приклеиваться к радиаторам светодиодов или на печатные платы. Например, светодиоды 5450 с линзами clip lens часто используют для декоративной подсветки. При этом она удерживается на светодиоде силой трения.

Светодиоды с линзами для авто

Многие автопроизводители, разрабатывая новые модели автомобилей, активно переходят на светодиодную светотехнику. Такой подход полностью оправдан. Ведь светодиодная фара мощностью 10 Вт будет светить как 100 ваттная. Естественно вместе с применением светодиодов изменилась и вторичная оптика автомобилей. Светодиоды в фарах используются вместе со специально разработанными линзами, которые создают кривые силы света, отвечающие всем требованиям правил дорожного движения.

К сожалению, установить в фары старых автомобилей, вместо ламп накаливания, светодиоды очень трудно. Однако производители находят выход из положения. На рынке можно встретить светодиодные автомобильные лампы для ближнего света. Еще больше предложений для любителей тюнинга. В продаже имеются различные светодиодные фары с линзами, которые можно установить на решетку радиатора или бампер. Уже упомянутая комбинация LED 5450 с линзами clip lens часто применяется для декоративной подсветки различных элементов авто.

Делаем линзу своими руками

Изготовление светодиодной линзы своими руками — дело не простое. Проще всего переделать ее из другого устройства, например, увеличительного стекла. Автор видео рассказывает, как это сделать.

Вывод

В приведенных выше примерах и во многих других случаях, применение линз для светодиодов позволяет наиболее полно реализовать все положительные качества LED. Сформировать необходимую для данного типа светильника кривую силы света, полностью использовать световой поток, значительно снизить затраты при производстве осветительных приборов.

 

ledno.ru

Линзы для светодиодов-Как подобрать оптику для светодиода?

Мы часто говорим о светодиодной оптике,в этот момент мы склонны думать о прозрачной пластиковой линзе, которая помещается поверх самого светодиода для фокусировки или распространения света. На самом ли деле это так.

Давайте сделаем шаг назад и посмотрим на сам светодиод. Видите этот маленький защитный купол над диодом? На самом деле это называется первичной оптикой, которая служит для защиты и формирования выходного светового потока маленького диода. Свет от первичной оптики светодиодов все еще слишком широк для большинства светильников и ему не хватает интенсивности на большом расстоянии. Вот почему большинство светодиодных светильников используют вторичную оптику (линзы, отражатели, оптику МДП и т. Д.), Чтобы собирать весь этот свет и увеличивать его интенсивность по направлению к освещаемому объекту. Создание линз и отражателей для светодиодов (полупроводниковое освещение) сильно отличается от простого масштабирования других источников света. Это может показаться логичным способом их создания, поскольку светодиоды имеют гораздо меньшие форм-факторы, чем другие источники света, но они также различаются по тому, как они излучают свет.

Как видно из ламп накаливания, они светятся на 360 градусов, но светодиоды имеют направленное освещение, освещая только на 180 градусов. Это связано с конструкцией светодиода, как можно видеть на изображении,светоизлучающий диод состоит из одного или нескольких кристаллов, установленных на теплопроводном материале, с первичной оптической оболочкой, охватывающей кристалл. Следовательно, максимальный угол наклона светодиодов составляет 180 градусов, так как подложка находится на задней стороне матрицы.

Как подобрать линзу для светодиода.

Подробнее разберем как подбирать линзы для светодиодов. Все наши примеры будут отталкиваться от потребности создать правильный световой эффект, а уже потом учитывать характеристики светодиода. Все примеры будем приводить на примере линз Ledil.

Линзы для светодиодных светильников Ритейл.

Одним из ключевых элементов хорошего светильника -это его оптическое управление, которое направит свет именно туда, где это необходимо. Количество необходимых светодиодов может быть легко уменьшено, и желаемые конечные результаты могут быть достигнуты с использованием более энергоэффективных светодиодов. Это приводит к явной экономии средств и энергии на этапе установки и обслуживания. Вы можете даже иметь более высокую монтажную высоту и легче скрывать светильники и их источники света, при этом создавая равномерное освещение без огрехов. Но создание контраста между различными продуктами или областями в магазине, соблюдение определенных требований к однородности или яркости и получение максимальной эффективности от светодиодов — все это напрямую связано с используемой оптикой.

Перед нами непростая задача равномерно распределить световой поток по торговым стеллажам  не растрачивая световой поток на пол и окружающее пространство.

Для достижения такого светового эффекта применяют светодиодные линзы Ритейл для SMD плат. Например FLORENCE-ZT25.

Возможно вам  будет интересна наша статья про освещение торговых залов

Освещение торговых залов

Линзы для COB светодиодов. Оптика для освещения магазинов одежды.

Освещение магазинов одежды, пожалуй самый лучший пример. Именно в магазине одежды используя качественную и правильную оптику можно получить качественное освещение.

Как правило большинство трековых светильников имеет источник света COB LED.

Для светодиодов COB LED стоит использовать фокусирующую линзу с мягким рассеивающим эффектом. Например линза OLIVIA-S.

Используя  линзы такого типа вы добьетесь фокусировки света с мягким рассеивающим эффектом по краям. Это нужно для того чтобы создать эффект равномерной засветки без резких градиентов. То есть если вы поставите в ряд несколько трековых светильников и распределите направления света от них вдоль стены, вы не получите ярких пятен и темных зон. Освещение будет равномерным.

Световые эффекты от линз c COB LED на примере.

Линзы для светодиодных светильников офисного освещения или концепция темного света.

Светодиоды, которые настолько скрыты, что вы едва видите источник света, можно назвать темным светом. Таким образом, в основном вы можете видеть свет, но не источник, если вы не стоите прямо под ним и не смотрите вверх. Конечно же))).

Темный свет создает более естественное настроение, потому что вы не можете видеть сам источник света, создавая тем самым ненавязчивое, не слепящее освещение. Вместо того, чтобы яркие области света доминировали над пространством, светильники темного света могут использоваться для создания скрытой установки освещения, где трудно заметить, откуда исходит свет. Благодаря сдержанному освещению, особенно в сочетании с непрямым освещением, можно создать гармоничную, естественную атмосферу освещения. Здесь светильники темного света предлагают идеальное решение. Диаграмма ниже представляет типичное поле зрения. Центральная область представляет собой область, в которой изображение наиболее остро для глаза. У среднего человека горизонтальное периферическое зрение составляет приблизительно 90 градусов. Однако вертикальное периферическое зрение составляет менее 60 градусов.

На следующей диаграмме человек А не может видеть светильник и, следовательно, не источник света, поэтому блики не являются проблемой. Человек С стоит вне луча света, то есть за темной границей, и не может определить источник света, даже если он может видеть светильник. Человек B может видеть светильник, и он может видеть некоторую умеренную интенсивность света, учитывая, что свет ограничен, чтобы не вызывать блики выше предела потенциального угла блика.

Светильник можно классифицировать как «темный свет» только в том случае, если он удовлетворяет требованиям для ограничения темноты, что означает, что угол обзора не должен превышать 200 кд / лм 2 выше 60-градусного угла обзора.

Офисный светильник с специализированной не слепящей оптикой

DAISY — Линейное решение для офисного освещения премиум класса. Часть концепции Dark Light LEDiL с UGR <19. Оптимизирован для светодиодов форм фактором 2835 и совместим со светодиодами средней мощности размером до 5630 и печатными платами длиной до 20 см.

Линзы для промышленных светодиодных светильников.

Промышленное освещение — это не только освещение больших залов, оборудования или производственных линий; Речь идет также о предоставлении света людям, которые нуждаются в нем для выполнения своей работы. Неправильная цветовая температура или интенсивность в областях, требующих точности, могут снизить производительность. Получение уровня люкс прямо на поверхностях, которые должны быть четко видны, и в то же время необходимо снизить энергопотребление, особенно в крупных проектах. Кроме того, интеллектуальное освещение может быть использовано для уменьшения освещения там, где оно не требуется. Хорошее промышленное освещение может сделать повседневную работу легче, безопаснее и продуктивнее.

 

В первую очередь промышленные светильники общего освещения нужно сегментирование на светильники HighBay — для высоких потолков и MidBay — для средних потолков. От этого будет зависеть эффективность распространения света на промышленном обьекте. А при грамотном проектировании системы освещения, позволит существенно сэкономить на светильниках.

Следует понимать если мы планируем установить светильник на большой высоте, более — 10 м. то следует выбирать линзы для светодиодов с узкой оптикой до 30 град. Для светильников MidBay — высота установки 6 м. следует выбрать линзы с расхождением луча от 60 до 90 град.

Возможно вам поможет наша статья о проектировании промышленного освещения.

Расчет производственного освещения

Линзы для уличных светильников

Какие основные требования к уличным светильникам применяют в данный момент.

Эффективность (лм / Вт)  — С оптической точки зрения нам нужно получить свет там, где это необходимо, с минимальными потерями.
Яркость (лк) или уровни освещенности (кд / м2) — яркость и уровень освещенности на дороге.
Однородность — Хороший, равномерный свет на дороге требуется для обеспечения безопасности дорожного движения и хорошей видимости для всех разделов.
Блики — чрезмерный или раздражающий свет, который снижает зрение, часто вызванное слишком широким распределением света.
Загрязнение светом. Подсветка вызывает нежелательное свечение неба в городских районах, а нежелательная подсветка  может даже нарушать сон.
Гибкость — Требования к дизайну и количеству вариантов распределения света для различных схем и требований уличного освещения.

Большинство светодиодных уличных светильников по умолчанию имеют высокую световую отдачу (лм / Вт), но куда же уходит весь этот «эффективный» свет? Когда большая часть света распределяется там, где это не нужно, требуется меньше компонентов и энергии. Даже если у вас есть деньги, чтобы тратить их на потраченный свет и дополнительные компоненты, такие как светодиоды, оптика по-прежнему играет ключевую роль в выполнении требований к освещению для равномерности, бликов, светового загрязнения и т. Д. Разнообразие типов дорог, правил и расположения уличных световых столбов требует различной оптики и различное распределение света.

Специальные линзы для светодиодов и освещения дорог  STRADA.

Рассмотрим несколько примеров каким образом применить линзы для светодиодов с целью создания равномерного уличного освещения.

Оптика STRADA также называется в народе Бабочка за характерную картину светораспределения. Данная оптика лучшее решение на сегодня для светодиодных уличных светильников и освещения дорог.

 

Возможно вам будет интересна наша статья о правилах проектирования уличного освещения.

Нормы уличного освещения

Первичная оптика

Типичное пространственное распределение — это то, что производители используют для описания света, исходящего от первичной оптики светодиодов. Это в основном означает форму или распространение света от центра диода. Как мы говорили ранее, светодиоды обращены в одном направлении, поэтому представьте линию, идущую прямо от центра. Пространственное распределение измеряется в градусах от этой центральной точки.

Давайте возьмем, к примеру, Cree XP-G2 , который рассчитан на 115 градусов, то есть луч будет простираться на 57,5 ​​градусов с обеих сторон. Тот факт, что он рассчитан на это, не означает, что вы получаете весь световой поток светодиода по всему спектру. Свет будет тем сильнее, чем ближе вы находитесь к центру, как и другие точечные источники света. Взгляните на график «Типичное пространственное распределение» XP-G2, такой график вы сможете найти в техническом описании светодиодов любого производителя.

Вдоль центральной оси светодиод излучает 100% своей относительной силы света и будет терять интенсивность при удалении от центра.

Скажем, у нас работает Cool White Cree XP-G2 при 350 мА, мы знаем из таблиц данных, что при этом токе светодиод будет излучать 139 люменов, это номинальная мощность, на центральной оси. При 30 градусах от центра мощность светодиода падает до 125 люмен. Спускаясь по кривой распределения под 40 градусов, выход достигает всего 111 люмен. Интенсивность светового потока продолжает падать до тех пор, пока при 57,5 ​​градусах вы не получите только примерно половину выходного светового потока при 70. Очевидно, что когда вы теряете так много светового потока по всему спектру, то для усиления этого света и лучшего использования света необходима вторичная линза или оптика. Чтобы получить максимальную эффективность от светодиодов.

Светодиоды нужно фокусировать

Светодиоды высокой мощности постоянно совершенствуются и становятся разумным выбором для широкого спектра применений. Как мы уже говорили выше, для многих из этих применений, таких как внутреннее точечное / downlight, уличное освещение, архитектурное освещение и точечное освещение, излучатель и первичная оптика сами по себе не могут обеспечить достаточную интенсивность на целевой поверхности. Мы углубились в вывод излучателей выше, но другой способ описать это — излучатели испускают ламбертовское распределение света. Это в основном означает, что яркость для наблюдателя одинакова, независимо от положения наблюдателя. Если вы когда-нибудь видели светящийся излучатель, вы можете увидеть это мгновенно. Даже если вы находитесь далеко в стороне, вы все равно можете видеть, что источник света очень яркий, вероятно, он даже о лепит ваши глаза, когда вы посмотрите на него.

Вторичная оптика используется для коллимирования световых лучей в управляемый луч, который привнесет всю необходимую интенсивность в нужную вам область. Коллимированные световые лучи распространяются параллельно, хотя невозможно сделать свет идеально параллельным из-за дифракции и конечного физического размера самого излучателя. Важно отметить, что чем меньше источник света (излучатель), тем эффективнее будет процесс.

При описании того, как определенная вторичная оптика или линза может коллимировать луч, мы часто рассматриваем угол обзора или половину максимальной ширины (FWHM). FWHM — угловая ширина луча, когда интенсивность на краю равна половине интенсивности в центре луча. Это полезный способ классификации оптики, но он не учитывает различия между определенными оптическими платформами (диодами разного размера). Полезно знать, что оптика с одинаковыми углами обзора может сильно различаться по интенсивности и качеству луча в зависимости от оптической конструкции излучателей. На страницах оптики на нашем сайте мы стараемся перечислить все различные углы и FWHM для каждого светодиода, который мы несем.

Вторичная оптика предназначена не только для фокусировки светового луча,  иногда она используется для улучшения однородности цвета и распределения света в целевой области. Выбор подходящей оптики или объектива зависит от области применения. Отражатели и оптика  используются во многих различных приложениях, и оба имеют свои преимущества и недостатки.

Отражатели.

Отражатели проще в установке и стоят намного дешевле, чем Вторичная оптика. Насколько хорошо они собирают свет, зависит от их формы. Иногда они также используются с различными отделками, чтобы добавить текстуру к свету или рассеять его. Часто физические размеры источников света ограничивают оптические параметры. С массивами или излучателями на плате (COB) они излучают такую ​​большую площадь света , что единственное реальное решение — окружить их отражателем.

Отражатели используются в большинстве ламп накаливания, но у светодиодов есть один ключевой недостаток: большинство световых лучей, исходящих из центра излучателя, выходят из системы, даже не касаясь отражателя. Это означает, что даже при узкой отражающей системе значительная часть света отклоняется от цели. Это приводит к потере выходного луча или создает нежелательный яркий свет.

Вторичная оптика для светодиодов.

Оптика или линзы полного внутреннего отражения (TIR), как правило, изготавливаются литьем под давлением из полимеров и используют рефракционную линзу внутри отражателя. Они, как правило, имеют форму конуса и могут иметь очень высокую эффективность при отражении и контроле распространения света светодиодов. Обычно они работают так, что линза направляет свет от центра излучателя к отражателю, который затем отправляет его в коллимированном и управляемом луче, узком, широком, независимо от вашего выбора.

Над сборкой имеется дополнительная поверхность, которая дает больше возможностей для модификации освещения. Эти обработки поверхности (рябь, матирование, полировка и т. Д.) Рассеивают свет, расширяют луч или формируют распределение.

Вторичная оптика действительно качественно работает со светодиодами, поскольку в них используются характеристики излучателей. Другие формы света излучают тепло наружу, тогда как светодиоды излучают тепло из своей базы, что позволяет этой оптике плотно прилегать и полностью окружать куполообразную верхнюю часть. Это позволяет намного лучше контролировать световой поток светодиода, поскольку направляют свет буквально прямо от источника.

Оптика TIR широко используется в наружной и уличном освещении. Они идеально подходят для управления узким лучом, но не работают так же хорошо, когда акцент делается на рассеянный свет и слабое блики.

Размер имеет значение.

Отношение размера светодиода к размеру оптики определяет угол луча. Если вам нужен узкий луч, идущий от вашего светодиода, то для этого требуется излучатель меньшего размера или оптика большего размера. Меньшие излучатели будут ограничивать выход, в то время как большая оптика действительно расширяет границы литьевого формования. Важно по-настоящему знать, что вы ищете (больше всего света, равномерного распределения и т. Д.) В сочетании светодиодов и оптики для вашего приложения.

Делать совпадение.

Приспособить оптику к вашим светодиодам на самом деле довольно просто, особенно если вы знакомы с основными типами светодиодов.

Подробнее о типах светодиодов читайте в нашей статье.

Типы светодиодов

Тройная оптика будет хорошо работать с светодиодными звездами, так как у них есть опускающиеся ножки, которые будут вписываться прямо в подложку светодиода. При использовании однопроходной оптики вам понадобится держатель объектива, и для вас важно посмотреть, какие держатели подходят к каким светодиодам.

Если вы хотите создать свой собственный качественный светильник, лучше всего протестировать несколько различных вариантов и посмотреть, какой из них вам нужен. Стоит провести эксперимент какой эффект даёт сочетание определённого вида оптики с светодиодами.

 

 

lightru.pro

Линзы для светодиодов. Часть 2 — DRIVE2

Добрый день, дорогие читатели и подписчики.
Выкладываю специально для Вас фотографии с информацией и размерах светодиодных линз, и комплектующих.

Пришли партия светодиодных линз с углом 20 градусов.
Диаметр этих линз около 20- 22мм.


Для каждой линзы идет в комплекте оправа, которая может фиксироваться к плате с диодом например, либо на него можно зафиксировать радиатор звезду и т.д. Далее линза просто защелкивается на эту оправу.

Можно например под стекло фары соединить по нужной форме сборку из таких оправ, покрасить все (например в черный) и далее сами линзы защелкнуть

Также есть в наличии аллюминевые полоски, любых форм по сечению, которые можно нарезать хоть на отдельный отражатель. Можно конечно и покупать готовые радиаторы, но такой способ ничуть не хуже, зато экономичнее.

также есть сборки линз около 3 см в высоту и 8см в длину, с рифлением. Могут подойти в качестве ходовых огней.


собрать их можно в любую форму


В качестве сравнения по размерам с другим видом линз.
Кстати, в этом проекте они были использованы
www.drive2.ru/users/move/…4062246863888437371/#post

для сравнения с другим видом линз


Другой вид сборки линз — круглые.
Такие можно установить в ПТФ, диаметр данной сборки 75 мм.
Такие круглые сборки можно привезти под заказ любого диаметра и с любым кол-вом линз (Есть точно такая же сборка диаметром 25см и с 144 встроенными линзами, вполне подойдет под какой-нибудь нереально мощный прожектор))))


сборка точно также имеет свой корпус-оправу


Соединить мощные светодиоды можно через импульсный стабилизатор.
Импульсный стабилизатор гораздо благоприятнее действует на срок службы мощных диодов. Благодаря таким стабилизаторам диоды нагреваются меньше.

В данном случае этот стабилизатор на 1А. На него можно полключить до двенадцати одноваттных светодиодов (примерный подсчет)




Такие линзы и диоды, а также радиаторы-здезды есть у меня в наличии и по вкусным ценам.
Писать цены здесь не имею права, запрещено правилами сайта.
Все по ценам пока пишите в личку.
Чуть позже будет готов сайт с полноценным каталогом.

п.с. отправлю любые отражатели в любой регион РФ и зарубежье.

п.п.с. подписывайтесь. дальше будет интереснее.

www.drive2.ru

Автопризма › Блог › КАКИЕ BI-LED ЛИНЗЫ ЛУЧШЕ?! ОБЗОР 8-МИ СВЕТОДИОДНЫХ ЛИНЗ И СРАВНЕНИЕ С БИКСЕНОН ЛИНЗОЙ HELLA 3R.

Друзья,
Выкладываем долгожданный тест светодиодных Bi LED линз, подготовленный по нашему заказу ребятами с сайта led-obzor.ru. Начало тестирования
Оригинал статей можете найти на их, или на нашем сайте biled.ru Обзор состоит из двух частей, фото очень много, в рамках одной статьи на DRIVE2 не получается выложить, есть ограничение по кол-ву фотографий.
По результатам теста, нам понравились 2 типа линз.
Лидер теста — Линза №3 Lumisfera- FAR, эта линза "сердцем" которой является led чип от OSRAM. Она имеет наиболее сбалансированные показатели: максимальную дальность и среднюю ширину освещения (шире и дальше чем популярные Optima и GTR),
— А также линза с самым широким освещением №1 Lumisfera-Wide. Хотя led-obzor, обозначил что у линзы Lumisfera-Wide из-за слишком высокой яркости и нахождения светового пятна в ближней зоне может возникнуть самоослепление, мы это не заметили при тестировании данной линзы и были очень впечатлены светом, который выдает данный образец, будем тестировать ее дальше и делать выводы.
Бренд Lumisfera, это наше внутреннее название, мы пока не раскрываем реальных производителей данной продукции, единственное можем сказать, что на Российском рынке данные линзы не продаются, мы возможно включим их в наш ассортимент, если они покажут в дальнейшем хорошие результаты. Большие надежды на Lumisfera-Wide, это действительно качественный продукт, с впечатляющими показателями при цене немного дороже чем известные bi led линзы от Optima.

Полный размер

ЧАСТЬ №1. КОНСТРУКЦИЯ ЛИНЗ.

Каждый автолюбитель хочет максимально улучшить головной свет своего автомобиля, чтобы повысить безопасность своего движения. В настоящее время популярность набирают светодиодные линзы (модули, билинзы) с установленными Лед диодами. Это позволяет более тонко настраивать световой поток на выходе модуля, то есть получить освещенность выше, чем у ксенона почти в 2 раза. Светодиоды можно расположить любым способом в любом месте, хоть кругом, хоть параллелепипедом.

В обзоре и тестировании участвуют 8 диодных билинз диаметром 3 дюйма. Была ещё одна отечественного производителя под названием Lossew, но по техническим причинам она не участвует в тестах. Фирменные биледы представлены последними моделями BiLedKoito и Optima.

Существует много вариантов названий билинз, чаще всего называют:
— светодиодные линзы в фары;
— biled линзы;
— biled модули;
— би лед линзы.
эти синонимы помогут вам при поиске дополнительной информации.

Тестирование по ГОСТ и сравнение будут размещены во второй части.

Конструкция билинз и биледов

Биледы относятся к классу билинз, которые сочетают в себе одновременно ближний и дальний свет. Режим работы переключается при помощи шторки, которую передвигает соленоид.

Конструктивно светодиодные линзы схожи с биксеноном и бигалогеном. Только у BiLed модуля свет направлен в верхнюю часть отражателя. Край шторки задаёт светотеневую границу.

Светотеневая граница (сокращённо СТГ) ближнего света задаётся краем шторки.

Измерительное оборудование

Чтобы у читателей не было сомнений в результатах, предоставлю основное используемое оборудование:
1. тепловизор Thermal Seek Compact Pro 240 на 320 точек;
2. измеритель пульсаций светового потока RadexLupin;
3. спектрометр UPRtek MK350;
4. большая и малая фотометрическая сфера.

На тепловизор ThermalSeekCompactPro и спектрометр UPRtek MK350 написаны подробные обзоры с примерами измерения галогенок, ксенона, прожекторов, светильников и автоламп.

Внешний вид образцов

Бренд производителя
№1 Lumisfera — Wide
№2 i-Lens
№3 Lumisfera — Far
№4 DLand
№5 GTR-Mini
№6 Koito (Оригинал)
№7 AYD (в России BILED HELLA R)
№8 Optima
Hella 3R Би-Ксенон. Копия Hella 3

Мощность и световой поток

Сначала у образцов были измерены все технические параметры, в том виде, как они были собраны на заводе. По мере тестирования образцы разбирались и замерялись остальные параметры. Для наглядного сравнения используется популярная биксеноновая линза Hella 3R, китайская копия Хеллы.

Перед замером мощности прогреваем каждый образец в течение 60 минут. Мощность непосредственно на светодиоде измерялась отдельно, это позволяет выявить КПД драйвера.

Для замера светового потока образец разбирался, чтобы остались только диоды и система охлаждения, затем помещался в большую фотометрическую сферу. Максимальный светопоток получился у i-Lens, собранном на 4 Cree XHP35.

ВАЖНО! Количество люмен и мощность не являются главным фактором определения эффективности на дороге. Любая оптическая система имеет свою эффективность и определенное фокусирование в зависимости от назначения. Поэтому не стоит смотреть только на Люмены!

Параметры светодиодов

В светодиодных линзах для автомобильных фар установлены светодиоды разных производителей. Кроме фирменных Osram, LG, Cree есть малоизвестный китайский вариант Zeus 7070. Он относится к специализированным, рассчитанным на ближний и дальний свет свет. Производитель www.gpiled.com/cob обещает приличные характеристики на него, но спецификации не раскрывает.

На качество отвода тепла влияет материал подложки, на которой размещён светодиод. Теплопроводность меди в 2 раза выше алюминия и стоит дороже. Но если сборка некачественная и контакт с радиатором плохой, то никакая медь не поможет.

Пульсации светового потока показывают, насколько хорошо блок питания справляется с нагрузкой. Если драйвер не справляется, светопоток будет пульсировать, и сильно нагружать ваши глаза и гораздо быстрее будет наступать утомление. У лампы накаливания этот показатель равен 15%. При результате 1-2% пульсации полностью отсутствуют, учитывая погрешность самого измерительного прибора.

Драйвера

Блоки питания Би Лед модулей обеспечивают хорошую стабилизацию тока, пульсации светового потока на уровне 1-2%, то есть практически равны нулю. Китайские производители не любят изобретать и предпочитают использовать стандартные и проверенные решения. Половина корпусов одинаковые, но начинка разная, это видно по разным проводам и типам коннекторов.

Для внешней установки драйвера желательно использовать герметичный разъём питания. Иначе влага, соль, конденсат будут разъедать контакты, повышая их сопротивление и нагревая их. Часто в обычных автомобильных фарах контакты подключения галогенки окисляются и разрушаются, нарушается контакт и лампочка может часто п

www.drive2.ru

Линзы для светодиодов

Одним из неоспоримых преимуществ светодиодов перед традиционными источниками света является возможность формирования практически любого распределения светового потока для максимально эффективного использования энергии. Осуществляется это формирование с помощью вторичной оптики — отражателя (рефлектора) или линзы.

Для обозначения формы распределения света в светотехнике используется термин «кривая силы света» или сокращенно КСС. Светодиоды в большинстве случаев имеют первичную линзу (из прозрачного силикона, или стеклянную), которая формирует КСС, показанную на рисунке ниже.

Как видно по графику – интенсивность света плавно уменьшается с увеличением угла отклонения от центральной оси. Для получения распределения другого вида на светодиод накладывается линза или рефлектор соответствующего типа. Отсюда и название – вторичная оптика. Рефлекторы имеют достаточно ограниченную область применения – они позволяют работать только на концентрацию светового потока, т.е. уменьшение угла излучения. Линзы же дают более широкий диапазон возможностей, поэтому на их рассмотрении стоит остановиться поподробнее.

Содержание статьи

Из чего и как сделаны?

Наиболее распространенные материалы для изготовления линз – полиметилметакрилат (в простонародье – оргстекло) и поликарбонат. Изготавливаются они методом литья под давлением, при строгом соблюдении технологических норм. Так что об изготовлении линзы своими руками не может быть и речи. При попытке механической обработки этих материалов, всё чего вы сможете достигнуть – это мутный исцарапанный кусочек оргстекла.

Способы сопряжения со светодиодом

Существуют несколько способов крепления линз. Самый простой – приклейка. Линзы, маленького размера могут приклеиваться непосредственно на плату со светодиодом. Более габаритные и массивные требуют держателя. Держатель имеет клейкое основание с защитной пленкой (по сути – двухсторонний скотч), а линза в него просто защелкивается. Идеальный вариант для изделий, изготавливаемых своими руками в домашних условиях, но недостаточно надежный для жестких условий эксплуатации (перепады температур, механическая тряска и вибрация). Второй способ – крепление с помощью винтов – более надежный, но требует наличия соответствующих конструктивных элементов у линзы. И, наконец, можно закрепить вторичную оптику, используя корпусные элементы изделия (светильника, фонаря и пр.). Например, придавить защитным стеклом. В любом случае большое значение имеет точная центровка линз относительно светодиодов, для этого в некоторых линзах и держателях предусмотрены специальные стоечки (штырьки). Естественно при этом на плате должны быть предусмотрены соответствующие отверстия. При установке, нельзя касаться рабочих поверхностей линзы руками.

Виды линз

Обычно классификация линз у производителя идет по двум основным признакам – по типу светодиодов и по типу светораспределения. Также оптика бывает одиночная и групповая, когда на несколько светодиодов надевается единый линзовый модуль, прозрачная и матовая, симметричная и ассиметричная и т.д.

В настоящее время производители вторичной оптики «идут в ногу» с производителями светоизлучающих диодов и после появления нового типа или семейства светодиодов, практически через пару месяцев мы уже можем приобрести для него соответствующие новые линзы.

Наиболее распространенной формой распределения света является круглосимметричное. Такие линзы дают круглое световое пятно. Угол светового пучка может быть совершенно разным: от 3˚ до 150˚. Концентрирующие линзы с углом менее 10˚ обычно называют «спотовыми» (от англ. Spot – пятно).

Существует оптика со специальным распределением света.

Ниже на рисунке представлена линза для уличного освещения и ее КСС.

Светотехнический шедевр своими руками

Многообразие линз для светодиодов и их широкая доступность дает возможность реализовывать достаточно сложные светотехнические решения своими руками. Линзованные светодиоды могут дать самые замысловатые формы КСС, некоторые из них представлены на рисунках ниже.

Комбинируя различные линзы в одном светильнике можно добиться светораспределения практически любой сложности.

Простые задачи с помощью вторичной оптики решаются также более эффективно. Так светодиодный фонарик, собранный своими руками на одноваттном светодиоде CREE, с одной узкоградусной линзой LEDIL будет «пробивать» темноту на несколько сотен метров, давая при этом четко очерченное  световое пятно. В то время как его покупной собрат, родом из юго-восточной Азии, с кучкой мелких светодиодов и блестящим отражателем, едва ли «осилит» и половину этого расстояния.

Возможности вторичной оптики впечатляют!

le-diod.ru

Обзор 8 светодиодных линз Bi led, би лед линзы в фары

Каждый автолюбитель хочет максимально улучшить головной свет своего автомобиля, чтобы повысить безопасность своего движения. В настоящее время популярность набирают светодиодные линзы (модули, билинзы)  с установленными Лед диодами. Это  позволяет более тонко настраивать световой поток на выходе модуля, то есть получить освещенность выше, чем у ксенона почти в 2 раза. Светодиоды можно расположить любым способом в любом месте, хоть кругом, хоть параллелепипедом.

Содержание

  • 1. Конструкция билинз и биледов
  • 2. Измерительное оборудование
  • 3. Внешний вид образцов
  • 4. Мощность и световой поток
  • 5. Параметры светодиодов
  • 6. Цветовая температура
  • 7. Драйвера
  • 8. Шторки
  • 9. Нагрев
  • 10.  Что лучше выбрать ?
  • 11. Сравнение по освещенности

В обзоре и тестировании участвуют 8 диодных билинз диаметром 3 дюйма, предоставленных компанией Автопризма, сайт www.biled.ru Была ещё одна отечественного производителя под названием Lossew, но по техническим причинам она не участвует в тестах. Фирменные биледы представлены последними моделями Bi Led Koito и Optima.

Существует много вариантов названий билинз, чаще всего называют:

  1. светодиодные линзы в фары;
  2. bi led линзы;
  3. bi led модули;
  4. би лед линзы.
  5. эти синонимы помогут вам при поиске дополнительной информации.

Тестирование по ГОСТ и сравнение размещены во второй части

Тест 8 светодиодных линз, часть №2

 

Конструкция билинз и биледов

Биледы относятся к классу билинз, которые сочетают в себе одновременно ближний и дальний свет. Режим работы переключается при помощи шторки, которую передвигает соленоид.

Конструктивно светодиодные линзы схожи с биксеноном и бигалогеном. Только у  Bi Led модуля свет направлен в верхнюю часть отражателя. Край шторки задаёт светотеневую границу.

Светотеневая граница (сокращённо СТГ) ближнего света задаётся краем шторки.

Измерительное оборудование

Чтобы у читателей не было сомнений в результатах, предоставлю основное используемое оборудование:

  1. тепловизор Thermal Seek Compact Pro 240 на 320 точек;
  2. измеритель пульсаций светового потока Radex Lupin;
  3. спектрометр UPRtek MK350;
  4. большая и малая фотометрическая сфера.

На тепловизор Thermal Seek Compact Pro и спектрометр UPRtek MK350 написал подробные обзоры с примерами измерения галогенок, ксенона, прожекторов, светильников и автоламп.

Малый фотометрический шар, диаметром 20 см

Большой фотометрический шар, диаметром 40 см

Внешний вид образцов

В таблице указаны производители каждого образца. Даже если вы увидите в магазине похожую, то параметры у не могут быть совершенно другие. Каждую партию производитель комплектует по желанию заказчика, то есть начинка может быть совершенно разной.

Бренд производителя
№1  Lumisfera -Wide
№2 i-Lens
№3 Lumisfera — Far
№4 DLand
№5 GTR Mini
№6 би лед  Koito
№7 AND (в России BILED HELLA R)
№8 би лед Optima
Hella 3R Копия Hella

Все представленные Би Лед модули с активным охлаждением, в нижней части установлен вентилятор, закрытый решёткой. В условиях отсутствия пыли в плотно закрытой фаре  ресурс вентилятора будет большой. В домашних условиях вентилятор в системном блоке компьютера  обычно забивается нитевидными пылинками, которые образуют целый ковёр.

Образцы №1, №4, №5, №8 имеют практически одинаковую конструкцию, которая хорошо зарекомендовала себя и используется в Bi Led Optima. Драйвер у них внешний,  больших габаритов с отверстиями для крепления. Блок питания малых габаритов у №2 и №7, он сможет легко разместится внутри фары.

Почти на всех образцах установлена линза диаметром 3 дюйма из стекла, только Bi led Koito имеет пластиковую. Цена Koito почти в 2 раза выше аналогов, таким образом они пытаются снизить стоимость,  у пластика нет преимуществ  по сравнению со стеклом. На Който установлен вентилятор Panasonic и другие фирменные комплектующие, что должно максимально продлевать срок службы.

№ 4,5,6

 

 №7, 8, Hella

Мощность и световой поток

..

Сначала у образцов были измерены все технические параметры, в том виде, как они были собраны на заводе.  По мере тестирования образцы разбирались и замерялись остальные параметры.  Для наглядного сравнения используется популярная биксеноновая линза Hella 3R, китайская копия Хеллы.

Перед замером мощности прогреваем каждый образец в течение 60 минут. Мощность непосредственно на светодиоде измерялась отдельно, это позволяет выявить КПД драйвера.

Мощность
билинзы
Светопоток
светодиодов, лм
Мощность на
светодиоде
№1 32,8w 2760 лм 27,5w
№2 33w 3120 лм 29w
№3 22,4w 1550 лм 18,9w
№4 34,8w 2810 лм 28,4w
№5 33,5w 2080 лм 30w
№6 26w 1950 лм 22,7w
№7 24,2w 1230 лм 21,1w
№8 32,4w 1980 лм 27,4w
Hella 3R 42,7w 2750 лм

Для замера светового потока образец разбирался, чтобы остались только диоды и система охлаждения, затем помещался в большую фотометрическую сферу. Максимальный светопоток получился у №2, собранном на 4 Cree XHP35.

Количество люмен и мощность не являются главным фактором определения эффективности на дороге. Любая оптическая система имеет свою эффективность и определенное фокусирование в зависимости от назначения.

Параметры светодиодов

№1

В светодиодных линзах для автомобильных фар установлены светодиоды разных производителей. Кроме фирменных Osram, LG, Cree есть малоизвестный китайский вариант Zeus 7070. Он относится к специализированным, рассчитанным на ближний и дальний свет свет. Производитель  http://www.gpiled.com/cob обещает приличные характеристики на него, но спецификации не раскрывает.

На качество отвода тепла влияет материал подложки, на которой размещён светодиод. Теплопроводность меди в 2 раза выше алюминия  и стоит дороже. Но если сборка некачественная и контакт с радиатором плохой, то никакая медь не поможет.

Тип светодиода Пульсации света
№1 Zeus 7070 1,2%
№2 Cree XHP 35 1,3%
№3 Osram 1%
№4 Zeus 7070 1,5%
№5 LG 1,3%
№6 0,7%
№7 Osram 1%
№8 LG 1,1%
Hella 3R 2%

Пульсации  светового потока показывают, насколько хорошо блок питания справляется с нагрузкой. Если драйвер не справляется, светопоток будет пульсировать, и сильно нагружать ваши глаза и гораздо быстрее будет наступать утомление. У лампы накаливания этот показатель равен 15%. При результате 1-2% пульсации полностью отсутствуют, учитывая погрешность самого измерительного прибора.

№2, Cree XHP35 4 штуки

№3, Osram

№4, Zeus

№5, LG Innotek

№6, Koito

№7, Osram

№8, Bi led Optima, LG Innotek.

 

Цветовая температура

Самая распространённая цветовая температура у ксенона это 4500К – 5500К, свет приближенный к нейтрально-белому, дневному свету. По сравнению с желтоватым галогеном вы увидите чёткое отличие по оттенку.

Во время нагрева параметры кристалла диода меняются, цветовая температура изменяется в среднем до 300К. Поэтому сначала греем до стабильных показателей и включаем спектрометр.

Образец Цветовая
температура
CRI
№1 5800К 68
№2 4800К 73
№3 5900К 68
№4 5800К 69
№5 5000К 65
№6 5200К 68
№7 6200К 71
№8 5200К 67
Hella 3R 5100К 73

В хорошей компании по установке автосвета всегда должен быть спектрометр, чтобы подбирать лампы и головной свет одного оттенка. На дороге часто встречаю престижные автомобили, у которых лампы светят в разнобой, как будто куплен ширпотреб у китайцев. Гарантировать точную цветовую температуру производители обычно не могут, потому что на этот показатель есть свой допуск по отклонению от заявленной нормы.

Значение индекса цветопередачи CRI обозначает насколько точно такое освещение будет передавать цвета.  У всех образцов он примерно на одном уровне, чем выше CRI, тем дороже диод.

Драйвера

Блоки питания Би Лед модулей обеспечивают хорошую стабилизацию тока, пульсации светового потока на уровне 1-2%, то есть практически равны нулю. Китайские производители не любят изобретать и предпочитают использовать стандартные и проверенные решения. Половина корпусов одинаковые, но начинка разная, это видно по разным проводам и типам коннекторов.

Для внешней установки драйвера желательно использовать герметичный разъём питания. Иначе влага, соль, конденсат будут разъедать контакты, повышая их сопротивление и нагревая их. Часто в обычных автомобильных фарах контакты подключения галогенки окисляются и разрушаются, нарушается контакт и лампочка может часто перегорать.

У Koito драйвер экранирован железной пластинкой с надписями Lexus, Toyota и другими буквами цифрами. Пластину снимать не стал из-за экономии времени, всё равно там установлены фирменные комплектующие с высоким ресурсом.

Шторки

У моделей похожих на би лед модуль Optima №8 конструкция шторок одинаковая. Мощность соленоидов представлена в таблице, напряжение 13,2 Вольт. Для каждой модели  замеряем массу без драйвера, если он отдельный.

Масса
билинзы
Соленоид,
мощность Вт
№1 505г 3,5w
№2 392г 8w
№3 557г 6,5w
№4 494г 5w
№5 429г 6w
№6 453г 6w
№7 416г 8w
№8 430г 3w
Hella 3R 8w

Нагрев

Температуру нагрева светодиода замеряем тепловизором после прогрева в течение 1 часа. Коэффициент эмиссии  на тепловизоре установлен 0,8. По спецификациям от Cree показатель излучения для силикона составляет 0,85. По особенностям замера консультировался  у Osram, Cree и других производителей.  Коэффициент может отличатся в большую или меньшую сторону в зависимости от изготовителя, поэтому в таблице представлены усреднённые результаты. Конструкция состоит из разных материалов с разным значением теплового излучения, поэтому выложу только снимки диодов.

Температура нагрева  светодиода  косвенно характеризует  эффективность системы охлаждения, так же влияют и особенности конструкции светодиодной линзы. У каждой модели светодиодов разная допустимая температура  нагревания, при которых сохраняются заявленные параметры по спецификациям.

Нагрев диода Тип Подложка
№1 92° Zeus 7070 медь
№2 134° Cree XHP 35 алюминий
№3 85° Osram алюминий
№4 103° Zeus 7070 медь
№5 160° LG медь
№6 125°
№7 106° Osram алюминий
№8 164° LG медь
Hella 3R 350-400

 

 Что лучше выбрать ?

Если вы хотите поставить лучшие светодиодные линзы (би линзы, биледы), то обращайтесь к специалистам из компании Автопризма, официальный сайт www.biled.ru, Они являются заказчиком этого обзора и других исследований по автосвету для выявления лучшего головного света для фар авто.

Сравнение по освещенности

Обзор получился достаточно большим со множеством фотографий и иллюстраций, поэтому результаты разделил на 2 части. Продолжение во второй части, тесты по ГОСТ и сравнение освещенности по таблице.

Тест 8 светодиодных линз по ГОСТ, часть №2

 

led-obzor.ru

Светодиодные лампы в линзе — DRIVE2

Максимальную яркость у свето-теневой границы в галогеновой/ксеноновой линзе формирует поверхность у отверстия лампы, прям у лампы, а не боковые стороны как у обычного отражателя. Никакие светодиодные лампы не будут правильно светить в галогеновой/ксеноновой линзе. Теория из буклета Valeo:

Формирование света в линзе

И практика, к примеру из последних в билинзе под лампу D5S от совместного производства Hella/AL Bosch именно эта поверхность, дающая максимальный свет сделана зеркальной, а остальная часть отражателя матовой:

Зеркальная часть отражателя, дающая максимальный свет у свето-теневой границы

Практика светодиодной лампы в линзе

Кадр из видео Test Lab:

Светодиодные лампы в линзе светят не правильно

Установив светодиодную китайскую лампу в линзу вы лишаетесь света у СТГ, высвечивая участки у бампера и в средней части. Что бы вы там не пилили или крутили лампу по примеру этого видео.

Могу сказать одно — НЕ СТАВИТЬ, НЕ КРУТИТЬ И НЕ ПИЛИТЬ потому что как минимум ТАК ЕЗДИТЬ НЕ БЕЗОПАСНО! Отчасти поэтому нет до сих пор брендовых версий ламп для линз, и возможно не будет.

Учитесь на чужих ошибках и не верьте, рассказывающим что всё огонь, светит вообще отлично, потому что признаваться в том что испортил свет тяжело, они же потратили на это денег. А проехав по трассе несколько часов глаза можно будет просто вынимать на пару дней, ибо они будут чрезмерно напрягаться, всматривась вдаль к СТГ, пытаться что либо там рассмотреть.

Здесь рассмотрен частный вариант установки — в прожекторный источник света. Что касается простых отражателей:
1. Китайские лампы НЕ имитирующие нить накала.
2. Решения думающих производителей.

www.drive2.ru

alexxlab

leave a Comment