Многие из вас видели разницу цен в отечественных и китайских интернет-магазинах на мощные светодиоды. Модель мощностью 50 Вт в Китае стоит 100 рублей, в России 500 рублей. Внешне они одинаковые, энергопотребление одинаковое, отличий не видно.
На самом деле существует множество технических особенностей, которые китайцы используют, чтобы сделать светодиоды максимально дешевыми. При этом сильно страдает и качество, и параметры. Но для плохого и дешевого диода реальные параметры не пишут, они указывают от качественных светодиодов. Обычно пишут те же стандартные 50 000 часов службы, та же мощность. Будут рассмотрены только сверхъяркие белые светодиоды мощностью 100 Вт, 50 Вт, 30 Вт, 20 Вт, 10 Вт. Инфракрасный ИК, УФ УФ, RGB будут участвовать в отдельных обзорах и тестах.
Размер
Иногда в характеристиках светодиодов 10 Вт, 20 Вт, 30 Вт, 50 Вт, 100 Вт продавец пишет размер используемых кристаллов, в единицах «миль». Это единица измерения, равная одной тысячной дюйма, или 0,0254 миллиметра. Чтобы проверить продавца на честность, можно измерить размер кристаллов микрометром. Требуется только полная разборка с разборкой силиконового покрытия, снятием слоя люминофора.
Светодиодные матрицы состоят из стандартных кристаллов мощностью 1 Вт, которые размещены одинарной ватой в корпусе Emitter. Стандартные размеры чипа составляют 30*30 мил и 45*45 мил, в миллиметрах 0,762*0,762 мм и 1,143*1,143 мм. Номинальный ток 300мА.
Количество чипов можно просто посчитать под люминофором. На цветных и трехцветных RGB светодиодах они ничем не прикрыты. Если их 50, то реальная будет 50 Вт.
Исключение составляет светодиод мощностью 10 Вт, у него их 9 штук. Еще один был добавлен маркетологами для увеличения продаж.
Слева 45 * 45 мил, справа под микроскопом неизвестно
Параметры сверхярких светодиодов
Для снижения затрат китайцы решили поставить более мелкие и неполноценные кристаллы 10Вт, 20Вт, 30Вт, 50Вт, 100Вт с 0,5Вт и 0,75Вт, у которых номинальный ток 150мА и 220мА. Для них 300мА будет многовато, будут ломаться и сильно греться. Хорошие кристаллы должны быть между 30*30 мил и 45*45 мил.
Соответствие между размерами и мощностью:
- 1Вт=45*45мил;
- 1Вт=30*30мил;
- 0,75 Вт = 24 * 40 мил;
- 0,5 Вт = 24 * 24 мил.
- 0,5 Вт = 20 * 20 мил для SMD5730
Характеристики от китайцев
Заботливый продавец размещает на странице товара таблицу с параметрами светодиодных матриц. Если эти данные не указаны, то покупать в этом месте не рекомендую, может быть большой разброс в качестве.
В таблице для 24*24mil видно, что продавец указывает стандартную мощность 10Вт, 20Вт, 30Вт, 50Вт, 70Вт, 100Вт и количество установленных кристаллов. Будьте осторожны с напряжением и током. Для 100Вт количество вольт 30-32В, Ампер 2-2.1А.
Рассчитываем мощность для 24*24mil:
- минимум 30В*2А = 60Вт;
- максимум 32 В * 2,1 А = 67,2 Вт;
- то есть вместо обещанных 100Вт будет 60-65Вт.
Значение 60-65Вт все же завышено, так как 1 чип на 0,5Вт, там реально 50Вт, а нам продали как 100Вт. Кристаллы и так самые дешевые и плохие, поэтому любой разгон им противопоказан.
Рассчитать для 24 * 44 мил:
- минимум 30 В * 2850 А = 85,5 Вт;
- максимум 32В * 3А = 96Вт;
- в среднем будет 90 Вт.
Рассчитаем для 30*30мил:
- минимум 32 В * 2,8 А = 89,6 Вт
- максимум 34 В * 3,5 А = 119 Вт
- средняя 105 Вт
Размер 30*30 мил обеспечивает обещанные характеристики. Такие же чипы размещены в обычной качественной одинарной шерсти 1Вт с потребляемой мощностью 10Вт, 20Вт, 30Вт, 50Вт, 70Вт, 100Вт
Пример характеристик от Bridgelux
Покажу характеристики мощных светодиодных COB матриц от мировых производителей. Используйте эту таблицу для сравнения с бюджетами. Световой поток зависит от цветовой температуры, чем она выше, тем лучше эффективность люмен на ватт. Так же зависит от индекса цветопередачи, при CRI70 показатель светоотдачи до 128 лм/ватт.
Разница в этих параметрах для одной и той же мощности, например 50Вт, составляет:
- CRI90, 2700K, 50Вт = 80лм/Вт;
- CRI70, 5600K, 50Вт = 128лм/Вт;
- 128 лм/Вт — 80 лм/Вт = разница 48 лм/Вт, или 60%.
Цена
Остается самое интересное, это цена таких изделий на 10Вт, 20Вт, 30Вт, 50Вт, 100Вт. Укажу цены в рублях за которые покупал. Как видите, цена разнится в 3-4 раза. Когда вы покупаете дешевое барахло, не надейтесь на чудо, что вам повезет и вы получите хороший, единственный путь к длительной эксплуатации — использовать недооцененную мощность. Таким образом можно избежать активного разложения и чрезмерного нагрева.
| Потребление энергии | 24*24 мил | 24*44 мили | 30*30 миль |
| 10 Вт | 33 руб. | 20 руб. | 129 руб. |
| 20 Вт | 78 | 63 | 226 |
| 30 Вт | 98 | 82 | 278 |
| 50 Вт | 131 | 107 | 302 |
| 70 Вт | 150 | — | |
| 100 Вт | 205 | 121 руб. | 453 |
Такие чипы можно нагревать максимум до 60° и это температура кристалла, а не корпуса. Критической будет 70°. Для мощных марок допускается нагрев до 110°, для самых качественных и дорогих до 150°.
Световой поток, конечно, у них прилично завышен, китайцы обещают 100 лм/ватт. Реально бывает от 60 до 80лм/вт. Для качественного бренда этот показатель составляет 105-120 лм/ватт.
Эта информация может быть использована для возврата денег за товар. Вас обманули, если реальная мощность в 2 раза меньше. Открываем спор на Алиэкспресс и просим возврат половины суммы. Две недели назад купил такие диоды за 2000 руб. Скоро они прибудут и я попрошу компенсацию за мошенничество.
Разброс параметров
Дешевые светодиодные чипы на 10, 20, 50, 100 Вт могут иметь достаточно большие различия в параметрах. Из-за этого часть микросхем соответственно будет больше греться и деградировать, они быстрее выйдут из строя. Для проверки включите очень малым током, чтобы они слегка светились. Визуально вы увидите, что одни кристаллы светятся ярко, а другие нет.
Материал основания
Для снижения себестоимости в качестве основного материала китайцы используют алюминий или его сплавы. Для качества используется медь, обладающая лучшей теплопроводностью. Поэтому мощный, качественный светодиод должен весить в 2-3 раза больше, чем дешевый.
Проводники
Для соединения кристаллов с контактами используются тонкие провода в количестве от 2 до 4 штук. И здесь можно сэкономить, заменив 4 золотых провода на медные или уменьшив количество до 2 штук. Другой вариант — медный провод, покрытый сверху золотом, найти разницу очень сложно.
Они отвечают за силу тока, с которым может работать диод. Они сделаны с запасом, чтобы выдерживать удары током и не перегорать. На бюджетных плашках их меньше или они из меди.
Некоторые из вас уже сталкивались с подобным явлением со светодиодными габаритными огнями. Китайская лампочка со стабилизатором тока проработает меньше часов, чем лампа на фирменных диодах без стабилизатора. Фирменный имеет качественные проводники, выдерживающие перенапряжения в сети автомобиля, которые могут быть до 30В.
Самые мощные
Помимо обычных на 10 ватт, 20 ватт, 30 ватт, 50 ватт, 100 ватт, есть еще и самые мощные светодиоды на 150Вт, 300Вт, 500Вт. По результатам испытаний световой поток при наличии оптики на 500-ваттном диоде плавит снег на расстоянии нескольких метров. Из-за больших размеров установленных кристаллов из них вылетают очень жирные и нагретые фотоны.
Линзы для оптики
При изготовлении светодиодных прожекторов и светильников самое сложное — найти правильный корпус, который будет фокусировать, защищать, охлаждать. Обычно в основе конструкции имеются радиатор и драйвер. Один из самых простых способов накрыть мощный светодиод и сфокусировать световой поток — установить коллиматорную линзу. Комплект состоит из хромированной оправы, отражателя и линзы. Фокусировка света может быть от 5° до 90°. Достаточно закрепить светодиод на любом радиаторе и закрыть его сверху. Он будет полностью защищен от внешних воздействий, вдруг его выклюют вороны.
