Сообщений в теме: 2

[DNK]

Приветствую, коллеги.
 
Продолжить эту серию постов я бы хотел важной информацией о светодиодах, как таковых. К сожалению, многие любители занимаются шапкозакидательством, когда поднимается этот вопрос. Основной лейтмотив при этом такой - не пудрите нам мозги высокими материями, мне надо, чтобы кораллы росли и окрашивались, а остальное - не интересно.
 
Для начала я бы хотел задать простой вопрос. Когда вы покупаете помпу для своего аквариума, то что именно вы покупаете в первую очередь, на что обращаете внимание? На цвет помпы? На длину кабелей питания? На прозрачность импеллера? Да, наверное для кого-то эти критерии могут быть важными. Но - в первую очередь большинство из нас обращает внимание на производительность. Потому что мы покупаем помпу для того, чтобы она качала воду.
 
Для чего мы покупаем светильник? Правильно - для того, чтобы получать от него свет. Свет характеризуется количеством и спектром. И то и другое напрямую зависит от типа светодиодов, в нём установленных.
 
Сначала разберёмся с количеством света.
Принято считать, что наилучшие светодиоды делает Cree. На самом деле это верно не для всех типов светодиодов. Но если мы говорим о самых востребованных светодиодах для МА - синих, то здесь в моменте Cree "на коне" Давайте посмотрим, что может скрываться под кратким описанием типа светодиодов в описании светильника, которое в лучшем случае (sic!) выглядит так: 

Cree XP-G3

Под этим кратким описанием скрывается множество вариантов светодиодов, которые рассортированы по группам по разным признакам. Эти группы и называются бины. Если говорить именно о количестве излучения, то у этого светодиода три бина. Вот как они выглядят на сайте одного из самых больших дистрибуторов Cree:

Я показал бины стрелочками, а цены подчеркнул.  Обратите внимание на то, что эти цены - для количеств 1000 штук. Итак, что мы имеем?
Самый дешевый бин (как видите, он в моменте полностью распродан, что весьма показательно!) XPGDRY-L1-0000-00401, далее для краткости будем приводить только его суффикс "401", потому что именно он показывает принадлежность к бину по количеству излучения. Этот бин на токе бинирования даёт 658мВт излучения.
Следующий бин 501 даёт 705мВт.
Самый высокий (так принято называть бины с наивысшим показателем по данному признаку)  бин даёт 755мВт.
Итак, для одного и того же типа светодиодов разбег по количеству излучения может составлять (755-658)/658*100=15%. При этом разница в цене составляет (1,08-0,68)/0,68*100=59%. Разумеется, такая здоровенная разница в цене провоцирует на покупку самого недорогого варианта светодиодов. Что мы и видим - их нет, раскупили.
Вроде бы мелочь? Но мы пока рассмотрели наилучший случай, когда производитель хотя бы что-то пишет о светодиодах, находящихся в светильнике.
 
Теперь рассмотрим типичный случай.
 
Уважаемый бренд на странице описания светильника приводит такую информацию:

Что может скрываться под этим? Я не знаю. Но - предполагаю, что, крутой бренд ставит крутые светодиоды. Какие именно? Не имею ни малейшего представления, официальной информации нет. Но давайте посмотрим, что там может стоять от Cree в принципе?
А вот что:

Этот светодиод устанавливается на точно такое же посадочное место, что и первый. Для неспециалиста он выглядит очень похоже. Тем не менее количество излучения у него 388мВт! То есть от рассмотренного выше лучшего бина разница (755-388)/388*100=95%! То есть - без малого ДВА РАЗА.

Подытожим.
Если производитель светильника не указывает полное наименование светодиода с точностью до бина, это может означать разницу в количестве излучения от 15% до двух раз.
 
Если кому-то из читающих эти строки разница в 15% представляется пренебрежимо малой, представьте себе, что вы покупаете мясо и вам вместо килограмма продали бы 850 грамм. 
 
Ещё я хочу подчеркнуть - речь идёт именно о светодиодах Cree. Если это подделка под Cree, или какой-то бренд "третьего эшелона", разница может быть ещё больше.
 
Посмотрим, как количество излучения светодиода может влиять на видимый цвет света.
Так как только за одного производителя на этом свете я могу говорить, будучи на 100% уверенным в том, что я знаю, что за светодиоды установлены в его светильнике, то этот вопрос буду рассматривать на примере наших светильников.
 
Вот такое фото прислал один из наших клиентов:

У этих светильников установлен идентичный спектр и яркость. Как видите, светильник слева светит заметно белее, чем тот, что справа. Почему так? Всё очень просто. Светодиоды, спектр которых приближен к максимуму видности человеческого глаза, бинируются не по количеству излучения в милливаттах, а по количеству излучения в люменах. Вот так выглядит эта таблица бинирования:

Эта таблица содержит в себе все бины по яркости для всех светодиодов. Что касается красного, то видность его излучения не очень велика. Более того - именно для этого светодиода мы не гонимся за топовым бином, поскольку он для наших применений маловажен. Как показано в спецификации, мы применяем красный светодиод бина F. То есть с яркостью в пределах 45-50лм, это разброс (50-45)/45*100=11%. Обратите внимание на подчёркнутое. Это - допустимая точность измерений, с которой производитель измеряет количество излучения. Как видите, отклонение допускается как в большую, так и в меньшую строну. То есть итого мы получаем в этом месте 13%. Что вкупе с диапазоном бинирования даёт 13+11=24%. То есть почти четверть от всего излучения светодиода.
 
Ещё раз подчеркну - такие заметные визуальные отличия получаются в том случае, если производитель контролирует бины светодиодов по количеству излучения. Что может быть в том случае, когда этого контроля нет - предлагаю додумать самостоятельно.
 
Подытожим.
Если производитель светильника не указывает бинирование светодиодов по количеству излучения, это может приводить к существенному различию видимого спектра светильника. Как следствие - к невозможности установить необходимый спектр.
 
У вас может возникнуть вопрос - "почему, если разница в количестве излучения между лучшими и дешёвыми светодиодами столь велика, мы зачастую не видим драматически плохого роста кораллов под недорогими китайскими светильниками, которые оснащаются, если и Cree, то самыми дешёвыми бинами?" Ровно потому, что зависимость скорости роста от количества излучения - не линейная. Об этом мы немного говорили с Улдисом здесь.
Более того - если вы посмотрите наши видео, где проводились измерения над аквариумами
первый
второй
то вы увидите, что SPS растут вполне прилично при PAR менее 200, а в некоторых случая - даже менее 100! Обратите внимание на милку, вот здесь, даю скриншот:

 
Я сознательно не затрагиваю иные отличия разных светодиодов, хотя они есть, причём весьма серьёзные. О них я писал много раз. Но в этом посту я постарался заостриться на самых важных вещах, потому что это - именно ликбез. Чтобы никому более в голову не пришло сказать, что указание бинов светодиодов светильника - неважно.

[yukr]

Но ведь можно добрать те самые недостающие 15% света(если производитель сообщает только название светодиода, и использует самый дешёвый бин), впихнув в светильник на 15% больше этих СД; при этом всё-равно существенно сэкономив. Понятно, что при эксплуатации  этот канал будет потреблять электроэнергии на 15% больше, как и целый светильник - если он весь укомплектован таким образом;    существенно ли это на фоне меньшего первоначального вложения в покупку?

[DNK]

при эксплуатации  этот канал будет потреблять электроэнергии на 15% больше, как и целый светильник - если он весь укомплектован таким образом;    существенно ли это на фоне меньшего первоначального вложения в покупку?

Вопрос не просто понятен, а очень даже хорош, спасибо.
1. Разница в цене светодиодов более 50% отнюдь не значит разницу в цене светильника в целом в 50%. Если мы говорим о светильнике с регулируемым спектром, к тому же оснащённым хорошим контроллером, таким же хорошим блоком питания, рассеивателем, всем, что положено по-хорошему начиная от правильного термоинтерфейса и заканчивая длинным кабелем питания и прочной упаковкой, то эта разница на цене светильника будет уже около 15%. Да, тоже немало. Но - смотрим дальше.
 
2. Что значит на 15% большее тепловыделение в том случае, когда средний КПД светодиодов в светильнике - около 60%. Это значит, что в одном случае мы получим КПД 60%, а в другом - 45%. То есть в первом случае при 100Вт мощности светильника в тепло уйдет 40Вт, а во втором - 55Вт, то есть (55-40)/40*100=38% больше.
 
3. Проблема большего тепловыделения не так проста, как может показаться. В правильном светильнике расчёт конструкции по теплу идёт на основе предполагаемых тепловых потоков. Если он будет на 38% больше, то радиатор получится реально не на 38% тяжелее, а гораздо больше, потому что увеличенный поток тепла будет требовать не только увеличения линейных размеров, но и увеличения толщины радиатора для того, чтобы эффективно донести большее количество тепла до удалённых частей радиатора, чтобы они эффективно работали. Конечно, я не прикидывал радиатор для большего тепловыделения светодиодов, но не удивлюсь, если расчёт покажет двукратное увеличение массы радиатора для сохранения его эффективности.
 
4. Наконец, не но в последнюю очередь - показанный в стартовом сообщении пример - не самый яркий. Если говорить о фиолетовых диодах, то там разница в количестве излучения в 40% может быть в пределах ОДНОГО типа светодиодов! А когда производитель пишет, как здесь:

SemiLED UV, так и хочется спросить - зачем вы держите клиентов за идиотов?! Этого бренда не существует уже ТРИ года! Не месяц, не год, даже не два, а ТРИ! Что там за светодиоды такие? С каким количеством излучения?

Честно скажу - у меня есть большое желание в рамках третьего раздела Ликбеза рассмотреть именно эту картинку в качестве яркого примера надиралова.

 

5. Желающие могут прикинуть сколько денег надо будет отдать за время эксплуатации светодиодного светильника в 100 тыс. часов, если он будет потреблять на 15% больше энергии. Как бы дёшево не стоило электричество в каком-то городе/стране, эта разница многократно превысит разницу в цене светильника.

 

В общем, экономия на эффективности светодиодов - нехорошая затея. Беда даже не в том, что светильник даст меньшее количество излучения, а в том, что его придётся делать громоздким и тяжёлым.