Как сделать долговечный светильник? Выбор COB светодиода, дешевый 50 ватт или дорогой 20 ватт?

Два года назад я переделывал светильник с лампочкой Е27 на СОВ светодиод. Он проработал два года в режиме утром включил — вечером выключил. Недавно сгорел светодиод и пришло время его менять. И передо мной вечная дилемма, что лучше, «раки по 5 рублей, но большие, или по 3 рубля, но маленькие.» Как сделать чтоб светильник светил не 2 года, а 20 лет и расходовал меньше энергии при том же уровне яркости.

Возможно вы знаете что светодиоды есть плохие и хорошие. На али продается как явный шлак, так и неплохие фирменные светодиоды. Чем они отличаются? Если цветовая температура дело вкуса и каждый выбирает под себя, то чем лучше светодиод тем лучше световая температура. Чем лучше эффективность люмен/ватт тем светодиод лучше. На али продается много светодиодов в формате СОВ. Например 50 ватт можно купить за 0.9$, а можно за 9$ в чем разница? Вроде и в том и в другом 50 кристаллов светодиодов и они работают от 36 ватт.

Разница в размерах кристаллов. Размеры кристаллов обозначаются в mil. Один mil равен тысячной дюйма или 0,0254 мм. В хороших, дорогих светодиодах большие раки кристаллы 48*48 или 45, 42, 32, 30 mil, а в дешевых маленькие раки 24*48 mil или меньше.

Маленькие и большие кристаллы

Некоторые продавцы пишут размер кристалла, некоторые не пишут даже ток.

Например у CHANZON размер кристаллов написан только в характеристиках, а не в описании товара

Chip Size 4545mil or 2x2448mil (3W) / 3030mil (10-100W) Epistar

Некоторые продавцы предоставляют выбор, 30*30 mil или 45*45 mil

При этом у этого продавца при одинаковом токе светодиод с большим размером чипа дает больше света.

При этом у более качественных светодиодов подложка толстая латунная или из материала, похожего на медь. У дешевых тонкая алюминиевая, по этому в таблице выше есть вес.

Маленькие кристаллы не выдерживают мощность 1 ватт и быстро деградируют, сгорают, а большие лучше держат мощность в 1 ватт и работают дольше. Но может можно купить светодиод 100 ватт и включить его вместо 50 ватт? Это будет явно дешевле.

Для теста были куплены светодиоды на 20 и 50 ватт. Светодиоды с размером кристаллов 45*45 mil покупались на ebay больше 3 лет назад и нет ссылки на покупку, нашел похожий лот на али.

1. 24*48 mil 20 кристаллов цена 0,73$
2. 24*48 mil 50 кристаллов цена 0,84$
3. 35*35 mil 20 кристаллов цена 2,5$
4. 45*45 mil 20 кристаллов цена 3,59$
5. 45*45 mil 50 кристаллов цена 5,84$

Светодиоды ставил прямо на алюминиевый корпус блока питания, включал светодиоды на пару секунд и светил в люксметр, который стоял на расстоянии 1 метр.

Сначала прогнал их на токе 400мА, потом на токе 800мА. По итогам таблицы видно, что первый самый слабый экземпляр и так не блистал параметрами, а на 800мА эффективность упала в два раза. Самый дорогой светодиод с 50 здоровыми кристаллами показал значительно большую эффективность даже по сравнению с светодиодом из той же партии, но с 20 кристаллами. И светодиод с 50 маленькими кристаллами светил примерно так же, как светодиод с 20 большими. Но светодиод с малыми кристаллами дешевле, по этому в последней графе эффективности с ценой он в плюсе. В общем хотите ярко при малых затратах электричества — нужно покупать светодиоды с большими кристаллами. Хотите ярко при малых затратах при покупке — покупайте светодиоды с большим количеством маленьких кристалов, при частичных нагрузках они будут эффективны.

При этом желательно чтоб кристаллы светодиодов были похожи по параметрам, чтоб они при малом токе начинали светиться одновременно. А то некоторые могут начинать светиться раньше, потому что работают от меньшего напряжения, они возьмут на себя большую мощность и быстрее сгорят, что приведет к более быстрому выходу из строя всей светодиодной матрицы.

Светильник, в котором сгорел светодиод, был с драйвером на 400мА. Так как он работает продолжительно, то даже светодиод 30 ватт с большими кристаллами, работая на половине мощности, за 2 года сгорел. Нужно сделать так, чтоб он включался и выключался автоматически. Решил поставить к светильнику датчик движения.

Но чтоб свет не включался внезапно в темном помещении, добавил к светодиоду драйвер на меньший ток. Получается что после включения выключателя светодиод работает на 5 ватт, после сработки датчика добавляется еще 12 ватт.

На датчике поставил максимальное время — около 2 минут. Датчик отсчитывает время после последнего движения в зоне обнаружения. При работе на мощности 5 ватт пластина под светодиодом еле теплая, при работе на 12 ватт 53 градуса.

Получается экономия электроэнергии и это продляет срок службы светодиода.

На датчике есть три регулировки — чувствительность, выдержка времени и день-ночь.

Датчик наклоняется градусов на 210 в одной плоскости и поворачивается почти на 360 на своей оси в другой плоскости. Датчик захватывает широкую область, около 150 градусов.

Светильник установлен над дверью, датчик стоит чуть в бок чтоб захватывать и ванну.

Работает это так:

При этом на видео яркость меняется не сильно, по люксметру яркость меняется в три раза.

Итоги:

— работа светильника с двумя режимами яркости мне понравилась. Меньший нагрев, меньшее потребление электроэнергии и, я надеюсь, больший срок службы светодиода.

— идея использовать вместо одного дорогого светодиода с большими кристаллами светодиод с большим числом меньших кристаллов получила подтверждение. Можно ставить два дешевых по 50 или 100 вместо одного дорогого на 50 ватт и это будет эффективнее по КПД и по деньгам.