Сборка линейного светодиодного светильника

Сейчас одним из самых популярных и модных решений освещения являются линейные светодиодные светильники.
 В этой статье мы разберемся, как устроены современные LED системы освещения и соберем один светильник своими руками.

Конструкция


image

Линейный светильник включает в себя: алюминиевый светодиодный профиль с поликарбонатным светорассеивающим стеклом, источник света (светодиодная лента или светодиодная линейка), LED драйвер. Так же к профилям предлагается огромное множество комплектующих (подвесы, заглушки, крепления и многое др.)

Из плюсов такой простой конструкции можно отметить широкие возможности конфигурации и выбора. Практически каждый такой светильник является уникальным. Неоспоримое преимущество линейных систем освещения заключается в том, что мы можем делать светильники любой длины. 


Разновидности


Линейные светильники бывают: встраиваемые, подвесные, накладные. Отличаются они по способу монтажа, который предусмотрен производителем.

Приступим


Выбор корпуса


image

Мы приняли решение собрать подвесной светильник, который найдет свое применение как в гараже, так и в офисе. Среди широкого ассортимента алюминиевых светодиодных профилей мы нашли подходящий. Наш выбор остановился на профиле который называется U-S35. Габариты этого профиля 35*35*2500мм.

Выбор источника света


image

Изучив рынок светодиодных лент, посмотрев обзоры и прочитав отзывы, мы захотели применить в нашем будущем светильнике новинку.

Японский светодиодный модуль HOKASU. Модуль обладает огромным преимуществом перед светодиодной лентой.

Злейший враг светодиодов это тепло. От температуры, которую выделяют мощные LED’ы, светодиоды деградируют, теряют проценты своей первоначальной яркости. Очень важен мгновенный отвод точечного тепла, которое концентрируется у самого основания кристалла. Так как, светодиодная лента — это гибкий проводник с smd- светодиодами, при монтаже их на охлаждающую поверхность у нас получается тепловой зазор. Лента не очень плотно клеится к поверхности, мгновенному отводу тепла мешает клей (двойной скотч 3M). Линейки лишены этого недостатка, т.к плата на заводе припаяна к алюминиевой полосе, которая в свою очередь уже крепится к поверхности.

Итак, характеристики в студию:

  • Напряжение питания, V: 24
  • Световой поток, lm / m: 2700
  • Мощность, Вт / м: 26
  • Размер светодиодов: 2835 (2.8x3.5мм)
  • Цветовая температура, K: 4000

Комплектация


Из материалов мы использовали


image

  • Алюминиевый профиль
  • Заглушки + подвесы + крепления для накладного монтажа
  • Светодиодный модули
  • Источник питания 24v 150w

Для сборки нам понадобится


image

  • Паяльник
  • Мультиметр
  • Щипцы для резки и зачистки проводов
  • Флюс, олово
  • Прямые руки

Сборка


Для начала мы примерим линейки в профиле и обрежем их до нужного нам размера.
Кстати, их можно резать каждые 4 см.

image

image

После того как мы обрезали линейку, желательно проверить её на сопротивление, т.к после первой попытки, когда я резал обычной пилой, линейка замыкала с самого края.

Это связано с тем, что основание изготовлено из алюминия и проводит ток. И при неаккуратном разрезе с торца медные дорожки задевают подложку.

image

Далее мы проклеиваем линейки (у них предусмотрен клейкий слой 3M):

image

Сейчас наш светильник практически готов, нам осталось запаять все линейки между собой. Как заявляет производитель: допустимо последовательное соединение до 3м. (Это мы проверим позже, замерив общую мощность готового линейного светильника.)

image

Припаиваем с одного конца провод и закрываем экран. 
(Для провода нужно сделать отверстие и вывести его за профиль, но мы пока делать этого не будем.)

image

Я подключил светильник к лабораторному источнику питания для того, чтобы посмотреть какой ток потребляют светодиоды.
 Довольно распространенная проблема, что при подключении мощных лент более 2м идет потеря мощности. Это связано с недостаточной проводимостью медных дорожек. У меня получилось, что суммарная мощность светильника 2.7*24 = 64.8Вт (26 Вт/м).

Показатели скакали от температуры, но усреднено 26 Вт/м. 
С учетом того, что заявленная мощность одного модуля 26Вт, я считаю это идеальный показатель.

Применимость


Для наглядности я повесил светильник над рабочим столом и сделал несколько фотографий. В будущем найду ему постоянное место.

image

image

image

Стоимость


Линейный светильник 65Вт, 2.5м.

  • Профиль U-S35: 2400р
  • Модули HOKASU: 2370
  • Комплектующие: ~300р
  • Источник питания: 1150р

Итого: 6220р.


Одного такого светильника хватит на 2 или даже на 3 рабочих места. Его можно разрезать пополам и установить над разными столами, подключив к одному источнику питания.
Share post
AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More
Ads

Comments 57

    0

    Что-то картинка в разделе "Разновидности" не грузится, остальные норм...

      0
      Это что? Корпоративный блог? Или «я пиарюсь»?
        0

        Кстати о температуре, не мерили насколько греется обратная сторона профиля? Просто интересно...

          0
          Мне тоже интересно как вышло с температурным режимом, т.к. приблизительный просчет говорит что радиатора хватает впритык.
            0
            температура профиля порядка 58 градусов.
            А вы учитывали толщину платы 1.6мм?
              0
              Нет, я на глаз взял термосопротивление 3 К на вт и мощность что вы указали. Калькулятор выдал что нужно 60мм «сечения» что-бы температура на кристалле была 100 градусов. У вас «сечение» выходит 100мм, и температура ниже, а вот если к потолку прикрутить будет уже перегрев.
                0
                Не совсем понимаю как считает Ваш «калькулятор».
                Ф = λT·(А/l) (Тs-Та)
                Толщина стенок у профиля 2мм, ширина допустим 60мм (три стенки по 30мм) | А/l = 0.018
                Тепловая мощность на метр у диодов 70% от электрической ~ 18Вт/м
                λT для алюминия – 236 Вт/(м·К)
                У меня дельта T примерно 4 градуса вообще.
                Прошу знающих поправить
                  0
                  На всякий случай вот тот, что я использовал.
                  http://skr.radioman.ru/thermal/radiator.php
          0
          А каким образом можно диммировать яркость такого светильника, если она окажется слишком яркой?
            0
            Поднимать его и опускать, ибо диммер в бюджет не уложился.

            И зачем 150 ваттный БП, если лента 65 ватт?
              0
              Китайские импульсные БП хорошего качества не могут выдавать максимальную заявленную мощность в длительном режиме. Двух кратный запас конечно перебор, но 20-40% не помешает. С другой стороны цены не сильно меняются на самые маломощные блоки.
                0
                Блок такой, потому что будет не один светильник.
                Запас лучше не более 20%. Очень часто слишком большой запас приводит к тому, что при выключении лента моргает. Я так понимаю напряжение с кондеров разряжается в ленту.
                  0
                  Если это рабочее помещение, то какая разница что он моргает?
                  У меня при отключении блока разрыванием фазы ни чего не мигает, и не понятно как оно может мигать. Обычно мигают светодиодные лампы с супер маломощным блоком, там конденсатор заряжается малым током через неонку в выключателе.
                    0
                    Разницы нет.
                    Просто сталкивался с этим дома и делюсь опытом.
                      0
                      Особенности преобразователя. После выключения очень у многих блоков для ленты происходит короткая вспышка вне зависимости от способа отключения. От запаса по мощности, кстати, слабо зависит.
                        0
                        Зачем БП отключать? Пусть постоянно работает, а выключать уже сам светильник, лучше диммером — ничего не моргает.
                          0
                          Например, для повышения безопасности, когда уезжаешь куда-то далеко. Кроме того, некоторые дешевые БП не совсем адекватно себя ведут на малых нагрузках (вплоть до выхода из строя) — свистеть начинают, дроссели греются и все такое. Наблюдал такое вживую при загрузке 200-250Вт блока на 10% мощности (навскидку, при 20-30% загрузке проблема исчезала). Это део такое, в общем… Тем не менее, проблема не обладает общностью, и блоки другой модели (цена и происхождение примерно одинаковые) этим не страдали.
                    0
                    В ТТХ БП, который я покупал — было четко написано, что нагружать не больше 80% от номинальной мощности, у меня ленты в спальне на максимуме жрали 120 ватт, при блоке на 150. А двухкратный запас…
                  0
                  Если блок питания не предусматривает возможность регулировки по напряжению, тогда только с дополнительным диммером.
                    0
                    Все такие светильники диммируются с помощью соответствующих PWM-диммеров.
                    Как правило, такие диммеры имеют формат, аналогичный блоку питания, включаются между ним и светодиодным модулем, управляются через ПДУ разной степени продуманности.
                      0
                      А дерганность из-за ШИМа не будет бросаться в глаза? Или там стоит сглаживающая цепочка?
                        0
                        У меня ничего не дергается. Осциллографа не имею, частоту сказать не могу, карандашный тест проходит на всех уровнях диммирования. Естественно, этих девайсов много и все разные, каждый нужно проверять :)

                        PS бывают также диммеры, которые «конвертируют» вход с «классического» диммера в PWM на выход, если у кого уже есть именять лениво.
                        При этом практически отсутствуют (крйне сложно найти) PWM-диммеры с вращающейся ручкой для установки в подрозетник (на мой взгляд — самый эргономичный вариант, кнопки и пду уже не так удобны).
                          0
                          От частоты зависит. Несколько килогерц вообще не заметно не вооруженным глазом практически ни при каких условиях (ну кроме очень быстрого движения, быть может).
                            0
                            добавлю что при съемке в слоумо мерцание недиммированной лампы накаливания оказалось более заметным чем мерцание светодиодов от большинства диммеров.
                            0
                            Разные диммеры бывают. В спальню я поставил диммер обычного размера, с нормальной схемой — ничего не мерцает. А к зеркалу приспособил сенсорный и миниатюрный — карандашный тест он уже не проходит, но там размеры в треть батарейки Кроны на 9 вольт и для зеркала это не критично.
                        0
                        Выскажу одно пожелание — дать почитать кому-нибудь статью перед публикацией. Ошибки через слово, но достаточно для того чтоб «резать глаз» при прочтении.
                        P.S. Так и не понял, почему модуль это не минимальный кусочек линейки, а сразу вся?
                          0
                          Светодиодные ленты — это ленты.
                          Линейки раньше были только 475мм (для армстронгов), токовые и без возможности резать на сегменты.
                          Видимо чтобы не путаться, линейки со всеми плюсами лент, называют модулями.
                          Под плюсами подразумеваются:
                          • Ограничение по напряжению, что проще для обывателя
                          • Метровая длина
                          • Клейкая основа
                          • Параллельное подключение каждого сегмента, благодаря чему можно резать на любые кратные отрезки
                            0
                            Если есть задача сделать подобную систему во всём доме, качественно, но, по возможности, немного бюджетнее — есть ли смысл смотреть в сторону токовых лент/модулей?
                            Дадут ли они ощутимые преимущества (светоотдача, стоимость), или в итоге — один фиг?
                              0
                              Ощутимых преимуществ думаю, что не будет.
                              Может эффективность чуть выше из-за отсутствия сопротивления на линейки, но я больше 110-120 lm/W не встречал.
                              Если поставите токовую систему, то искать блоки будет сложнее и цена выше чем на более распространенные 12/24.
                              Так же я копался и не нашел адекватных систем управления для токовых линеек.

                              Вообще, аналогичная по цене качеству лента уже немного дороже линейки. Как еще сэкономить пока не придумал)
                                0
                                Благодарю!
                          0
                          Световой поток, lm / m: 2800
                          Мощность, Вт / м: 26
                          Размер светодиодов: 2835 (2.8x3.5мм)
                          Цветовая температура, K: 4000
                          Световой поток, lm: 2700

                          Разберитесь уже с терминами и размерностями.
                          Далее, ближе к теме: если нужен приличный КПД, то нужны модули БЕЗ резисторов совсем (зачем просто так греть воздух?). А драйвер с контролем тока. Для большей отказоустойчивости в таком случае надо делать несколько отдельных цепей, подключаемых к отдельным драйверам (либо отдельным каналам драйвера, если многоканальный). Так делают, например, в LED матрицах (со светодиодной подсветкой). Обычно 4-6-8-10 каналов, светодиоды в общей линейке чередуются — даже если один канал откажет — это будет не так заметно, всё равно более-менее равномерно. Минус тут в том, что мощные драйверы будут не дёшевы, а суммарное напряжение на каждом канале (если светодиодов в канале много) — весьма большое (от 80 до 200В или больше) — это не всегда приемлемо.
                            0
                            Спасибо за внимательность, поправил.
                            По поводу токовых вы сами раскрыли все минусы… без комментариев
                            0
                            Посмотрев на все фото, можно сказать одно, света прибавилось мизер, его вовсе незаметно, для этого рабочего места. Каков смысл его там вешать?
                              +2
                              Это особенность фотоаппарата, он подстраивает яркость фото под уровень освещенности. Можно на ручных настройках снимать чтобы такого не было.
                              0
                              расскажите подробнее про резку, как правильно резать? и чем? разве они не ломаются как плитки шоколада в нужных местах?
                                0
                                Насколько мне известно линейки ломаются как плитки только вдоль.
                                Это связано с тех процессом производства (трафарет квадратный 1*1м).
                                Поперек они не могут ломаться таким же образом, ведь «продольно» это сплошной проводник. Если предусмотреть отштамповку (надлом), то придется надрезать этот проводник, что ухудшит проводимость платы в целом.
                                Была бы плата потоньше, отрезал бы кусачками, но в этом случае я резал торцевой пилой.
                                В статье я написал, почему именно таким образом.
                                  0
                                  Поидее, можно делать скрайбирование только по задней стороне, и все будет нормально ломаться.
                                  Кстати, если край замыкается на подложку, его можно просто стравить. Емнип, персульфат аммония кушает медь, но не трогает алюминь.
                                    0
                                    Думал про это, но мне кажется медь эластичная.
                                    Вы думаете она отломается?
                                      0
                                      Да. Даже в обычной светодиодной ленте она ломается при многократных изгибах, а тут (на аллюминии) просто порвется. Вот правда не знаю, какая при этом вероятность замыкания на основание. Собственно, это главный момент, почему я не люблю работать с MCPCB.
                                0
                                Круто и красиво, но очень дорого. Ленту вполне терпимого качества можно раз в 5 дешевле купить даже без помощи китая. То есть, если цена работ по установке не очень высока, то проще менять в случае деградации, если она вдруг наступит.

                                По поводу перегрева. SMD охлаждаются через пады и фольгу платы — если она толстая, и хорошо спроектирована, и есть большой запас по площади (квадратный дюйм на 1 ватт тепла для односторонних плат, если мне память не изменяет) особых проблем нет.

                                Если все-таки кажется, что этого не достаточно, то проще подключить вдвое больше ленты в половину мощности (понизить питание, скажем, до 10-11 вольт — очень многие блоки имеют подстроечник, позволяющий это сделать). Помимо падения тепловыделения на пониженной мощности еще и растет КПД. Профиль в таком слчае тоже можно взять побюджетнее. Навскидку, даже такое решение на аналогичную мощность спокойно уложится в 2-3 тысячи вместе с питанием.
                                  0
                                  Спасибо, что прочитали статью, но:
                                  • Я проводил замеры так называемых лент подешевле и постараюсь выложить пост на эту тему.
                                  • Никто не претендовал на самый бюджетный светильник)
                                  • Я собрал то, что нравится мне и поделился некоторым опытом с другими читателями.
                                    0
                                    Не поймите неправильно, я скорее дополняю ваш материал, чем критикую. Решение хорошее и красивое, о чем я сразу и написал)) Качество я тоже ценю. Но вот вопрос целесообразности каждый определяет из своих предпочтений, и думаю, многим будут интересны более бюджетные варианты. Я бы добавил больше конкретики, но к сожалению, у меня нет подходящих инструментов для термометрии.
                                      0
                                      Когда дойдут руки до обзора лент постараюсь вам сообщить.
                                      Я просто железно уверен, что чуть бюджетнее всегда чуть хуже) Фанат apple
                                        0
                                        Это действительно часто так, и у меня нет обьективных данных чтобы дискутировать по этому вопросу. Тем не менее, я уверен, что при работе в половину мощности перегрева ленты не будет.

                                        Кстати. Как вы примерно оцениваете срок значимой деградации дешевой ленты? У меня с осени подключен на непрерывную работу приличный участок и есть запас новой идентичной. Думаю, можно будет сравнить через какое-то время.

                                        p.s. Подключенный сейчас работает в совершенно адских условиях — просто намотан на пластиковую трубу виток к витку впритык.
                                          0
                                          Если быть честным: бюджет бюджету рознь. Ваша лента может проработать и 5-10 лет.
                                          Я наблюдал значительную деградацию у лент теплого цвета (вероятно дешевый люминофор)
                                          и у лент в силиконе.
                                          Если лента IP20, Мощность <14Вт, то проработает думаю долго она у Вас.
                                            0
                                            Посмотрим. Лента обыная 5050 заявлено ватт 14 с мелочью. Но в своем классе действительно достаточно хорошая, если оценивать по качеству подложки а металлизации. А вот кстати, люминофор мне не нравится — зеленит.
                                  0
                                  Светодиодный светильник можно сделать вообще напрямую от 230V. Минимальный набор это: ~25 отрезков ленты + 4 диода (или готовый диодный мост). Соединяем отрезки последовательно (- к +) и на концы выход с моста. Естественно предварительно приклеив их на какую-то поверхность (я использовал полоску крашенного металла). Все, самый дешевый светильник готов. Я такой привинтил к потолку в парадной, где переодически воровали лампочки. Работает, не греется. Стоимость крайне низкая. Мерцание на камеру естественно есть, но для технических помещений не критично. Воров пока тоже не заинтересовал.
                                    0
                                    Насколько я знаю если сгорят пару отрезков, тут же сгорит все…
                                    Мой знакомый работает в Медиамаркте и рассказывал:
                                    Спрашивают его девушки можно ли тряпкой протирать полки с подсветкой, он говорит конечно, там же лента мол 12V. Но советский человек из бауманки с красным все-же решил и проверил. Говорит обалдел. Ленту посадили на 220 по вашей технологии. Думаю мы Русские но все же… 1000р и нет приключений.

                                    В таких случаях делайте наклейки: высокое напряжение!
                                      0
                                      Думается мне ваш светильник с температурой под 60 сгорит раньше. Мой еле теплый, градусов 30 максимум.

                                      Отдельные элементы можно спокойно пальцем щупать, плюс-минус несколько полосок разница потенциалов не ощутима.
                                    +1
                                    Бюджет конечно впечатляет.
                                    За такие деньги можно было купить вполне приличное «заводское» решение.
                                      0
                                      Ох, простите, но разве линейка ваша светодиодная не должна ломаться руками между модулями? Не думаю, что она предназначена для пиления еще и таким варварским способом.
                                        0
                                        В этой статье мы разберемся, как устроены современные LED системы освещения и соберем один светильник своими руками.

                                        Простите, но современные устроены не так.

                                        У Вас получилось реально, с учётом всех потерь, не больше 6000Лм с 66Вт мощности.
                                        Я, при использовании такого же корпуса, могу получить 9000Лм с 66Вт мощности, в те же деньги даже на единичном изделии, сохранив равномерную засветку и.т.д.

                                        Ваши же 6000Лм в этом же корпусе можно получить на 1500 руб дешевле, причём ещё и с 45 Вт мощности :)

                                        *когда-нибудь у меня дойдут руки написать статью о проектировании светодиодных светильников, честно-честно*
                                          0
                                          Прошу уточнить, чем по Вашему мнению тепловой зазор от клея 3М на обычной светодиодной ленте хуже теплового зазора от клея 3М на этой линейке? На мой взгляд, ничем не хуже. Напротив, гибкая лента может лучше прилегать к поверхности, если там обнаружатся наплывы или изгибы.
                                            0
                                            На обычной ленте диод передаёт всё тепло только сквозь свою площадь, тут же оно предварительно растекается по всей площади ленты.
                                              0
                                              На обычной ленте диод передаёт всё тепло только сквозь свою площадь
                                              Это не верно. Обычно светодиоды, используемые в лентах, не имеют специальных тепловых контактов и охлаждаются на фольгу платы через smd пады (при чем, часто через один из них).

                                              Если же говорить, о венце технологий, то это платы на медной основе и светодиоды с электрически нейтральными тепловыми падами, которые паяются непосредственно на основу (разумеется, диэлектрик отсутвует в этих местах). Оправданность же mcpcb для средней плотности монтажа обычных 0,06 ватт диодов вызывает сомнения.
                                            0
                                            Использовал аналогичную ленту — получилось ощутимое падение яркости от начала к концу (если положить две линейки «навстречу» — прямо в глаза бросается)
                                            Пришлось прокинуть дублирующий провод внутри и подпаять с другого конца
                                              0
                                              Я тоже делал нечто подобное)
                                              Только внешний вид был хуже, так и осталось лежать в гараже)

                                              Only users with full accounts can post comments. Log in, please.