Хотелось бы развеять некоторые иллюзии.
Теоретическая максимальная светоотдача белого света - 220 люмен на ватт, а сейчас уже серийно производимые фирмой Cree светодиоды имеют 180 люмен на ватт (без учета КПД питания), мало того по этому показателю светодиоды превосходят все световые устройства, кроме натриевых ламп. Именно миниатюрность является основным сдерживающим фактором. Сейчас уже возможно создать хоть 100 ватный излучатель на одном кристалле, однако кроме китайцев, никто этого не делает, из-за невозможности отвести столько тепла, в результате матрица выгорает за пару месяцев.
Выпускается большое число драйверов светодиодов как в виде плат, в основном круглых 19 мм для фонариков, так и в виде блоков, например Aimtec Series AMLD-IZ, 2008B PowerPuck, или RCD24. Преобразователи имеют компактные размеры, массу 5-20 г, отличаются высоким КПД (70-95%), широким диапазоном входных напряжений (5-30В), мощностью до 70Вт и двумя типами регулировки силы света: ШИМ - и аналоговым управлением выходным напряжением (резистором).
драйверы светодиодов в виде плат
http://www.kaidomain.com/ или
http://www.dealextreme.com/. Самый дорогой 7 долларов, доставка бесплатная, качество так себе. Разбор некоторых моделей
http://speleo.ru/phpBB3/viewforum.php?f ... b0e284a82d . Более качественные с мощностью до 70 ватт
http://www.taskled.com/, цена до 50 долларов, доставка от 15 долларов. Драйверы светодиодов в виде блоков, есть например, на Платане (на 1А около 20 долларов). Если не хочется связываться с PayPal, то братья-украинцы
http://beriled.biz/ помогут, на русском описания и фото.
Светильник имеет довольно маленькие размеры, определяемые главным образом типом аккумулятора и оптической системой. Можно применить аккумуляторы от ноутбуков, видеокамер или моделей. Сегодня популярны никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH) и литий-ионные (Li-Ion) аккумуляторы. На смену традиционным приходят LiPo (литий полимерные) аккумуляторы. Наибольшая плотность энергии у литий-полимерных батарей (150-200 Вт*час/кг), несколько уступают им литий-ионные батареи (100-150 Вт*час/кг), а никель-металлогидридные батареи едва дотягивают до плотности энергии 60-80 Вт*час/кг, у никель-кадмиевых - от 40 до 60 Вт*час/кг, а у свинцово-кислотных около 30 Вт*час/кг.
Варианты такие:
1. Аккумулятор от видеокамеры SONY NP-F970; Емкость: 47 Вт*ч, 7,2 В, 6600 мА/ч; Вес: 300 гр.; Размеры: 38 х 60 х 71 мм
2. аккумуляторная батарея NSN022 Li-Polymer Емкость: 47 Вт*ч; 11.10 В, 4200 мА/ч; размер 153.30x102.65x19.10 mm; вес 289.00 гр.
3. аккумуляторная батарея Li-ion Емкость: 73 Вт*ч; 11.10 В; 6600.00 мА/ч; 226.90x66.90x22.75 mm 463.50 гр.
4. Для источника питания большой емкости можно собрать батарею из пластин. Например, таких - напряжение 3,6 В. Емкость номинальная 8.00 Ач (30,0 Вт/ч). Максимальный ток нагрузки 1.0 С (8.0 А). Габариты 161 Х 58 Х 9 мм. Вес 154 г. Пластины соединяют параллельно и последовательно в необходимом количестве и защищают платой защиты (необязательно, если драйвер имеет защиту). Готовые
http://www.planetahobby.ru/ или
http://www.pilotage-rc.ru/ В общем, вес даже 30 ватного светильника укладывается в 1 кг, размеры малы и определяются в основном оптической системой.
Светодиодные осветительные приборы начинают использовать и там, где предъявляются высокие требования к качеству света (кино, телевидение). Уже появились профессиональные светодиодные приборы с возможностью цветокоррекции светового потока от 1000 до 10000 К, интенсивности от 0 до 100%, которые в состоянии производить миллион цветовых оттенков и широкий спектр оттенков белого с высоким коэффициентом CRI=95, сроком службы 50 тысяч часов с эффективностью порядка 50 лм на 1 Вт мощности. Из списка оборудования для кино и телевидения, опубликованного в журнале «Техника и технологии кино» №4 за 2010, я выбрал оборудование на светодиодах. Вот некоторые из них:
Осветительный 850 ваттный прибор Nila SL заменяет шестикиловаттный осветитель с лампами накаливания. Обеспечивает 24768 люкс на расстоянии 3 м. Ресурс 20 000 часов при 100% светимости, 50 000 часов при 90% светимости. 2 режима - 5800˚ K или 3400˚ K. Регулировка яркости 0 -100%.
Color Wash фирмы Prismprojection имеет фиксированный фокус, а также мягко очерченный край светового луча. Этот прибор служит для создания полностью однородного и ровного луча, который создается благодаря революционному световому источнику на основе LED- технологии. В отличие от других приборов на LED-источниках, тень от предметов на пути луча не имеет многократного цветного деления. Используя уникальное сочетание светодиодов, Color Wash дает очень высокий коэффициент цветопередачи. CRI выше 95 позволяет освещать исполнителя с качеством, доступным ранее только традиционным световым приборам. Встроенная оптическая система с обратной связью и инновационные технологии, используемые в Color Wash, придают калиброванной единице излучения специфический цвет. Мощность источника 180 Вт и световой поток в 3820 лм позволяют получать от Color Wash эффективные 46 лм/Вт. Палитра RGB управляется посредством сигнала DMX с точностью 8 или 16 бит. Механизм цветосинтеза использует координаты XY,RGB и интенсивность насыщенности оттенка. Дополнительный канал может быть использован для повышения белизны луча с плавно изменяемой цветовой температурой от 1800K до10000К. Опционально поставляются линзы с углами 27 °, 37 °, 50 °, 70 °, 90 ° и специальная линза: 30° 70° прямоугольный луч. Разработчики заложили в приборы этой серии возможность изменения цветовой температуры белого цвета в пределах 1800...10000 К. Показатель CRI превышает значение 95. Срок службы составляет 50 тысяч часов. На 1 Вт мощности прибор серии CW выдает порядка 46 лм.
В линейке IANILED представлены инновационные осветительные светодиодные устройства для ТВ - и кинопроизводства, где внедрена эффективная регулируемая система с высоким индексом цветопередачи (ИЦ) и однородным хроматическим излучением, специально созданная для записи изображений. Благодаря тщательно подобранной комбинации высокомощных светодиодов и новейшей электронике (патент заявлен компанией Ianiro), светодиодные светильники IANILED особенно подходят для работы с различными оттенками человеческой кожи и различными температурами окружающей среды.
В 2010 появилась новая модель ALADDIN LED, который использует линейку последнего поколения светодиодов “Osram Oslon SSL”. Светодиоды OSLON SSL представляют собой необыкновенно маленькие источники света, разработанные для достижения максимальной эффективности в работе. Используемые в новых схемах Ianiro, эти светодиоды гарантируют отличное направленное освещение от чрезвычайно компактного источника, что идеально для накамерных светильников. Сборка Ianiro смешанная: это 6 белых светодиодов Oslon, чьи координаты цветности подобраны для наилучшей светоотдачи, а также 1 янтарный светодиод Oslon (также полностью протестированный) – дополняющий исходный спектр белых светодиодов. Вся система подогнана для идеального соответствия требованиям видеосъемки. Такая конфигурация обеспечивает идеальное сочетание с естественным цветом кожи и приятное освещение. Выбор более сложной, по сравнению с обычными светильниками, сборки проистекает из главного приоритета компании Ianiro – создания наилучших продуктов для операторов даже для простых съемок в жанре видеожурналистики. Ведь как бы там не было, именно операторов всегда оценивают по качеству картинки.
Полный перечень
http://ata3d.bloger.name/?p=163 Почему нет ничего для фото - пока дорого, для видео не нужна такая яркость. Ianiled Large 18 LEDs Module на 18 Вт стоит за бугром 900$, а Ianiled 54 Lighting fixture 54W/12V на 54 Вт уже 2700 $, а еще к ним отдельно управляющее устройство, рассеиватели и т.д. Импульсные лампы пока не имеют аналогов в твердотельной индустрии.
Источники питания СД можно подразделить условно на 3 типа
1 - резистор ограничивает ток, но не стабилизирует. Кпд -20-80%.
2 - линейные стабилизаторы тока – аналоговые стабилизаторы. Кпд -50-80%.
3 - импульсные DC/DC-преобразователи, которые представляют собой интегральные схемы импульсных преобразователей постоянного напряжения индуктивного типа. По топологии преобразования, они подразделяются на повышающие и понижающие, повышающе-понижающие, SEPIC-преобразователи.
Линейные стабилизаторы тока.Представляют собой аналоговые стабилизаторы, всегда понижающие за счет падения напряжения на регулирующем элементе. Я считал, что Кпд -50-80%, однако здесь сказано следующее:
«существует мнение, что импульсные схемы эффективнее линейных. Это не так. Эффективность импульсной схемы не имеет обычно резкой зависимости от напряжения её питания в рабочем диапазоне, тогда как эффективность линейной схемы пропорциональна напряжению её питания и чем меньше отличается напряжение на СИД от входного напряжения линейной схемы, тем выше эффективность последней. Например, если питать СИД W10490 током 1А то напряжение на нём в известных условиях составит 3.35В; если же этот СИД подключен ч/высококачественный линейный стабилизатор тока к напряжению питания 3.45В (3 щелочных аккумулятора в середине разряда), то эффективность составит ~0.97, что недоступно никаким коммерческим импульсным схемам. Однако при питании от 4-х первичных новых элементов АА эффективность составит в начале разряда ~0.64, а в конце ~1 (единица в пределе) - мы наблюдаем яркую зависимость эффективности от напряжения питания.»Кроме того линейные стабилизаторы хорошо сглаживают высокочастотные помехи за счет большой инерционности, но хуже низкочастотные. КПД линейного стабилизатора максимально при минимальном входном напряжении (до 97%) и падает при повышении напряжения.
Импульсные Стабилизаторы ТокаПредставляют собой импульсные DC/DC-преобразователи постоянного напряжения индуктивного типа. По топологии преобразования, они подразделяются на повышающие и понижающие, повышающе-понижающие, SEPIC-преобразователи. Представляют собой преобразователи входного напряжения в управляемый высокочастотный сигнал, который затем выпрямляется. Характеризуются высоким уровнем помех, особенно высокочастотных. В виду особенностей схемотехники (выходная нагрузка является частью схемы) применение фильтрующих элементов невозможно или затруднено, что приводит к питанию светодиода пульсирующим током с большим уровнем помех. Глаз интегрирует свет за счет инерционности, а фотоаппарат нет. Кроме того питание пульсирующим током на мой взгляд не лучшим образом отражается на параметрах светодиода.
Это направление развивается очень интенсивно и поэтому импульсные стабилизаторы тока имеют ряд функции, недоступных другим.
Наиболее типичными вспомогательными функциями являются:
▪ вход разрешения работы, с помощью которого можно отключить преобразователь, когда система переходит в дежурный режим работы, или реализовать формирование напряжений в определенной последовательности. Такой вход предусмотрен более чем у половины DC/DC-преобразователей.
▪ выход сигнализации корректности уровня выходного напряжения POWER GOOD. Данный выход активизируется, когда преобразователь выходит на режим стабилизации и выходное напряжение отклоняется не более допустимой величины.
▪ вывод синхронизации. Данный вывод полезен в тех случаях, когда требуется либо установить требуемую частоту преобразования, либо синхронизировать работу нескольких каналов преобразования. К примеру, противофазная работа двух каналов характеризуется меньшими пульсациями тока.
▪ сигнализация разряда аккумуляторной батареи. Данная функция часто необходима в применениях с батарейным питанием для сигнализации о снижении напряжения аккумулятора ниже допустимого уровня.
▪ Защита от перегрузки по току или напряжению
▪ Температурная стабилизация
Достоинствами импульсных стабилизаторов тока являются компактные размеры, высокий КПД (до 96%), широкий диапазон входных напряжений (например, 5...36 В). КПД импульсных стабилизаторов тока зависит от режима работы, входного напряжения, тока и может изменяться на 10-20%. Выпускаются преобразователи с частотой преобразования от 50 кГц до 4 МГц. Повышение частоты преобразования позволяет уменьшить размеры индуктивностей, но увеличивает потери, особенно при малых токах нагрузки.
Все аккумуляторы являются химическими источниками питания и принадлежат к немногочисленному типу, не имеющему пульсаций напряжения. При использовании импульсных стабилизаторов этот практически идеальный ток превращается, в лучшем случае в пульсирующий с огромными помехами. Линейный же стабилизатор не искажает форму, а лишь ограничивает ток. Применение ШИМ для изменения яркость приводит к выдаче импульсов тока. Увеличение или уменьшение числа или ширины импульсов, приводит к изменению среднего тока, что визуально ощущается как изменение яркости за счет инерционности глаза. Светодиоды достаточно быстродействующие, по крайней мере, до наносекунд, однако переходные процессы ухудшают качество питания. Кроме того ШИМ изменяет спектр сигнала при малых яркостях.
Поэтому разумным, на мой взгляд, является применение линейного стабилизатора. Недостатком предлагаемых решений является напряжение питания 3-6В. Это неудобно для литиевых батарей, у которых шаг 3,6В. Особенностью аккумуляторов является изменение выходного напряжение вследствие разряда почти в 2 раза, у литиевых батарей от 7,4 до 3,7В. Поэтому оптимальным будет комбинированное питание импульсный стабилизатор напряжения с широким диапазоном входных напряжений, и выходным напряжением чуть выше максимального на светодиоде (3,5-4В), на выходе которого после фильтра линейный стабилизатор, КПД которого максимально в этом режиме.
В этом году фирмой Maxim выпустила MAX16806 линейный драйвер светодиодов высокой яркости с напряжением 5-40В током 350 ма. Традиционные решения для уменьшения рассеиваемой мощности предполагают применение преобразователей, работающих в импульсном режиме. Уникальные конструкторские решения, использованные в MAX16806, позволяют управлять общим уровнем рассеиваемой мощности в системе освещения, что исключает необходимость применения импульсного преобразователя. Микросхема MAX16806 содержит EEPROM-память, в которой содержится информация о пороговых значениях для срабатывания температурной защиты и защиты по превышению тока, протекающего через цепочку светодиодов. О КПД нет ни слова, хотя обычно приводят зависимость от входного напряжения.
Вход
Регистрация
FAQ
.
