Różnice między konsumencką a profesjonalną LED

[Tom01]

Z uwagi na pojawiające się pytania o zamiennik oferowanych przez moja firmę profesjonalnych LED HighCRI, pokusiłem się o zebranie garści faktów. Na rynku pojawia się coraz więcej LED z wysokimi współczynnikami oddania barw CRI (Ra). Siłą rzeczy nasuwają się wnioski, które z nich nadają się jako tańszy odpowiednik, diod profesjonalnych. Współczynnik CRI staje się coraz bardziej modny, przez co oferenci masowych LED-ów z coraz większą śmiałością piszą w danych technicznych coraz "ciekawsze" wartości. Obok oczywiście kosmicznie zawyżonej mocy, CRI zaczyna mieć coraz większe znaczenie marketingowe. Widma konsumenckich LED rzeczywiście stopniowo się poprawiają i są wyraźnie lepsze niż jeszcze 5 lat temu, choć do podawanych 90 jeszcze daleko, daleko. Co równie istotne, zarówno idea jak i jakość samych lamp nadal woła o pomstę do nieba. Konstrukcje oparte o kilkadziesiąt LED SMD już się oklepały i po prostu nieładnie wyglądają. Przebojem staje się tzw COB, czyli struktura wyglądająca jak świecąca powierzchnia. Estetyka jest o wiele lepsza, ale w rzeczywistości jest to ostra ściema.

Przykładowa lampka oparta o COB sprzedawana powszechnie np na Allegro. Niektóre z nich mają reklamowana CRI grubo powyżej 90. Wykonań nw lampek jest masa, choć włożyłem masę pracy w testowanie wielu z nich, rynek zmienia się dynamicznie i każdą nową trzeba znów sprawdzać.

china_cob_led.png (280.27 KiB) Przejrzano 14151 razy

Dla porównania, bohaterka niniejszego artykułu, profesjonalna lampa LED HighCRI:

W rzeczywistości wszystkie "zwykłe" LED-y typu COB są oparte o takie same założenia konstrukcyjne i de facto robione w jednej fabryce w Chinach. Oczywiście CRI > 80 to science fiction, ale przeciętny odbiorca i tak tego nie sprawdzi. Blok COB, na których jest zrobione niemal 100% konsumenckich LED-ów, wygląda w ten sposób.:

COB.jpg (73.38 KiB) Przejrzano 15834 razy

Typowe wymiary pojedynczej struktury LED to nieco mniej niż 0,25 x 0,25 mm, co przy 50 naniesionych diodach na przykładowej powierzchni, daje ok 3mm² powierzchni świecącej. Co bardzo ważne, żółty plastik, mający sprawiać wrażenie elementu świecącego, wcale nie świeci! Pełni rolę rozpraszającą plus pochłanianie części energii promieniowania w zakresie niebieskim (filtr).

Dla porównania, struktura "moich" HighCRI LED wygląda tak:

HighCRI_struktura_1.jpg (48.99 KiB) Przejrzano 15829 razy

Rozmiary pojedynczej struktury to około 1 x 0,4 mm co, analogicznie, przy 50 strukturach, daje ok 20mm² powierzchni emitującej światło. Uwaga, typowa "żarówka" LED o podobnej powierzchni "aktywnej", jest zbudowana z średnio 10-20 struktur LED. Tymczasem profesjonalna HighCRI na podobnej powierzchni ma 100 struktur LED. Uwzględniając różnicę w powierzchni samej struktury LED i ich ilość, przy tej samej zadeklarowanej mocy, w HighCRI mamy 30-60x większą powierzchnię świecącą. Proszę sobie samemu odpowiedzieć czy to nadaje się do określania "odpowiednik".

Dalsze różnice, nie mniej ważne: Jak wcześniej pokazałem, w bloku COB nie świeci cała powierzchnia a tylko sama struktura LED plus napylony luminofor. Problem w tym, że luminoforu jest powierzchniowo tyle, ile się zmieści na powierzchni LED-a 0,25 x 0,25 mm. W moich diodach sama struktura LED nie jest niczym pokryta, świeci monochromatycznie:

HighCRI_struktura_2.jpg (37.71 KiB) Przejrzano 15827 razy

Natomiast rzeczywiste widmo jest tworzone przez luminofory na kapturku założonym na sam blok struktur:

HighCRI_struktura_3.jpg (138.74 KiB) Przejrzano 15834 razy

Kapturek ma średnicę około 17mm i całkowitą powierzchnię około 1700 mm². Biorąc pod uwagę większą moc pojedynczej struktury, w przytoczonym przykładzie, konsumencki COB z przykładu (2W), ma rzeczywistą moc około 80mW na strukturę. W przypadku diody mocy jest to ok 100mW na strukturę czyli uwzględniając 6x większy rozmiar, mamy 5x mniejsze obciążenie struktury przy 3-10x większej efektywności świetlnej.

Reasumując: Mamy do porównania pozorowany, ładnie wyglądający COB o powierzchni 50 mm² (20 LED) z czego rzeczywiście świeci tylko 1,25 mm² luminoforu. Z drugiej strony w diodzie mocy mamy 25x więcej powierzchni, czyli 20 mm² struktur mocy, z czego rzeczywiście świeci 1700 mm² luminoforu. Do tego struktury LED w mojej diodzie nie są zalane grubym matowym filtrem, co ma niebagatelne znaczenie dla chłodzenia i trwałości. Luminoforu natomiast jest 1300x więcej i jest w pewnym oddaleniu (technika "Remote Phosphor"), przez co szybkość degradacji jest w ogóle nieporównywalna.

Skorelujcie teraz proszę podane fakty, wymiary, powierzchnie, precyzję wykonania i co najważniejsze koncepcję i przestańcie proszę pleść głupoty o absurdalnej cenie porządnie zrobionych lamp.

[max]

Pozwolę sobie skomentować kilka punktów, jeśli można. Niestety nie jestem elektrykiem, ani elektronikiem, więc moja wiedza jest siłą rzeczy co najmniej nieprecyzyjna.

* Napisał Pan kiedyś, że te Yuji LEDy to "zwykłe" tzw. "białe" LEDy dobrej jakości z dodatkowym kapturkiem luminoforowym, uciąglającym widmo. Mówiąc bardziej precyzyjnie, w środku siedzi W-LED firmy trzeciej (CREE?) czyli dioda niebieska z żółtym luminoforem. Na to wszystko założony jest kapturek, który częściowo pochłania "białe" światło W-LEDa, a częściowo je dopełnia, wypełniając widmo w miejscach w których są "doliny". Skutkiem ubocznym założenia kapturka jest oczywiście przyciemnienie światła emitowanego przez sam W-LED.

Dioda jest biała. Gdzieś miałem jej symbol z katalogu CREE. To żadna nadzwyczajna, ale po prostu dobrej jakości dioda o CRI około 90. Kapturek załatwia resztę. Jest pokryty mieszanką kilku luminoforów, o metamerycznej wypadkowej żółto-zielonej. W rzeczywistości ma bardziej skomplikowane widmo.

Dzisiaj natomiast pisze Pan, że dioda świecąca jest monochromatyczna, czyli jak sądzę niebieska 455nm, a resztę widma w zakresie zielono-żółto-czerwonym wypełnia luminofor kapturka.

No i te "zeznania" mi się nie zgadzają.

* Nie prztoczył Pan żadnych pomiarów, które wykazały by, że widmo światła i współczynnik CRI podawany przez producenta LEDa (Citizen) są nieprawdziwe.

http://ce.citizen.co.jp/lighting_led...116_170407.pdf



* Nie przytoczył Pan żadnych pomiarów wykazujących, że podawane wydajności świetlne są nieprawdziwe.

* Nie bardzo wiem, skąd Pan wziął informację, że powierzchnia luminoforu jest tak mała jak powierzchnia samych diod. Ja do tej pory sądziłem, że ta żółto-czerwona plamka to w całości luminofor. Jego powierzchnia jest wielokrotnie większa niż Pan objaśnił.

* Odprowadzenie ciepła z większej powierzchni jest łatwiejsze niż z małej powierzchni. Sąt logicznym wydaje się wniosek, że chłodzenie COB jest łatwiejsze i skuteczniejsze niż pojedynczej diody mocy.

* No i kwestia ceny i marży. Chyba najtrudniejszy temat.

https://store.yujiintl.com/collections/ ... sphor-bulb

6szt. Yuji kosztuje 95USD. Wychodzi na sztukę 16USD.
16 * 3.6 * 1.23 = 70zł.

Skąd cena 200zł
PS. Poprzednia cena 100zł i 50% marża wydawała się jeszcze do przyjęcia.

[Tom01]

* Napisał Pan kiedyś, że te Yuji LEDy to "zwykłe" tzw. "białe" LEDy dobrej jakości z dodatkowym kapturkiem luminoforowym, uciąglającym widmo.

Takie miałem pierwsze informacje i sample z fabryki. To było około dwa lata temu. Wówczas były inne niż produkowane obecnie. Fotografie i dane jakie Pan widzi, dotyczą lamp obecnie produkowanych i pochodzących wyłącznie lamp ode mnie. Są zamawiane indywidualnie w fabryce, wg mojej specyfikacji.
Pomiar CRI, indeksy Ra:
- najgorsza próbka Ra12=74 w oryginalnej, po modyfikacji 76.
- najlepsza próbka Ra15=95 w oryginalnej, 97 w mojej.

* Nie prztoczył Pan żadnych pomiarów, które wykazały by, że widmo światła i współczynnik CRI podawany przez producenta LEDa (Citizen) są nieprawdziwe.

Po weekendzie wrzucę Panu widma i pomiary Ra lampki COB pokazanej w poprzednim wątku o rzekomym CRI 97. Przy tym pragnę podkreślić kilka aspektów:
1. Zastosowany moduł nie jest firmy Citizen.
2. To nie jest lampa o CCT ~5000K. To chyba najważniejszy aspekt.
3. Sprzedawca reklamuje CRI 97 przy 3000K, przy czym już przy ~4000K opisuje CRI 90.
4. Z wykresu widmowego na oko nie da się wyciągnąć informacji o Ra. Potrzebne są specyficzne pomiary.
5. Z reguły podaje się tylko najlepszy Ra. Istnieje duża różnica jeśli w jednej lampie najgorszy Ra wyniesie np 80 a najlepszy 95 a w innej najgorszy 65 a najlepszy 97.

* Nie przytoczył Pan żadnych pomiarów wykazujących, że podawane wydajności świetlne są nieprawdziwe.

Dane o efektywności świetlnej są dostępne powszechnie w katalogach. Zwykłe LED SMD z reguły nie przekraczają kilkunastu do kilkudziesięciu lm/W. Diody mocy przekraczają 100 i więcej lm/W.

* Nie bardzo wiem, skąd Pan wziął informację, że powierzchnia luminoforu jest tak mała jak powierzchnia samych diod. Ja do tej pory sądziłem, że ta żółto-czerwona plamka to w całości luminofor. Jego powierzchnia jest wielokrotnie większa niż Pan objaśnił.

Wymiary struktur krzemowych wziąłem z katalogu SMD i pomiarów własnych. Żołto-pomarańczowa powłoka to plastik, nie luminofor. On nie świeci. Widać to doskonale na moim zdjęciu.

* Odprowadzenie ciepła z większej powierzchni jest łatwiejsze niż z małej powierzchni. Sąt logicznym wydaje się wniosek, że chłodzenie COB jest łatwiejsze i skuteczniejsze niż pojedynczej diody mocy.

Powierzchnia MCB, czyli płytki na której umieszczone są diody jest bardzo podobna. W przypadku COB same diody są zalane grubym, nieprzezroczystym plastikiem. Pomiary termograficzne wskazują, że temperatura podłoża jest większa właśnie w wypadku COB.

* No i kwestia ceny i marży. Chyba najtrudniejszy temat.

1. Lampy sprowadzane obecnie są robione na moje zamówienie (kompletnie inne ceny i minima logistyczne).
2. Do kosztów trzeba doliczyć:
- Podatki, 23% vat, 19% pit/cit, koszty odprawy celnej.
- Koszty szkód transportowych.
- Koszty wymian gwarancyjnych (gwarancja i rękojmia w UE to 2 lata).
- Koszt transportu z Chin (bardzo drogi w przypadku tego producenta).
- Własny narzut.
- Ryzyko handlowe.
W rzeczywistości jest to nieco bardziej skomplikowane niż się wydaje. Wbrew pozorom podpunkty drugi i trzeci mają spory udział w opłacalności przedsięwzięcia. Istnieje pewna szansa, że w przyszłym roku cena spadnie. Przygotowywana jest duża partia lamp, gdzie jednostkowe koszty znacząco się zmniejszą. Inna sprawa, że to są cały czas jedyne na rynku lampy o parametrach umożliwiających zastosowanie z kolorem o znaczeniu krytycznym.

[Gwiazdor]

Zadam pytanie trochę z innej beczki aczkolwiek pasujące do tematu.

W związku z tym, ze producenci LEDów konsumenckich nie tylko tych o CRI>80 zawyżają parametry na opakowaniach, ile realnie dana żarówka LED powinna mieć lm o danej mocy i o jakiem mocy jest odpowiednikiem tradycyjnej żarówki?

[max]

W związku z tym, ze producenci LEDów konsumenckich ... zawyżają parametry na opakowaniach

A skąd ten wniosek? Jakieś pomiary na poparcie tej tezy?

Ja używam LED Philips i opis producenta z żarówką tradycyjną 60W (Piła) się zgadza.

Należy wybierać po prostu renomowanych producentów i tyle: Philips, Piła itp. a nie najtańsze g.wno.
PS. Niektóre "Piły" są nawet z Polski. A niektóre chińskie.

[Tom01]

W związku z tym, ze producenci LEDów konsumenckich nie tylko tych o CRI>80 zawyżają parametry na opakowaniach, ile realnie dana żarówka LED powinna mieć lm o danej mocy i o jakiem mocy jest odpowiednikiem tradycyjnej żarówki?

Niestety zawyżają. Wszystkie parametry są z sufitu. Najprościej wykryć zaniżoną moc. Poniżej przykładowa LED, kupiona jako 2W. W rzeczywistości ok 1,2W czyli przekłamanie o 70%. Rekordem były kiedyś kupione lampy reklamowane jako 7W a miały niecałe 2W oraz 5W na reklamie, w rzeczywistości mniej niż 1W. Masakra. CRI przekłamane jest podobnie, ale tu już trudniej wykryć, więc i sufitologia większa. Mogę odnaleźć parę pomiarów dla ciekawskich. Horror, co wypisują. Nie ma prostej metody, ile przewidzieć "naddatku" aby dostać parametry takie jak chcemy. Generalnie wszystko jest przewalone od pół do dziesięciu razy.






Lampka poniżej, reklamowana 6,8W, realna moc 1,3W. Takich opisów jest TYSIĄCE.



Generalnie, można przyjąć, że jaka by LED nie była, w zasadzie wśród popularnych, niedrogich LED-ów, nie spotyka się mocniejszych niż 2W. Niezależnie co napiszą w parametrach.

[max]

No, jak Pan takie badziewie wyszukuje, żeby udowodnić swoją tezę, to nic dziwnego. LEDigo, aLEDrogo, LEDwoświeci, itp. Kto to widział?

Jeśli się Pan kiedyś natknie, proszę spróbować z Philipsem za 15zł:
https://www.philips.pl/c-p/871869651014 ... techniczne
Powyżej w miarę szczegółowe dane techniczne.

[Tom01]

Kupiłem w przeciągu ostatnich dwóch lat kilkadziesiąt różnych LED-ów. Na potrzeby pokazu wybrałem kompletnie przypadkowe, nie czarujmy się, najczęściej wybierane. Ale specjalnie dla Pana, znalazłem Philipsa. Firma renomowana, reklama 5W a w rzeczywistości?

LED-oszustwa_4.jpg (102.22 KiB) Przejrzano 15451 razy

Proszę pamiętać, że ten przykład to "żarówka" 230V, czyli dochodzi sprawność przetwornicy, a ta nigdy nie ma 100%. Z reguły sprawność w przypadku przetwornic impulsowych nie przekracza 75-90%. Przy wersjach miniaturowych, sprawność raczej będzie w dołach statystyki. Wartość mocy na mierniku jest w związku z tym, zawyżona o sprawność przetwornicy. Bez rozbieralnia lampki, nie można w prosty sposób stwierdzić jaką rzeczywiście ma moc. Uwzględniając typowe sprawności, powiedzmy pośrodku, ok 83%, mamy realną moc ok 3,4W, czyli znów oszustwo.

[GrzesiekR]

W związku z tym, ze producenci LEDów konsumenckich ... zawyżają parametry na opakowaniach

A skąd ten wniosek? Jakieś pomiary na poparcie tej tezy?

Ja używam LED Philips i opis producenta z żarówką tradycyjną 60W (Piła) się zgadza.

Należy wybierać po prostu renomowanych producentów i tyle: Philips, Piła itp. a nie najtańsze g.wno.
PS. Niektóre "Piły" są nawet z Polski. A niektóre chińskie.

A mógłbyś przedstawić dokumentację swoich pomiarów na podstawie których formułujesz swoje tezy?

[max]

Jasność żarówki tradycyjnej z Piły i żarówki LED Philipsa jest podobna. Jedna wkręcona do jednego Tertiala, druga do drugiego. Jakiej dokumentacji oczekujesz?

Mogę zrobić zdjęcia wieczorem, ale ze względu na odmienne widmo prawdopodobnie zdjęcia wyjdą różne kolorystycznie mimo zbliżonej barwy rzeczywistej. Jak ostatnio fotografowałem GB-r LEDa i CCFL, to na zdjęciu wyszły zupełnie różnie mimo, że w rzeczywistości podobnie. Rózne widma po prostu.

[Tom01]

Subiektywizm ludzkich zmysłów jest nieprawdopodobny. Ja na przykład nie jestem w stanie odróżnić LED-ów różniących się nawet 2x mocą, nie mówiąc o widmach. Także, albo pomiar, albo spekulacja.

[GrzesiekR]

Jasność żarówki tradycyjnej z Piły i żarówki LED Philipsa jest podobna. Jedna wkręcona do jednego Tertiala, druga do drugiego. Jakiej dokumentacji oczekujesz?

Mogę zrobić zdjęcia wieczorem, ale ze względu na odmienne widmo prawdopodobnie zdjęcia wyjdą różne kolorystycznie mimo zbliżonej barwy rzeczywistej. Jak ostatnio fotografowałem GB-r LEDa i CCFL, to na zdjęciu wyszły zupełnie różnie mimo, że w rzeczywistości podobnie. Rózne widma po prostu.

Żądasz wyników pomiarów od Toma, ale sam nie przedstawiasz żadnych swoich. Bazujesz tylko na danych marketingowych produktu, a to duży błąd. Wiem, że nie masz odpowiednich instrumentów pomiarowych, ale wobec tego po co to ciągłe podważanie badań Toma, skoro sam nie możesz przedstawić kontrargumentów na poziomie wyników prawidłowych swoich badań, którym możesz w pełni zaufać (bo pochodza z pierwszej ręki)?
Jasność oświetlonej powierzchni można w miarę dobrze zbadać wykorzystując czujnik światła cyfrowego aparatu fotograficznego, najlepiej nie byle jakiego. Można pogooglować jak to zrobić. Robiąc porównanie w identycznych warunkach coś można ewentualnie wówczas mówić.

[max]

Ależ ja niczego nie żądam. Uważam tylko, że jeśli ktoś miesza wszystkie możliwe produkty z błotem oraz uważa swój produkt za jedyny dobry, powinien to poprzeć jakimiś dowodami. Ja takich rzeczy nie robię.

[Tom01]

uważa swój produkt za jedyny dobry, powinien to poprzeć jakimiś dowodami.

Dowody ma Pan w pierwszym poście. Wszystko sprawdzalne w prosty sposób. Nie ma drugiej takiej lampy jak na razie na rynku. Po prostu NIE MA! Proszę to twierdzenie obalić, znaleźć równoważną lampę o takiej konstrukcji i parametrach a wejdę pod stół i wszystko odszczekam. Wie Pan ile przejrzałem danych katalogowych różnych LED-ów? Prawie 9 tysięcy. Około 50-70 z najciekawszych kupiłem, pomierzyłem, połamałem i rozebrałem, aby zobaczyć z czego są zrobione. Nie znalazłem nic podobnego. Poszukiwania prowadziłem przez 2 lata, kosztów i czasu nie zliczę.

[max]

Znowu nieporozumienie.

Ja nigdzie nie napisałem, że jakakolwiek lampa jest równoważna lub lepsza jakościowo od tego Yuji. Napisałem jedynie, że nie zgadzam się z twierdzeniem, że wszyscy producenci (mam tu na myśli markowych) kłamią, podając dane techniczne na swoim produkcie. A taka jest właśnie Pańska teza.

[Tom01]

Napisałem jedynie, że nie zgadzam się z twierdzeniem, że wszyscy producenci (mam tu na myśli markowych) kłamią, podając dane techniczne na swoim produkcie. A taka jest właśnie Pańska teza.

Ma Pan kilka dowodów czarno na białym. Chce Pan więcej? Proszę mi wysłać DOWOLNĄ lampę LED, zmierzę podstawowe parametry i wysyłam Panu za każdym razem skrzynkę piwa, jeśli parametry będą obronione. Ale jeśli nie, Pan mi wysyła skrzynkę. Stoi?

[GrzesiekR]

Tomowi zależy na jakości produktów, które oferuje. To wyraźnie widać. Mi np. również zależy na prawdziwej jakości. Dlatego doceniam pracę Toma, aby znalazły się na naszym rynku dobre, nieprzereklamowane produkty. Takie badania to wogóle rzadkość. Nie ulega dla mnie wątpliwości, że jeżeli chodzi o produkty to żyjemy w świecie marketingowych kłamstw. Z drugiej strony zyjemy również w świecie konsumenckiej ignoracji i braku wrażliwości na prawdziwą jakość, a jedynie na pozorną jakość. Taka jest średnia. Tom, jako jeden z niewielu próbuje z tym walczyć i pokazywać prawdziwą rzeczywistość mając dużą wiedzę, doświadczenie i zaplecze techniczne. Ja bardzo to doceniam. Komuś niestety trzeba zaufać w tych sprawach bo samemu się wszystkiego nie sprawdzi, to jest po prostu niemożliwe.
Tom zdecydował się podjąć trud sprowadzania tych żarówek i argumentuje ją różnicami w stosunku do pozostałych. Nie widzę w tym nic złego. Mało tego, to świetnie, że w ogóle mamy taki wybór.
Nikt jednak nie musi tego kupować, jeśli budżet nie powala lub nie zależy komuś na korzyści, jaką taki produkt daje.

[Tom01]

Tomowi zależy na jakości produktów, które oferuje. To wyraźnie widać.

Pomiary widma i indeksów Ra są na mojej stronie. Potwierdzone dwoma różnymi spektroradiometrami o próbkowaniu 1nm. Poniżej pomiar mocy, sprzed chwili. Sprawność przetwornicy 95%, specjalnie tłukłem lampy aby sprawdzić sam moduł LED. Rzeczywista moc ok 6,2W, reklamowana 6W.

[max]

Proszę czytać uważnie moje wpisy i ich nie nadinterpretowywać dla własnej wygody. Wydaje mi się, że moje wpisy są dość precyzyjne i zrozumiałe.

Powtórzę. Ja nigdzie nie podważam pomiarów wykonanych przez Toma. Proszę zauważyć, że na początku wątku zostało wylane wiadro pomyj na wszystkich producentów LED, bez poparcia tego żadnymi dowodami. W toku wątku pojawił się jeden pomiar LEDa Philipsa, który moim zdaniem stanowi jakąś pomiarową wartość dodaną.

Oczywistym jest fakt, że producenci podają łączną moc produktu, a więc moc diody, zasilacza, strat rozpraszanych na ciepło itp. A zatem moc samej diody musi być mniejsza. To oczywiste. Sama dioda też nie ma 100% skuteczności świetlnej, a wręcz im ma lepsze widmo, tym niższą skuteczność. Z tym tez nie ma co walczyć.

Nie jest też tak, że nie doceniam wiedzy i pracy Toma. Gdyby tak było, nie tracił bym czasu na dyskusje z nim. Po prostu czasem się z nim nie zgadzam. Mam nadzieję, że mi wolno.

[GrzesiekR]

Ja na początku wątku widzę dowody i konkrety na to "wiadro pomyj".
Jak pokazał Tom, żarówka Philipsa, nawet biorąc moc całkowitą jest przekłamana marketingowo. A przecież żaden materiał marketingowy nie napisze jak jest z tym defacto.
Koniec końców, porównaj sobie osobiście jasność żarówki Philipsa i Yuji o takich samych mocach deklarowanych. To jest na końcu najważniejsze i coś, co można samemu jakoś ocenić. Co do CRI, temperatury barwowej i innych ... to raczej nie.