Różnice między konsumencką a profesjonalną LED
: 17 września 2017, 13:06 - ndz
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.
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.:
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:
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:
Natomiast rzeczywiste widmo jest tworzone przez luminofory na kapturku założonym na sam blok struktur:
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.
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.
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.:
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:
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:
Natomiast rzeczywiste widmo jest tworzone przez luminofory na kapturku założonym na sam blok struktur:
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.