HELIOS-LED.by

Особенности выбора светодиодных модулей.

 

Выбор светодиодных модулей

Знание ключевых характеристик светодиодных модулей, применяемых в производстве рекламы, поможет сделать верный выбор даже при наличии большого количества предложений.

Применение светодиодных модулей в световой рекламе.

Основное назначение светодиодных модулей в производстве рекламы — это придать равномерное свечение необходимого цвета и яркости световой рекламной конструкции.
Рекламные конструкции можно разделить на 2 основные группы: буквы и короба.
Выбор светодиодного модуля зависит от группы и глубины конструкции, от используемых материалов.
Поставщики, которые давно работают на рынке световой рекламы, хорошо знают, как работают конкретные модули в различных конструкциях с разными материалами и предоставляют своим клиентам установочные таблицы, или предлагают использовать специализированную программу- помощник. Некоторые производители имеют онлайн сервис для расчета.

Основные типы и характеристики светодиодных модулей.

Светодиодные модули для световых рекламных конструкций подразделяются:
по типу:

  • модули с установкой на заднюю внутреннюю поверхность буквы или короба;
  • модули с установкой на торец короба, торцевые модули;
  • модули с установкой во фрезерованные отверстия на лицевой панели конструкции, это LED пиксели или модули прямого свечения.

по техническим характеристикам:

  • питающему напряжению (в основном это 12 В, 24 В, 36 В, а также 220 В);
  • типу светодиода (COB Chip-On-Board, SMD Surface Mounted Device,современный вариант CSP Chip Scale Package и др.)
  • наличию вторичной оптики ((линзы);
  • потребляемой мощности (в нашей классификации мы выделяем модули: малой мощности, обычно с потреблением до 0,5 Вт; средней мощности, с потреблением выше 0,5Вт до 1,2 Вт; мощные, с потреблением выше 1,2 Вт до 2 Вт; ультра –мощные, с потреблением выше 2 Вт);
  • наличию или отсутствию встроенной стабилизации тока;
  • классу пыле- и влаго-защиты (IP Ingress Protection Rate, для уличных конструкций IP должен быть не ниже 65, а желательно IP 67/68).

Важные, но не классифицируемые характеристики модулей:

  • диаграмма интенсивности светового потока (сравнительная характеристика позволяет определить насколько широкое световое пятно модуль может произвести);
  • световая эффективность (отношение светового потока к потребляемым Вт, желательно значение не ниже 90, а лидеры индустрии предлагают свыше 200 люмен / Вт);
  • срок службы светодиодов и срок службы модуля при L70;
  • длина соединительного провода (сравнительная характеристика поможет понять, насколько широко провод позволит устанавливать модули;
  • размер модуля (в тонких буквах используются миниатюрные модули).

Компоненты модуля.

Светодиод.
Это самый важный компонент модуля. От светодиода на 90% зависит срок службы модуля, его световые характеристики.
Светодиод состоит из чипа (кристалла), платы и корпуса.
Технология COB позволяет разваривать кристалл на плату, SMD и CSP светодиоды имеют корпус.  Основное преимущество COB в сроке службы, т.к. отвод тепла лучше оптимизирован, а минусом COB является высокая цена. CSP светодиоды имеют очень высокую световую проходимость и эффективность более 200 люмен / Вт. Эта технология постепенно набирает обороты.
В настоящее время чаще используется SMD технология. Для SMD модулей важными характеристиками являются:

  • размер кристалла и его градация (большой кристалл высокой градации – это гарантия яркого свечения и долгого срока службы),
  • кол-во кристаллов в одном корпусе светодиода (1 или 3, реже 2),
  • максимально допустимый рабочий ток светодиода,
  • материал платы,
  • материал корпуса и его частей,
  • наличие встроенного теплоотвода,
  • материал нити-проволоки,
  • состав и качество люминофора (для светодиодов белого свечения используется синий чип-кристалл и покрытие люминофором. От состава люминофора зависит цветовая температура (ССT) и индекс цветопередачи (CRI). Люминофор от мировых производителей устойчив к деградации и обладает высоким индексом цветопередачи.

Иногда производитель светодиодов сам не «выращивает» эпитаксиальные слои, а только производит «корпусировку» чипов. Например, тайваньский Epistar производит чипы, но не светодиоды. А другой тайваньский производитель Edison производит светодиоды на чипах Epistar. Некоторые крупные мировые компании продали свое оборудование по производству чипов. Это связано с высокой конкуренцией в производстве чипов и сравнимым общим уровнем качества.
Nichia, Samsung, Seoul Semiconductor, LG, CREE производят как чипы, так и светодиоды. 100% брендовый светодиод – это максимальная гарантия качества и соответствие заявленным характеристикам. Ведь, кроме кристалла, важны и другие компоненты. Часто китайские производители используют при производстве светодиодов не золото 99,99 % и медь, а сплав с алюминием, который в совокупности с некачественным люминофором и высоким током способствует быстрой деградации светодиода.

Вторичная оптика.
Для решения проблемы равномерности свечения конструкции (особенно тонких коробов) в модулях используется вторичная оптика (линза). Обычно она изготавливается из поликарбоната и позволяет источнику света (светодиоду) получить расчетный угол свечения и диаграмму интенсивности светового потока. Самые распространенные виды диаграмм: Lambertian (характерна для модулей с углом излучения 120-130°) и разновидности Batwing (характерна для модулей с углом излучения 150-170°). Чем ближе диаграмма к Batwing, тем эффективнее модуль работает в тонких конструкциях. Однако, если конструкция имеет глубину 250 мм, то лучше использовать модули без вторичной оптики или с оптикой с углом 80 градусов.

Плата.
Важными характеристиками платы являются материал, его толщина и размер. Применяется металл, как наиболее эффективный материал для отвода тепла, FR4, CEM1. Металл чаще используют китайские производители, т.к. его стоимость в Китае ниже, чем в Японии или Корее. FR4 близок по своим свойствам к металлу. Также в случае с FR4 возможен монтаж электронных компонентов с обеих сторон платы, что имеет значение при производстве компактных модулей. 

Встроенная электронная стабилизация тока.
Встроенный источник позволяет защитить светодиоды в случае, если питающее напряжение нестабильно. Также стабилизация позволяет подключать большее количество модулей в цепь без потери яркости в конце цепи. Однако, на срок службы стабилизация по току не влияет.

Корпус.
Корпус может быть цельнолитым или сборным. Цельнолитые корпуса производятся из мягкого и негорючего ПВХ пластика. Сборные корпуса производят из АБС-пластика, который жесткий, но лучше отводит тепло и устойчив к механическому воздействию. Модули из АБС-пластика обычно состоят из 2 частей: нижняя из АБС-пластика и верхняя из поликарбоната (с оптической и/или защитной функцией). Части такого модуля либо сварены ультразвуком (надежный вариант), либо склеены (ненадежный вариант). 
Модули из ПВХ пластика имеют защиту от проникновения пыли и влаги IP65-IP67, модули из АБС-пластика, части которого сварены ультразвуком, соответствуют классу IP68.

Соединительный провод.
Чем мощнее модуль, тем больше сечение соединительного провода должно быть.
Длина провода зависит от величины светового потока светодиода, угла излучения  и целевой глубины установки. Если модуль предназначен для большой глубины и обладает большим световым потоком, то длинный провод существенно сэкономит деньги и время. Удобен длинный провод при прохождении изгибов внутри конструкций.

Срок службы и гарантия.

Срок службы модуля зависит не только от светодиода, но и от его конструкции в целом.
Часто добросовестные производители указывают, что модуль прошел тест LM80, на основе которого рассчитывается срок службы.
LM80 – это стандарт Ассоциации северо-американских инженеров светотехников. Каждую 1000 часов проводят замеры светового потока образцов светодиода, которые непрерывно работают при температуре 55°С, 85°С, а третья температура на выбор производителя. Обычно тест длится не менее 6000 часов. Стандартом считается деградация светового потока менее 2% по окончании теста. Указывается расчетный срок службы 36000 часов при тесте длительностью 6000 часов, 42000 часов при его длительности 7000 часов и 60 000 часов при длительности теста 10000 часов

На срок службы модуля в целом существенное влияние оказывают компоненты, из которых собран модуль и среда, в которой модуль эксплуатируется (температура, ее перепады, влажность, образование конденсата). Поэтому, расчетный срок службы, который базируется на тесте LM80 – это хороший показатель качества источника, но следует принимать во внимание и надежность конструкции в целом, уровень компетентности поставщика.
Гарантия обычно также отражает уровень надежности модуля. Но не стоит забывать, что в погоне за клиентом поставщики часто указывают завышенные характеристики и предлагают ничем не подтвержденную гарантию.

Страна производства.

Светодиоды нашли применение в световой рекламе относительно недавно. В 1995 году Nichia представила миру белый светодиод (синий чип + люминофор). В 2003 году только 3 компании принимали участие в тендерах по всему миру, это General Electrics, SloanLED (все США) и Daehantrans (Корея). В 2007 году им составил конкуренцию Tridonic (Австрия). Остальная масса корейских и китайских производителей активно вошли в рынок в 2009-2011 годах.
Китайские производители быстро переняли опыт и скопировали технологии именитых мастеров и сегодня производят конкурентную продукцию. Частично на это повлияло то, что практически все представители США и Европы производят свои модули на своих фабриках в Китае. В некоторых областях, например, в производстве вторичной оптики, китайские производители уже опередили корейских производителей. На стороне корейцев брендовые светодиоды и отсутствие ручного труда (полностью автоматизированное производство).

Сервис и послепродажное обслуживание.

Необходимым требованием к компании поставщику является сервис по световому расчету конструкции (обычно услуга бесплатная). Также немаловажно сопровождение проекта уже после продажи. Если возникает вопрос у производителя рекламы непосредственно в процессе изготовления конструкции, то поставщик должен быстро предоставить решение.

Обращайте внимание на известность бренда и как долго он присутствует на рынке, его репутацию. Узко специализированные компании, работающие с модулями с 2008-2010 годов уже старожилы индустрии и обладают хорошим накопленным опытом. Длительный производственный опыт позволяет избегать ошибок и выдавать качественный продукт с хорошей функциональностью, который продается по честной цене.