Светодиодное освещение - альтернатива ксенону!

В связи с появлением готовых светодиодных фар, считаю что данная тема утратила актуальность.
Рекламировать магазины не буду, приведу только некоторые названия моделей типа SPOT (фокусированные) для самостоятельного поиска:
WL-1042 spot
WL-1212 spot
WL-1310 spot
ALO-2-P4Bs
LED 2310с-10 W
DB-2001 9W
DB-2003 21W


А вот с этого все начиналось:
Общая информация.

Ксеноновые лампы, как и галогеновые и обычные, весь свет отдают равномерно в радиусе 360 градусов (если смотреть в продольном разрезе). Отражатель, который используется для создания направленного луча, использует меньше половины от всего светового потока который дает лампа. В противоположность - светодиод с коллиматорной линзой собирает в луч световой поток, практически без потерь. То есть, ксеноновая лампа с потоком в 3000 люмен равняется или даже уступает двум светодиодам типа P7 по 900 люмен. При этом, уже сегодня, стоимость комплекта с двумя такими светодиодами сопоставима со стоимостью нормального ксенона.

Пример свечения фонаря со светодиодом P7:



Преимущества светодиодов перед ксеноном.

1. Высокий КПД (соотношение потребляемой мощности к светоотдаче)
2. Длительный срок службы (до 50.000 часов против 3.000 часов у ксенона)
3. Отсутствие высоковольтных и радиоактивных элементов.
4. Широкий выбор коллиматорных линз для обеспечения необходимой фокусировки луча.
5. Возможность регулировки мощности количеством одновременно включенных светодиодов или силой тока каждого светодиода. Это особенно актуально для тех типов мототехники, где для зарядки аккумулятора используется однополупериодный выпрямитель, который не способен компенсировать мощность потребляемую ксеноном.  
6. Необязательно переделывать электрическую схему мопеда/скутера полностью на постоянное напряжение. Можно подключать вместо основной фары питающейся переменкой. При использовании диодного моста и емкости на 4700 мкФ стабильная работа драйвера с одним светодиодом начинается с 7вольт (примерно с 2000 оборотов).
7. Постоянное снижение цен на светодиоды как и на любую высокотехнологичную продукцию.


Важные моменты при выборе и использовании светодиодов в освещении.

1. Охлаждение
Сверхмощные светодиоды, в зависимости от мощности, выделяют определенное количество тепла поэтому их необходимо устанавливать на радиаторы. Максимальная температура нагрева для большинства светодиодов составляет 80 градусов. Примерный размер ребристого или игольчатого радиатора для светодиода мощностью 3Вт 50х30х20 мм, для 10Вт 70х50х20 мм. Если место в фаре не позволяет разместить светодиод установленный непосредственно на радиатор - светодиод можно установить на пластину из алюминия толщиной не менее чем 2мм, а с краю (по краям) пластины прикрепить радиатор(радиаторы). Все места соединений при этом необходимо смазывать тепловодящей пастой.

2. Питание
Светодиод, с электрической точки зрения, отличается от лампочки и питать его надо СТАБИЛИЗИРОВАННЫМ ТОКОМ а не напряжением. Например, для большинства светодиодов, рабочий ток обеспечивается при напряжении 3,0-3,5В и превышение напряжения всего на пол-вольта приведет к его выходу из строя. Ключевые слова для поиска схемы или готового стабилизатора "стабилизатор тока" и "драйвер светодиода".

3. Выбор мощности светодиода
Мощность светодиода измеряется в Ваттах(Вт) но этот параметр говорит не о количестве света отдаваемом светодиодом, а о его ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ. Светодиоды выполненные по более новым технологиям при одинаковой мощности имеют более высокую светоотдачу, которая обозначается термином "люмен" (лм) - световой поток. Поэтому, при покупке светодиодов, в первую очередь надо обращать внимание на яркость выраженную в количестве люмен.

4. Цветовая температура
По простому цвет свечения. Чистый белый цвет свечения соответствует температуре 6000К (градусов кельвина), чем ниже это число тем более желтоватым (теплым) будет оттенок свечения. Так же, как и при использовании ксенона, оптимальной является 5000K. Более холодный свет хоть и смотрится красиво но не эффективен на мокром асфальте.

5. Оптика
Для фокусирования луча удобнее всего использовать коллиматорные линзы, но у всех типов коллиматорных линз есть боковая засветка.

Поэтому применять их желательно только для дальнего света. Оптимальный угол линзы до 10 градусов.
Как показала практика, CREE XM-L наиболее популярный на сегодня светодиод, имеет привлекательные характеристики по КПД и светоотдаче, но его использование затруднено отсутствием в продаже "родных" для него коллиматорных линз с углом 10 градусов и меньше. Попытка применять для него линзы от других светодиодов показали как ухудшение КПД самих линз так и значительное увеличение угла основного светового потока и боковой засветки. В итоге CREE XM-L c "неродными" линзами показал результаты субъективно хуже чем светодиод P7 (W724co) с оптикой Sekonix. Наилучшие же результаты как для ближнего так и для дальнего, со светодиодами CREE XM-L, дали линзы Ledil OSS-RS FA10299 с полным углом в 6 градусов.
И еще пара моментов по использованию коллиматорных линз:
  При установке линзы на плату светодиода надо чтобы между линзой и платой не было зазора и перекоса. Если места пайки проводов к плате находятся под линзой - в нижней части корпуса линзы острым инструментом делаются небольшие выборки под места пайки и провода.
  Для крепления линзы, по ее периметру, к основному радиатору удобно применять силиконовые авто герметики, которые должны быть только на нейтральной основе (не кислотные, разъедающие испарениями светодиод и места пайки).

Для формирования четкой светотеневой границы при ближнем свете можно применять обычные стеклянные линзы. Для уменьшения фокусного расстояния и соответственно для того чтобы не терять часть светового потока излучаемого светодиодом идеально подходит система из двух линз - обычной и сильно выпуклой. Диаметр линз не меньше 50 мм. Но как показала практика свет от таких фар утомляет зрение из за высокого контраста между освещенной и неосвещенной частью дороги.
Пример светодиода без отражателя с одной линзой (внешние световые кольца из за того, что линза без обода):


6. Светодиоды с большой площадью излучающей поверхности
Такие типы светодиодов хоть и имеют достаточно высокие показатели по яркости и КПД, но не подходят для применения в фарах из за сложности фокусировки.

Пример луча от такого светодиода (слева) и от CREE XM-L (справа) с одинаковыми системами из двух линз.


Сравнение светодиодов по мощности и яркости


На эксперименты со светодиодами меня толкнул ну очень неприятный факт - в Дефианте Pluton отражатель плавится даже от штатных 18-ваттных ламп!
Поэтому, для начала,  эксперимент №1.
В качестве жертвы был выбран недорогой светодиод EDEW-KLC8-B5 с мощностью в 4W и световым потоком всего 190 люмен,  Первый блин оказался немного комом из-за линзы в 25 градусов, но учитывая что хотелось собрать быстро и в магазине в наличии других не было, а также оптимальную скорость для этого скутера в 30 км/ч в качестве "очень ближнего" света получилось весьма неплохо.
Цены: Светодид - 50 гривен. Коллиматорная линза -15 гривен. Плата (специальная теплопроводящая) под светодиод - 5 гривен. Радиатор - ??? (был в наличии). Драйвер светодиода (схема стабилизатор тока) - 60 гривен.
* Ток светодиода, в целях безопасности, был понижен с нормы в 1000 мА до 700 мА (соответственно яркость снижена примерно до 150 люмен).
** На ночной фотографии световое пятно от фары в реальности намного больше, но нет технической возможности сделать корректное фото.

А где можно купить светодиодную лампу H6m на головной свет?

Хотелось бы узнать мнение , по поводу таких светодиодных модулей :
http://www.aliexpress.com/item/Transcendence-15W-Motorbike-LED-Headlamps-Electro-tricycle-LED-Headlamps-CYZ-MT2/1196641242.html
Сгодятся они в качестве доп. освещения , или это только дневные ходовые огни ?

В качестве ДХО по параметрам подходят (хотя нештатные вероятно всё равно в противоречии с ПДД), а вот в качестве головного света в тёмное время - только вне дорог, т.к. встречных будут слепить безбожно - свето-теневая граница у них отсутствует.

А существуют ли вообще светодиодные модули , соответствующие стандартам освещения на дороге ?

Только стоковые заводские.
то что идет для моддинга в качестве основного света использовать нельзя.

В качестве основного и не планировалось. Основной свет - стоковая родная фара.
Вот в качестве доп. освещения - ищу альтернативу двум ПТФ по 55Вт.

не парься, поставь в корпуса птфов 10 ваттные 900 люменовые кристалы. это по любому дешевле. у нас они по 25 гривен за штуку, что теплые, что холодные(по температуре света) ну и по 45 гривен драйвера. то есть - комплект 25+45 гривен. светит так же.

В фокус отражателя попадают ? Как свет в в сравнении с галогеновой лапой ?


Под теплыми стоит понимать 4300К ?

Извини, пост на сегодня последний, тут некоторым модераторские колготки мочу в моск выдавили - рубит недоросль звезды.
Да , теплый - это 4500.
холодный 6000
там фокус не нужен - ставишь впритык к воронке отражателя и пятно такое же как на галогенке.
Я себе вместо второго ксенона поставил в весемовский дальний - светит отлично.

Светодиоды которые стоили 7$ можно взять и по 1$ например здесь http://www.aliexpress.com/item/10PCS-LOT-10W-900-1000LM-LED-Bulb-IC-SMD-Lamp-Light-Daylight-white-High-Power-LED/892676886.html , если брать 10 шт
Power: 10W
Luminance: 900-1000LM
Current: 800-900mA
Voltage: DC 9-12V(if use DC 12,Recommended Series a about 1.50 ohm resistor to use)
Integrated approach: Series 3 and 3
Color: Daylight white (6000 - 6500K color temperature)
Size (L x W): Approx. 1.15 x 0.8 inch / 2.9 x 2 cm
Light-emitting part of the size: 11mm * 11mm

Драйвер не сложного собрать самому на микросхеме LM2576 они есть на разные напряжения, а есть и регулируемые это с аббревиатурой ADJ, микруха стоит около 1,5$
А можно вообще через резистор 2,5 КОм 3-5 Watt пустить.

У меня есть два Весемовских блока : один ПТФ , второй дальнего света.
Можно конечно их на светодиоды перевести ; но вообще то я планировал доп. фары на дуги прицепить , чтобы светили вместе . А мои блоки - разноименной направленности

Если всё в фокус попадает , то почему производители готовые светодиодные ПТФ не выпускают ? Купил , поставил и забыл.

А как на счет того что бы этот светодиод всунуть в линзованую оптику, кто пробовал какие мнения?

Еще раз говорю - эти диоды не фокусируются!
Они только для ДХО.

В первом сообщении есть пример работы с двумя линзами. Без боковой засветки режет глаза. А в чью то штатную оптику предназначеную для ламп (не важно обычных или ксенона) вряд ли - там оптика рассчитана на круговой источник света в 360 градусов.

Жаль однако, а нормальных колиматоров еще не появилось?

Добавлял ведь в первое сообщение: Наилучшие же результаты как для ближнего так и для дальнего, со светодиодами CREE XM-L, дали линзы Ledil OSS-RS FA10299 с полным углом в 6 градусов.
Реально с CREE XM-L угол немного больше так как они предназначены не для него.

Спасисбо

всёравно буду пробовать их в фару воткнуть, в любом случае будет светить лучше штатного (любой светодиодный фонарик лучше штатного света), рассчитываю добиться от них только ближнего света т.к. для дальнего есть нормальный коллиматорный модуль, главное сделать чтоб не слепило. Только вот не знаю как правильно разместить светодиоды в отражателе фары.
Модуль поставлю дополнительной фарой.

Думаю что никак и вот почему (слева с лампой, справа светодиод):

а если по такому принципу?



как делали в теме http://www.moto.com.ua/forum.php?id=231223&page=40#pryam   "Светодиоды и их способы применения в мототехнике"
правда там тоже XML использовали, просто пытаюсь понять, в чем разница в типе диода если светодиод направлять в сторону отражателя?

Сегодня эксперементировал (грубо), если направлять строго на отражатель, то луч почти не формируется, а если в сторону (право/лево) то уже можно с этим продолжать эксперименты т.к. какой то направленный луч получается.