Изготовление мощного и экономного светильника

Основываясь на прочитанной в интернете информации о том что максимальная светоотдача светодиодов, их КПД именно в начале свечения, когда светодиоды потребляют ток намного меньше чем номинальный, я решил это проверить на практике. В общем максимальная эффективность светодиодов люмен/ватт именно когда на светодиод подается мощность в 7-10 раз ниже заявленной, Например если светодиод 1 ватт, то его максимальна эффективность будет если подавать на него или напряжение 3-3.1 вольт или ограничить ток, вместо 350мА подавать всего 35-50мА.

Или например если у вас светодиодная матрица на 10 ватт с заявленным напряжением 12 вольт и ток 1А, то если на неё подавать ток 0,1-0,2А, то матрица будет давать максимальную светоотдачу в сравнении с потреблением энергии. При этом светодиоды почти не греются и совсем не требуют радиаторов охлаждения. А когда светодиод нагружается номинально, то большая часть энергии тратится на нагрев светодиода, от этого снижается срок службы светодиода, и требуются радиаторы охлаждения.

Я закупался на алиэкспресс вот такими светодиодными матрицами (Светодиодная матрица 10 ватт по 16руб) и начал эксперименты. Сначала напрямую к АКБ подключил одну матрицу и ток потребления при 12,5 вольт составил 0,6А, это 7,5 ватт потребления. И так-же сделал два светодиодных светильника, в один поставил девять таких матриц и поставил понижающие преобразователи ( Понижающий DC-DC 4-40V to 3-32V). Каждый понижающий dc-dc драйвер питал по три матрицы, я настроил напряжение 10.0 вольт, при этом напряжении три матрицы потребляли ток 0.6А, а вся сборка потребляла 1,8А.

Второй светильник я сделал на восьми матрицах и поставил два dc-dc драйвера, настроил напряжение 9.5 вольт чтобы ток потребление общий был 1-2А. Этот светильник я повесил в своей мастерской. Светили лампочки очень круто и потребляли немного, но насколько экономно не понятно. И я заснял небольшой ролик где наглядно показал отличие в яркости при том-же потреблении энергии одной матрицы и восьми матриц.

Светильник питался у меня от одного dc-dc драйвера, я снизил напряжение так чтобы ток потребления 8-ми матриц составил 0.6А на входе dc-dc драйвера. В итоге при напряжении 12,5 вольт ток потребления 0,6А. И подсоединил напрямую одну светодиодную матрицу, которая при напряжении 12,5 вольт потребляет те-же 0,6А. В итоге светильник и отдельная матрица имеют одинаковую мощность по 7,5 ватт.

Но как видно из видео ниже яркость свечения 8-ми матриц при той-же мощности значительно и заметно выше чем у одной, а это значит что можно получать больше света при том-же потреблении, или тратить меньше энергии при той-же светоотдаче.

Единственный минус такого подхода в цене, так-как для максимальной эффективности люмен/ватт нужно ставить в 7-10 раз больше светодиодов чем нужно. Но зато такая лампочка получается вечной, так-как кристаллы стареют в десятки раз медленнее чем при номинальной нагрузке потому-что не перегреваются. А так-же требуется драйвер питания, хотя он обязан быть в любой светодиодной лампочке. Но преимущество очевидно, при той-же мощности яркость и светоотдача повышается на 30-40%, и при этом ничего не нагревается.

У меня своя солнечная электростанция и она единственный источник электроэнергии, и экономичность для меня не маловажный момент, так-как хочется минимального потребления при хорошей яркости, чего я и добился. А светодиоды сейчас совсем не дорогие. Самодельная лампочка обходится мне не дороже заводской такой-же мощности, но светит моя лампочка на 40% ярче чем заводская, и прослужит гораздо дольше.

Ниже видео про изготовление подобного светильника. Это мои первые пробы в изготовлении и для экспериментов, чтобы на будущее уже знать как делать более качественные светильники, которые будут светить в новом доме, а светодиоды ещё больше подешевеют.

А это небольшой обзор самого первого светильника