Не все производители указывают его в описаниях, и мало кто приводит полную информацию о диоде. С другой стороны, на современном рынке наблюдается сильная конкуренция, и тенденция к повышению информативности характеристик все-таки есть – производители стремятся завоевать доверие покупателя. Иногда, покупая определенную модель фонаря, можно даже выбрать диод из нескольких предлагаемых вариантов.
Почему же полезно разбираться в этих обозначениях? Хорошо, если Вы покупаете фонарик в магазине и у Вас есть возможность испробовать его в работе. Но даже в этом случае Вы не сможете получить полное представление о его возможностях: включив фонарь в помещении, Вы не спрогнозируете, как он поведет себя в других условиях – в ночном лесу, в тумане или во время снегопада. А если же Вы собираетесь приобрести фонарик через интернет, то Вам остается лишь полагаться на рекламные характеристики и пользовательские отзывы, которые тоже не всегда могут похвастать объективностью.
Итак, что же можно сделать, обладая информацией о типе примененного светодиода?
- Получить начальные представления о форме светового пятна. Да, эта характеристика зависит в первую очередь от оптической системы фонаря, но при одинаковом рефлекторе светодиод с меньшей излучающей поверхностью создаст более узкий и «дальнобойный» луч, а с большей – более широкий «заливной».
- Узнать цветовую температуру и оттенок светового потока. Эти характеристики очень сильно влияют на возможность эксплуатации фонаря в тех или иных условиях, а также на цветопередачу.
- Оценить соответствие указанной производителем мощности светового потока законам физики. К сожалению, некоторые компании грешат излишним оптимизмом в описаниях: если строчки «XP-G» и «200 Лм» в характеристиках еще совместимы, то «XM-L» и «2000 Лм» – уже нет.
Основные характеристики
Эффективность
Технологический процесс производства светодиодов (как и любых других полупроводниковых компонентов) характеризуется некоторым разбросом параметров готовой продукции. Поэтому после изготовления диоды сортируются по нескольким критериям и поступают в продажу с дополнительными обозначениями после названия модели.
Одним из важнейших критериев сортировки является эффективность, или удельная яркость. Для ее определения измеряется световой поток, излучаемый светодиодом при некоторой фиксированной силе тока. По этому параметру диод относят к одной из яркостных групп или бинов (luminosity bin), каждая из которых имеет собственное обозначение.
Ниже мы приведем показатели эффективности для наиболее распространенных светодиодов, но не забывайте, что реальный световой поток, создаваемый фонариком, будет ниже из-за потерь в оптической системе. Эти потери могут составлять от 10-20% у качественных фонарей с металлическим отражателем и стеклом с просветляющим покрытием до 40-50% у моделей с линзами и бюджетных фонариков с пластиковой оптикой.
Цветовая температура и цветопередача
При различных источниках света объекты выглядят совершенно по-разному. Поэтому далеко не последнюю роль играет так называемая цветовая температура. Указывается она либо в кельвинах, либо описательно: теплый (2000-3500 К), нейтральный (3500-5000 К) или холодный (5000-7500 К) белый цвет.
Индекс цветопередачи (CRI, color rendering index) – параметр, характеризующий уровень соответствия естественного цвета предмета видимому (кажущемуся) цвету этого предмета при освещении его данным источником света. Источник с идеальной цветопередачей обладает индексом 100, у реальных источников это значение, разумеется, ниже.
Существует довольно четкая зависимость – чем ниже эффективность диода (его яркостный бин), тем, как правило, ниже его цветовая температура и тем выше его индекс цветопередачи. Поэтому нельзя выбрать «лучший вообще» диод – все они обладают своими достоинствами и недостатками.
Оптимальная область применения для «холодных» светодиодов – это мощные поисковые фонари, где нужна максимальная яркость. Цветопередача здесь практически не имеет значения (типичное значение CRI для холодно-белых диодов – 60-70); более того, свет такого фонаря обеспечивает и высокую контрастность изображения. С другой стороны, под дождем или в тумане свет такого фонарика сильно отражается от капелек воды и слепит своего владельца.
«Теплые» диоды обеспечивают отличную цветопередачу (CRI составляет 80-90 единиц) и создают естественную объемную картинку. Однако низкая эффективность излучения ограничивает и решаемые с помощью фонаря задачи – лучше всего они подходят для ближнего света (фонарик для дома, например).
Нейтральные диоды – это «золотая середина». Приличная цветопередача (70-80 единиц) и хорошая эффективность позволяет им успешно работать как в EDC-фонариках, так и в достаточно мощных туристических моделях.
Отдельно отметим светодиоды с улучшенной цветопередачей (High CRI) с индексом выше 90 – такие значения достигаются особой структурой фосфорной маски, наносимой на поверхность кристалла. Эти диоды обладают невысокой эффективностью и относятся чаще всего к тепло-белым (изредка – к нейтральным).
Оттенок
Бытует мнение, что тепло-белые диоды отличаются уклоном в красно-желтую область, холодно-белые – в сине-зеленую, а нейтральные обеспечивают действительно белый цвет без примесей. Это верно лишь в первом приближении. Реальные светодиоды обладают еще и различными оттенками (tint), по которым их также сортируют после изготовления.
Объект при разном освещении: слева направо – солнечный свет, High-CRI-диод, три нейтрально-белых диода с разными оттенками
Американский национальный институт стандартов (ANSI) рекомендует производить эту сортировку по определенным областям на хроматической диаграмме. Производители светодиодов обычно следуют этим рекомендациям, хотя часто и разбивают эти области на более мелкие (для более точной цветовой классификации) или добавляют другие области, отсутствующие в стандарте.
Модели светодиодов
Вряд ли можно в одной статье описать все существующие в мире типы диодов. Но, к счастью, в подавляющем большинстве фонариков (по крайней мере, серийных брендовых) применяются излучатели всего нескольких фирм.
Показатель эффективности светодиодов, указанный в фирменной документации, измеряется при различных токах и рабочих температурах. Для того, чтобы Вы могли напрямую сравнить различные диоды, мы приводим данные, пересчитанные к нескольким стандартным значениям силы тока (включая максимальную для диода) и температуре 25°С. Также указаны группы по цветовой температуре (T), возможные для того или иного яркостного бина: «W» для тепло-белых, «N» для нейтральных и «C» для холодно-белых диодов.
Cree
Светодиоды этой американской компании применяются процентах в 80 современных фонарей. Широкий ассортимент диодов, умеренная цена и достаточно высокое качество ожидаемо привели к их очень высокой популярности.
MC-E
Довольно старый, но еще встречающийся светодиод с четырьмя независимыми кристаллами на одной подложке. Максимальный ток через каждый кристалл – 700 мА, размеры корпуса – 7х7,5 мм. Этот диод применен, например, в фонаре Fenix TK40.
XR-E
Диод примечательного внешнего вида – с металлическим кольцом-отражателем вокруг линзы. Размеры корпуса – 7х9 мм, при этом сам кристалл – это квадрат со стороной менее 1 мм. Использовался во множестве фонариков Fenix , ZebraLight и других. Есть упрощенная версия этого диода – XR-C (меньший кристалл и максимальный ток всего 500 мА), но она широкого применения в фонарях не нашла.
XP-E
Уменьшенная версия XR-E – при таком же кристалле размеры корпуса составляют 3,45х3,45 мм. Электрические характеристики также почти не изменились, хотя появились экземпляры более высоких бинов (до R4). Очень популярный светодиод – почти у всех известных производителей есть в модельном ряду фонари с XP-E.
XP-C
Упрощенный вариант XP-E с меньшим кристаллом (но таким же корпусом) и максимальным током 500 мА. Недорогой, поэтому широко применяется в маломощных бюджетных фонарях, хотя и именитые производители (Streamlight, например) не пренебрегают этим диодом.
XP-G
Еще один исключительно популярный светодиод, встречающийся в продукции почти всех производителей фонарей. Размеры корпуса такие же, как и у всей серии XP – 3,45х3,45 мм. Зато кристалл заметно крупнее, чем у XP-E, что позволило повысить максимальный ток до 1500 мА и привело к увеличению угла луча.
XP-G2
Обновленный вариант XP-G, изготовленный, правда, по совсем другой технологии. При более низкой стоимости, чем у предшественника, обеспечивает в среднем на 15% больший световой поток и создает более узкий луч. Появился этот диод всего полгода назад, но он уже устанавливается в некоторые фонари компании Foursevens.
XM-L
Мощный (максимальный ток 3000 мА) светодиод с большим кристаллом. При этом обладает высокой эффективностью, поэтому он быстро получил широкую популярность – он применяется сейчас практически всеми производителями для создания мощных фонарей.
С цветовыми оттенками диодов Cree можно ознакомиться на хроматической диаграмме. Области, выделенные красным пунктиром – это рекомендуемые ANSI пределы сортировки. Как видите, каждая из них дополнительно разделена на четыре квадранта; кроме того, существуют оттенки и за пределами рекомендуемой области.
Luminus
Еще одна американская компания, производящая светодиоды высокой мощности. Световой поток может достигать 2700 люмен, что делает эти устройства прямыми конкурентами мощных HID-ламп.
SST-50
Крупный диод с небольшим (5 мм²) кристаллом и максимальным током 5000 мА. Габариты корпуса – 7,3х9 мм. Размеры кристалла не позволяют организовать надлежащий теплоотвод при пассивном охлаждении, поэтому реальный рабочий ток в фонарях обычно ниже. Этот диод применяется в продуктах компаний Olight, ThruNite, MagicShine и некоторых других.
SST-90
Светодиод с корпусом 10х11 мм и кристаллом площадью 9 мм². Максимальный ток – 9000 мА, что делает SST-90 самым мощным однокристальным диодом в мире. На его основе создан, например, знаменитый фонарь Olight SR90.
SBT-90
Диод состоит из такого же кристалла, как и в SST-90, но в отличие от последнего здесь установлена плоская линза вместо сферической. Эффективность у него ниже, но этот диод создает более узкий световой луч, поэтому «дальнобойность» у фонарей на его основе даже выше. SBT-90 выпускается только в «холодном» варианте.
Как и Cree, Luminus использует уточненную и расширенную систему сортировки диодов по оттенкам.
Philips Lumileds
Это компания, входящая в концерн Philips, стала одной из первых освоивших выпуск мощных светодиодов для фонарей (серия Luxeon).
Luxeon Rebel
Размер корпуса этого светодиода – 3х4,5 мм, максимальный ток – 700 мА. Часто применяется в фонариках компании Maglite, также встречался в ранних моделях фирмы Fenix.
Luxeon C
Компактный (корпус 1,6х2 мм) вариант предыдущей модели, рассчитанный на меньший ток (500 мА). Линза плоская, в отличие от сферической у Rebel. Этот светодиод применяется в фонариках Maglite Solitaire LED и Mini LED 2AAA.
Оттенки диодов Luxeon обозначаются так же, как у Cree. Единственное отличие состоит в том, что области 5-8, рекомендуемые ANSI, разбиваются не на 16 участков, а на 4 квадранта, как и все остальные (они также маркируются буквами от A до D).
Seoul Semiconductor
SSC – корейская компания, выпускающая две популярных модели светодиодов на основе кристаллов производства Cree.
P4
В этом диоде используется такой же кристалл, как и в Cree XR-E/XP-E, но оптическую систему SSC изготавливает самостоятельно. Он был разработан для прямой замены устаревшего Lumileds Luxeon III (диаметр корпуса 8 мм и аналогичная оптика). P4 ожидаемо близок по электрическим характеристикам к XR-E/XP-E, но производит более широкий и равномерный луч.
P7
Четырехкристальный светодиод в корпусе диаметром 12 мм. В отличие от Cree MC-E, кристаллы расположены вплотную друг к другу, что обеспечивает равномерный световой поток без темных участков в центре луча.
Seoul Semiconductor использует сортировку по оттенкам не по рекомендациям ANSI, а по собственной системе. Как видите, доступные оттенки расположены преимущественно в «холодной» области с небольшим заходом в нейтральную.
Итоги
Мы рассказали о светодиодах, наиболее широко применяемых в современных фонариках. Разумеется, существуют и другие модели – например, недавно появившиеся Cree XP-E2 и XM-L2, или High-CRI-диоды Nichia 119 и 219. О них мы тоже обязательно расскажем, как только будет выпущен хотя бы один серийный фонарь, их использующий.
Надеемся, теперь Вам будет несложно расшифровать сокращения, приведенные в начале статьи, и сделать некоторые выводы о том или ином фонаре в целом. Мы уверены: вооружившись этими знаниями, Вы сможете даже «заочно» выбрать фонарик, наилучшим образом отвечающий вашим потребностям.
Источник: Rozetka.ua
Комментариев нет:
Отправить комментарий