Финский «конструктор»: модульная оптика Ledil для уличных и промышленных светильников

13 августа 2014

LEDILстатьяLED

Как поменять диаграмму направленности светодиодного светильника для наружного освещения, не переделывая всю его конструкцию? Как избавиться от защитного стекла, дающего до 20% потерь света? Как сократить количество технологических операций по монтажу компонентов светильника? Применить модульные линзы производства компании Ledil!

Одна из первых задач, которую должен решить разработчик, приступая к проектированию осветительного прибора на базе светодиодов, – это выбор компонентов вторичной оптики. Решая эту задачу, разработчик должен принять во внимание множество факторов. Вполне очевидно, что нужно выбирать оптику с определенной диаграммой направленности под конкретный светодиод. Но, при этом, необходимо также учитывать конструктивные особенности оптических элементов, ведь от этого будет зависеть конструкция осветительного прибора в целом. Размеры компонентов оптики определяют расположение светодиодов на плате и интервалы между ними, а форма оптического элемента может оказать влияние на размеры и форму осветительного прибора (особенно если речь идет о блочных линзах большого размера). Конструкция светильника также зависит от способности компонента оптики сопротивляться воздействию окружающей среды, что, в свою очередь, решает вопрос об использовании защитного стекла. Кроме того, при проектировании оптической системы, разработчик должен подумать о возможной модификации осветительного прибора в будущем, что подразумевает замену оптических элементов для получения другой диаграммы направленности. И, разумеется, всегда надо помнить о необходимости снижения себестоимости изделий, которая напрямую зависит от стоимости оптических компонентов и технологических особенностей их использования. Учет всех этих факторов при решении задачи выбора оптики светодиодного светильника порой становится для разработчика непростой проблемой.

Компания Ledil предлагает оптимальное решение – использование модульной оптики. Модульные линзы унифицированы, то есть имеют фиксированные размеры и полностью совместимы по форме, количеству оптических элементов, их взаимному расположению и установочным местам. Спроектировав осветительный прибор под использование подобной линзы, производитель имеет возможность в дальнейшем без проблем менять диаграмму направленности, просто устанавливая аналогичный модуль с нужной кривой силы света (КСС), без внесения каких либо изменений в конструкцию прибора. Вторая важная особенность модульной оптики – это ее стойкость к воздействию окружающей среды, что позволяет отказаться от использования защитного стекла, которое, как известно, вносит заметные потери в световой поток светильника и, кроме того, искажает диаграмму направленности. По данным компании Ledil, потери света в защитном стекле могут достигать 20%. Отказавшись от использования защитного стекла, можно на 20% сократить количество используемых светодиодов и, соответственно, применить драйвер меньшей мощности. Все это способствует существенному сокращению стоимости светильника. Кроме этого, использование модульной оптики ведет к снижению себестоимости светильника за счет того, что цена отдельного оптического элемента в составе модульной линзы получается значительно ниже, чем у аналогичного элемента в дискретном исполнении. Вдобавок, использование модульной оптики приводит к сокращению технологических операций по монтажу компонентов, что, в свою очередь, способствует удешевлению производства и вносит свой вклад в снижение себестоимости изделия.

Ассортимент компонентов модульной оптики, выпускаемой компанией Ledil, довольно обширен. Значительная доля производимой оптики предназначена для использования исключительно западными потребителями. Речь в данном случае идет об асимметричной оптике, которая применяется в Европе в составе светильников для освещения дорог. В России для этих целей используется симметричная оптика. Эта разница обусловлена различиями в конструкции осветительных опор, применяемых в Европе и России. В Европе принято использовать осветительные опоры с прямой консолью (то есть, параллельной земной поверхности). А в России стандартно применяются опоры с наклонной консолью, расположенной под углом 15° к горизонту. На рисунке 1 схематично изображены осветительные опоры для европейских и российских дорог, а также характерные диаграммы кривых силы света используемых светильников.

Рис. 1. Типовые конструкции осветительных опор, применяемые в Европе и России, и характерные кривые силы света используемых светильников

Рис. 1. Типовые конструкции осветительных опор, применяемые в Европе и России, и характерные кривые силы света используемых светильников

Рисунок 1 наглядно демонстрирует необходимость использования асимметричной оптики в случае европейских дорог. Что касается России, то здесь нет необходимости применять оптику с асимметрией, так как необходимый угол наклона диаграммы направленности задается консолью осветительной опоры. В связи с этим, можно смело исключить из рассмотрения в данной статье оптики с асимметричной диаграммой направленности. В общем случае, конечно же, можно использовать для освещения российских дорог и оптику с асимметрией, если внести в конструкцию светильника возможность регулировки угла наклона относительно земной поверхности. Но, как правило, в этом нет необходимости, так как практически во всех случаях можно подобрать подходящую оптику с нужной кривой силы света в симметричном варианте.

Рис. 2. Внешний вид модуля 2х2 серии HB

Рис. 2. Внешний вид модуля 2х2 серии HB

Рассмотрение модульной оптики начнем с наиболее распространенного варианта конструктивного исполнения, а именно – с модуля типа 2х2. Внешний вид такого модуля показан на рисунке 2 (в качестве примера взят модуль серии HB).

Модуль 2х2 представляет собой унифицированную конструкцию из четырех оптических элементов, расположенных в два ряда по два элемента в каждом (отсюда и название – 2х2). Размеры такого модуля и расстояния между центрами оптических элементов строго фиксированы. Габаритные размеры модуля – 50х50 мм, интервал между центрами оптических элементов в обоих направления составляет 25.4 мм (то есть один дюйм). Чертеж модуля, показанного на рисунке 2, представлен на рисунке 3.

Как было сказано ранее, вся модульная оптика Ledil унифицирована. Это означает, что размеры любых других модулей типа 2х2, а также расположение их оптических элементов будут точно такие же, как и у модуля, чертеж которого изображен на рисунке 3.

Рис. 3. Чертеж модуля 2х2 серии HB

Рис. 3. Чертеж модуля 2х2 серии HB

Для точного позиционирования модуля на плате предусмотрены два установочных выступа (пина) в нижней части конструкции. Эти установочные элементы показаны на виде снизу чертежа на рисунке 3. Они располагаются по краям модуля на его центральной оси. Один из них обозначен на чертеже как элемент ∅2 (вид снизу, слева). Второй расположен симметрично на противоположной стороне модуля. Расстояние между ними составляет 45 мм. Соответственно, на печатной плате, на которую будет устанавливаться модуль, должны быть предусмотрены установочные отверстия в строго определенных местах, учитывая, что точность позиционирования оптических элементов относительно светодиодов радикальным образом сказывается на форме диаграммы направленности. По рекомендации Ledil отклонение от заданных координат при монтаже оптических элементов не должно превышать 0.3 мм по осям X и Y и 0.1 мм по оси Z (то есть, по высоте).

Для механического крепления модуля (с помощью винта) предусмотрено отверстие в центре диаметром 3.1 мм. Для крепления применяются стандартные винты типоразмера М3, чертеж которых приведен на рисунке 4. Компания Ledil настоятельно не рекомендует использование винтов другой конфигурации (в частности, винтов с потайной головкой) во избежание механического повреждения модулей. При этом момент силы затягивания винтов не должен превышать 0.6 Н•м.

Рис. 4. Винт типоразмера М3, используемый для крепления модулей

Рис. 4. Винт типоразмера М3, используемый для крепления модулей

Рассказывая о монтаже оптических модулей, следует сказать несколько слов и о том, как обеспечить герметичность конструкции в случае светильника без защитного стекла. Рекомендации Ledil на этот счет достаточно просты. Как уже было сказано ранее, модули разработаны с учетом возможности их использования в условиях непосредственного воздействия окружающей среды. В свое время компания даже проводила натурные испытания своих модулей в составе уличных светодиодных светильников без защитного стекла. Эксперимент проводился с участием отечественных производителей под девизом «Свет без преград». Светильники в течение длительного времени эксплуатировались в естественных условиях, их параметры регулярно измерялись. В процессе испытаний полностью подтвердилась способность модулей Ledil работать в условиях окружающей среды. Для получения герметичной конструкции без использования защитного стекла производителям требуется только закрепить оптические модули на подложке и заизолировать стыки с помощью подходящего герметика. Рекомендуемые к применению герметики перечислены на сайте Ledil http://www.ledil.com/technical_documents. Собственно, рекомендации Ledil по герметизации модулей следующие – во-первых – применение рекомендуемых материалов и, во-вторых – аккуратное нанесение герметика с помощью диспенсера (возможно ручное, но лучше автоматизированное по заданным координатам), чтобы не затронуть оптическую область модуля. На рисунке 5 схематично указаны места нанесения герметизирующего материала – это стыки между отдельными модулями, между модулями и корпусом прибора, а также вокруг головок крепежных винтов (эти места помечены красным цветом).

Рис. 5. Места нанесения герметика

Рис. 5. Места нанесения герметика

Некоторые оптические модули (о которых будет рассказано ниже) поставляются уже в комплекте с силиконовой герметизирующей прокладкой. В этом случае не требуется никаких дополнительных материалов, нужно только плотно прикрутить модуль к основанию.

Модули формата 2х2 входят в состав двух серий – это STRADA-2X2 и HB-2X2. Первоначально планировалось, что каждая из серий будет иметь собственную, достаточно ограниченную область применений. Линзы серии STRADA разрабатывались для использования в дорожных (магистральных) светильниках, а линзы серии HB (High Bay) – для так называемых светильников высокого подвеса, которые применяются, главным образом, для освещения рабочих областей промышленных предприятий. Но сейчас, с развитием этих серий и появлением в их составе линз более универсального назначения, такого четкого деления по областям применения уже нет. Можно лишь говорить о возможной области применения, исходя из углов диаграммы направленности. Если углы в обеих меридиональных плоскостях совпадают или близки по величине, значит, можно вести речь об использовании этих линз в светильниках общего назначения. Если же углы сильно различаются – эти линзы преимущественно предназначены для использования в светильниках, освещающих дороги, длинные узкие коридоры и другие поверхности, отличающиеся большой разницей между шириной и длиной. Но несмотря на то, что области применения линз этих серий частично пересекаются, нельзя говорить о схожести их характеристик. Для демонстрации различий между сериями создадим модель в программе DIALux на базе двух светильников с одинаковыми значениями светового потока и высоты подвеса, но с разными линзами – это будут STRADA-2X2-B2-STP и HB-2X2-O. Выбор именно этих двух линз обусловлен тем, что их диаграммы направленности очень близки по форме. Результаты моделирования представлены на рисунке 6. В верхней части рисунка показана область засветки, создаваемая линзами HB, в нижней – линзами STRADA.

а)

а) HB

б)

б) STRADA

Рис. 6. Сравнение линз серий

Проведенное сравнение наглядно демонстрирует отличия световых характеристик линз двух серий и их характерные особенности. Линзы HB формируют узкое яркое пятно света с резко выраженными краями, в то время как STRADA дает прямо противоположный результат – широкое пятно засветки с очень плавным снижением яркости от центра к краям. Обе линзы предназначены для использования в освещении протяженных поверхностей, таких как дороги или коридоры. Это значит, что основная доля света должна концентрироваться в узкой полосе. С этой точки зрения линза серии HB показывает лучший результат. В светотехнике часто используется такой параметр, как коэффициент использования светового потока (КИСП). Этот коэффициент показывает, какая доля излучаемого светильником светового потока попадает на освещаемую поверхность. В данном случае даже простое визуальное сравнение явно свидетельствует о том, что КИСП у светильника с линзой серии HB будет выше. Можно с большой долей уверенности предположить, что светильник с линзой HB создаст лучшую освещенность полотна дороги, а с линзой STRADA – лучшую равномерность освещения. На практике важны оба показателя. Нормативный документ СНиП 23-05-95 регламентирует уровни освещенности и равномерность освещения для российских автомобильных дорог. В таблице 1 приведены нормы освещенности дорог разных категорий, в соответствии с данным документом.

Таблица 1. Модули формата 2х6

Категория объекта по освещению Улицы и дороги Интенсивность движения транспорта, ед/ч Lср., кд/м² Eср., лк U0 Ul
А Магистральные дороги и улицы общегородского значения >3000 1.6 20 >0.4 >0.6
1000…3000 1.2 20
500…1000 0.8 15
Б Магистральные улицы районного значения >2000 1 15
1000…2000 0.8 15
500…1000 0.6 10 >0.3 >0.4
<500 0.4 10
В Улицы и дороги местного значения >500 0.4 6
<500 0.3 4
Одиночные а/м 0.2 4

Согласно СНиП 23-05-95, предусмотрены три категории дорог с точки зрения нормативов освещенности. Каждая категория, в свою очередь, разбивается на несколько подкатегорий в зависимости от интенсивности движения транспорта. Для каждой подкатегории нормируется средняя яркость дорожного покрытия (Lср. в таблице 1), средняя освещенность (Eср.) и два параметра – U0 и Ul (названия параметров приведены в соответствии с западной терминологией). Коэффициент U0 численно равен отношению минимальной яркости дорожного покрытия к средней, а Ul – отношению минимальной яркости к максимальной вдоль полосы движения.

Проверим, насколько хорошо светильники с линзами HB и STRADA соответствуют данным нормативам. Для этого создадим еще одну модель в программе DIALux. Выберем следующие параметры модели:

  • дорога с четырьмя полосами движения общей шириной 14 м;
  • осветительные опоры расположены по обеим сторонам дороги;
  • расстояние между опорами 40 м, высота 14 м, расстояние от края дороги 0.5 м;
  • угол консоли 15°, длина 1 м;
  • световой поток светильника 16000 лм.

Результаты исследования сведены в таблицу 2, а визуализация освещенности полотна дороги в условных цветах показана на рисунке 7.

Таблица 2. Параметры освещенности полотна дороги при использовании линз серий HB и STRADA

Наименование Eср., лк Lср., кд/м² U0 Ul
HB-2X2-O 33 1.7 0.42 0.67
STRADA-2X2-B2-STP 22 1.05 0.58 0.63

Рис. 7. Освещенность участка дороги в условных цветах при использовании линз серий HB и STRADA

Рис. 7. Освещенность участка дороги в условных цветах при использовании линз серий HB
и STRADA

Как следует из результатов исследования, наше предположение относительно характеристик освещенности, создаваемой линзами серий HB и STRADA, в целом оказалось верным. При использовании линз HB получается более высокая средняя освещенность полотна дороги (33 лк против 22 лк у варианта с линзой STRADA) и более высокая яркость (1.7 кд/м² против 1.05 кд/м²). Равномерность освещенности по параметру U0 у STRADA получилась выше, хотя по второму критерию (Ul) обе линзы практически одинаковы. В данном случае это не имеет большого значения, главное, что обе линзы по обоим параметрам равномерности освещенности отвечают требованиям норматива (U0 больше 0.4 и Ul больше 0.6). По параметру средней освещенности также обе линзы отвечают самым высоким требованиям СНиП (освещенность превышает 20 лк). А вот по средней яркости покрытия STRADA уже не дотягивает до самых высоких нормативов.

В результате получаем, что светильник с линзой HB-2X2-O может использоваться для освещения самых ответственных магистралей – дорог категории А с интенсивностью движения более 3000 транспортных единиц в час. А светильник с линзой STRADA-2X2-B2-STP может применяться только на дорогах низшей подкатегории А (500…1000 единиц транспорта в час) или на трассах категории Б. Это следствие низкого значения коэффициента использования светового потока. Если сравнивать с линзой HB по уровню освещенности, то получается, что у STRADA более 30% света уходит на освещение обочин.

Краткие характеристики линз HB-2X2-O и STRADA-2X2-B2-STP, а также остальных модулей формата 2х2 приведены в таблице 3. По причине, указанной выше, в ней не приводятся линзы с асимметричной диаграммой. В последней колонке таблицы («Светодиоды и углы») в качестве примера приведены светодиоды компании CREE и соответствующие им углы диаграммы.

Таблица 3. Модули формата 2х2

Наименование модуля Кривые силы света Наименование светодиода Угол, °
STRADA-2X2-B2-STP 35619 XP-G2 119+42
STRADA-2X2-C-STP 35633 XP-L 139
XP-G2 138
STRADA-2X2-CY 35711 XP-G 131+131
XM-L 126+126
XT-E 136+136
XM-L2 121+121
XP-L 128+135
HB-2X2-O 35723 XP-G2 27+112
XP-G 26+115
XM-L 29+109
XM-L2 30+106
XP-L 29+132
HB-2X2-W 35739 XP 51
XP-L 56
XM-L2 56
XM-L 57
XT-E 50
HB-2X2-WW 35750 XT-E 65
XP-G2 69
XP-G 69
HB-2X2-M 36808 XT-E 25
XP-G 31
XP-G2 33
XB-D 26
HB-2X2-WW-BLIND 36819 XT-E 65
XP-G2 69
XP-G 69
HB-2X2-M-BLIND 36837 XT-E 25
XP-G 31
XP-G2 33
HB-2X2-RW 36850 XP-E 51
XB-D 46
XT-E 44
XP-G2 48
XP-G 50

 

За исключением двух рассмотренных выше позиций, все остальные модули формата 2х2 имеют круговую диаграмму направленности и, соответственно, создают освещенную область, имеющую одинаковые размеры в двух направлениях (по осям X и Y) с характерными особенностями, присущими сериям STRADA и HB. Линзы серии HB, как было замечено при рассмотрении модуля HB-2X2-O, создают области высокой концентрации света с резко очерченными краями. Благодаря этому, а также с учетом относительно небольших углов раскрытия диаграммы направленности (по сравнению с модулями STRADA), линзы HB применяются, главным образом, в различного рода индустриальных светильниках с высокой точкой подвеса. Светильники с модулями HB позволяют четко концентрировать свет непосредственно на объекте освещения (например, на рабочем месте), что приводит к полезному использованию почти 100% светового потока. Такое экономичное расходование света позволяет использовать светильники с меньшей величиной светового потока, а следовательно – с меньшим потреблением энергии и с более низкой стоимостью, что в результате ведет к существенному сокращению общих расходов на освещение. Дополнительную экономию можно получить, используя линзы, формирующие не круглую, как обычно, форму области освещения, а квадратную. Это позволяет еще более экономно использовать световой поток и достичь очень высокой равномерности освещения за счет отсутствия зон с повышенной яркостью (где световые области отдельных светильников будут пересекаться) и темных областей, куда свет не доходит. Пример такой линзы с квадратной областью засветки – HB-2X2-W. Форма светового пятна, создаваемого этой линзой, приведена на рисунке 8.

Рис. 8. Световая область, формируемая линзой HB-2X2-W

Рис. 8. Световая область, формируемая линзой HB-2X2-W

Чтобы оценить преимущества линз с квадратной формой пятна засветки, создадим модель в программе DIALux с четырьмя светильниками, расположенными по углам квадрата. Сначала «осветим» площадку светильниками с линзой HB-2X2-W, а затем – с линзой HB-2X2-M, которая создает область освещения стандартной круглой формы. Так как диаграмма направленности линзы HB-2X2-M значительно уже, чем HB-2X2-W, во втором случае увеличим высоту подвеса светильников так, чтобы получить сравнимые размеры освещаемой поверхности. Полученные результаты показаны на рисунке 9а – для HB-2X2-W, 9б – для HB-2X2-M. Освещаемая область показана на рисунке пунктирной линией. Как и ожидалось, светильники с линзами HB-2X2-W создают пятно засветки с идеальной однородностью, практически точно повторяющее контуры освещаемой поверхности. Добиться подобного эффекта с линзами, формирующими пятно засветки круглой формы (как у HB-2X2-M), практически невозможно, о чем неопровержимо свидетельствует правая часть рисунка 9.

Рис. 9. Освещенность поверхности в условных цветах, формируемая светильниками с линзой а) HB-2X2-W и б) с HB-2X2-M

Рис. 9. Освещенность поверхности в условных цветах, формируемая светильниками с линзой
а) HB-2X2-W и б) с HB-2X2-M

Что касается модулей серии STRADA, то они лучше подходят для уличного освещения. Благодаря широкой диаграмме направленности, светильник с линзой STRADA способен залить светом обширное пространство – крайне важное обстоятельство для муниципального хозяйства. Понятно, что чем большую площадь освещают светильники, тем меньше осветительных опор потребуется для их установки, и тем меньше ресурсов необходимо будет задействовать для их обслуживания. Кроме того, в отличие от линз серии HB, STRADA формирует область засветки с очень плавным изменением яркости от центра к краям, что способствует созданию комфортной для человеческого глаза картины освещения.

В качестве примера рассмотрим одно из возможных приложений для модулей STRADA с круговой диаграммой направленности, где они могут с успехом проявить свои особенности. Это приложение – автозаправочная станция. Навес автозаправки, под которым устанавливаются светильники, имеет относительно небольшую высоту, в стандартном варианте – 4.5 м. Поэтому для данного случая очень хорошо подходят линзы серии STRADA с их широкими углами диаграммы направленности. Выберем в качестве объекта исследования модуль STRADA-2X2-CY. Для модели в программе DIALux установим следующие параметры:

  • размер освещаемой площади 10х10 м (будем считать это зоной заправки);
  • четыре светильника, расположенные по углам квадрата с шагом 5 м;
  • высота подвеса светильников 4.5 м;
  • световой поток светильника 1500 лм.

Для расчета использовались фотометрические данные для линзы STRADA-2X2-CY со светодиодом серии XP-G. Согласно таблице 3, угол диаграммы направленности для данной конфигурации составляет 131° в обоих направлениях. Результат исследования – освещенность поверхности в условных цветах – представлен на рисунке 10.

Рис. 10. Освещенность поверхности зоны АЗС в условных цветах, формируемая светильниками с линзой STRADA-2X2-CY

Рис. 10. Освещенность поверхности зоны АЗС
в условных цветах, формируемая светильниками с линзой STRADA-2X2-CY

При данных параметрах моделирования получились следующие результаты:

  • средняя освещенность: 22 лк;
  • минимальная освещенность: 11 лк;
  • максимальная освещенность: 30 лк;
  • отношение максимальной освещенности к средней: 1.36.

Согласно нормативам СНиП 23-05-95 для автозаправочных станций, среднее значение освещенности в зоне заправки должно быть не менее 20 лк. При этом, отношение максимальной освещенности к средней должно быть не более 3:1. Полученные в данном исследовании показатели освещенности полностью отвечают этим нормативам (причем, по равномерности освещения – с большим запасом). Здесь также следует учесть, что свет светильников распространяется и за пределы условной зоны заправки (то есть частично освещает и прилегающую территорию). Освещенность территории в области, непосредственно прилегающей к зоне заправки, будет не менее 11 лк. А согласно тому же СНиП, средняя освещенность в местах подъезда к зоне заправки должна быть не ниже 10 лк. Таким образом, наша модель соответствует требованиям нормативов и по этому параметру.

На этом можно закончить рассказ о модулях формата 2х2 и перейти к рассмотрению других вариантов. По своим основным характеристикам оставшиеся модули полностью или частично соответствуют рассмотренным выше, так что подробно останавливаться на них не будем. Рассмотрим только основные отличия, которые связаны, прежде всего, с количеством и способом расположения оптических элементов, и характерные особенности этих модулей.

Рис. 11. Модуль формата 2х6

Рис. 11. Модуль формата 2х6

Модули формата 2х6 фактически представляют собой три модуля 2х2, объединенных в один общий блок. Внешний вид такого модуля показан на рисунке 11.

Оптические элементы модуля расположены в два ряда по шесть элементов в каждом. Интервал между центрами оптических элементов в обоих направлениях точно такой же, как и в модулях 2х2, и составляет ровно один дюйм (25.4 мм). В связи с этим теоретически печатную плату, разработанную под использование модулей 2х2, можно использовать и для модулей 2х6. Но на практике для такого перехода требуется соблюдение ряда условий. Это связано с конструктивными особенностями модуля 2х6. Его главное отличие от модулей 2х2 заключается в том, что он устанавливается не на печатную плату, а поверх нее. То есть печатная плата целиком располагается во внутренней полости модуля, полностью изолированная от воздействия окружающей среды. В связи с этим все габариты платы (в том числе и толщина) должны быть строго определенных размеров. Эту ситуацию иллюстрирует чертеж модуля, изображенный на рисунке 12.

Рис. 12. Чертеж модуля формата 2х6

Рис. 12. Чертеж модуля формата 2х6

Из чертежа модуля следует, что габариты платы не должны превышать размеры места установки – 146.5х44.9 мм. Компания Ledil рекомендует использовать платы с размерами 145х43.5 мм. Толщина платы должна быть 1.6 мм. В правой нижней части чертежа изображен в разрезе край модуля с установленной герметизирующей прокладкой и печатной платой. Для точного позиционирования светодиодов относительно оптических элементов на внутренней стороне модуля есть специальные установочные штыри (пины). Размеры пинов приведены в правой верхней части чертежа. Соответственно, на плате со светодиодами должны быть предусмотрены отверстия, совпадающие с установочными пинами по расположению и диаметру. Кроме этого, необходимо предусмотреть отверстие для вывода проводов питания, проходящее сквозь плату и радиатор.

Модуль крепится на поверхности радиатора с помощью винтов типоразмера М3. Момент силы затягивания винтов не должен превышать 0.57 Н•м.

Герметизирующая прокладка из силикона поставляется в комплекте с модулем. Степень защиты модуля с герметизирующей прокладкой соответствует классу IP67.

Рис. 13. Модульная линза TATIANA-1X4-B

Рис. 13. Модульная линза TATIANA-1X4-B

Если, как и раньше, исключить из рассмотрения оптику с асимметричной диаграммой направленности, то из всего ассортимента остается всего два модуля формата 2х6 – это HB-IP-2X6-W и HB-IP-2X6-WWW.

Можно заметить определенное сходство между модулями HB-IP-2X6-W и HB-2X2-W – они имеют похожие формы кривых силы света и близкие по значению углы диаграммы. Но, несмотря на эту схожесть, форма пятна засветки у модуля 2х6 лишь отдаленно напоминает квадратную (можно назвать это квадратом с сильно закругленными углами). Про второй модуль (HB-IP-2X6-WWW) можно сказать, что со своим углом диаграммы около 100° он частично закрывает брешь, образовавшуюся между модулями HB и STRADA с круговой диаграммой направленности (углы модулей HB формата 2х2 заканчивались на отметке порядка 60°, а следующие за ними модули STRADA уже имели углы в районе 130°). Краткие характеристики этих модулей приведены в таблице 4.

Таблица 4. Нормативы освещенности дорог и улиц согласно СНиП 23-05-95

Наименование модуля Кривые силы света Наименование светодиода Угол, °
HB-IP-2X6-W 37190 XP-G 60
XT-E 58
XM-L 57
XM-L2 58
XP-G2 58
HB-IP-2X6-WWW 37184 XT-E 98

 

Последний компонент модульной оптики, о котором следует упомянуть в этом обзоре – это модульная линза TATIANA-1X4-B. Как следует из названия, модуль имеет формат 1х4 (четыре оптических элемента расположены в один ряд). Внешний вид модуля показан на рисунке 13, а чертеж – на рисунке 14.

Рис. 14. Чертеж модульной линзы TATIANA-1X4-B

Рис. 14. Чертеж модульной линзы TATIANA-1X4-B

Как видно из чертежа, шаг оптических элементов линзы точно такой же, как и у всех рассмотренных выше модулей – один дюйм. Ширина модуля тоже в точности равна одному дюйму. Это значит, что ее можно смело использовать со светодиодными платами, разработанными под модуль формата 2х2. Единственное, что потребуется доработать – это сделать отверстия в плате под установочные пины (элемент А на чертеже). Примечательная конструктивная особенность модуля – его можно разламывать на отдельные элементы и использовать их как отдельные линзы. Благодаря этой особенности можно конструировать оптическую систему практически любой формы.

Линза серии TATIANA разрабатывалась компанией Ledil как недорогая оптика, предназначенная специально для использования в российских дорожных светильниках. Она имеет симметричную диаграмму направленности с углами 145° и 63° при использовании со светодиодом серии XM-L2 (рисунок 15).

Рис. 15. Кривые силы света модульной линзы TATIANA-1X4-B

Рис. 15. Кривые силы света модульной линзы TATIANA-1X4-B

Посмотрим, какие результаты продемонстрирует модуль TATIANA в составе дорожного светильника. Для этого создадим в DIALux модель точно с такими же параметрами, какие использовались ранее при исследовании модулей HB и STRADA (четырехполосная автострада шириной 14 м, опоры расположены по обеим сторонам дороги с шагом 40 м и расстоянием от проезжей части 0.5 м, высота подвеса – 14 м, консоль длиной 1 м с углом наклона 15°, световой поток светильника – 16000 лм).

Полученные результаты впечатляют:

  • средняя освещенность: 23 лк;
  • средняя яркость покрытия: 1.31 кд/м²;
  • отношение минимальной яркости к средней (U0): 0.66;
  • отношение минимальной яркости к максимальной по полосе движения (Ul): 0.83.

Если сравнить с результатами предыдущих испытаний, то получается, что по средним значениям освещенности и яркости TATIANA занимает промежуточное положение между HB и STRADA, а по параметрам, характеризующим равномерность освещения (U0 и Ul), значительно их превосходит. А если оценить результаты с точки зрения соответствия нормативам, то выходит, что светильник с модулем TATIANA только по одному показателю не дотягивает до высшей отметки (по средней яркости покрытия). Что касается остальных трех параметров, то они удовлетворяют самым жестким нормативным требованиям, причем с заметным запасом. В целом, это означает, что светильники с модулями TATIANA-1X4-B могут использоваться для освещения автомобильных магистралей категории А с интенсивностью движения 1000…3000 транспортных единиц в час (таблица 1).
На этом можно закончить обзор модульной оптики компании Ledil. Остается лишь добавить, что возможности компании не ограничиваются поставками серийно выпускаемой продукции. Если у производителя светодиодных светильников возникает необходимость использования в своих разработках нестандартной оптики с особыми характеристиками, то компания Ledil поможет решить и эту задачу. В этом случае производителю достаточно только сформулировать техническое задание на новое изделие – всю остальную работу по моделированию и проектированию оптических компонентов возьмут на себя специалисты Ledil. Заказать разработку и производство нестандартных изделий можно через официального российского дистрибьютора – компанию КОМПЭЛ.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

•••

Наши информационные каналы

О компании LEDIL

LEDIL - это динамично развивающаяся компания, основанная в Финляндии, с многолетним опытом работы в области разработки и производства вторичной оптики для светодиодов. LEDIL была лидером в области инноваций светодиодных (LED) оптических технологий с момента ее основания в 2002 году, с доказанным опытом оптического дизайна и производства. LEDIL предлагает широкий ассортимент стандартной оптики для наиболее популярных типов светодиодов. LEDIL разрабатывает, создает и продает оптику и пластиковы ...читать далее