Киберцветок / Хабр

Вдохновлялся идеей о ГМО-растении. https://nplus1.ru/material/2020/04/27/shining

Началось с того, что купил «в нагрузку» зелёные smd 0603 светодиоды. Появилась идея внедрить их в небольшое зелёное растение, чтобы получился внутренний свет. В таком виде не удалось реализовать, но что-то получилось.

Зелёный светодиод. https://roboshop.spb.ru/radio/led-0603-green

Основные этапы

Но просто сделать подсветку — не так интересно, пусть будет простейшая автоматизация и автономность. Чтобы свет зажигался только в темноте, применён фоторезистор и простая схема на полевом транзисторе. Полевой транзистор хорош более крутой характеристикой включения — узкий диапазон свечения «вполнакала» при изменении освещённости. Также, почти нулевое сопротивление в открытом состоянии, что при батарейном питании более экономично.

Для полного отключения схемы взял геркон, чтобы не было видимых выключателей. Маленький магнит, оформленный как камень, незаметно лежит рядом на земле. Убрав его — питание отключается.

Схема Свецве. Светодиод заменён на 3 диода для корректного моделирования в MicroCapПлату даже травить не пришлось, просто на текстолите промежутки нарезал

Питание — бескорпусный li-ion аккумулятор на 700 мАч. Максимальный ток потребления 10 мА, так что хватает надолго. Плата зарядки аккумулятора по micro-USB тоже присутствует.

Куплен подходящий цветок драцена. У неё довольно широкие листья и растут по всему кругу, если смотреть сверху.

Вся электроника, с аккумулятором заложена на дно горшочка. Второе дно — пластиковый диск, но пришлось повозиться с герметизацией, так как вручную подогнать все размеры без зазоров сложно, да ещё провода выходят. Вариант с термоклеем не сработал, пришлось всё разбирать и делать заново на полиуретановом (потолочном) клее. В отсеке электроники предусмотрены вентиляционные отверстия, иначе там всё запотеет.

Электроника Свецве

Светодиоды закреплены на листьях (тогда не рискнул я в хирургию) тонкими полосками скотча. Скотч никак не вредит листьям и не отклеивается от полива.

Фоторезистор чуть выглядывает из земли, его чувствительности прекрасно хватает. Геркон спрятан глубже в землю, поэтому место для магнита приходится угадывать, тут косячок.

Вот так Свецве выглядит в темноте, а на свету — выключается. Как ночник — вполне хорошо, мягкий свет.

Свецве. работа в темнотеКрепление скотчем

Модернизация

Чего-то не хватало. Не все листья светились от трёх светодиодов, что похоже на уличную подсветку деревьев. В магазине для рукоделия купил прозрачную силиконовую леску 0,5 мм. Леска очень гибкая и вполне прозрачная, чтобы сделать световоды.

Повозившись с суперклеем и леской — получились пучки по 5 световодов от каждого светодиода. А вот распихивание пинцетом и приклеивание непослушной лески к листьям, ничего не сломав — это уже хирургия. Светодиоды были перенесены вниз, но изолировать не стал, пусть тоже добавляют свет.

Световоды диной 70 — 100 ммПроцесс распихивания и крепления световодовСвецве. ИтогСвецве. Итог

Благодарю за внимание, а милых дам с праздником!

Способ и устройство для ввода излученного светодиодами излучения

Изобретение относится к способу подвода высокой световой мощности к измеряемому зуботехническому объекту. Также изобретение относится к устройству для передачи излучения, излученного работающими в импульсном режиме светодиодами (LED), через по меньшей мере один световод, содержащему светодиоды (LED), световоды, а также измеряемый объект, причем с каждым LED соотнесен первый световод с первой и второй плоскостями сопряжения, причем первые плоскости сопряжения размещены на первой окружности с первым диаметром, первые световоды своими первыми плоскостями сопряжения соответственно ориентированы на стационарно расположенный LED, вторые плоскости сопряжения размещены на замкнутой круговой траектории со вторым диаметром, а со вторыми плоскостями сопряжения соотнесена плоскость сопряжения второго световода, причем первый диаметр больше, чем второй диаметр.

В источниках света для ввода света в пучок волокон или в волоконных световодах применяют в настоящее время либо галогеновые лампы, либо ксеноновые (Хе) лампы. Общим для обоих типов является низкий кпд и соответственно высокое потребление тока.

Несмотря на то, что LED белого свечения (далее просто белые LED) между тем являются довольно мощными, однако достигаемая при этом плотность энергии все еще заметно ниже, чем, например, у Хе-ламп. Это объясняется, с одной стороны, относительно большой пространственной протяженностью генерирующей свет поверхности, а с другой стороны большим углом излучения, который затрудняет эффективный ввод в волокна или пучок волокон. Несмотря на то, что волоконный световод можно расположить очень близко к чипу светодиода (LED) или использовать фокусирующую оптику, однако мощность зачастую все же недостаточна.

Конусообразные элементы для улучшения эффективности ввода имеют недостаток, заключающийся в том, что угол апертуры дополнительно расширяется, а дихроичные объединители лучей имеют недостаток, заключающийся в том, что они могут использоваться только при сведении селективных диапазонов длин волн.

Это приводит к тому, что требования высокой световой мощности, которая должна быть введена в волоконные световоды, не могут быть удовлетворены с помощью LED.

В US-A-2008/0310181 раскрывается осветительная система высокой яркости, которая может использоваться в камере эндоскопа. Устройство содержит группы синих, зеленых и красных светодиодов, свет которых через волоконные световоды передается в передающий пучок и через смеситель — на оптический пучок 2, чтобы затем иметь возможность использовать свет для камеры эндоскопа.

Предметом US-A-5109447 является широкополосный сигнальный источник света. В данном случае предусмотрен волноводный ответвитель, подающий сигналы, переданные через множество соотнесенных с LED световодов, во второй световод, который имеет широкополосный выход.

В осветительном устройстве согласно US-A-2005/0046807 свет от размещенных по окружности LED передается во второй световод, ориентированный на соответствующий LED.

DE-U-202008006191 относится к устройству для использования светодиодов для освещения высокой мощности. При этом используется множество светодиодов, причем с каждым LED соотнесена первая плоскость сопряжения световода. Вторые плоскости сопряжения световодов при этом подобно кабелям объединяются в один блок световодов, чтобы образовать область эмиссии света.

ЕР-А-1602962 относится к осветительному устройству и проектору изображений. Через светопроводы передается свет, причем светопроводы имеют изменяющийся диаметр, чтобы сформировать световое поле большой площади.

Предметом WO-A-2010/045062 является система отображения на микрофильмах, в которой осуществляется синхронизация между LED-излучателем и режимом работы строчной камеры.

В основе настоящего изобретения лежит задача усовершенствовать способ и устройство вышеупомянутого типа таким образом, чтобы посредством LED генерировать высокую мощность для подвода к измеряемым зуботехническим объектам. При этом конструктивные затраты должны быть невысокими и одновременно должна создаваться возможность достижения отдачи мощности с желательным коэффициентом пульсации. Также задачей изобретения является минимизировать периоды запаздывания и упростить подачу тока на LED.

В соответствии с изобретением эта задача по существу решается способом подвода высокой световой мощности к зуботехническому объекту, причем

— излучение, излученное множеством светодиодов (LED), вводится в световод,

— каждый LED располагается стационарно, и LED размещаются на первой окружности с первым диаметром,

— с каждым LED соотнесен первый световод в форме изогнутого волоконного световода с первой и второй плоскостями сопряжения, причем вторые плоскости сопряжения размещены на второй окружности со вторым диаметром,

— излучение одного из LED вводится соответственно через первую плоскость сопряжения в один из первых световодов,

— излучение соответствующего включенного LED, выходящее из вторых плоскостей сопряжения, передается на плоскость сопряжения второго световода в форме волоконного световода,

— излучение, исходящее из второго световода, подается на измеряемый зуботехнический объект,

причем LED приводятся в действие в импульсном режиме с длительностью импульсов от 1 мкс до 100 мс и соотношением импульс/пауза менее 1 и последовательно друг за другом, а вторые плоскости сопряжения расположены на замкнутой траектории, вдоль которой перемещается второй световод своей плоскостью сопряжения или оптика, ориентированная на плоскость сопряжения стационарно расположенного второго световода, и причем вторая плоскость сопряжения при подвижном втором световоде и оптика при стационарно расположенном втором световоде поворачиваются вокруг оси, а первая и вторая окружности пересекают ось в отклоняющихся друг от друга плоскостях.

В соответствии с изобретением используют свойство LED, в частности LED белого свечения, состоящее в том, что они, по сравнению с максимальным током в непрерывном (CW) режиме, могут эксплуатироваться в импульсном режиме при коэффициенте до 50 или несколько больше. При этом LED в виде LED белого свечения может эксплуатироваться с высокой импульсной мощностью при соответственно коротких импульсах, при сохранении средней мощности при соответствующей скважности (Duty-Cycle).

Для того чтобы избегать ненужных периодов запаздывания и, в частности, обходить контактные кольца для подачи тока на LED, в соответствии с изобретением LED размещены стационарно. С первыми световодами, соотнесенными с LED, соотнесен второй световод, который выполнен либо стационарно, либо с возможностью ориентирования своей плоскостью сопряжения по отношению ко вторым плоскостям сопряжения первого световода таким образом, что в желательном объеме и соответственно тактовой последовательности включенных LED осуществляется ориентирование на световод — при необходимости, на два соседних световода LED, через которые протекает ток и которые, тем самым, излучают свет.

Иными словами, используется нужное количество LED, свет от которых вводится последовательно во времени друг за другом в первый волоконный световод, так что мощность может быть увеличена на коэффициент 50 или более.

Несмотря на то, что существует возможность разместить LED на поворотном колесе, а световой импульс генерировать посредством LED точно в момент времени, когда он находится напротив световода, который размещен стационарно, однако за счет этого возникали бы ненужные периоды запаздывания. Другой недостаток заключается в необходимости контактных колец для подачи тока на LED.

Благодаря решению согласно изобретению минимизируются периоды запаздывания, исключаются контактные кольца и опционально формируется максимально равномерная заданная мощность или целенаправленно генерируются импульсы в определенном временном растре. Тем самым также создается возможность синхронизировать временной растр с частотой регенерации изображения (Frame rate — частотой кадров) записывающего устройства, такого как камера на приборах с зарядовой связью (ПЗС).

В соответствии с решением согласно изобретению первые световоды расположены таким образом, что соответственно первый световод соотнесен с LED в качестве короткого отрезка волоконного световода. Это может осуществляться посредством непосредственной установки вблизи плоскости чипа LED. В этом случае существует возможность расположить первый световод в круговой форме наиболее близко, причем покрытие световода по меньшей мере в зонах вторых плоскостей сопряжения может быть удалено, чтобы сократить периоды запаздывания. С соответствующими первыми световодами, такими как волоконные световоды, соотнесен второй световод, чтобы передавать импульсное излучение отдельных световодов. При этом может использоваться свет с более высокой плотностью мощности, например, для подвода к измеряемому объекту, такому как зуб или область челюсти, подлежащие измерению.

Длина световода должна выбираться таким образом, чтобы избегать радиуса изгиба.

Существует возможность провести второй световод вдоль вторых плоскостей сопряжения первых световодов, причем осуществляется синхронизация последовательно включаемых LED. Так, например, второй световод своей плоскостью сопряжения может перемещаться вдоль круговой траектории, причем вторая плоскость сопряжения первого световода включенного LED в момент включения противолежит плоскости сопряжения второго световода в центральной области.

Вместо подвижного второго световода последний может также размещаться стационарно, причем для ввода импульсного излучения используется оптический отклоняющий элемент, который соответственно перемещается вдоль вторых плоскостей сопряжения, чтобы затем ввести свет во второй световод. Оптический отклоняющий элемент, такой как отклоняющая призма, может размещаться на поворотном держателе, чтобы отклонять свет первого световода во второй световод.

В отличие от круговой формы вторые плоскости сопряжения могут также позиционироваться в форме растра, чтобы последовательно вводить излучение во второй световод с помощью зеркала, или призменных дисков, или посредством комбинации соответствующих оптических отклоняющих средств.

Если плоскость сопряжения второго световода перемещается через вторые плоскости сопряжения первого световода, то потери сопряжения являются переменными и зависят от соответствующего положения второго световода, перемещающегося по направлению к первым световодам. То же самое относится к сопрягающей оптике, перемещаемой по направлению к первым световодам.

Для того чтобы несмотря на это достичь наиболее равномерной отдачи мощности, в усовершенствованном варианте осуществления изобретения предусматривается, что соответственно два соседних LED управляются одновременно. Тем самым включаются соответственно смежные LED, когда плоскость сопряжения второго световода частично оптически воспринимает первые световоды, соотнесенные с включенными LED, то есть размещается напротив. Остаточная пульсация может исключаться с помощью компенсирующей модуляции тока LED. Это может осуществляться посредством управления или регулирования.

Также возможен импульсный режим. Чтобы достичь максимальной эффективности сопряжения, можно во временном интервале соответственно от несколько раньше перед и до несколько позже оптимального сопряжения, когда вторая плоскость сопряжения расположена непосредственно напротив плоскости сопряжения второго световода, выдать короткий световой импульс LED, который может синхронизироваться со временем интегрирования света датчика.

Независимо от этого изобретение, в частности, предусматривает, что вторые плоскости сопряжения размещаются на замкнутой траектории, вдоль которой своей плоскостью сопряжения перемещается второй световод или оптика, ориентированная на плоскость сопряжения стационарно расположенного второго световода.

Кроме того, для оптимального ввода света вторые плоскости сопряжения первых световодов должны ориентироваться параллельно плоскости сопряжения второго световода.

Устройство вышеописанного типа характеризуется, в частности, тем, что второй световод в соответствии с тактированием включенных LED может ориентироваться на вторую плоскость сопряжения первого световода в форме изогнутого волоконного световода по меньшей мере одного включенного LED или тем, что оптический отклоняющий элемент может ориентироваться на вторую плоскость сопряжения первого световода соответствующего включенного LED, а оптический отклоняющий элемент направляет излучение на плоскость сопряжения стационарно расположенного второго световода, причем для ориентирования второго световода на включенный LED второй световод или оптический отклоняющий элемент, ориентированный на вторую плоскость сопряжения, выполнены с возможностью поворота относительно оси, причем первая и вторая окружности пересекают ось в отклоняющихся друг от друга плоскостях и при этом выход второго световода ориентирован на объект, которым является зуб, область челюсти или зуботехнический объект.

LED должны, в частности, размещаться на теплоотводе в качестве держателя, причем, при необходимости, имеются элементы Пельтье, чтобы отводить тепло.

Количество LED может составлять от 2 до 100.

Предпочтительным образом первые световоды своими вторыми плоскостями сопряжения расположены на круговой траектории, вдоль которой может перемещаться плоскость сопряжения второго световода, причем вторые плоскости сопряжения первого световода ориентированы параллельно плоскости сопряжения второго световода.

Чтобы уменьшить периоды запаздывания, предусмотрено, что покрытие первого световода удалено по меньшей мере в области вторых плоскостей сопряжения.

Если второй световод должен перемещаться относительно первых световодов, предложено, что второй световод позиционируется на удерживающем элементе, который выполнен с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через держатель для LED, такой как кольцевой диск, причем предпочтительно вторые плоскости сопряжения проходят наклонно к оси.

При стационарно расположенном втором световоде ввод может осуществляться от первых световодов через оптический отклоняющий элемент, такой как отклоняющая призма, который закреплен на поворотном держателе. При этом оптический отклоняющий элемент может исходить от поворотного диска, который выполнен с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через держатель LED, вдоль которой второй световод располагается по меньшей мере в области оптического отклоняющего элемента.

Для обеспечения оптимального ввода и вывода предусмотрено, что на базовую плоскость отклоняющей призмы ориентированы вторая плоскость сопряжения по меньшей мере одного первого световода, соотнесенного с включенным LED, и плоскость сопряжения второго световода, причем предпочтительно на базовой плоскости размещены линзы, фокусирующие излучение.

Другие детали, преимущества и признаки изобретения следуют не только из пунктов формулы изобретения, раскрывающихся в них отдельных признаков и/или их комбинации, но также из предпочтительных примеров выполнения, следующих из приведенного ниже описания чертежей, на которых показано:

Фиг. 1 — первый вариант выполнения устройства для передачи работающих в импульсном режиме LED,

Фиг. 2 — принципиальное представление устройства первых и вторых световодов,

Фиг. 3 — вторая форма выполнения устройства для передачи работающих в импульсном режиме LED,

Фиг. 4 — фрагмент варианта выполнения устройства согласно фиг. 3,

Фиг. 5 — принципиальное представление для пояснения непрерывной отдачи мощности,

Фиг. 6 — принципиальное представление для пояснения импульсного режима работы.

Для того чтобы получить свет от светодиодов (LED) высокой световой мощности, в соответствии с изобретением предусмотрено, что LED, в частности LED белого света, эксплуатируются в импульсном режиме. Тем самым обеспечивается возможность повышения мощности на коэффициент 50 или более по сравнению с максимальным током в непрерывном режиме. Излучение, излучаемое работающими в импульсном режиме LED, вводится через первый световод во второй световод, от которого излучение высокой мощности затем направляется, в частности, на зуботехнический объект, который должен измеряться.

Первое устройство для генерации соответствующего излучения LED высокой мощности представлено на фиг. 1. На теплоотводе 10, который может иметь элементы Пелтье для лучшего теплоотвода, то есть охлаждения, кольцеобразно расположены LED 12, 14. С каждым LED 12, 14 соотнесен первый световод 16, 18 в виде короткого отрезка волоконного световода, который может представлять собой, в частности, стекловолокна или полимерные оптические волокна. Световоды 16, 18 снабжены покрытием. Первый световод 16, 18 выполнен как короткий отрезок волоконного световода, который имеет достаточную длину, чтобы не превышать минимальный радиус изгиба волоконного световода в S-образном витке. Длина световода 16, 18 находится предпочтительно в диапазоне от 5 см до 15 см, причем длина зависит от минимального радиуса изгиба световода. Если LED 12, 14 располагаются, например, по радиусу окружности R=10 см и минимальный радиус изгиба волоконного световода составляет 5 см, то потребовалась бы длина волокна 15 см. Если радиус, на котором расположены LED 12, 14, R=5 см и минимальный радиус изгиба волоконного световода 1 см, то потребовался бы волоконный световод с длиной волокна 5 см.

Первый световод 16, 18 может иметь диаметр в диапазоне от 200 мкм до 1 мм. В качестве материала предпочтительно используется SiO₂ с числовой апертурой NA в диапазоне от 0,15 до 0,4. Световод 16, 18 может включать в себя кварцевый сердечник с кварцевой оболочкой. В качестве альтернативы могут использоваться HCS-волокна (Hard Clad Silica волокно из кварцевого стекла в жесткой оболочке), то есть световод с сердечником из кварцевого стекла и оболочкой из специального полимера. Подобные HCS-волокна предлагаются, например, компанией Laser Composition GmbH.

Разумеется, в объем изобретения входит решение, когда LED 12, 14 размещены не на корпусе, содержащем элементы Пельтье, в качестве держателя.

Световоды 16, 18 имеют первые плоскости сопряжения 20, 22, ориентированные непосредственно на соответствующий LED 12, 14, и имеющиеся на другом конце световодов 16, 18 вторые плоскости сопряжения 24, 26. В области вторых плоскостей сопряжения 24, 26 может быть удалено покрытие. За счет этого могут сокращаться периоды запаздывания. Первые плоскости сопряжения 20, 22 должны располагаться непосредственно вблизи поверхности чипа.

Световоды 16, 18 фиксированы в области вторых плоскостей сопряжения 24, 26 посредством держателя 30.

Посредством двигателя 32 с кодером 34 положения вал 36 проводится через подшипник 38 и через теплотвод 10 дискообразной формы. На валу 36 находится поворотный диск 40, который позиционирует второй световод 42, плоскость 44 сопряжения которого, таким образом, ориентирована на вторые плоскости 24, 26 сопряжения первого световода 16, 18, что они проходят почти параллельно друг другу и предпочтительно под углом к продольной оси вала 36. При этом осуществляется синхронизация движения поворотного диска 40 и, тем самым, плоскости 44 сопряжения второго световода 42 таким образом, что плоскость 44 сопряжения находится напротив одной из вторых плоскостей 24, 26 сопряжения тогда, когда LED соответствующего первого световода нагружается током, то есть включается. Второй световод 42 имеет диаметр в диапазоне от 200 мкм до 1 мм и состоит предпочтительно из SiO₂ c числовой апертурой в диапазоне от 0,15 до 0,4. Второй световод имеет кварцевый сердечник с кварцевой оболочкой. В качестве альтернативы могут использоваться HCS-волокна (оптоволокно из кварцевого стекла в жесткой оболочке), как упоминалось выше.

При поворотном движении поворотного диска 40 плоскость 44 сопряжения световода 42 должна проходить с минимальным промежутком вдоль вторых плоскостей сопряжения 24, 26 первого световода 16, 18, для того чтобы потери на сопряжение удерживать по возможности на незначительном уровне. Предпочтительным образом промежуток должен быть ограничен только допусками на изготовление волоконных световодов, так как взаимное скольжение плоскостей сопряжения или концов волокна должно быть надежно предотвращено. Промежуток должен находиться в диапазоне от 10 мкм до 200 мкм.

Вышеописанное устройство первых световодов 16, 18 следует также из фиг.2. Показаны расположенные по окружности LED 12, 46, 48, от которых исходят первые световоды 16, 50, 52.

На фиг. 3 и 4 показан второй вариант выполнения устройства для передачи излучения, которое генерируется работающими в импульсном режиме LED, причем по отношению к фиг. 1 и 2 для одинаковых элементов использованы одинаковые ссылочные позиции. Работающие в импульсном режиме LED имеют соотношение импульс/ пауза менее 1. Следовательно, время включения, то есть время, в течение которого LED включен(ы), меньше, чем периоды времени выключения, которые находятся между периодами времени включения. В зависимости от времени интегрирования датчика и количества LED, а также допустимых колебаний мощности на выходе вторых волоконных световодов, длительность импульса предпочтительно устанавливается в диапазоне от 1 мкс до 100 мс. Если импульсная пиковая мощность превышает, например, мощность в непрерывном режиме LED, например, на коэффициент 10, то соотношение импульс/ пауза должно в любом случае быть меньше, чем 0,1, чтобы средняя мощность не превышала мощность непрерывного излучения.

В соответствии с примером выполнения согласно фиг. 1 светодиоды 12, 14 размещены на теплоотводе 10. В отличие от примера выполнения согласно фиг. 1 второй световод 54 не позиционируется на поворотном диске 44, а размещен стационарно. Чтобы независимо от этого вводить излучение LED, предусмотрен поворотный диск 54, на котором размещена отклоняющая призма 56, через которую направленное от первых световодов 16, 18 излучение вводится в плоскость 44 сопряжения второго световода 42. Показано, что через отклоняющую призму 56 и в данном примере выполнения из второй плоскости 26 сопряжения излучение, исходящее из первого световода 18, отклоняется на плоскость 44 сопряжения второго световода 42.

Поворотный диск 56 имеет предпочтительным образом противовес 58, чтобы обеспечить возможность равномерного движения. Поворотный диск приводится в движение двигателем 32, с которым соотнесен кодер 34 положения согласно фиг. 1.

Второй световод 42 в данном примере выполнения пересекает несущий диск 10 по центру.

Чтобы достичь улучшенной фокусировки выводимого или вводимого излучения, в соответствии с фиг. 4 на отклоняющей призме 56 могут располагаться фокусирующие линзы 60, 62, через которые излучение первых световодов 18 с очень малыми потерями вводится во второй световод 42.

На основе фиг. 5 и 6 поясняется возможность способа работы соответствующих изобретению устройств. Так на фиг. 5 в качестве примера поясняется тактирование источника тока для каждого из LED и вытекающая отсюда временная характеристика выходной мощности во втором световоде 42. Выходная мощность соответствует верхней кривой 64. Показан максимально равномерный выходной сигнал. Чтобы достичь этого, соответствующие два соседних первых световода одновременно подсвечиваются соответствующими LED, так что при переходе от первого световода к соседнему первому световоду световая мощность не сильно спадает. За счет этого в общем случае скважность (Duty Cycle) возможно уменьшить наполовину. Первые световоды обозначены ссылочными позициями 66, 68, 70, 72, 74, а пересекающий их второй световод обозначен как 76.

На фиг. 6 показаны импульсный режим и временная характеристика выходной мощности во втором световоде. Она символически представлена верхней кривой 78. Как следует из управления соседними LED (кривые 80, 82), один из LED 84, 86, 88, 90, 92 включается тогда, когда имеет место оптимальное перекрытие со вторым световодом 94. Таким способом можно в соответствии с примером выполнения согласно фиг. 6 заметно сократить длительность включения отдельных LED 84, 86, 88, 90, 92 и тем самым значительно повысить пиковую мощность, как показано на кривой 78.

Урок 001. Волоконный световод – принцип действия

Волоконный световод представляет собой тонкую двухслойную стеклянную нить, каждый элемент которой (сердцевина и оболочка) обладает различным показателем преломления. Показатель преломления n прозрачного вещества представляет собой отношение скорости света в вакууме ( c – скорость света) к скорости света в данном веществе ( v ), а также определяется следующей формулой:

где ε и μ — относительные соответственно диэлектрическая и магнитная проницаемости.

Учитывая, что относительная магнитная проницаемость прозрачного вещества обычно постоянна и равна единице, показатель преломления для сердцевины n ₁ = √ε ₁ , а для оболочки n ₂ = √ε ₂ .

ADS

Показатель преломления оболочки постоянен, а сердцевина в общем случае является функцией поперечной координаты. Эту функцию называют профилем показателя преломления.

Для передачи электромагнитной энергии по световоду используется явление полного внутреннего отражения на границе раздела двух диэлектрических сред, поэтому необходимо, чтобы n ₁ > n ₂ .

Важной характеристикой световода является числовая апертура NA (Numerical Aperture), которая представляет собой синус от апертурного угла φ .

Апертурный угол — это угол между оптической осью и одной из образующих светового конуса, попадающего в торец волоконного световода, при котором φ ₁ = φ _c .

От значения NA зависят эффективность ввода излучения лазера или светодиода в волоконный световод, потери на микроизгибах, дисперсия импульсов и число распространяющихся мод.

Выходы на крышу, световой туннель, зенитный фонарь Велюкс

Источник: http://velux.ru/produktsiya/svetovie-tunneli-novie

Применение световода для исследований показателя преломления веществ

Показатель преломления является одной из важнейших характеристик оптически прозрачных материалов, которые используются в физических исследованиях и практических применениях. Поэтому актуальным является поиск и внедрение способов его определения, в частности, для жидкостей. В данной работе продемонстрирован простой и быстрый способ определения показателя преломления с использованием светопропускания через оригинальную конструкцию световода, погружённого в исследуемую жидкость. Установлена зависимость показателя преломления воды от её агрегатного состояния и концентрации раствора поваренной соли. С использованием этого же световода исследована зависимость интенсивности прошедшего через него света от длины волны.

Часто читал и видел некоторые фотки подсветки дверных внутренних ручек.

Источник: http://srtmx.ru/novoe/svetovody-dlya-osveshcheniya-svoimi-rukami.html

Схема 1

В качестве рисующего света использовали осветительный прибор с серебряным зонтом, установленным немного справа от камеры. Два осветителя со стрипбоксами мы поставили по бокам и чуть сзади модели.

Чтобы контровики не влияли на фон, мы установили между фоном и светильниками белые панели. Панели отсекли лишний свет от фона и перенаправили его на модель, сделав контровой свет более объёмным, а сам фон освещался только основным рисующим светом.

Интенсивность освещения фона в этой схеме легко регулировать положением рисующего света. Если поднять светильник с зонтом выше и наклонить его к модели более круто, то основной свет попадает на модель, а на фон — только свет от верхней периферической части октобокса, фон в этом случае становится более тёмным.

Если опустить рисующий ниже и развернуть его более фронтально, то в этом случае на фон будет попадать довольно много света от основного источника, он станет более белым, но на фоне может появиться тень от модели.

Источник: http://nwfasad.ru/novosti/svetovod-svoimi-rukami-v-domashnih-usloviyah.html

Метод бокового свечения

Система представляет собой светоприемный купол с линзами, которые улавливают и перенаправляют лучи в световод

Подобный способ не требует сложных технических схем, установка занимает немного времени, можно обойтись своими силами без привлечения профессиональных монтажников. Отличие – установка проектора вне помещения, наличие светодиодных волокон.

Рядом с установкой не должны располагаться источники тепла. Диффузор устанавливают с боковых стен. Подобное расположение позволяет осветить комнату так, чтобы не потребовалось дополнительных источников в течение дня. Это актуально для помещений без окон (гардеробные, ванны, кладовки, подвал). Световоды для светодиодов можно изготовить своими руками.

Источник: http://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-sfery-primeneniya-svetovodnogo-osveshheniya/

Этапы изготовления электрической тепловой пушки своими руками

Сфера применения тепловых электропушек довольно широка. Промышленные агрегаты используют для прогрева производственных, складских и даже жилых помещений. А на малых площадях можно обойтись и самодельной конструкцией теплогенератора, которому вполне по силам протопить гараж или дачный домик.

Но рассмотрим детально, что собой представляет электрическая тепловая пушка: своими руками ее можно собрать из подручных материалов.

Что нужно знать об электрической пушке

В отличие от других разновидностей теплопушек, электрический прибор может сделать практически любой домашний мастер, знакомый с азами электроники.

Хотя КПД электропушки намного ниже дизельных или газовых устройств, зато он не выделяет вредных для здоровья продуктов горения и может устанавливаться в любом помещении – жилом доме, теплице, подсобных пристройках.

Мощность пушек промышленного назначения варьируется в пределах от 2 до 45 кВт, причем количество нагревательных элементов в них может доходить до 15 шт

Рассмотрим, как работает электрический агрегат.

Устройство и принцип работы теплогенератора

Любая электропушка состоит из трех основных компонентов: корпуса, электромотора с вентилятором и нагревательного элемента.

Дополнительно прибор можно укомплектовать любыми «бонусами» от заводских агрегатов – переключателем скоростей, теплорегулятором, комнатным термостатом, датчиком нагрева корпуса, защитой двигателя и другими элементами, но они повышают не только комфорт и безопасность при эксплуатации, а и себестоимость самоделки.

Скорость нагрева воздуха во всем объеме помещения зависит от количества и мощности нагревательных элементов – чем больше их площадь, тем активней будет происходить передача тепла

Работает электрическая пушка так:

• при подключении к сети ТЭН преобразовывает электрический ток в тепловую энергию, за счет чего и нагревается сам;
• электродвигатель приводит в работу лопасти крыльчатки;
• вентилятор загоняет внутрь корпуса воздух из помещения;
• холодный воздушный поток соприкасается с поверхностью ТЭНа, нагревается и, принуждаемый вентилятором, выводится из «дула» пушки.

Если прибор оснащен терморегулирующим элементом, он остановит работу нагревателя при достижении запрограммированной температуры. В примитивных устройствах контролировать нагрев придется самостоятельно.

Преимущества и недостатки самодельных пушек

Основной плюс теплового электрогенератора – возможность его использования в любом помещении, где есть сеть хотя бы на 220 Вт.

Такие устройства даже в самодельном исполнении мобильны, весят немного и вполне способны прогреть площадь до 50 м2 (теоретически можно и больше, но с приборами высокой мощности лучше не экспериментировать и купить готовый агрегат, да и пушка от 5 кВт уже затребует подключения к трехфазной сети).

Рабочие характеристики прибора должны соответствовать обогреваемой площади.В среднем на каждые 10 м2 понадобится 1 кВт, но многое зависит от самого помещения – строительных материалов, качества остекления и наличия утепления

Плюсы самодельной электрической пушки:

• Экономия средств – заводские агрегаты стоят недешево, а собрать обогревающее устройство можно с минимумом покупных деталей или даже полностью из подручных средств, сняв недостающие элементы со старых приборов.
• Безопасность – из всех самодельных теплогенераторов электрический прибор наиболее прост в эксплуатации, поскольку не требует подключения к газу или заправки горючим топливом. При правильной сборке электроцепи риск самовозгорания у таких пушек минимален.
• Быстрый нагрев помещения – работа тепловой пушки намного эффективнее других вариантов самодельных электрообогревателей, например, каминов или масляных радиаторов.

Такой способ позволяет создать эффект «звездного неба». Небольшие устройства устанавливаются под потолком, по типу точечных светильников. Солнечное оптоволоконное освещение получается естественным и плавным. Дополнительный плюс – получается необычный дизайн.

Туннели со светодиодными кабелями проводят сквозь покрытия и могут быть как одиночными, так и «расползающимися». Последние требуют точных расчетов, стоимость получается выше стандартных.

Источник: http://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/princip-raboty-i-sfery-primeneniya-svetovodnogo-osveshheniya/

Наша компания предлагает большой выбор продукции FAKRO, в том числе и световые туннели. Выберите подходящий тип конструкции и купите товар по максимально привлекательной цене. В наличии только сертифицированная продукция, которая отвечает европейским стандартам качества. При необходимости озвучим по телефону стоимость световых туннелей «Факро», условия доставки по Москве и любые другие нюансы.

Установка светодиодов в Климат контроль. Камри 30-35. [Архив]

Юрец Камривод

10.02.2010, 20:38

Снимаем блок поддев защёлки отверткой.
http://i3.fastpic.ru/big/2010/0210/b6/a5a1831a0f9a028bf4764664d7f7d6b6.jpg
http://i2.fastpic.ru/big/2010/0210/80/05b1f3c161c7cea512ba8d057c403080.jpg
Разъединяем 2 разъёма, сначала большой, затем отсоединив его, «располовиниваем» блок открутив 5 шурупов, затем разъединяем второй, маленький разъём.
http://i3.fastpic.ru/big/2010/0210/34/48c7ceee029915648e430c61aa629434.jpg
Сняв патрончики, снимаем с них старые зелёные лампочки с помощью иголки.
http://i3.fastpic.ru/big/2010/0210/68/47bf52479c6c08821b00c83a73398b68.jpg
Предварительно купив в магазине 11белых светодиодов и 11 резисторов сопротивлением 1.2 кОм(килоом),припаиваем вместо «+» «ножки» светодиода резистор как показано на рисунке.Также на этом этапе светодиод при помощи шкурки делаем матовым.
http://i2.fastpic.ru/big/2010/0210/27/03fa2c7a8a5e3e2edc17b55a0e900327.jpg
Подготовленные светодиоды ставятся в 3 дисплейных патрончика (они чуть больше остальных) таким методом, т.к. если их поставить обычным способом, на дисплее будут круги. Остальные (кнопочные) собираются как обычно.
http://i3.fastpic.ru/big/2010/0210/4b/3d3858937dfc050c22284125d784d14b.jpg
И монтируются на место. ВНИМАНИЕ! «ножки» светодиодов не должны пересекаться, т.к. это приведет к замыканию и сгорит предохранитель (у меня так и вышло), будьте внимательны! Предохранитель подсветки кнопок стоит у вашего левого колена под крышечкой, 3 ряд сверху, 2 предохранитель справа. 10 ампер.
http://i2.fastpic.ru/big/2010/0210/f7/1000da4bc519b76812271d8074286ff7.jpg
Т.к. светодиоды у меня диаметром 5 мм и не лезут в отверстие кнопочных патронов, я их монтировал таким образом, если кто будет ставить, тот разберётся по месту, это не сложно.
http://i3.fastpic.ru/big/2010/0210/b1/111736e1ed416c5118764d1ea382e1b1.jpg
Вот «грубый» пока результат
http://i3.fastpic.ru/big/2010/0210/47/714b57c3bdfbbf18e5a9313e59cf4247.jpg
Вот награда за мои труды. Фотка вышла не очень, в реале же всё гораздо красивее. Если все будет хорошо фунциклировать, 😀 следущие на очереди все оставшиеся кнопочки.
http://i2.fastpic.ru/big/2010/0210/2d/52aabbc18e09faea9d9186ac15c8ef2d.jpg

Теперь на очереди все остальные мелкие лампочки в салоне, где-то придется паять и непосредственно на блок кнопок. Мой привет СС 😡

Светодиодные световоды и светодиодное периферийное освещение

Светодиодные световоды и светодиодное периферийное освещение

ИСТОЧНИК: Agilent Technologies

[ezcol_1third]

Что такое световод?

Световод — это устройство, разработанное
для переноса света от источника света
в точку на некотором расстоянии
с минимальными потерями. Свет
проходит через световод
посредством полного внутреннего
отражения.Световоды обычно изготавливаются из материалов
оптического качества, таких как акриловая смола, поликарбонат
, эпоксидные смолы и стекло.
Световод может использоваться для
передачи света от светодиодной лампы
на печатной плате на переднюю панель для использования
в качестве индикации состояния, может использоваться
для сбора и направления света на подсветку
, ЖК-дисплей или легенду
, и может использоваться как средство
для освещения узора
сетки на прозрачном окне. В этом кратком описании применения
обсуждаются основы
простой конструкции световода
для этих и других возможных применений.

Основные принципы

Закон Снеллиуса: когда световые лучи
падают на границу между
двумя средами, то есть пластиком и воздухом,
световые лучи преломляются, когда
они пересекают границу, как
, проиллюстрировано на рисунке 1. Угол при
, под которым световые лучи падают на
граница называется углом
падения, φi, а угол при
, который световые лучи выходят за границу
, называется углом
[/ ezcol_1third]
[ezcol_1third]

Рисунок 1.Преломленный световой луч.

преломление, φf ,. Закон Снеллиуса гласит:
показатель преломления первой среды
, ni, умноженный на синус
угла падения на границу
, φi, равен показателю
преломления второй среды
, nr, умноженный на синус
угла преломления на границе
, φf.

Зеркальное отражение

Зеркальное отражение определяется как
, когда угол падения
равен углу отражения, как
, как показано на рисунке 2.Зеркальные
отраженные световые лучи отражаются
без потерь.

[/ ezcol_1third]
[ezcol_1third_end]

Потеря Френеля:

Когда световые лучи пересекают границу
от одной среды к
другой, возникают потери из-за отражения
на границе, как
, показанное на рисунке 2. Это называется потерями Френеля
и вычисляется с помощью
по следующему выражению:

Для границ раздела «пластик-воздух» и «стекло-воздух»
потери по Френелю
составляют 4%.

для интерфейса пластик (стекло) с воздухом.

Когда световые лучи пересекают границу
в более плотную среду, угол
φf меньше угла φi.
И наоборот, когда световые лучи пересекают
границу в менее плотную среду
, угол φf больше
, чем угол φi. Это проиллюстрировано
на Фигуре 3 для световых лучей, проходящих
через параллельную пластину
из пластика (стекла). Световые лучи падают
на верхнюю поверхность пластины под углом
φi, преломляются внутри пластины под углом
φf, падают на

[/ ezcol_1third_end]

[ezcol_2third]

Рисунок 2.Зеркальный отраженный световой луч на гладкой границе зеркала.

Рис. 3. Луч света, проходящий через нерассеянную пластиковую (стеклянную) параллельную пластину.

Рис. 4. Определение критического угла полного внутреннего отражения.

[/ ezcol_2third]

[ezcol_1third_end]

пластины нижней поверхности пластины под углом
к углу φ’i, а затем преломляются на
в воздухе под углом φ’f.Угол преломления
внутри пластмассовой пластины
φf меньше, чем угол преломления
в воздухе φ’f, поскольку пластмасса
является более плотной средой, чем воздух.
Выходные лучи параллельны падающим лучам
, потому что внутренний угол преломления
φf и внутренний угол падения
φ’i равны
, и поскольку внешний угол падения
φi и внешний угол преломления
φ ‘f равны
.

Полное внутреннее отражение

Когда угол преломления равен 90 °,
падающий световой луч преломляется на
вдоль границы, как показано на
Рис. 4.Sin φf (90 °) = 1,0, и
Уравнение 1 для закона Снеллиуса сводит
к: ni sin φi = nf. Это выражение
можно переписать, чтобы определить критический угол падения
для полного внутреннего отражения
, φc:
Определение критического угла:

Установка nf = 1,0 в уравнении 3, значение показателя преломления
для воздуха,
критический угол для световода
может быть быстро определен, когда
показатель преломления материала
известен. Для большинства пластиков и стекла
показатель преломления равен
приблизительно 1.50. Таким образом, критический угол
для полного внутреннего отражения
для большинства материалов световода
составляет приблизительно 42 °.
Внутреннее зеркальное отражение в пределах
световода на направляющей поверхности к границе
с воздухом используется, чтобы помочь
пропускать свет через световод
.

φc = 42 ° приблизительное значение для пластика
и стекла.

[/ ezcol_1third_end]

[ezcol_1third]

Световые лучи внутри световода
, падающие на направляющую поверхность к границе воздуха
, полностью отражаются внутри
, когда угол падения
составляет 42 ° или больше.Наличие
, критический угол которого немного меньше
, чем 45 ° для большинства материалов световода
, очень удобен, так как
позволяет использовать отражающие поверхности призмы 45 °
в конструкциях световода
.

Трассировка лучей

Трассировка лучей — это метод, используемый для
прогнозирования пути световых лучей в световод, через
и из него.
Принципы закона Снеллиуса,
потерь Френеля и зеркального отражения
применяются на каждой поверхности раздела направляющих
с воздухом, чтобы
определять направление светового
луча.Трассировка лучей используется в этом кратком описании применения
, чтобы проиллюстрировать работу световодов
.

Дизайн световода

При разработке световода
необходимо изучить три конструктивных вопроса:
1) эффективная магнитная связь для передачи света
от светодиодной лампы в световод
с минимальными потерями,
2) пропускание света через световод
направляющей к выходной поверхности и
3) позволяя свету выходить через
выходную поверхность с минимальными потерями.

Флюсовая муфта для подачи светодиодного света в световод

Поток от светодиодной лампы должен быть
эффективно связан с входом
конца световода, чтобы обеспечить захват света
(свет, попадающий в световод
) с минимальными потерями, прежде чем он
сможет эффективно передаваться и
использоваться. Магнитная связь и захват
обычно неэффективны, когда светодиодная лампа
находится вне оболочки
световодной поверхности
по отношению к воздушной границе, и, наоборот,
эффективны, когда лампа расположена
внутри световодной поверхности к воздушной границе
.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third]

Если светодиодная лампа находится вне световода
, как показано на фиг. 5, эффективная магнитная индукция
и захват света
происходят только тогда, когда угол
диаграммы направленности лампы LED
совпадает с углом диаграммы направленности
световода. Таким образом,
может быть очень сложно осуществить эффективную магнитную связь
, и большая часть
потока от светодиодной лампы может быть
потеряна. В этой конфигурации световодом
обычно улавливается менее 10% доступного потока
.

Линза может использоваться для связи потока
для фокусировки потока от светодиодной лампы
на входной конец световода
, как показано на рисунке 6.
Сфокусированный поток должен просто заполнять
входной конец световода. .
Захват света может быть до 80%
эффективен, но требует наличия физического расстояния
до
, чтобы обеспечить фокусное расстояние

Рисунок 5. Светодиодная лампа вне световода.

Рисунок 6.Использование объектива для фокусировки светодиодного света на световод.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third_end]

линза. К стоимости конструкции световода
необходимо прибавить стоимость фокусирующей линзы
.

Лучшая конструкция для наиболее эффективного взаимодействия потока
— это размещение лампы LED
внутри оболочки
, между световодной поверхностью и воздухом
. Эта концепция
проиллюстрирована на рисунке 7a. В этой конфигурации
светодиодная лампа
встроена в световод, и
все световые лучи, исходящие от светодиодной лампы
, улавливаются световодом
.Эффективность захвата света
составляет 92% с учетом
потерь Френеля через
воздушный зазор. Эта концепция дизайна
рекомендуется для использования с купольными светодиодными корпусами
, такими как
T-1 3/4, T-1 и сверхминиатюрные светодиодные лампы
.

[/ ezcol_1third_end]

Рисунок 7а. Светодиодная лампа расположена внутри световода для наилучшего сцепления потока.

Рисунок 7б. Светодиодная лампа с эпоксидным покрытием в световод для устранения потерь Френеля.

[ezcol_1third]

Когда корпус светодиодной лампы
вклеен в световод с помощью эпоксидной смолы оптического качества
, как показано на
рис. 7b, эпоксидный корпус
лампа оптически исчезает из-за
устранения потерь по Френелю
и захвата потока. составляет
по существу 100%. В большинстве случаев применения световода
с использованием эпоксидной смолы для приклеивания светодиодной лампы
к световоду
для устранения воздушного зазора потеря
по Френелю нецелесообразна и не нужна.Все предлагаемые конструкции световода
, представленные в
этой инструкции по применению, предполагают, что
— это воздушный зазор между лампой LED
и световодом.

Физические характеристики световода

Обработка внешней поверхности световода
важна для обеспечения правильной работы
, как показано на
Рис. 8. Стороны, параллельные направлению движения света
, должны быть
гладкими, как зеркало, чтобы повлиять на полное внутреннее отражение
. .Они могут быть окрашены
белой светоотражающей краской для отражения тех
диагональных лучей, которые меньше критического угла
, которые в противном случае могут уйти.
Входной конец должен быть
гладким, контур должен соответствовать светодиодной лампе
для эффективного освещения

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third]

, позволяя световым лучам до
входить в световод с минимальным отражением и рассеянием
. Выходной конец
должен быть размытым. Рассеянный выходной конец
имеет случайные критические углы
по
своей поверхности, обеспечивая высокую вероятность выхода световых лучей
,
, а также рассеивает световые лучи
, создавая широкую диаграмму направленности излучения
.

Световоды могут быть выполнены
любой формы, цилиндрические (овальные),
прямоугольные (квадратные), конические

Рис. 8. Основные характеристики световода, показанные с изменением формы с круглой на прямоугольную по длине.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third_end]

(увеличивается в размере от конца входа
до конца выхода) или любой специальной формы
(стрелка, звезда, четверть луны
и т. Д.).Для прямоугольных и
специальных форм углы
должны иметь радиус более 0,5 мм.
(0,020 дюйма), не острые, чтобы обеспечить освещение
в углах. Форма световода
может постепенно изменяться по длине
, т.е. от круглой на входе
, чтобы вмещать лампу, до квадрата
на выходе, как показано на
, рис. 8.

Световодный конец световода для различных типов светодиодных устройств

Для эффективной магнитной связи и
захвата света конец
входа света световода должен быть
гладким и плоским или вогнутым
с формой, чтобы соответствовать выходной диаграмме направленности света
и конфигурации корпуса
сопряженного устройства светодиодной лампы
.

Для светодиодных ламп SMT, у которых
есть светоизлучающая область, которая представляет собой плоскую поверхность
, входной конец световода
должен быть гладкой плоской поверхностью
. Входной конец световода
должен располагаться над
и в непосредственной близости от светоизлучающей поверхности
лампы SMT LED
для эффективного взаимодействия потока
и захвата света, как показано в…

[/ ezcol_1third_end]

[ezcol_1third]

Рисунок 9.Входной конец световода
должен быть на
больше, чем излучающая поверхность светодиодной лампы
, чтобы обеспечить захват 92% потока
с учетом потерь Френеля
в воздушном зазоре.

Рис. 9. Световод с гладким концом
с плоским входом, расположенный над светодиодной лампой
SMT.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third]

Блоки светодиодных ламп

SMT Chip имеют кубическую форму
, рассеянную, что позволяет свету
излучать с боков, а также
сверху.Только около 40% от общего доступного потока
испускается из верхней части
. Остальные 60% испускается
сбоку. Таким образом, только 40% от
света лампы SMT Chip LED
будет захвачено световодом
с входом
с плоской поверхностью, оставшийся поток теряется. Световод
с гладким вогнутым входным концом
для установки поверх светодиодной лампы SMT
Chip эффективен при увеличении захвата потока
, как показано
на рисунке 10. Гладкая вогнутая поверхность
улучшает магнитную связь
и захват света за счет уменьшения
: вероятность того, что луч света
пересечет световод под критическим углом
и отразится.
С вогнутым входным концом
примерно от 70% до 80% доступного
излучаемого потока от SMT Chip
LED захватывается световодом,
и световые потери уменьшаются до 20%,
до 30%.

Этот вогнутый контурный вход
может использоваться с
любым световодом / светодиодной лампой

Рис. 10. Световод с гладким вогнутым входом увеличивает поток.
Соединение и захват света от светодиодной лампы на кристалле SMT.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third_end]

Комбинация

для улучшения связи потока
и захвата света. В
рис. 11 сверхминиатюрная лампа SMT
с «ярмом» используется для освещения
световода, расположенного на
на задней стороне печатной платы. Лампа
расположена в сквозном отверстии
и монтируется на поверхности со стороны компонента
платы. Вход
с гладкой вогнутой поверхностью, конец световода
захватывает на
больше излучаемого потока от

Рисунок 11.Вогнутый конец световода
улучшает сцепление потока и улучшает захват света
от перевернутой светодиодной лампы
, установленной на поверхности, «ярма» SMT
.

Светодиодная лампа

, чем плоская поверхность.
В качестве минимального расстояния вставки
для положительной магнитной индукции и захвата света
стандартные безтенчатые светодиодные лампы
Т-1 3/4 должны быть
вставлены во входной конец световода
до чашки светодиодного рефлектора
, расположен внутри корпуса лампы
, как показано на Рисунке 12.
Это обеспечивает захват 92% потока,
с учетом потерь по Френелю
в воздушном зазоре между куполом лампы
и световодом. Для максимальной производительности
вставьте в базовый фланец
на корпусе лампы

.

[/ ezcol_1third_end]

Рис. 12. Установка непрозрачных светодиодных ламп Т-1 3/4 и Т-1 во входной конец световода для эффективного связывания потока.

[ezcol_1third]

рекомендуется.Для ламп T-1 3/4 LED
диаметр приемного отверстия лампы
должен составлять от 5,33 мм (0,210 дюйма) до
5,59 мм (0,220 дюйма).
Конец отверстия должен представлять собой гладкий сферический купол
радиуса. Отверстие
должно иметь глубину не менее 5,33
мм (0,210 дюйма) для вставки минимальной длины
и минимум 8,31
мм (0,327 дюйма) для вставки на полную длину. Для светодиодных ламп T-1
диаметр приемного отверстия
для лампы должен составлять от 3,30 мм
(0,130 дюйма) до 3,43 мм (0,01 дюйма).135 дюймов) диаметром
. Для ламп T-1 рекомендуется только вставка
на полную длину фланца цоколя лампы
, чтобы обеспечить эффективную магнитную связь и захват
с минимальной глубиной отверстия
2,165 мм (0,085 дюйма).

Светодиодные полосы

могут также использоваться в качестве источников света
для световодов.
Эти устройства имеют область излучения света
, которая представляет собой большую плоскую поверхность
. Следовательно, для эффективного взаимодействия потока
и захвата света входной конец
световода
должен быть гладкой плоской поверхностью,
размещен над и в непосредственной близости от
светоизлучающей поверхности
светодиодной световой полосы, как показано в

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third]

Рисунок 13.Входной конец световода
должен быть на
больше, чем излучающая поверхность светового стержня
, чтобы обеспечить захват 92% потока
с учетом потерь Френеля
в воздушном зазоре.

Рассеянный выходной конец световода

Рассеянный выходной конец представляет
случайных критических углов для внутренних
световых лучей, обеспечивая вероятность

Рис. 13. Световод с гладким плоским концом на входе, расположенный над светодиодной полосой для наилучшего сцепления потока.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third_end]

света, выходящего из световода.
Это также можно рассматривать как диффузный выходной конец
, имеющий случайные показатели преломления
. Выходящие
световые лучи излучаются под случайными углами
в широкую диаграмму направленности
света, как показано на рисунке 14.

[/ ezcol_1third_end]

Рис. 14. Рассеянный выходной конец увеличивает вероятность выхода света из световода.

Рис. 15. Световод с изгибом 90 °. Световые лучи рассеиваются рассеянным выходным концом.

Световоды вокруг углов

Световоды можно согнуть, чтобы огибать углы. Радиус изгиба должен быть не менее двух толщин или удвоенного диаметра световода, чтобы минимизировать потери света. Отражения световых лучей без потерь повторяют плавный контур радиального изгиба, как показано на рисунке 15. Резкие изменения направления под прямым углом могут быть достигнуты за счет использования конструкции отражающей призмы в световоде в месте изгиба на 90 °, как показано на рисунке 16.

Рис. 16. Световод со встроенным призменным отражателем 45 °.

[ezcol_1third]

Клин световоды

Световоды в форме клина могут быть
использованы для достижения эффектов
задней подсветки. Два основных вида
показаны на фиг.17: клин
с плоской поверхностью, который дает равномерное распределение света
, и изогнутый поверхностный клин
, который дает распределение света
, несколько логарифмическое
по природе. Клин
с плоской поверхностью обычно используется для дисплеев
с просвечивающими жидкокристаллическими дисплеями
с подсветкой.

Светоотражающий ЖК-дисплей с задней подсветкой

Дисплеи

Прозрачные ЖК-дисплеи могут
подсвечиваться светодиодными лампами
с использованием либо простого плоского планарного световода
, либо клинового световода.
Для жидкокристаллических дисплеев с малой площадью, от 1 до 2
дюймов в высоту и от 2 до 4 дюймов в ширину, можно использовать простой плоский планарный световод

, как показано на рисунке 18.
Верхняя поверхность световода рассеивается на
. разрешить свет на
побег. Края и задняя сторона
гладкие.Задняя поверхность
покрыта белой светоотражающей краской
. Две сборки печатных плат
для поверхностного монтажа крепятся к сторонам
прозрачной пластины для равномерного освещения
. В пластине прорезаны дополнительные канавки
, чтобы обеспечить совмещение сборки
печатной платы с пластиной. Количество
светодиодных ламп SMT,
, разнесенных по центру от 1/4 до 1/2 дюйма,
зависит от размера прозрачной пластины
и требуемого освещения
.

Планарный клиновой световод
может использоваться со светодиодными лампами SMT для
задней подсветки полупрозрачного ЖК-дисплея
среднего размера, т.е.е. 2
до 3 дюймов в высоту и от 3 до 6 дюймов в ширину
. Промежуточный слой
из рассеивающей пленки между ЖК-дисплеем и направляющей клина
может использоваться для рассеивания света
, как показано на рисунке 19. Светодиодные лампы
SMT расположены на расстоянии от 1/4
до 1/2 дюйма, чтобы получить даже

.

[/ ezcol_1third]
[ezcol_2third_end]

Рис. 17. Клиновые световоды, плоская и криволинейная поверхности.

Рис. 18. Прозрачный ЖК-дисплей с подсветкой со светодиодными лампами SMT, поверхностный монтаж на платах небольших ПК с использованием простого плоского планарного световода.

[/ ezcol_2third_end]

подсветка. Светодиодные лампы SMT электрически соединены последовательно на печатной плате.

Рис. 19. Планарный клиновой световод, используемый со светодиодными лампами SMT для подсветки полупрозрачного ЖК-дисплея среднего размера.

Прямоугольный планарный клиновидный световод может использоваться со светодиодными лампами SMT для подсветки полупрозрачного ЖК-дисплея среднего размера, который установлен параллельно сборке печатной платы для поверхностного монтажа, как показано на рисунке 20a.Светодиодные лампы SMT расположены на расстоянии от 1/4 до 1/2 дюйма для достижения равномерного освещения. Светодиодные лампы SMT электрически соединены последовательно на печатной плате. Трассировка лучей показана на рисунке 20b.

Рисунок 20а. Прямоугольный планарный клиновой световод, используемый со светодиодными лампами SMT для подсветки полупрозрачного ЖК-дисплея среднего размера.

Рисунок 20b. Шаблон трассировки лучей для прямоугольного планарного клинового световода, используемого для подсветки полупрозрачного ЖК-дисплея среднего размера.

[ezcol_1third]

Неттенированные, недиффузионные Т-1 3/4 или Т-1
Светодиодные лампы также могут использоваться с прямоугольным планарным клиновидным световодом

, как показано на Рисунке 21. Расстояние между лампами
составляет от
до 3. / 4 дюйма
центров, в зависимости от желаемой яркости
.

Двойной прямоугольный планарный световод
может использоваться со светодиодными лампами SMT
для подсветки полупрозрачного ЖК-дисплея
среднего размера
, высотой от 4 до 6 дюймов и шириной от 6 до 9
дюймов, который установлен
параллельно поверхности Установите сборку платы ПК
, как показано на
Рисунок 22.Светодиодные лампы SMT
расположены на расстоянии от 1/4 до 1/2 дюйма по центру
для обоих клиньев световода для достижения равномерного освещения
. Этот метод
также обеспечивает достаточное освещение
для условий яркого окружающего освещения
. Лампы SMT LED
электрически соединены последовательно последовательно параллельно на плате
на печатной плате
, по одной последовательной цепочке на
с каждой стороны световода.

Рассеивающие пленки

Рассеивающие пленки состоят из
частиц, которые внутренне отражают
падающих световых лучей, так что выходящие световые лучи
рассеиваются под случайными углами
, как показано на рисунке 23.
Рассеивающие пленки имеют потери, так как часть
падающего потока Ev (0) (лм / м2) отражается
, а часть потока поглощается
. Оставшийся поток выходит из
рассеивающей пленки по широкой диаграмме направленности
, которая может быть описана
тремя параметрами:
1) Iv (0) (cd), интенсивность света
перпендикулярно поверхности пленки
,
2) θ 1/2, внеосевой угол, где сила света
составляет 1/2 значения
на оси, и
3) Lv (0) (кд / м2), поверхностная яркость.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_2third_end]

Рис. 21. Неттенированная, недиффузионная светодиодная лампа T-1 3/4 или T-1. Используется в качестве источника света для прямоугольного планарного клинового световода.

Рис. 22. Двойной прямоугольный планарный световод с клином, используемый со светодиодными лампами для поверхностного монтажа, для подсветки средне-большого световозвращающего ЖК-дисплея.

Рис. 23. Свойства и достоинства рассеивающей пленки.

[/ ezcol_2third_end]

[ezcol_1third]

Рассеивающая пленка с диаграммой направленности излучения Ламберта
имеет значение θ 1/2
60 градусов, и это максимальный угол обзора
, который может быть достигнут с помощью диффузора
.

Показатели качества для сравнения одной рассеивающей пленки
с другой составляют:

• Lv (0) (кд / м2) / Ev (0) (лм / м2) = отношение яркости на оси
к падающему потоку
.
Где: Lv (0) (кд / м2) =
Iv (0) (кд) / A (м2), а
A (м2) = выбранная площадь поверхности рассеивающей пленки
.
• 2θ 1/2 = угол конуса обзора.

Используя эти параметры добротности
, необходимо найти компромисс между выходной яркостью
и диаграммой направленности излучения
в
, выбирая рассеивающую пленку в порядке
для достижения желаемых общих характеристик освещения
в комбинации
со световодом. Чем на
выше значение отношения Lv (0) / Ev (0)
, тем ярче будет выходная яркость
через рассеивающую пленку
для освещения ЖК-дисплея
.Кроме того, чем шире угол 2θ 1/2
, тем лучше будет выходная диаграмма направленности
(угол обзора
) от рассеивающей пленки,
уменьшая вероятность того, что ЖК-дисплей
будет выглядеть ярче в центре
, чем в внешние края.
следующих компаний поставляют
рассеивающих пленок:

Оптические системы

3M Safety and Security Systems
Division, 3M Center, Building 225-
4N-14
St. Paul, MN 55144-10000
1- (800) -328-7098
Продукты:

Диффузионные пленки:

Тип 100, 5 мил, 2q 1/2 = 26 °.
Тип 070, 10 мил, 2q 1/2 = 32 °.
Тип 050, 16 мил, 2q 1/2 = 36 °.
Тип 040, 20 мил, 2q 1/2 = 40 °

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third]

Пленка для повышения яркости (BEF)

Miles, Inc.

Подразделение полимеров
Mobay Road, Bldg. 8
Pittsburgh, PA 15205-9741
(412) 777-2000 Факс: (412) 777-2021
Продукты:

Макрофол БЛ 6-2:

поликарбонатная пленка с пигментным наполнением
толщиной 8 и 16 мил,
2θ 1/2 = 18 ° и 36 °.

Макрофол ЛТ 6-4:

— поликарбонатная пленка с наполнителем из стекловолокна
, толщиной от 16 до 20
мил, 2θ 1/2 = 16 °.

Physical Optics Corporation

20600 Gramercy Place Bldg. 100
Torrance, CA

(310) 320-3088 Факс: (310) 320-8067

Продукция: Усреднение луча
Светоформирующие рассеивающие пленки.

Шаблоны освещения

Изменения силы света, как
, измеренные по выходной поверхности
световода или комбинации световода /
рассеивающей пленки,
определяют равномерность освещения
.Идеальным было бы, чтобы у
был идеальный прямоугольный образец освещения
, чтобы сила света
была одинаковой,
во всех точках по поверхности, края
, углы и центр
все имели одинаковую яркость. Приближение
к этому идеалу — это
, показанное на рисунке 24a, где освещение
является плоским по поверхности
, плавно спадая по краям
. Однако в хорошей конструкции
обычно наблюдаются незначительные изменения силы света
по поверхности
, как показано на фиг. 24b.
Эти отклонения не должны превышать
20% силы света
в центре.

[/ ezcol_1third]

[ezcol_1third_end]

На рисунках 24c — 24f показаны различные образцы силы света
, которые
создают неприемлемые отклонения освещения
на лицевой стороне ЖК-дисплея
, и их следует избегать
. Тщательная оптическая конструкция световода
и выбор соответствующей светорассеивающей пленки
для уменьшения отклонений силы света

должны дать приемлемый образец освещения
, эквивалентный
рис. 24а или 24b.

Плоские сигнальные панели с задней подсветкой, изготовленные из рассеивающей пленки

Плоские световоды, клиновые световоды
, а также прямоугольные и двойные прямоугольные клиновые световоды
, с
либо SMT LED, либо стандартными T-1 3/4
и T-1 светодиодными лампами, идеально подходят для освещения
плоских панели сигнализатора поверхности
. Методы
, показанные на рисунках 18–24
, непосредственно применяются к извещателям, которые
имеют тот же размер, что и модули ЖКД
.Обычно сигнализаторы
изготавливаются путем шелкографии непрозрачных букв
и символов на поверхности
рассеивающей пленки, оставляя открытой фоновую область
для освещения.
Самый эффективный подход — это нанести шелкографией
сообщение на заднюю поверхность
, чтобы его нельзя было повредить
. Рассеивающая пленка
помещается непосредственно на светоизлучающую поверхность
световода
, чтобы сформировать блок сигнализации. В состоянии «выключено»
фон
, окружающий сообщение, темный
и не имеет цвета.Когда
горит, яркий цвет светодиода
легко означает для наблюдателя
состояние «включено» сигнализатора
. Непрозрачные буквы
и символы, образующие сообщение
, легко читаются на освещенном фоне
.

[/ ezcol_1third_end]

Посмотреть светодиодные световоды и периферийное освещение, часть 2 >>

Светодиодный световод для производства изделий и панелей | Центр знаний

3.5 минут | 22 ноя 2019

Источник света определенного типа является основным во многих продуктах, предназначенных как для бытового, так и для коммерческого использования. В прошлом лампы накаливания были источником большинства требований к освещению.

Хотя эти лампы, очевидно, использовались для освещения окружающей среды, они также были основным компонентом индикаторных ламп в различных типах электрического и электронного оборудования. Однако примерно в течение последних трех десятилетий новый источник света был и продолжает разрабатываться: светоизлучающий диод или светодиод.

Светодиоды — это тип полупроводникового источника света, в котором полупроводник P-типа сочетается с полупроводником N-типа. При подаче соответствующего напряжения — в большинстве случаев постоянного тока низкого напряжения — электрическая энергия преобразуется непосредственно в свет. Этот процесс более эффективен и потребляет меньше энергии, чем обычные лампы накаливания или люминесцентные лампы.

Например, лампа накаливания обеспечивает от 750 до 2000 часов света. Сравните это с галогеном, который длится от 2000 до 4000 часов.Теперь сравните оба варианта со светодиодным освещением: 35 000–50 000 часов. Но светодиодное освещение не только долговечно, но и энергоэффективно, что позволяет снизить потребление энергии.

Светодиоды

доступны в трех основных цветах: красном, зеленом и синем. Доступны две конфигурации: тип лампы, который напоминает небольшую стеклянную колбу с двумя выводами, и тип микросхемы, который крепится к поверхности печатной платы, или печатной платы, как ее обычно называют. Используемый тип зависит от приложения.

На данный момент нет «белого» светодиода. Белый свет достигается путем комбинирования трех основных цветов для имитации белого или использования синего светодиода с желтым фосфорным покрытием. Посмотрите в линзу светодиодного фонарика, и вы увидите желтое покрытие.

Обычно используется в качестве световых индикаторов типа микросхемы. Печатная плата устанавливается в непосредственной близости от поверхности панели, на расстоянии менее двух дюймов. Чтобы направить свет на линзу на поверхности панели, к печатной плате непосредственно над микросхемой прикрепляется светодиодная трубка.Источник света отражается через трубку (пластиковую или акриловую полосу или трубку) и испускается линзой индикатора.

Технология световодов — наука требовательная. Надлежащий дизайн светодиодных трубок выполняется специалистами по светодиодному освещению с использованием сложного программного обеспечения и технических приемов.

При использовании в печатных платах платы разнесены во избежание теплового повреждения. Это достигается с помощью прокладок или креплений для печатных плат. Одно из таких креплений, фиксирующая прокладка для поддержки печатной платы, имеет защелкивающийся фиксатор со стрелкой для крепления к нижней плате и имеет длинный конец с защелкивающимся концом, который легко направляет верхнюю плату в нужное положение.

Информация, используемая для включения светодиодного индикатора, часто направляется от одного стека печатных плат (многоплатные сборки) к плате или стеку, где установлены светодиоды. Обычно это достигается с помощью ленточных кабелей, соединяющих платы. Эти кабели проложены от одного стека к другому внутри корпуса.

Чтобы обеспечить чистоту и удобство прокладки кабеля, когда печатные платы не прикреплены непосредственно друг к другу, используется зажим для плоского кабеля, часто с клейкой подложкой для облегчения установки.Такое расположение позволит установить компьютер или другой источник информации на заднюю панель корпуса, а плату светодиодов прикрепить к панели или двери корпуса.

Рекомендации по использованию светодиодных ламп

Светодиоды лампового типа могут быть установлены непосредственно на печатную плату, если внешняя индикация шкафа не требуется. Хотя его можно припаять непосредственно к плате, держатель светодиодного светильника часто используется для отделения лампы от печатной платы. Прокладки для светодиодов используются, когда на плате устанавливается массив светодиодов, например, в ряд или столбец.Прокладка для светодиодов не только обеспечивает чистый внешний вид, но и может защитить выводы светодиодов от повреждений.

Если желательно, чтобы светодиод был установлен параллельно поверхности платы, используется крепление для светодиода под углом 90 °.

В некоторых случаях требуется установка светодиодных панельных светильников на поверхность. При креплении на панели светодиодной световой трубки индикатор размещается на поверхности панели, а не свет, направляемый через светодиодную световодную трубку. Светодиод со сквозным отверстием удерживается на месте с помощью держателя линзы светодиода. (Примечание: при использовании светодиодных светильников для поверхностного монтажа или любого другого светодиодного освещения важно знать полярность светодиода в сквозном отверстии.Всегда просматривайте паспорта продуктов, которые вам скажут.)

Один тип крепления светодиодного светильника защелкивается в отверстии в панели, а светодиод защелкивается на месте с обратной стороны или задней части панели.

Для светодиодов, расположенных дальше от печатной платы или даже в соседнем шкафу, используются оптоволоконные световоды. Пучок волокон заключен в оболочку, чтобы удерживать их вместе и помогать отражать свет через трубу. Поскольку они должны быть проложены вокруг компонентов в шкафу, используются монтажные зажимы для кабелей, чтобы предотвратить повреждение хрупкой волоконной оптики.Они несколько хрупкие, поэтому необходимо внимательно следить за радиусом изгиба кабеля. Другими словами, убедитесь, что вы не превышаете допустимый радиус изгиба, иначе вы можете повредить волокно.

В заключение, светодиоды являются ценным дополнением к дизайну панели управления. Они просты в установке, имеют долговечность, намного превышающую срок службы ламп накаливания, и требуют меньше энергии или напряжения, чем другие лампы.

Резюме: Вам могут понадобиться:

Загрузите бесплатные CAD-файлы и попробуйте перед покупкой

Бесплатные САПР доступны для большинства решений, которые вы можете скачать бесплатно.Вы также можете запросить бесплатные образцы, чтобы убедиться, что выбранные вами решения именно то, что вам нужно. Если вы не совсем уверены, какой продукт лучше всего подойдет для вашего приложения, наши специалисты всегда рады проконсультировать вас.

Запросите бесплатные образцы или загрузите бесплатные САПР прямо сейчас.

Возможно, вам понравятся статьи:

Окончательное руководство по покупке светодиодных лент

Светодиодные ленты

становятся все более популярными для домашнего освещения.Скорее всего, вы слышали аргумент в пользу светодиодов перед лампами накаливания и даже галогеновыми лампами: они более эффективны, ярче, долговечны, не выделяют много тепла, ими легко управлять и программировать … список можно продолжать и продолжать. Светодиоды поставляются в чрезвычайно компактных корпусах, которые прочны и устойчивы к ударам, что позволяет использовать их по-разному.

Один из самых популярных способов — это светодиодная лента . Линейное (полосовое) освещение стало очень популярным и становится доступным вариантом как для коммерческого, так и для домашнего освещения.Покупка светодиодных лент может показаться относительно простой, но есть много вещей, которые вам нужно учитывать, чтобы убедиться, что вы получаете правильный тип света для ваших нужд. Прочтите этот пост, поскольку мы рассмотрим важные факторы для светодиодного освещения и рассмотрим нашу полную линейку светодиодных лент.

Типы светодиодных лент

Категория светодиодных лент — это широкая категория, которая включает в себя все различные типы светодиодных лент. В зависимости от того, как вы планируете использовать светодиодные ленты, вам может понадобиться один тип вместо другого.Например, гибкие светодиодные ленты IP65 лучше подходят для наружных и влажных помещений, поскольку они имеют защитное покрытие, которое делает их водонепроницаемыми. Ниже приведено лишь краткое описание каждого типа светодиодных лент, в этом руководстве они будут более подробно описаны позже, поскольку в некоторых из этих категорий существует несколько типов полос.

• Гибкие светодиодные ленты постоянного тока — Эти гибкие светодиодные ленты с питанием от 12 В постоянного тока имеют клейкую подложку для легкого монтажа и могут быть отрезаны на два дюйма.Они предлагаются в водонепроницаемых вариантах и ​​поставляются с 30 светодиодами на метр или 60 светодиодами на метр.
• AC LED Flex Strips — Гибкие светодиодные ленты, которые выходят прямо из вашей розетки. Просто подключите, и они готовы к работе.
• Светодиодный тросовый светильник — Встроенные всенаправленные светодиоды в стандартной тросовой упаковке.
• Светодиодные ленты высокой мощности — Светодиоды высокой мощности от Cree, Luxeon и Nichia, установленные на жесткие ленты со встроенными драйверами и схемой.

светодиода / длина

При покупке светодиодных лент важно обращать внимание на количество светодиодов на длину.Для большей яркости и более высокого качества света вам следует искать ленточные светильники с наибольшим количеством светодиодов на фут (метр, ярд и т. Д.). Если светодиоды расположены слишком далеко друг от друга по полосам, они могут производить точечное освещение вместо чистой, постоянной линии света. Это может сбивать с толку, поскольку производители используют разные единицы измерения для рекламы. Я бы порекомендовал придерживаться определенного измерения, а затем преобразовывать все другие измерения, чтобы увидеть, на каких полосах больше всего светодиодов на установленную единицу измерения.Обратите внимание, что это не единственный фактор, определяющий яркость и качество света. Например, наш светодиодный тросовый светильник имеет больше светодиодов на фут, чем наши гибкие светодиодные ленты постоянного тока, но они тусклые светодиоды и гораздо более пятнистые, чем гибкие полосы, поэтому всегда проверяйте яркость светодиодов.

Яркость светодиодной ленты

По мере того, как светодиодная технология продолжает совершенствоваться, светодиодные ленты становятся все более яркими. Это не означает, что все полоски будут очень яркими, в некоторых случаях вы можете даже не захотеть, чтобы свет был слишком ярким.Примером этого может быть акцентное освещение на полке.

Яркость светодиодов измеряется в люменах. В зависимости от того, как вы используете светодиодные ленты, вам, вероятно, понадобится определенный уровень люмен. Для акцентного освещения вам, вероятно, не понадобится ничего ярче, чем 200 люмен на фут, но для других приложений, где вам нужно больше света, это просто зависит от ваших личных предпочтений относительно того, насколько яркие вы хотите их. Поэтому обязательно обратите внимание на люмены / длину, а также светодиоды / длину, так как это сильно повлияет на качество света и тип света, который излучает полоса.

Цвета светодиодной ленты

Наши светодиодные ленты выпускаются в широком диапазоне как одноцветных, так и многоцветных полос (RGB). Самые простые светодиодные ленты — это наши одноцветные светильники, которые излучают только один фиксированный цвет. Мы предлагаем их в следующих цветах: теплый белый, нейтральный белый, холодный белый, красный, зеленый, синий, желтый и ультрафиолетовый (УФ).

Полоски с изменяющимся цветом называются полосами RGB. Эти светодиодные индикаторы могут отображать любой цвет комбинации красный-зеленый-синий. Эти полосы требуют, чтобы контроллер менял цвета во вспышках или оставался на одном выбранном сплошном цвете.Взгляните ниже, чтобы увидеть, как работают и как выглядят эти полосы.

Цветовая температура

Цветовая температура — это то, как мы различаем различные белые цвета, которые может воспроизводить светодиод. Температура показывает, насколько «теплый» или «холодный» выглядит свет. Температура измеряется в Кельвинах: более высокие значения соответствуют холодным цветам (голубоватый оттенок), а более низкие — более теплым (желтоватый свет, который можно ожидать от лампочки). См. Ниже для более наглядного объяснения.

Установка светодиодных лент

При покупке световых полос для применения вы всегда должны иметь представление о том, как вы будете их устанавливать и устанавливать. Для некоторых лент, таких как DC LED Flex Strips, это так же просто, как обнажить клейкую основу и наклеить их на чистую поверхность. Монтаж, разрезание и соединение лент при других установках может быть намного сложнее. Вот некоторые факторы, о которых вы всегда должны помнить, мы подробнее остановимся на этом посте, когда будем говорить о каждой отдельной полосе:

• Знать общую длину необходимых светодиодных лент
• Знать, сколько разрывов будет в светильниках или сколько отдельных полосок вам понадобится
• Знать требования к мощности и напряжению ваших лент
• Гибкость светодиодных лент
• Долговечность Светодиодные ленты: нужна гидроизоляция?
• Решите, нужны ли другие компоненты, такие как разъемы или дополнительный провод
• Решите, как вы будете регулировать яркость, контролировать или программировать полосы, которые вы устанавливаете

Мощность светодиодной ленты

Еще одним ключевым фактором при установке светодиодных лент является информация о мощности.Сначала вам нужно узнать мощность системы, которую вы хотите настроить. Здесь, в LEDSupply, мы предоставляем вам мощность на длину полосы, поэтому вы легко сможете определить, какой будет ваша общая мощность, если вы узнаете, сколько у вас погонных футов. Определение общей мощности не только поможет вам найти подходящий источник питания, но и позволит узнать, сколько электроэнергии вы будете использовать с новой установкой.

Как только вы узнаете общую мощность, вы готовы к поиску источника питания. Вам понадобится источник питания для всех наших лент, кроме вариантов Plug & Play (полосы AC5050 и светодиодный тросовый светильник).На планки Plug and Play встроен шнур питания с включенным в линию коммутирующим трансформатором, поэтому нет необходимости в дополнительном источнике питания.

Первое, что нужно сделать при поиске источника питания, — это знать, какое входное напряжение требуется для ваших светодиодных лент. Полосы, которые можно найти в LEDSupply, могут быть подключены к сети с питанием от 12 В или 24 В постоянного тока… просто убедитесь, что вы знаете, что нужно вашей полосе, и найдите источник питания с таким выходом. Во-вторых, убедитесь, что мощность блока питания как минимум на 10% выше, чем мощность, которую потребляют ваши светодиодные ленты.Если на блоке питания не указана мощность (она всегда будет на нашем сайте), хорошо отметить, что: выходное напряжение x сила тока = мощность вашего блока питания.

Покупка светодиодных лент на сайте LEDSupply

Теперь, когда мы ознакомились с некоторыми основами покупки светодиодных лент, пришло время взглянуть на конкретные ленты, которые мы носим. В оставшейся части поста я рассмотрю каждую полоску в надежде помочь вам решить, какая полоска лучше всего подходит для вашего приложения. Это самый важный раздел этого поста, так как он поможет вам найти полоски, которые лучше всего подходят для ваших нужд, и будет иметь всю информацию, необходимую для их настройки и завершения вашего проекта.

Гибкие светодиодные ленты постоянного тока

Эти гибкие светодиодные ленты на 12 В являются наиболее популярным продуктом для домашнего освещения в проектах и ​​ремонтных работах. Тысячи клиентов и подрядчиков, как и вы, находят эти светильники чрезвычайно полезными как для рабочего, так и для акцентного освещения дома. Также предлагается множество дополнительных аксессуаров, которые делают эти полоски очень удобными для пользователя.

Что делает их такими простыми в использовании?

Полосы изготовлены с двусторонней клейкой основой 3M для облегчения монтажа.Во-вторых, они имеют очень низкий профиль: 10 мм в ширину и 3 мм в высоту! Они выделяют мало тепла, поэтому идеально подходят для работы в тесном пространстве. Полосы предлагаются с шагом 3 фута до полной катушки, которая составляет 16,4 фута (5 метров), но на них есть линии разреза вдоль полосы, чтобы вы могли обрезать их для более точных измерений.

12VDC с питанием

Для полос требуется вход 12 В постоянного тока. Низковольтное освещение делает настройку безопасной для новичков. Это не только делает проводку и соединения более безопасными, чем прямое напряжение сети переменного тока, но также позволяет питать их от батарей! При подаче электроэнергии в доме просто убедитесь, что вы используете блок питания или трансформатор, который будет выдавать 12 В постоянного тока и достаточную мощность для длины вашей полосы.

Водонепроницаемые полоски… или нет

Эти гибкие полосы предлагаются в двух разных стилях. Водонепроницаемые светодиодные ленты IP65 отлично подходят как для дома, так и для улицы. С тонким силиконовым слоем поверх гибкой полосы эти светодиоды могут противостоять элементам. Водонепроницаемые ленты рекомендуются для наружного освещения, освещения бассейна / террасы, освещения ванных комнат и освещения под шкафами, где может скапливаться влага или пыль.

Гибкие полоски также бывают со степенью защиты IP20, которая в основном представляет собой полоску IP65 без защитного силиконового слоя.Эти полосы отлично подходят для областей, где вам не нужно беспокоиться о том, что вода или пыль испортят полосу и компоненты.

Стандартные 30 светодиодов / M или 60 светодиодов высокой плотности / M

Гибкие ленты DC имеют два варианта плотности. Полосы стандартной плотности имеют 30 светодиодов на метр, а их более яркое обновление, полосы высокой плотности, имеют вдвое больше светодиодов, 60 на метр! Очевидно, что тем, кто ищет самый яркий свет, следует перейти на полоски высокой плотности, но будьте осторожны, чтобы посмотреть на различия между вариантами в таблице ниже.

Плотность	Количество светодиодов	Люмен	Мощность (на катушку)	Режущий стол	Макс. Бег
Стенд. (SD)	30 / метр	540 / M	27 Вт	каждые 4 дюйма	32,8 фута.
Высокое (HD)	60 / метр	1080 / M	40 Вт	Каждые 2 дюйма	16.4 фута

Гибкие ленты стандартной плотности отлично подходят для использования в ограниченном пространстве или для непрямого акцентного освещения. Они явно не такие интенсивные, как более высокая плотность, поэтому они лучше подходят для приложений, где меньше света — больше. Примеры этого — освещение полок, подсветка и другое мягкое акцентное освещение.

Одно большое преимущество полосы 30 светодиодов на метр в том, что их можно соединять концом на конец до 32 футов… В ДВОЙНОМ увеличении по сравнению с высокой плотностью. Это определенное преимущество для фонарей, помогая тем, кто решил, что им нужны лампы большей длины, и которые не заботятся о яркости.

Помните, как мы говорили о качестве света ранее и как оно зависит от яркости светодиодов, а также от плотности светодиода (светодиодов / M)? В полосе высокой плотности используется тот же самый диод на полосах, но в два раза больше, поэтому обеспечивается качественный свет, намного более мощный, чем полосы стандартной плотности.

Полосы высокой плотности представляют собой значительную модернизацию стандартной плотности, если вам требуется больший световой поток. Они предназначены в основном для тех приложений, которые имеют бухты с более высокими потолками и вам нужно больше света, или если вы используете их в качестве основного источника света в определенной области.Светоотдача фантастическая для любого рабочего освещения, и вы, вероятно, даже захотите, чтобы диммер при необходимости уменьшал яркость.

Гибкие светодиодные ленты на 12 В очень просты в использовании. Однако есть много вариантов, из-за которых задача может показаться непосильной для некоторых. Если эта светодиодная лента вас интересует и вы хотите узнать больше о ее настройке, следуйте нашему руководству по установке светодиодных лент на 12 В. Это руководство относится к полосам DC Flex Strips и содержит всю информацию и полезные аксессуары, которые вам понадобятся для настройки вашего освещения!

Гибкие светодиодные ленты переменного тока

Мы также предлагаем вариант с переменным током в светодиодных лентах 5050 SMD.Они немного шире, чем полосы DC, так как имеют ширину 9/16 дюйма и высоту 1/4 дюйма. Не беспокойтесь об увеличении размера, так как они содержат много света с 20 светодиодами на фут, излучающими 180 люмен за этот промежуток времени. Лучшая часть? Это полоски plug and play, просто купите нужную длину, подключите, и эти младенцы готовы к работе!

Другим большим преимуществом стиля 5050 является то, что они могут работать непрерывно на длину до 150 футов и могут разрезаться через каждые 18 дюймов! Благодаря этому вы можете бегать на длинные дистанции без перерывов и даже обрезать полосу, если вам нужно подогнать ее до определенной длины! Если у вас есть пробел в вашем приложении, вы легко можете выбрать полосу-джемпер, чтобы она соответствовала зазору и обеспечивала бесперебойную работу вашего света.

Монтаж не такой простой, как гибкие ленты постоянного тока, поскольку они не имеют клейкой основы. К счастью, они поставляются с монтажными зажимами (1 на каждые 3 фута) для крепления к поверхности. Для тех, кто не хочет иметь дело с зажимами или хочет, чтобы светодиодная лента находилась в очень плотном и прямом положении, трехфутовые монтажные направляющие будут хорошим выбором для установки светодиодных лент.

Если вы работаете с большей длиной (75 футов и более), будет хорошей идеей рассмотреть светодиодные ленты переменного тока. Эти полосы намного лучше работают на расстоянии, и нет необходимости покупать несколько источников питания и диммеров, поскольку они могут работать прямо от сетевого напряжения 110–120 переменного тока.Взгляните на наш обзор AC5050, в котором более подробно рассказывается об использовании этих полосовых огней.

Светодиодный тросовый светильник

Хорошо, теперь мы перешли от гибких лент и перешли к немного другому типу линейных светодиодов — светодиодным тросовым светильникам. В отличие от плоских ленточных гибких лент, этот светодиодный тросовый светильник заключен в круглый резиновый пластик диаметром 1/2 дюйма. Кожух обеспечивает водостойкий тросовый светильник, который может изгибаться во всех направлениях и имеет всенаправленные светодиоды. Это означает, что в отличие от гибких светодиодных лент, которые излучают сверху, эти светодиодные веревочные светильники излучают по всей длине веревки, нет задней стороны или области, где вы не можете видеть свет.Rope Light не такой яркий, но отлично подходит для тусклого акцентного освещения или просто приятного дополнения к вашей внешней террасе, патио, саду и т. Д.

Этот светодиодный тросовый светильник похож на гибкие светодиодные ленты переменного тока в том смысле, что он может подключаться прямо к стандартной настенной розетке и работать от 120 В переменного тока. Они не выделяют тепла и потребляют очень мало энергии, так как у них всего 0,77 Вт на фут . Светодиодный тросовый светильник предлагается в теплом белом, холодном белом и синем цветах.

Веревка вмещает 12 светодиодов на фут с расстоянием в дюйм между ними.Световой поток намного ниже, чем у других линейных вариантов: 6,3 люмен на фут для холодного белого и 5,5 люмен на фут для теплого белого. Мы предлагаем Rope Light нестандартной длины: 3, 9, 15, 30, 75, 105 и 150 футов. Подобно гибким светодиодным полосам переменного тока, тросовый светильник можно соединить с помощью перемычек, но он может проехать до 150 футов в длину . С каждыми 3 футами купленного тросового фонаря мы прилагаем зажим для крепления в любом месте. Эти веревки выглядят как типичные веревочные светильники в том смысле, что вы можете сказать, где размещен каждый светодиод, они не предназначены для постоянного и плавного освещения на всем протяжении.Выходящий свет отлично подходит для акцентирования определенных участков, но его недостаточно для самостоятельного освещения комнаты.

Этот тросовый светильник имеет большую ценность и рассчитан на срок службы 60 000 часов для белых и 100 000 часов для цветных. Они чрезвычайно прочные и добавляют приятный штрих вашему месту. Используйте их в местах, где вам не нужен яркий свет или просто нужно что-то, чтобы привлечь внимание к части вашего дома или за его пределами. Взгляните на изображения выше, чтобы увидеть, как они обычно используются.

Светодиодные ленты высокой мощности

Последние три предлагаемые нами ленты — это светодиодные ленты, излучающие много света. В отличие от гибких лент и тросовых светильников, указанных выше, эти полоски имеют светодиоды средней и высокой мощности для поверхностного монтажа на более жесткой полосе.

Дуэт Стрип

Светодиодная лента Duo производится здесь, в Соединенных Штатах, компанией LuxDrive . Если вы хотите сделать свой собственный светодиодный линейный светильник, это ваш световой двигатель для начала. Duo содержит 48 диодов Nichia 757 на печатной плате размером 1 фут на 1 дюйм.Есть встроенные драйверы, которые обеспечивают безопасность светодиодов, требуя только входа 24 В. Каждая 1-футовая Duo Strip работает с мощностью около 8 Вт при выходной яркости более 870 люмен!

Duo можно разделить на более мелкие сегменты для гибкости дизайна. Через каждые 3 дюйма есть пунктирная линия отреза, показывающая, где его можно разрезать на отдельные части с помощью ножа для печатных плат (ножницы также подойдут) или ножниц.

Сегменты ленты, короткие или на всю длину стопы, могут быть соединены на расстоянии до 8 футов за раз.Это означает, что 8 полных планок Duo могут быть последовательно подключены к одному источнику питания. Если вы разрежете полоски на меньшие размеры, просто убедитесь, что общая длина светодиодной ленты не превышает 8 футов.

Duo предлагается с широким диапазоном цветовой температуры (CCT) от 2700K до 6500K. Если вам нужен цвет, в Duo есть красный, желтый, зеленый и синий.

Хотите верьте, хотите нет, но в этом дуэте есть даже светодиоды для садоводства. Варианты для садоводства Nichia 757 доступны как в 3000K, так и в 5000K.Эти светодиоды имеют очень широкий выходной спектр, что идеально подходит для выращивания растений.

ElaraStrip

Эта низкопрофильная полоса высокой яркости имеет размеры 12 дюймов x 0,45 дюйма и имеет 9 качественных высокомощных светодиодов Nichia на жесткой полосе со встроенной схемой и драйверами. Низкопрофильные светодиоды располагаются на полосе высотой не более 0,15 дюйма, но излучают угол обзора 120 градусов, поэтому вы можете упаковать эту полосу в тесных местах, и она по-прежнему будет обеспечивать световое освещение.

Эти полосы продаются секциями длиной 1 фут, но вы можете соединить 10 вместе, чтобы получить полосу длиной 10 футов.Самое приятное в этих полосах и их соединении — это то, что они уже имеют разъемы на конце, поэтому все, что вам нужно сделать, это подключить их вместе. Кроме того, вы также можете разрезать полоски пополам на 6 дюймов, если вам нужно, чтобы они поместились в определенном месте, обратите внимание, что вы можете разрезать их только пополам, если вы разрежете их в другом месте, полоса не подойдет. Это дает вам большой контроль при создании полосы высокой яркости нестандартной длины.

ElaraStrip можно приобрести в теплом белом, нейтральном белом, холодном белом, красном, синем и зеленом цветах.9 светодиодов Nichia высокого качества излучают яркий свет с яркостью 200 люмен / фут . Эти полосы отлично подходят для линейных приложений, где вам нужен более яркий свет. Их можно использовать в бухтах и ​​для акцентного освещения, общего освещения, освещения шкафов и прекрасно использовать в качестве настенного светильника. Они фактически используются в этом подвесном шкафу, который мы продаем, который называется LVL2 (на фото слева). Для освещения бухты и акцентного типа они могут быть слишком яркими, но не беспокойтесь, так как они диммируются на 0-10 В и полностью совместимы с нашим настенным диммером 0-10 В.Если вы хотите диммировать, вам понадобится жгут проводов ElaraStrip, который подключается прямо к 4-контактному разъему в начале полосы, а затем имеет два набора проводов для вашей входной мощности и вашего диммера.

Elara Strip легко подключить, так как он потребляет 12-25 В постоянного тока и работает с мощностью 4,5 Вт на фут. Вы можете легко подключить питание, используя жгут проводов сверху, или у нас есть другой вариант в виде разъема ElaraStrip Power, который подключается прямо к 4 контактам на конце полосы и имеет 2.5-миллиметровый женский цилиндрический штекер на другом конце, куда можно было подключить настольный блок питания. Для светодиодной ленты высокой мощности ее очень легко включить, чтобы получить отличный качественный яркий свет.

Эта полоса идеальна, когда пространство ограничено, но вам нужно много света. Он чрезвычайно низкопрофильный и имеет встроенные драйверы, поэтому вам не нужны громоздкие драйверы в приложении. Эта полоса также имеет собственный терморегулятор, поэтому, когда светодиоды слишком горячие, она компенсирует это и остывает, благодаря чему вам не понадобится громоздкий радиатор, если вы работаете в ограниченном пространстве.Обратите внимание, что это снижает яркость, так как немного затемняет светодиоды, поэтому, если вы хотите получить максимально яркий свет, поместите его на алюминиевый плоский стержень или небольшой радиатор, чтобы контролировать тепло, чтобы автоматический тепловой контроль не срабатывает, снижая эффективность полосок.

LuxStrip

LuxStrip — это в основном ElaraStrip на стероидах, и одна из лучших частей заключается в том, что его можно полностью настроить под то, что вы хотите.Эта полоса размером 12 x 0,95 дюйма может содержать 6 светодиодов по вашему выбору. Выбирайте из вариантов Luxeon Rebel и Cree XLamp, а также цвета и оптику, которые вам нравятся. Это позволяет настраивать эти полосы для общего освещения, наружного освещения, световых полос для транспортных средств или огней для выращивания растений и фонарей для аквариумов с различными цветами, которые доступны.

LuxStrip продается в виде частей длиной 1 фут, которые можно соединять до 12 футов в длину. Они поставляются с соединениями на обоих концах для легкого подключения, как LuxStrip, но если вы соединяете полосы и вам нужен зазор в вашем приложении, вы можете использовать жгут проводов Luxstrip и специальный жгут, чтобы соединить их вместе.Их также можно разрезать каждые 2 дюйма для получения более определенной длины, убедитесь, что вы не разрезаете полоску меньше 4 дюймов, иначе она будет работать некорректно.

6 светодиодов на полосе могут работать при 350 мА, 500 мА и 700 мА, которые выбираются при оформлении заказа. Это означает, что мощность на фут будет составлять 7-15 Вт в зависимости от выбранного вами управляющего тока. Это светодиоды высочайшего качества, и если вы запустите их на максимуме для этой полосы (700 мА), они будут давать 1000 люмен на фут! Встроенная схема драйвера включает диммирование 0-10 В, поэтому при необходимости вы можете уменьшить яркость с помощью нашего низковольтного диммера.При токе 700 мА LuxStrip будет довольно сильно нагреваться, поэтому вам понадобится радиатор для рассеивания тепла, чтобы не сгореть светодиоды и бортовые схемы. Мы рекомендуем использовать алюминиевый плоский стержень в качестве основы, так как он сохраняет низкий профиль и защищает от избыточного тепла.

Стандартный источник питания 24 В постоянного тока идеально подходит для использования с LuxStrip и может быть легко подключен через жгут проводов LuxStrip или разъем питания LuxStrip, который поставляется с цилиндрическим разъемом и опциями регулировки яркости / не регулировки яркости.Напряжение питания и управления регулировкой яркости передается от полосы к полосе через низкопрофильный межплатный соединитель на конце полосы и использует уникальное поляризованное соединение для надежной сборки.

Итак, если вы ищете самую яркую полоску, то эта для вас. Он может быть очень ярким и освещать любую нужную вам область. Под шкафами, за матовой линзой, высокими потолочными нишами, какой бы ни была линейная площадь, эта полоса обязательно даст вам высокую яркость и ее довольно легко настроить.Еще один плюс в том, что это единственная полоса, которую можно использовать с оптикой для управления светом, если вам нужно, чтобы полоса фокусировалась на определенной области. Эта лента, произведенная в США, поставляется с лучшими вариантами светодиодов, доступными с лучшими в отрасли светодиодами Cree и Luxeon. Так что получайте удовольствие от этой полоски и адаптируйте ее так, как вам нравится, в конце концов, выбор за вами.

Окончательное завершение руководства

Вот и все, о чем мы говорили о светодиодном ленточном освещении. Покупка светодиодных лент не должна быть сложным процессом, если вы знаете, что искать.Ключевым моментом при покупке светодиодных лент является то, что вы знаете свои области применения и ограничения, а затем понимаете свои варианты установки, требования к мощности и цвету. В нашем ассортименте лент и опций вы найдете то, что вам нужно для вашего проекта освещения. Помните, что мы всегда готовы поддержать вас по электронной почте ([email protected]) и по телефону (802-728-6031). Как всегда, не стесняйтесь делиться тем, что вы сделали с нашими полосами на наших страницах в социальных сетях, нам нравится видеть, что делается с нашими светодиодами, и это помогает вдохновлять тех, кто не уверен в мощи и величии светодиодов.

Световод

и оптоволоконный световод: в чем разница?

Что такое световод?

Световоды используются для распределения света от источника в определенную область, которая требует освещения. Они состоят из прозрачного материала (стекла или пластика) и тонких волокон и способны передавать световые сигналы через внутренние отражения.

Что такое световод?

В технологии

Light pipe используются прозрачные пластиковые трубки, пропускающие свет от источника света.Есть два основных стиля светодиодных световодов — жесткие и гибкие — и оба способны перенаправлять свет с минимальной потерей концентрации.

Технологии, делающие электронику более яркой, имеют самые разные формы. Есть термины, а также технологии, которые охватывают индустрию освещения.

Их характеристики похожи, но различаются.

Цель этой статьи — обсудить усовершенствования продукта за счет использования задней подсветки и определить, когда лучше использовать световод или световод.

Несмотря на то, что технология схожа (оба решения используются для направления света), в их применениях есть заметные различия.

Концепция подсветки

— Срок действия и использование

Подсветка — это форма подсветки, часто используемая в различных типах электронных приложений.

Подсветка

часто используется для добавления функций (например, световых индикаторов, подсветки дисплея) или для улучшения эстетики (например, брендинга, атмосферы / настроения).

Подсветка используется в небольших дисплеях, таких как цифровые часы, для повышения читаемости в условиях низкой освещенности.Они также используются в обычных приложениях, таких как смартфоны, компьютерные дисплеи и ЖК-дисплеи.

Поскольку эти приложения сами не производят свет, им требуется освещение для создания видимого изображения .

Типы подсветки

Обычно используются два типа подсветки:

1. Световод
2. Световая трубка

Мы обсудим каждый по определению, применению и атрибутам.

Что такое световод e Световод представляет собой «тонкую нить из прозрачного материала, такого как стекло или пластик, которая способна передавать световые сигналы посредством последовательных внутренних отражений». Чтобы такое волокно направляло свет, необходимо поддерживать правильное соотношение между показателем преломления сердцевины и окружающей ее оболочки ». Световод. (2015) В DictionaryofEngineering.com Получено с http: //www.dictionaryofengineering .ru / definition / light-guide.html

В световоде используется механизм отражения от двух материалов с разным показателем преломления.

Он переносит свет из одного места в другое, используя полное внутреннее отражение света на границе в окружающую среду.

Световоды также могут принимать сфокусированный свет от светодиода, равномерно распределять его и изменять его форму или распределение для достижения желаемого конечного результата.

Это можно увидеть при подсветке логотипов, оверлеев или других больших площадей.

Преимущества световодной технологии

• Дизайн: Тонкость изделия, подходит для ограниченного пространства, эффективный
• Производительность: равномерно освещенный вид
• Стоимость: экономия энергии.

Применение световода

Световод

может включать в себя клавиатуру, акцентное освещение, человеко-машинный интерфейс и медицинские устройства.

Световоды лучше использовать для освещения больших площадей, когда важно сохранять низкий профиль.

Что такое световод

Световая труба — это «канал из прозрачного материала, такого как стекло или пластик, который способен пропускать свет от одного конца к другому посредством последовательных внутренних отражений. Такая труба может быть гибкой или жесткой, например, оптическое волокно ». Light pipe. (2015) В DictionaryofEngineering.com Получено с http://www.dictionaryofengineering.com/definition/light-pipe.html

Гибкие световоды обычно используются в специализированных приложениях, где свету необходимо тщательно перемещаться по существующим компонентам.

Жесткие световые трубки способны перенаправлять световой поток светодиода в желаемое место с минимальной потерей концентрации. Это делает их идеальными, если светодиод устанавливается на промежуточной плате за лицевой панелью.

Преимущества технологии световодов

• Дизайн: Гибкость конструкции, простота установки, эффективность (источником света почти всегда является светодиод)
• Производительность: равномерное освещение, слабая ослепленность, может рассеивать или перенаправлять свет.Световые трубы пропускают до 80% излучаемого света с отличными визуальными характеристиками.
• Стоимость: низкая стоимость

Применение световода

Световые трубы используются на самых разных рынках.

Благодаря своей способности пропускать до 80% излучаемого света, он полезен для широкого спектра применений, включая оборудование для обеспечения безопасности, медицинские устройства и оборудование связи.

Световые трубки используются для освещения небольших площадей .Например, свет от маленького светодиода к индикатору переключателя или небольшому графическому изображению.

Обычно световая труба идет от цепи к области, которая требует освещения.

4 вещи, которые следует учитывать при выборе технологии подсветки

Не все технологии подсветки одинаковы.

При выборе подсветки необходимо учитывать множество факторов и определять, какие из них наиболее важны для общего дизайна вашего приложения.

1. Требования к яркости — Насколько ярким должен быть свет в вашем приложении?

Некоторые параметры подсветки могут быть ярче других, а для некоторых можно управлять светоотдачей.

2. Требования к пространству — Сколько места у вас есть в вашем приложении для включения подсветки?

Длина и ширина важны, но учитывайте также и глубину. Их знание поможет вам выбрать лучшую технологию.

3. Площадь и однородность освещения — Какую площадь вы хотите осветить и имеет ли значение однородность света?

Некоторые технологии задней подсветки лучше работают с меньшими областями, но если важна однородность, вам, возможно, придется рассмотреть другие варианты.

4. Требования к стоимости — Сколько вы готовы платить за подсветку? Существуют менее дорогие решения для подсветки, но они не всегда обеспечивают наилучший свет.

Заключение

Часто возникает путаница с технологиями световодов и световодов, а иногда они даже используются как взаимозаменяемые.

Понимание того, что они разные и имеют свои преимущества, является ключевым при принятии решения о том, как использовать подсветку для вашего приложения.

Lumitex производит как световые трубки, так и световоды. Мы используем свойства световода волоконной оптики, чтобы направлять свет от источника в область, требующую освещения.

Мы используем технологию световода для извлечения и распределения света там, где это необходимо. Мы используем как многожильный оптоволоконный кабель (Uniglo® и Woven ™), так и волоконно-оптическую пленку (Clad Flat Fiber ™).

Руководство по выбору световодов: типы, характеристики, применение

Кредит изображения: Прямая промышленность | Howard Electronic Instruments, Inc.

Световоды направляют поток света от источника света к месту использования. Они используются для освещения участков, которые слишком малы или слишком опасны для установки лампочки. Световоды иногда называют световодами (lightpipes). Световоды также используются в процессах теплопередачи и отверждения в ультрафиолетовом свете (УФ).

Автор видео: Edmund Optics / CC BY-SA 4.0

Типы световодов

Есть три основных типа световодов:

• Жидкость — Жидкие световоды имеют гибкую внешнюю оболочку и светопроводящую жидкую сердцевину.Они закрыты кварцевыми окнами, которые можно сделать прозрачными для диапазона длин волн.
• Волоконно-оптический кабель — Волоконно-оптический световод состоит из некогерентного пучка оптических волокон. Волокна на каждом конце пучка плотно сжимаются, разрезаются перпендикулярно оси волокон и полируются, чтобы свет мог проходить в пучок и выходить из него.
• LED — Светодиодный световод используется для направления света от светодиодов (СИД) в определенное место.Светодиодные световые трубки бывают разных цветов и часто используются для подключения индикаторов панели к их светодиодному источнику света.

Волоконно-оптические световоды менее гибкие, чем жидкие световоды, но хорошо подходят для передачи света в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Жидкие световоды имеют небольшие потери света на расстоянии и лучше подходят для передачи ультрафиолетового света. Большинство жидкостных и оптоволоконных световодов бывают жесткими и прямыми или жесткими и изогнутыми, хотя существуют специальные гибкие световоды.

Технические характеристики

Выбор световода требует анализа физических и эксплуатационных характеристик, которые включают:

• Длина

• Диаметр

• Метод заделки — Некоторые световоды заканчиваются наконечником с резьбой или без резьбы, трубчатым механическим приспособлением, которое ограничивает оголенный конец пучка волокон.Остальные — незавершенные устройства.

• Угол восприятия — Максимальный угол, измеряемый от оси, в пределах которого свет принимается или излучается световодом и проходит по его длине.

• Радиус изгиба — наименьший изгиб, который волокна могут выдержать до разрушения.

• Числовая апертура — Расчетное оптическое значение, которое указывает на способность устройства собирать свет в диапазоне входных углов.Он равен синусу угла приема. Для волоконно-оптических световодов числовая апертура зависит от показателей преломления сердцевины и оболочки. Устройства с несколькими ножками разделены по длине световода, так что концы волокон выходят отдельно, чтобы освещать разные точки от одного источника света.

Конструкционные материалы

Световоды различаются материалом сердцевины и типом оболочки. Общие основные материалы включают:

• Стекло

• Кремнезем

• Кварц

• Пластик

• Волокна из фторида циркония — Предлагают хорошее сочетание пропускающих свойств, устойчивости к окружающей среде и механического качества.

• Халькогенидные волокна — не обладают прочностью на разрыв кремнеземных волокон, но могут быть нанесены эпоксидной смолой в соединители или соответствующим образом отполированы.

Обшивка, которая представляет собой защитную оболочку вокруг световода, доступна в различных конфигурациях материалов, включая:

• Фторуглеродный каучук
• Поливинилхлорид (ПВХ)
• Нержавеющая сталь
• Силикон
• политетрафторэтилен (PTFE)
• Акрил

Стандарты

DIN 58143-2 — ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ — ЧАСТЬ 2: ГИБКИЕ СВЕТОВОДЫ

DIN 58141-3 — ИЗМЕРЕНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ — ЧАСТЬ 3: ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ПРИЕМКИ СВЕТОВОДОВ

Изображение кредита:

Прямая промышленность | Howard Electronic Instruments, Inc.

Прочитать информацию о световодах для пользователей

Световодные пленки и пластины

		Нанотехнологические решения по освещению
		Световод Технология нового поколения….
				Наши световоды используют Технология нано-импринтинга для обеспечить недорогое решение для обоих Переднее освещение и Заднее освещение решений. Микролинзы шт. отпечатаны на тонких пластиках оптического качества, ясный и гибкий, чтобы составить очень эффективное решение. Микролинзы играют очень важную роль роль в обеспечении очень высокой однородности и эффективности по сравнению с другими конструкциями световода. Спереди Световые решения, Микро-линзы предлагают непревзойденную четкость для прозрачных приложений.
		Задние световоды и передние световоды объяснил….
		Направляющие задней подсветки важны для самых разных Приложения. Они обеспечивают освещение от задняя сторона для ЖК-дисплеев, панелей управления и высокой однородности Источники света, как примеры. Переднее Освещение это новая технология световодов, обеспечивающая равномерное Освещение с лицевой стороны. Итак, целая поверхность может быть равномерно освещена с лицевой стороны и, поскольку световод чистый, вы все еще можете видеть отражающий дисплей или другая сильно освещенная поверхность четко..
		Комплекты световодов в сборе являются вариантом….
		Мы иметь возможность предоставить комплексные решения для ваши требования к освещению. Это включает световод, отражатель, светодиодная матрица или световая балка, защитное стекло и клеи, интегрированные в полную сборку, готовы для установки в вашем приложении. Каждая сборка разработан в соответствии с вашими требованиями.Этот сборка может включать ЖК-дисплей, дисплей Eink или другой тип дисплея с соответствующим задним освещением или передним освещением, как требуется. Размеры могут варьироваться от маленькие часы размером до большого 41-дюймового дисплея E ink. Однако мы можем предоставить отдельные компоненты, такие как как задние световоды, передние световоды, отражатели, Светодиодные матрицы или световые полосы и диффузоры по мере необходимости по мере необходимости. хорошо.
		Очень тонкие и гибкие решения….
				Толщина от 0,8 мм до 0,2 мм с характеристиками поликарбоната и др. прозрачные пластмассы оптического качества.
		Доступен индивидуальный дизайн….
		Наша команда дизайнеров предлагает полную индивидуальный дизайн в соответствии с вашими конкретными требованиями к дизайну на доступная стоимость и быстрое выполнение работ. Мы предоставляем техническая поддержка в проектировании каждого элемента дизайн, включая дизайн световода, светодиодную сборку дизайн, отражатели и другие предметы первой необходимости.
		Идеальная производительность в компактном корпусе….
		Наши световодные пленки уникальны с использованием полупроводников. технология для создания очень маленьких (от 20 до 50 микрон диам.) решетки микролинз , которые перенаправляют свет из фильмов только там, где это необходимо. Этот делает наших световодов ярче, однороднее и эффективнее , чем другие типы световодных пленок и пластин в очень тонкий профиль.Все это улучшает оба качество и производительность, но снижает количество светодиодов и Требования к питанию.
		Для получения дополнительных сведений выберите тип приложения….
		Эффективное использование световодных пленок и пластины с использованием светодиодных источников света
		Решения для сотовых телефонов, КПК, Карманные компьютеры, GPS, камеры и другие портативные устройства.
		Решения для настраиваемых дисплеев и панелей
		Решения для LCD Панель LED Подсветка
			Предложение по производству листов и рулонов более дешевая альтернатива формованным пластиковым световодам. Микрообъектив с высоким разрешением Массивы обеспечивают более яркое и равномерное освещение без видимые точечные рисунки. Микро-матричные пленки обеспечивают более высокие характеристики и более низкую стоимость, чем другие световодные пленки. Индивидуальные массивы микролинз подходят для любого приложения и интерфейса светодиодного массива.
		Пользователи со световодом и подсветкой
		Впечатляющий список клиентов по всему миру, использующих эти очень экономичные продукты.

Сопряжение света от светодиодов и световодов в медицинских устройствах

Литые пластиковые световоды — это недорогие средства для «направленного» света внутри медицинского устройства.Благодаря их процессу проектирования световоды могут иметь самые разные формы и размеры. Применения включают доставку света к индикатору, переключателю или периферийному диагностическому устройству, таким образом, эти оптические направляющие представляют собой привлекательную технологию для решения проблемы транспортировки света в медицинском устройстве.

Рабочие характеристики такого «световода» могут быть реализованы только в том случае, если свет может быть успешно введен в канал! Можно представить себе бесконечную череду оптических схем, подобных Руббу-Гольбергу, для достижения этой цели.На практике количество эффективных схем довольно ограничено. В этом блоге я расскажу о некоторых из этих схем и о том, почему другие стратегии будут иметь более ограниченный успех в соединении света от светодиодов и световодов.

Световоды (также называемые «световодами») работают за счет полного внутреннего отражения (TIR). Если свет проходит от материала с более высоким показателем преломления к материалу с более низким показателем преломления, а угол падения ϴ _стенки на границу раздела превышает критический угол , то 100% света отражается от интерфейс и обратно во внутреннюю часть первого материала (см. Рисунок 1 ).Из такой поверхности получается идеальное «зеркало». В принципе, свет внутри такого световода будет отражаться от одного конца световода к другому без потерь — за исключением изменений в геометрии световода (например, изгибы, царапины) или поглощения в материале световода.

Рисунок 1 : геометрия световода. n _{снаружи} внутри .

В качестве прелюдии к следующему обсуждению стоит подумать о том, как закон преломления Снеллиуса относится к свету, выходящему из светодиода, и свету, входящему в световод.

1. Свет, выходящий из светодиода: показатель преломления светодиодных материалов варьируется от 2,5 (InGaN, синий / зеленый) до почти 4 для светодиодов NIR. Когда свет проходит из объема полупроводника в воздух, возникают два эффекта:
   2. Для углов, превышающих критический (немного меньше 24 ° для n = 2,5 и немного меньше 15 ° для n = 3,95), свет пытается На выходе полупроводник испытывает полное внутреннее отражение и не может попасть во внешний мир. Такие лучи поглощаются материалом светодиода изнутри и обычно являются значительным источником тепла.
   3. Для световых лучей, которые выходят из полупроводника с по , направление их распространения отклоняется к поверхности полупроводника. Лучи вблизи критического угла изогнуты почти до 90 °, то есть почти параллельны поверхности излучателя!

Поскольку полупроводники выращиваются эпитаксиально, почти все светодиодные излучатели будут иметь плоскую поверхность. Следовательно, светодиоды, как правило, имеют тенденцию улавливать значительную часть своего оптического излучения и отправлять то, что действительно выходит, во всех направлениях до ± 90 °.Кроме того, для большинства светодиодов этот угловой разброс составляет в основном , равномерный : то есть светодиод является хорошим приближением к излучателю Ламберта (см. Рисунок 2 ), а угловое распределение света примерно такое же, как единообразно, насколько это возможно в трехмерном пространстве. Уловить этот свет и направить его куда-нибудь может стать проблемой.

Рисунок 2 : Угловая диаграмма излучения типичного светодиода без чипа по сравнению с идеальным («ламбертовским») излучателем, который равномерно излучает во всех направлениях полушария.Согласие поразительное. ( Примечание: Спад с углом происходит из-за увеличения площади поверхности единичной сферы по мере того, как направление перемещается от прямого над головой к более выровненному с плоскостью сечения полусферы — см. Вставку.)

Некоторые производители светодиодов Погрузите полупроводник в плоский или изогнутый слой эпоксидной смолы, показатель преломления которого является промежуточным между показателем преломления полупроводника и воздухом. Эта эпоксидная смола несколько снижает потери на отражение, но принципиально не меняет обстоятельств.В случаях, когда этот слой изогнут, он действует как первая линза в оптической системе, и общее обсуждение линз, приведенное ниже, все еще актуально.

2. Свет, попадающий в световод: Для типичных формованных, оптически прозрачных пластиков и световода в воздухе, входная поверхность которого перпендикулярна его боковым стенкам, лучи, падающие на входную поверхность под под любым углом , изгибаются на границе раздела, например что они испытывают МДП у стен гида. То есть: любой свет, проходящий через входную поверхность световода, проходит внутри направляющей TIR.(Это утверждение было бы правдой, даже если бы световод был изготовлен из специального пластика с низким показателем преломления, например, с n всего 1,37.) неизбирательное отношение к «плохо направленному» свету.

   Однако, хотя угол приема световодов большой, размер их входной поверхности всегда ограничен примерно протяженностью. И — независимо от угла распространения — луч света может войти в световод только в том случае, если он действительно попадает на входную поверхность! [1]

   Следовательно, общее руководство по максимальному попаданию света в световоды: поместите световод входная грань как можно ближе к выходной стороне светодиода. Таким образом, вход световода образует максимально возможный (сплошной) угол, если смотреть со стороны выхода светодиода — светодиодный свет «видит световод независимо от того, как он выглядит…» Дизайнер оптики может испытать соблазн поставить линза между светодиодом и световодом для увеличения количества попадающего внутрь света. Могут быть веские причины для установки линзы (например, для создания более сколлимированного луча дальнего поля на выходе световода). Однако с точки зрения эффективности связи это обычно вредит: он эффективно перемещает световод дальше от светодиода, тем самым уменьшая долю света, которую он может захватить.

   Я рассмотрю эти нюансы в двух случаях: в которых вход световода больше, чем поверхность выхода светодиода, и в котором поверхность выхода светодиода больше, чем вход световода.

   1. Входная поверхность световода больше, чем у светодиода:
      В некоторых случаях может оказаться невозможным разместить вход световода рядом со светодиодом либо из-за ограничений прокладки, либо, возможно, из-за опасений по поводу паразитного плавления тепла светодиода пластик. В этом случае линза может использоваться для захвата части выходящего светодиода и перенаправления его на вход световода.Я предполагаю, что линза больше, чем поверхность входа световода, чтобы улавливать как можно больше света. Если линза отрицательная, то это обычно увеличивает расходимость пучка лучей, который она перехватывает, что приводит к меньшему количеству света, попадающему на световод, чем было бы в случае без линзы . Положительная линза дает тот же результат, если светодиод расположен внутри фокусного расстояния линзы f . Таким образом, ни одна из этих ситуаций не является хорошей идеей с точки зрения захвата максимального количества света.

   Рисунок 3 : Прохождение света от светодиода через простую положительную линзу, так как положение d _{светодиода} светодиода меняется в зависимости от положения светодиода. (a) Если светодиод находится в пределах фокусного расстояния f объектива, то световые лучи от светодиода расходятся вслед за объективом. Аналогичная ситуация возникает при замене положительной линзы на отрицательную. (b) Если светодиод находится между f и 2f от линзы, увеличенное реальное изображение светодиода формируется на дальней стороне линзы. (c) Если светодиод находится дальше, чем 2f от линзы, формируется уменьшенное изображение, на расстоянии d _{изображение} , которое дальше от линзы, чем f.

   С другой стороны, если светодиод расположен на расстоянии от линзы, которое находится между f и 2 f , увеличенное изображение светодиода создается на другой стороне линзы. В этой ситуации, если увеличенное изображение больше, чем входная апертура световода, свет теряется.

   Поскольку минимальная протяженность пучка лучей возникает в месте изображения, это оптимальное место для входной поверхности световода [2] с точки зрения эффективности связи.Поперечное увеличение изображения M _T задается M _T = d _i / d _LED = f / (d _LED — f ), где d _LED — это расстояние от светодиода до линзы, а d _i — это расстояние от линзы до изображения светодиода. Таким образом, если светодиод имеет поперечную протяженность D _{, светодиод} и световод имеет поперечную протяженность D _LG , самое близкое расстояние от светодиода до линзы без выпадения части изображения светодиода за пределы входа световода составляет
   d _{ближайший} = f (1 + D _LED / D _LG ).

   Это важное соображение: в конце дня линза — в лучшем случае — направляет весь падающий на нее свет на вход световода. Но это все, что он может отправить! Таким образом, чем дальше линза от светодиода, тем меньше света она улавливает. Другой способ подумать о приведенной выше формуле состоит в том, что , если линза может быть не ближе, чем d _{ближайший} из-за некоторых конструктивных ограничений, то (а) линза должна быть как можно больше, чтобы перехватить как можно больше света, насколько это возможно, и (б) фокусное расстояние объектива должно быть выбрано таким, чтобы f = d _{ближайший} / (1 + D _LED / D _LG ).Можно представить себе более сложные конструкции с несколькими линзами, которые позволят избежать этого ограничения. Однако, поскольку выходная мощность большинства светодиодов в основном распределена равномерно во всех направлениях, в таких конструкциях будет все еще пропущен свет, который в противном случае был бы захвачен простым перемещением входа световода вверх к светодиоду [3].

   Аналогичным образом, если светодиод расположен дальше, чем 2 f от объектива, на другой стороне объектива создается изображение светодиода меньшего размера, чем обычно. Входная поверхность световода может быть размещена в любом месте, где сходящийся (или расходящийся после изображения) пучок лучей имеет меньшую протяженность, чем изображение световода.С другой стороны, в этом сценарии объектив улавливает меньше света, чем мог бы в противном случае, что не является оптимальным.

   В приведенном выше обсуждении я исходил из плоско-выпуклой или двояковыпуклой линзы. Более привлекательным вариантом будет менисковая линза с положительной оптической силой — такая линза может «обволакивать» светодиод, таким образом улавливая больше света. Это то, что часто делают производители светодиодов — в так называемых «линзовых светодиодах». Линза создает увеличенное изображение светодиода, но увеличенное изображение подразумевает уменьшение расходимости пучков лучей, как показано на рисунке 3.Таким образом, выход светодиода может быть более коллимированным, чем у голого эмиттера.

   Есть еще одна конфигурация, используемая производителями светодиодов, которую стоит обсудить: в которой материал линз покрывает излучатель светодиода. Ни одно из вышеперечисленных соображений не отличается. Однако — , и это ключевой момент — если свет от светодиода выходит из полупроводника, попадая в материал с индексом выше, чем у воздуха , критический угол увеличивается, и больше света может выйти из полупроводника.Если другая сторона материала с более высоким показателем преломления (например, эпоксидной смолы) имеет положительную кривизну, угол падения на поверхность раздела с воздухом может быть уменьшен, тем самым уменьшая потери Френеля на этой поверхности.

   1. Светодиод больше, чем световод:
      Это сценарий, при котором проектировщики оптики могут рискнуть обернуться вокруг оси, пытаясь максимизировать пропускную способность. Причина в искушении попытаться направить в световод больше света, чем можно было бы просто прижать световод к светодиоду.Однако основной совет остается прежним: поместите входную поверхность световода как можно ближе к выходной поверхности светодиода. Может возникнуть соблазн купить светодиод с линзой или использовать линзу, чтобы попытаться уменьшить изображение светодиода до тех пор, пока вся поверхность светодиода не отобразится на лицевой стороне световода. Но приведенный выше совет по-прежнему остается в силе: если линза находится вне сборки светодиода, уменьшение происходит только в том случае, если линза находится дальше, чем 2 f от поверхности эмиттера — и лучи, испускаемые светодиодом в этом случае, распространяются по всему свету. кстати как они едут в объектив! Лучше снять линзу и переместить вход световода вверх к светодиоду.Для более сложных оптических конструкций, которые смягчают ограничение размещения линзы для одной линзы, уменьшение сопровождается пропорциональным увеличением углов расходимости света. Учитывая расходимость самого светодиода, это неизменно означает, что часть света выйдет из оптической системы на пути к входу в световод. Точно так же, если вы покупаете светодиод с излучателем, заключенным в материал линзы, свет лучи расходятся к поверхности линзы-воздух. Во-первых, в линзу попадает немного больше лучей, но вам все же, вероятно, будет лучше, если вы выберете вариант без линз и переместите световод прямо к поверхности эмиттера [4].

   Большая часть приведенного выше обсуждения может быть отражена с помощью концепции, известной как сохранение etendue , которая утверждает, что произведение угловой протяженности пучка лучей и площади его поперечного сечения не изменяется ни одним оптическим элементом. Из-за присущей ему большой угловой протяженности света от светодиодов оптические конструкции, как правило, не соответствуют этому принципу сохранения. Однако это было бы темой целого другого блога! Между тем, просто помните, что для максимального связывания света от светодиодов и световодов в медицинских устройствах, помещает входную поверхность световода как можно ближе к выходной поверхности светодиодов.

   Изображения: StarFish Medical

   Брайан Кинг, , главный инженер по оптическим системам в StarFish Medical. Ранее он был менеджером по оптической инженерии и системной инженерии в Cymer Semiconductor, Брайан был доцентом в Университете Макмастера. Брайан имеет степень бакалавра математической физики СФУ и степень магистра наук. и к.т.н. Имеет степень доктора физики в Университете Колорадо в Боулдере.

   [1] Лучи, попадающие в сторону световода, обычно не испытывают МДП, когда они попадают в дальнюю сторону , а просто проходят сквозь них.

   [2] Можно немного сместить вход световода к линзе или от нее и по-прежнему улавливать все лучи, пока протяженность пучка лучей светодиода меньше, чем вход световода.

   No related posts.