Биодинамические светильники, высокомощные спортивные прожекторы — куда податься производителю светильников, чтобы заработать денег, а не сводить концы с концами?
Андрей Сапрыкин,
руководитель инженерного отдела
ООО «Лед-Компонентс», led—components.com
В данной статье расскажем про особенности светильников, которые имеют высокую маржинальность, но очень мало производятся в России.
«No money, no honey», поговорка
Введение
Многие небольшие и средние компании ощущают, что рынок простого уличного и внутреннего освещения схлопывается, так как крупные игроки потихоньку отжимают даже те ниши, которые раньше считались только проектными или вообще обеспечивались поставками готовых изделий из Европы, обеспечивая небольшим компаниям высокую прибыль. Одним из таких ярких примеров можно считать светильники акцентного света, устанавливаемые в шинопровод (трековые светильники), о чём мы подробно рассказывали в статье «Могут ли крупные китайские производители блоков питания для внутреннего освещения заменить полюбившиеся европейские?».
Появление таких комплектующих как:
- встраиваемые блоки питания (драйверы) в адаптер шинопровода от компаний EagleRise (рис. 1) и KGP,
- компактные линзы или рефлекторы с защитными «колпачками» (рис. 2) от самого крупного в мире производителя вторичной оптики DARKOO с системой крепления, аналогичной популярной во всём мире HEKLA от LEDiL,
- а также доступность COB матриц (рис. 3) с высоким CRI от лидеров рынка — Citizen и Samsung,
позволило с минимальными капитальными вложениями производить такие светильники на небольших производственных площадках («гаражах»).
Рис. 1. Блок питания, встроенный в трековый адаптер от EagleRise
Рис. 2. Линза и рефлектор от DARKOO
Рис. 3. Матрица (COB) от Samsung
Это сильно повлияло на так называемый премиальный сегмент, так как параметры недорогого светильника из гаража и европейского от именитой компании не сильно будут отличаться, потому что и те, и другие используют одни и те же комплектующие, только производятся под своим собственным брендом.
В 80% случаев даже маркетологи не спасают проекты, рассказывая об истории бренда и талантливых дизайнерах, которые, вдохновляясь экологией и заботой о мире, воплотили этот дизайн в жизнь.
Оставшиеся 20% премиальных светильников — это эксклюзив, который производить в России особого смысла не имеет из-за небольшого объёма нашего рынка и больших инвестиций в разработку. Это либо сложные магнитные системы, либо что-то совсем уникальное, как например новая тончайшая система шинопровода FILORAIL Invisible Soul (рис.4) с «видимым пазом» всего 3,6 мм, показанная компанией iGuzzini в марте 2024 года на выставке во Франкфурте. Блок питания, встроенный в адаптер такого шинопровода — это пока что секрет и ноу-хау iGuzzini, поэтому увидеть на рынке что-то от китайцев типа KGP или EagleRise нам удастся, наверное, не ранее чем через год.
Рис. 4. Тончайшая трековая система iGuzzini FILORAIL Invisible Soul
Одним словом — практически всё что требуется в массовом ритейле, сейчас уже вовсю производится в России не только в небольших компаниях и гаражах, но и на производстве крупных игроков. Поэтому рассмотрим и другие ниши, которые ещё приносят высокий доход, пока медлительные крупные производители светильников еще только готовятся к покорению очередного сегмента рынка.
Спортивные сверхмощные светильники для конкуренции с Philips Arena Vision
Philips Arena Vision — это самый популярный в России светильник (целое семейство светильников с ежегодным обновлением) высокой мощности, который установлен на всех крупнейших стадионах и ледовых аренах России. До февральских событий 2022 года российские производители и не пытались с ним конкурировать на таких объектах, так как огромное российское представительство Филипса, располагающее собственным сильным проектным департаментом и имеющее договорённости со всеми российскими проектными и монтажными организациями, фактически стало монополистом на этом рынке.
Сейчас ситуация кардинально изменилась, так как рухнули все гарантийные обязательства, и даже заменить светильники, вышедшие из строя, сейчас является большой проблемой для конечных заказчиков. Именно поэтому уже идут множественные тестовые испытания российских светильников на объектах с установленным Филипсом, имеющих аналогичные светотехнические параметры (цветовая температура, Ra, R9, Кцт, КСС — это всё доступно и выбор огромный). Но основной проблемой является управление по DMX, так как обычно приносят светильники, работающие по упрощённой схеме с преобразователем DMX в 0-10V, которые не управляются полноценно со светотехнического пульта, и поэтому их невозможно применить в уже созданной системе Филипс.
В табл. 1 представлено сравнение двух таких мощных спортивных БП со встроенным DMX/RDM модулем от компаний Inventronics NES-1K8T210BC и MOONS’ MT1800H210CQI7820 (рис. 5).
Аналоги БП Philips Arena Vision | MT1800H210CQI7820 MOONS’ | NES-1K8T210BC Inventronics |
Номинальная мощность | 1,8 кВт | 1,8 кВт |
Встроенный DALI-2 D4i | Да | Да |
Встроенный DMX с RDM | Да | Да |
Совместимость с HDTV съёмкой | Да | Да |
Кол-во выходных каналов | 3 | 3 |
Кол-во независимых в онлайн управлении выходных каналов | 3 | Только 1 независимый |
Частота Строба (импульса) по DMX 20 Гц | Да | Да |
Частота Строба (импульса) 40 Гц для работы от пульта режиссера | Да | Нет |
Максимальный выходной ток | 2,1 А | 2,1 А |
Диапазон выходного напряжения | 170-500 В | 176-500 В |
Реализованные крупные проекты в РФ, категории А | Да (3) | Нет |
Производство | с 2019 г. | с 2023 г. |
Табл. 1. Сравнение БП со встроенным DMX
Рис. 5. Блок питания MOONS’ MT1800 для спортивного светильника, с 3-мя каналами, мощностью 1800 Вт
На что стоит обратить особенное внимание при выборе основных компонентов для спортивного светильника — светодиода, линзы и блока питания — мы подробно описали в статье «Требования КХЛ и Матч ТВ к современным спортивным LED светильникам для освещения ледовых арен». За это время ничего особенно нового не появилось, поэтому войти сейчас в этот сегмент рынка компаниям, создающим уличные и промышленные светильники, не представляется сложным и очень затратным с точки зрения даже небольшой компании.
Биодинамические (Bio-dimming) светильники
Что делать производителям светильников внутреннего и ландшафтного освещения, которые привыкли делать красиво и качественно, но в существенно меньших количествах, нежели это делают десятки крупных производителей этого типа продукции? Ответ на такой вопрос последние лет 7 один: делайте светильники с измененяемой цветовой температурой (или как их любят называть маркетологи — биодинамические светильники с возможностью подстроиться под циркадные ритмы). Это очень поможет в продажах светодиодов со специальными спектрами, БП и самих светильников, так как позволяет в тендерах избавляться от множества конкурентов. Непосвящённому человеку, не обладающему понимаем работы управляемых блоков питания, порой кажется, что изменение цвета и светового потока у светильника — это чистой воды магия и невероятно сложная техническая задача, которую могут реализовать только самые инновационные компании в мире, но всё гораздо проще.
Попробуем разобраться во множестве маркетинговых хитростей и понять, как же устроены различные биодинамические светильники, чтобы без проблем реализовать их у себя на производстве.
Проблематика от учёных
В 2017 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили трое американских ученых, сформировавшие наш современный взгляд на циркадные ритмы, раскрывшие их природу и, чуть-чуть — механизмы их работы. Уличный свет сообщает нашему мозгу информацию о текущем времени через специальный фотопигмент глаза — меланопсин. Традиционное искусственное освещение с неизменяемой цветовой температурой (в самолетах, военных объектах и т.п. местах без естественного освещения) не эффективно воздействует на меланопсин и, следовательно, не посылает необходимые циркадные сигналы в мозг. Из-за этого люди плохо спят, повышается усталость и снижается концентрация. Всё это приводит к неэффективной работе, болезням и смертям, а значит потере денег для компании, увеличению нагрузки на здравоохранение и бюджет страны в целом.
Идея маркетолога
Создать световые приборы, которые будут изменять цветовую температуру и интенсивность в течение всего дня таким образом, чтобы поддерживать комфортное самочувствие человека в течении всего рабочего дня, независимо от его местонахождения. В качестве источников света лучше всего подходят светодиоды, так как они имеют широкий диапазон цветовых температур и спектров, а также они быстро меняют свой световой поток в зависимости от тока (диммируются). Чтобы это всё подороже продать и дать возможность заработать как производителям светильников, так и производителям систем управления освещением, гениальные маркетологи придумали целую идеологию HCL (Human Centric Lighting) — человекоцентрическое (антропоцентрическое) освещение. Различные группы учёных по всему миру получили гранты и начали проводить свои исследования по влиянию света на людей, чтобы сформировать технические требования к идеальным светильникам и системам управления. Если вы решили погрузиться в эту тему глубоко, то рекомендую начать со статьи «Циркадная фотобиология: новые горизонты практической и теоретической светотехники», а затем перейти к изучению европейских стандартов DIN SPEC 67600:2013 (DIN/TS 67600:2021) и WELL Building Standard в категории «Циркадное освещение».
В России тоже запущены такие правительственные проекты. Один из самых известных — «Свет Арктики» («Light Arctic») на Ямале, совместно с учёными из Тюменского ГМУ, который начался в период пандемии в начале 2021 и длится до сих пор. На проект был выделен грант в 150 млн. рублей и многие ждут результатов этого эксперимента с большим заявленным количеством участников исследования.
Решения от инженеров
Инженеры из России и всего мира не могут долго ждать результатов экспериментов от учёных из ТГМУ и поэтому ведут свои разработки и запускают в массовое производство светильники и системы для их управления.
- Технология диммирования Dim—to—Warm (у Филипс похожая технология называется Warm Glow) — изменение цветовой температуры и светового потока в диапазоне цветовых температур 1800-3000 K с имитацией диммирования галогенной лампы накаливания (рис. 6). Эта технология уже давно используется в прикроватных светильниках, светодиодных лентах, даунлайтах и т. п. светильниках, предназначенных для освещения мест отдыха человека. В таком светильнике (в зависимости от его стоимости) используется от двух (на 1800 и 3000 K с CRI>90) до шести типов диодов (на 2700 K, красных и других цветов и спектров) чтобы при диммировании получить график, максимально приближенный к кривой теплового источника света. Заодно появляется возможность отличиться от других производителей аналогичной продукции.
Рис. 6. График диммирования галогенной лампы накаливания и типовой график для светодиодных светильников технологии Dim—to—Warm
- Технология диммирования Tunable White — изменение в светильнике (осветительной установке) цветовой температуры источников света в диапазоне ~1800-10000 K. Для помещений с постоянным нахождением людей, ведущих производственную деятельность, чтобы не создавать дискомфорт при «уже высоких синюшных цветах» и не вызывать сонливость при меньших, чем 3000 K. Обычно диапазон цветовой температуры составляет 2700-6500 K. Аналогично технологии Dim-to-Warm, в самом простом варианте используется 2 типа диодов 2700 и 5000 K с CRI>90 и 2-3 шага МакАдама, установленные на плате, COB или светодиодной ленте. На рис. 7 приведён график с координатами цветности такого решения и показана линия, по которой происходит изменение цветовой температуры в результате диммирования. Как видно данная линия изменения цветности между 2700 и 5000 K проходит под линией излучения чёрного тела, что вполне приемлемо для массового применения осветительных приборов, но не для премиум-светильников.
Рис. 7. График диммирования Tunable White с 2 цветами
В премиальных светильниках используется не 2 типа светодиодов, а минимум 4, включая на 3000 и 4000 K с CRI90 и 2-3 шага МакАдама. Четыре типа диодов при диммировании позволяют приблизить линию диммирования к линии чёрного тела, обеспечивая наилучшее качество света. Чтобы лучше понять, как работает такое премиальное многоканальное диммирование с изменяющимся спектром, рекомендуем посетить сайт компании KUMUX в раздел SIMULATOR (https://kumux.io/simulator), как показано на рис. 8.
Рис. 8. Интерфейс сайта Kumux для моделирования работы светильников с Tunable White в различных помещениях в любой точке мира
- Интересные светильники и их спектры для HCL — идеальный спектр от светильника в идеологии HCL — это спектр в помещении, максимально повторяющий спектр солнечного света за окном у поверхности Земли в безоблачный день в зависимости от текущего времени суток и года. К сожалению или к счастью, большинство таких светильников изготавливается со спектром видимого глазу диапазоном 380-780 нм без учёта влияния других длин волн, которые не видны, но ощущаются организмом, что подтверждается множеством исследований на эту тему и, наверное, в будущем мы получим новые световые приборы, которые гарантированно не навредят организму. Для того, чтобы определить интенсивность светильника в помещении с искусственным светом при заданной цветовой температуре, производители оборудования используют кривую комфорта Круитхофа (рис. 9).
Рис. 9. Кривая Круитхофа — зависимость цветовой температуры от интенсивности света в помещении с искусственным светом
Как мы уже говорили ранее, учёные по всему миру изучают и выясняют идеальные параметры светильников для HCL, а производители светильников не могут ждать и выпускают продукцию уже сейчас. При этом одним из самых сложных моментов является спектр светильника, который должен динамически изменяться по биологическим часам человека.
3.1. CoeLux® (Experience the Sky)
На сегодняшний день такую задачу лучше всех решают светильники из премиум-сегмента от компании CoeLux®, дополненные к тому же эффектом движущегося светящего солнца на безоблачном небе (рис. 10). К сожалению, огромные габариты и вес данных светильников, а также их стоимость, сопоставимая с премиальными автомобилями, не позволяет применять их массово, как бы этого многим хотелось.
Рис. 10. Светильник CoeLux® — уникальное решение со светодинамикой и «настоящим» солнцем для ультрапремиальных объектов
3.2. Ewinlight (Ewindow Artificial Daylight System)
Другим интересным решением является светильник от китайской компании Ewinlight, продемонстрировавшей свой первый светильник с названием Ewindow первого поколения в 2016 году. На сегодняшний день они развили свою технологию и выпустили уже 3 поколение светильников Ewindow (рис. 11).
Рис. 11. Светильник Ewindow для любых типов помещений, где отсутствуют требования по энергоэффективности
Особенности Ewindow:
- Уникальная технология изготовления — обеспечивает равномерность и «глубину» (как будто сверху небо): смесь торцевого светильника с отражённым светом, благодаря светодиодам различного спектра, установленным по периметру светильника, поверх которых установлена сложная оптическая система, обеспечивающая «луч» света как от солнца
- Размеры и вес позволяют установить практически в любое помещение, где важнее всего комфорт человека. а требования по энергоэффективности отсутствуют
- Движущиеся облака по поверхности светильника. При объединении нескольких светильников, картинка с облаками объединяется в единую (если не ЖК-дисплей, то, что это за технология?)
- Удобная система управления светом — со смартфона для небольших помещений, и по DALI для автоматизации зданий
- Широкий выбор создания различных спектров (рис. 12)
- Очень низкая энергоэффективность, эквивалентная лампе накаливания ~22 лм/Вт (рис. 11). Связано это, скорее всего, с тем, что перед разработчиками стоял приоритет по качеству света и равномерности. Поэтому это не осветительный прибор по ГОСТ Р 59294-2021 «Источники света, осветительные приборы и системы искусственного освещения», а люстра со светодиодами в соответствии с кодом ТНВЭД 9405109803.
Рис. 12. Спектральные характеристики светильника Ewindow для 5700 K День и 2700 K Закат
Если вы решите начать производить такого типа люстры для «вау-эффекта» и демонстрации своих технологических возможностей, то имейте ввиду, что CoeLux® — это уникальный световой прибор и его повторить невозможно. А вот Ewindow — реализовать вполне реально, если договоритесь с производителем о покупке их уникальной оптической системы или найдёте оптиков с большим опытом, которые смогут повторить/скопировать данную оптику.
Энергоэффективность — это ключевой параметр для любой системы освещения помещений с большим количеством людей, и освещать их люстрами с эффективностью менее 80 лм/Вт в современном мире просто недопустимо. Даже, если там солнце, вызывающее мимимишные улыбки у детей. Если отбросить в сторону движущееся солнце, облака и луч света как из окна, а просто поставить задачу по реализации светильника со спектрами, как на рис. 12, то на сегодняшний день это не кажется чем-то технически сложным и уже производится многими компаниями в мире.
3.3. BIOS® Illuminated (SkyBlue® Bio-dimming™ and BIOS Biological Tunable Light)
Рассмотрим типовой биодинамический светильник (без лучей и облаков) в различных форм-факторах (от даунлайтов и шинопроводных светильников до декоративных и встраиваемых), для массового применения в садах, школах, транспорте, метрополитене, офисах и подобных социальных местах на примере компании BIOS. Сами себя они позиционируют, как первую в мире компанию по биологическим светильникам, в основе которых лежат технологии из космоса (технологии из NASA). Бизнес BIOS сосредоточен на продаже крупным мировым светотехническим фабрикам своей технологии (ядра) биодинамического светильника: ПО для управления, микропроцессорные модули управления светодиодами, комбинация светодиодов на плате для нужных спектров и т. п.
Данная технология также применяется в тепличном освещении, так как по сути это то же самое управление многоканальными (несколько типов независимо управляемых светодиодов для получения сложных спектров) светильниками. Разница лишь в типах используемых светодиодов и их производителях, которые идут к разработчикам (производителям) на поклон и просят, чтобы именно на их продукции сделали решение, чтобы впоследствии везде пиарить себя, как партнёров BIOS и аналогичных компаний. На ютубе по запросу BIOS Illuminated вы сможете найти несколько красивых видео роликов на 2-3 минуты, которые доходчиво объясняют принципы работы.
Для биодинамических светильников самое важное — это энергоэффективность. У светильника от компании PMC Lighting Kontur E5068-ROT (рис. 13) со встроенной технологией изменения спектра BIOS энергоэффективность составляет порядка 100 лм/Вт.
Рис. 13. Светильник PMС Lighting со встроенной технологией изменения спектра от компании BIOS
Что касается спектра светильников BIOS, то у компании есть 2 технологии:
— BIOS Biological Tunable Light — это классический светильник с изменяемой температурой и интенсивностью по 2-м каналам от любого двухканального диммера или системы управления.
— BIOS Bio-Dimming™ — это изменение цветовой температуры и интенсивности всего по 1 каналу (от диммера типа 0-10V) по алгоритмам, разработанным учёными этой компании, которые считают их наиболее совершенными и близкими для биологических часов человека.
Особенностью этих технологий является существенное сокращение диапазона цветовых температур при диммировании и вместо распространённого широкого диапазона 2700-5700 K, они используют диапазон всего в 500 K (например 3000-3500 K) и, ссылаясь на то, что человеку нужно днём голубое небо, а вечером небо не требуется, они просто удаляют вечером в спектре длину волны в 490 нм. На рис. 14 показан полный спектр светильника BIOS в дневное время со световым потоком на 100%, а также спектр трёх светодиодов Lumileds, которые применяются в данном решении.
Рис. 14. Полный спектр светильников с технологией от BIOS и реализация этого спектра на 3 белых светодиодах Lumileds LUXEON® SkyBlue™
Как видим, в дневное время все три типа светодиодов работают условно на 100% своей мощности, а в вечернее время диоды 3000, 3500 и 4000 K с ярко выраженным «голубым горбом» на 490 нм постепенно выключаются. Очевидно, что остаётся ещё один светодиод на 2700-3000 K со спектром, не имеющим пика на 490 нм, который с приходом ночи диммируется до нуля.
Таким образом, при использовании технологии BIOS Bio-Dimming™, утром и вечером, для одной и той же цветовой температуры, вы получите совершенно разные спектры, как показано, например, для цветовой температуры 3500 K (рис. 15).
Рис. 15. Спектр светильников BIOS при 3500 K днём и вечером с ярко выраженным пиком в 490 нм
При этом стоит обратить внимание, что каждая компания производитель светильников, как и группа учёных по-своему трактуют свои результаты экспериментов, и ожидать, что у всех производителей светильников будет один и тот же спектр в одно и тоже время совершенно неправильно. Поэтому в описании спектра светильника Вы также можете ссылаться на группу учёных с опытом работы в открытом космосе без скафандра, которые открыли Вам по секрету истинно идеальный спектр, и потому теперь Ваш светильник стоит миллион долларов.
На рис. 16 показано сравнение двух совершенно разных спектров биодинамических светильников от BIOS и Ewinlight в вечернее время при температуре 2700 K, и какой из них лучше?
Рис. 16. Спектры светильников BIOS и Ewinlight в вечернее время при температуре 2700 K
- Регулировка циркадных ритмов – сценарий, датчик или диммер (пульт)
Сценарий
Работа светильников по заранее предустановленному сценарию или сценариям — это самый удобный и простой вариант. Умные светильники или системы управления светом содержат контроллеры, в которые можно прописать географические координаты, и он сам определит время восхода и заката, чтобы настроить правильную цветовую температуру и спектр, а также интенсивность для обеспечения эффективной работы сотрудников на рабочем месте, а детей в школе или в садике.
Такие централизованные системы управления светом предлагают разные компании в мире, и одна из них — это российская компания AWADA (рис. 17) с большим опытом работы в этом направлении. Помимо AWADA на российском рынке немало компаний, которые предлагают не только шлюз (контроллер) для настройки и стыковки их светильников или блоков питания с системами автоматизации здания, но и полноценные программные продукты для диспетчеризации, шкафы освещения с контроллерами верхнего уровня, которые обрабатывают данные с внешних датчиков и управляют исполнительными механизмами, например, для открытия/закрытия штор в помещении.
Рис. 17. График работы освещения от компании AWADA в зависимости от времени суток и присутствия людей
Датчик
Все системы, работающие по сценариям без обратной связи, то есть не получающие данные о реальной ситуации за окном — облачно, идёт ли дождь, снег, пыль, ветер и т. п. , настроены на идеальную ситуацию, и потому, в случае неидеальных (по сути нештатных для системы) ситуаций людям в помещении становится некомфортно. и они идут самостоятельно менять цветовую температуру и световой поток. В идеологи HCL — система управления сама должна всё знать, и подстраивать свет под текущий момент времени в заданной точке планеты, и потому любая серьёзная система с HCL обязательно сопровождается различными датчиками (сенсоры) — внутри помещения и снаружи.
Для обеспечения максимального комфорта людям, помимо всем известных датчиков освещённости, цветовой температуры или спектрометров на крупных объектах также устанавливаются и метеостанции для измерения атмосферного давления, скорости ветра и влажности для предугадывания ситуации и плавной перестройки всей осветительной установки.
За рубежом проходят по-настоящему масштабные и дорогостоящие исследования в этой области и в качестве датчиков применяются видеокамеры высокого разрешения, которые наблюдают за лицами и поведением (общим состоянием) людей в помещении, на основании чего искусственный интеллект, обрабатывая полученные данные, создаёт световой профиль каждого конкретного человека и подстраивает под него индивидуальные осветительные приборы.
Диммер (пульт)
Управлением светильником с помощью голоса через Алису, с телефона через приложение или с настенного пульта (диммера) уже никого не удивишь, так как технологии давно поставлены на поток, и с каждым днем всё становится лучше и удобней. Даже когда Скайнет с искусственным интеллектом победит и будет всё предугадывать, и создавать свет с любым спектром, как любит конкретный человек, то возможность изменить его самостоятельно не исчезнет, а гаджеты для управления светом будут совершенствоваться.
- Комплектующие для HCL светильников
Не существует ТЗ на осветительную установку или световой прибор для HCL с конкретными цифрами — на сегодняшний день информации от учёных очень мало, чтобы всё перевести в цифры, и поэтому эта область пока ещё больше про чувства и ощущения. Это, наверное, и здорово для светотехнического бизнеса, так как «хорошо ловить рыбу в мутной водице», и успех компаний во многом зависит от профессиональной работы маркетологов и их безумных идей по созданию приборов. А нам остаётся верить, что вреда от этого будет намного меньше, чем пользы.
Напомню, что раньше учёные много говорили о вреде синего в спектре, а теперь Lumileds выпускает диод с «голубым спектром» и вместе с инженерами из компании BIOS убеждает нас в том, что человеку полезно смотреть на якобы голубое небо в дневное время. Кому из них верить, и кто из них менее заинтересован в финансировании со стороны крупных корпораций?
Что касается крупных производителей светодиодов, таких как Nichia, Cree, Lumileds и Seoul, без которых HCL не реализовать никак, то можно заметить, что весь их маркетинговый ажиотаж по созданию светодиодов с солнечным спектром для HCL закончился еще в 2021 году. То ли пандемия их отвлекла на УФ, то ли все свои идеи уже хорошо заложили в головы производителям светильников, и сейчас снимают сливки в виде огромных годовых бонусов, а сами занимаются другими направлениями, например, тепличным светом. А может они получили отрицательные результаты от тестов и поняли, что ошибаются, и вернулись к диодам с простым спектром? Поэтому выбор спектра светодиода остаётся за производителем светильников и его маркетологами, которые слушают учёных и превращают их слова в реальный бизнес.
Помимо светодиодов, важнейшей частью любого биосветильника или Tunable White светильника для HCL является возможность его диммирования и изменения спектра, то есть необходимость в управляемом блоке питания. Когда мы говорим о массовых светильниках, то нам требуется изменение интенсивности 0-100% и диапазон цветовой температуры 2700-5500 K с двумя независимыми каналами управления по стандартному протоколу DALI2 TW, который предназначен для работы с такими светильниками. Важное замечание — два независимых канала — это не значит, что в каждом канале могут быть светодиоды только одного спектра или цветовой температуры.
На примере рассмотренного ранее решения от компании BIOS, вы можете в одном канале применять диоды с разными спектрами, тогда при регулировании они будут меняться одновременно. Для таких типовых задач существует множество ШИМ-декодеров для светодиодных лент и токовых источников для светильников всевозможных форм и параметров. При этом вы можете использовать как простой непрограммируемый БП, например, Euchips EULP85D-2HMC (рис. 18), так и более продвинутый MOONS’ MU050S150BQI511 (рис. 19), с множеством программируемых параметров для настройки — по цене в 3 раза дороже, чем Euchips.
Главное отличие БП MOONS’ для премиальных светильников от популярных на рынке — это возможность настройки ультра глубокого диммирования, чтобы избежать неравномерного выключения диодов множества светильников на объекте на нижних границах регулирования. Также есть возможность регулировки диапазона цветовой температуры от 1800-6500 K, а также возможность вообще включить отдельно режим Dim-to-Warm.
Рис. 18. Популярный БП Euchips EULP85D-2HMC с 2 каналами для светильников с DALI-2 TW
Рис. 19. MOONS’ MU050S150BQI511 с 2 каналами для премиум светильников с DALI-2 TW
Для премиальных светильников с 4 независимыми каналами управления по расширенному протоколу DALI2 X,Y применяются источники тока с одним адресом, по которому светильники получают фактически координаты цветности, которые он должен установить. Таких токовых источников с DALI-2 X,Y, в отличие от светильников с DMX/RDM, на рынке очень мало.
У компании MOONS’ есть и такие уникальные продукты как MU050S105DQI512 (рис.20). При этом он может управляться и по 4 независимым каналам, если система управления не адаптирована под ваш уникальный светильник.
Рис. 20. MOONS’ MU050S105DQI512 с 4 каналами для премиум светильников с DALI-2 X,Y
Данная статья была посвящена в основном светильникам внутреннего освещения с несколькими каналами управления, но в уличном освещении эта тема также начинает становится всё более и более актуальной. К хорошему (дома или в офисе) привыкаешь быстро, и появляется логичное желание получать комфорт также и на улице, чтобы световая среда становилась полностью единой. Популярные уличные светодиоды в корпусе EMС 5050 с защитой от паров сероводорода каждые полгода прибавляют в эффективности 7-10%, и на сегодняшний день, например, новейший светодиод 26-й серии Refond RF-Q50SA27A-26-4×2 при 2700 K на токе 800 мА может выдать световой поток 815 лм, RF-Q50SA57A-26-4×2 при 5700 K на токе 800 мА может выдать уже 925 лм.
Уличные светильники на светодиодах достигли высочайших характеристик по энергоэффективности при приемлемой CRI>70, а системы управления совершенствуются и меняются постоянно. Свето-цветовое изменение доступно уже многим, и мы видим это по паркам и скверам, в которых светильники централизованно управляются от диспетчерского пульта, создавая единую комфортную световую среду. Для таких типов уличных светильников серийно выпускаются блоки питания IP67 (рис. 21). Они имеют 2 выходных независимых канала управления для теплого и холодного цветов (CCT) по сигналам 0-10V от радио контроллера и устанавливаются в разъём NEMA для городского освещения или напрямую со шкафа освещения в небольшом парке с боллардами.
Рис. 21. Схема 2-х канального БП Inventronics EUW и график диммирования по 0-10V в режиме изменения белого света от тёплого к холодному и обратно
Заключение
В данной статье много упрощений и, разумеется, на сегодняшний день ниш, где можно зарабатывать деньги на производстве светильников, ещё предостаточно. После прихода на российский рынок дешёвых китайских комплектующих, труднее всего будет компаниям, которые привыкли производить и зарабатывать на уличных и промышленных светильниках с применением популярных линз типа LEDiL IP-2×6 или Darkoo IP-84 (рис. 22) и не создающих каждые полгода что-то новое для поиска новых сегментов рынка.
Рис. 22. Вторичная оптика Darkoo IP-2x6 и IP-84
Чтобы обеспечить пожелания заказчиков, конкурирующих с крупными производителями, вышеуказанные линзы и светодиодные модули к ним уже продаются фактически по себестоимости. Так что желаем вам удачного поиска своего нового успешного продукта и, как сказал Льюис Кэрролл, «Нужно бежать со всех ног, чтобы только оставаться на месте, а чтобы куда-то попасть, надо бежать как минимум вдвое быстрее!».
ЛИТЕРАТУРА:
- Айзенберг Ю.Б.: «Справочная книга по светотехнике», 3-e изд. перераб. и доп.- M.: Знак, 2006. 972 c.
- Хоровиц П., Хилл У.: «Искусство схемотехники», 4-e изд. перераб. и доп.- M.: Mиp, 1993. 413 c.
- https://www.dali-alliance.org/dali2 — сайт альянса DALI (DiiA)
- https://www.inventronics-co.com/wp-content/uploads/2020/07/DALI-DALI-2-and-D4i-Technical-Primer.pdf — Основы DALI-2
- https://led-components.com/inventronics — необходимая информация для работы с БП Inventronics
- https://led-components.com/techinfo — Рекомендации по установке и защите драйвера IP67 от проникновения воды
- «Arrivederci распиаренные разъёмы Techno и добро пожаловать Weichat», Современная светотехника, №1, 2023
- «Могут ли крупные китайские производители блоков питания для внутреннего освещения заменить полюбившиеся европейские?», Современная светотехника, №2, 2023
- «Требования КХЛ и Матч ТВ к современным спортивным LED светильникам для освещения ледовых арен», Современная светотехника, №3, 2023
- «DALI-2 и Zhaga-18 взамен 0-10В и старых NEMA Socket», Современная светотехника, №4, 2023
- «Программируемые БП — кому они нужны, если есть любимая крутилка-потенциометр?», Современная светотехника, №5, 2023
- «Рынок на DoNE или какие комплектующие для светильников будут популярными в 2024 году», Современная светотехника, №6, 2023
- «Как во время импортозамещения и удешевления проекты АХО превращаются в АХП», Всероссийская светотехническая конференция 2022
- «Влияние температуры на параметры светильников для спортивного освещения и объектов РЖД», Всероссийская светотехническая конференция 2022
- «Компания MOONS’: решения для архитектурных и ландшафтных светильников на DMX контроллерах», Lumen Magazine, июнь 2022
- «Какие специалисты нужны рынку Светотехники, если такой науки в ВУЗе больше не существует?», Полупроводниковая cветотехника №5-6, 2022
- «Современные дополнительные требования, предъявляемые к управляемым к светильникам архитектурно-художественного освещения, управляемым по DMX/RDM», Полупроводниковая cветотехника №4, 2021
- «Современные требования к АСУНО на примере крупных проектов освещения», Полупроводниковая cветотехника №2, 2021
- «LoRa, «Стриж» и ZigBee vs NB-IoT для АСУНО. NB-IoT — основа «умного» города и «умного» света», Полупроводниковая cветотехника №4, 2020
- «LoRa, ZigBee, NB-IoT, Smart Midnight Clock: необходимый минимум знаний этих технологий в Smart City для энергосервисных контрактов», Полупроводниковая cветотехника №4, 2019