Рассеиватели света для светодиодной ленты. Современный рассеиватель света
Те, кто занимается самостоятельным изготовлением оригинальных передних фар или задних фонарей рано или поздно сталкивается с проблемой, какой использовать рассеиватель для светодиодов? Если раньше по этому поводу можно было не волноваться, то начиная с 2014 года, когда крупные автоконцерны Мерседес, БМВ, Ауди анонсировали свои очередные модели автомобилей, то многих заинтересовала их оптика. Теперь свет в них был равномерно рассеян, оптика при этом выглядела стильно и красиво. Многие захотели иметь в своем распоряжении близкие по свечению фонари.
Как изготовить рассеиватель для светодиодов своими руками
Данный способ, на мой взгляд, достаточно эффективный, так как позволяет изготовить рассеиватель для светодиодов любой формы, размера и светопропускаемости.-Для его изготовления нам понадобится ювелирная эпоксидная смола ПЭО-510КЭ-20/0, так как она имеет кристальную чистоту и со временем не желтеет.
В качестве рассеивающего элемента, нам понадобится порошок Диффузант ДФ-151. Он отлично растворяется в эпоксидной смоле, придавая тот самый молочный оттенок и нереально качественные рассеивающие свойства при застывании.
Также, для данной смолы существует огромное количество красителей, любых цветов, флуоресцентные и фосфорные.
Ну и непосредственно сама форма для отливки, обычно я использую силикон для молдов или для отливки.
Вот несколько образцов, где я экспериментировал с добавлением Диффузанта ДФ-151, как видно, качество рассеивания можно легко регулировать и добиться необходимого результата. Соотношение размешивания эпоксидной смолы и Диффузанта, 100 к 1.
Именно этим способом я создавал .
А вот как рассеивает свет «образец» с подключенными светодиодами. Рассеивание идеальное, точек от светодиодов не видно с любой стороны и ракурса.
Эксперименты оказались крайне удачными, поэтому я пошел дальше и сделал полноразмерный рассеиватель для внедрения в фару, вот так он светит на максимальной яркости, очень ярко и равномерно.
Другие способы рассеивания света от светодиодов
Следующий способ, это использование молочного акрила толщиной от 2 до 5 мм. В основном используют оргстекло 3 мм. Оно отлично рассеивает свет от светодиода, но главным его недостатком является то, что молочное оргстекло очень сильно поглощает свет, из-за чего яркость падает на 30-50 %.Также стоит помнить, что если у вас нет фрезерного станка, то самостоятельное придание формы оргстеклу имеет определенные ограничения. Гнуть его можно промышленным феном, но не вовсе стороны. Купить его можно в любом рекламном агентстве.
Третий способ, это использование рассеивающих элементов «Микропризма» от потолочных светильников. Главная их особенность, это текстура, напоминающая маленькие пирамидки, которые отлично преломляют свет и соответственно рассеивают его, приблизительная технология используется в фонарях Бмв, Мерседесов, Ауди, там используются световоды с насечками либо текстурой. Но если у вас мощные светодиоды, то микропризма вам не поможет, должным образом свет она рассеять не сможет.
Поток света, создаваемый лампой, можно изменять: делать его мягче, моделировать равномерное освещение. Эту функцию выполняет рассеиватель. Чтобы сделать рассеиватель для светодиодов, применяют оргстекло и некоторые другие полимерные материалы.
Поскольку светодиод излучает довольно чистый и узконаправленный свет, смотреть на него не совсем комфортно. Для исправления этой ситуации рассеиватель просто необходим. К тому же санитарные нормы и правила требуют обязательно использовать светорассеиватель, делая исключение лишь для уличных осветительных приборов и для подсветки архитектурных сооружений.
Если говорить более подробно, то светорассеиватель должен:
- защищать светодиод от внешней среды;
- обеспечивать правильное, наиболее комфортное для глаз распределение света;
- быть прочным и стойким к химическому воздействию;
- быть долговечным;
- обладать определенными эстетическими свойствами.
Как вы уже поняли, нельзя просто поменять люминесцентную лампу на светодиод. Вместе с установкой нового источника света требуется применить рассеиватель, тогда вы получите модернизированный, экономичный и безвредный для глаз светильник.
Особенности материалов
Современны материалы, такие как, поликарбонат, ПММА (полиметилметакрилат, в частности акриловое стекло), полистирол, являются альтернативой обычному силиконовому стеклу и с успехом применяются для приборов, в которых источником света выступает светодиод. Они представлены на рынке многими европейскими и восточными торговыми марками, давая нам возможность выбора.
Поликарбонат выдерживает очень высокие температуры и является менее пожароопасным, чем акриловое стекло. К тому же он не боится сильных ударов и других механических повреждений.
Если говорить о ПММА, то он обладает высокой прозрачностью, в некоторых случаях лучшей, чем у стекла. Материал устойчив к старению, что актуально для светодиодных светильников, ведь светодиод тоже способен работать очень долго (около 50 тыс. часов).
Обычно из ПММА делают, так называемые опаловые (матовые) рассеиватели, а из поликарбоната производят призматические модели. Для обеспечения прочности применяют монолитный поликарбонат, который в несколько раз прочнее стекла, а для светильников внутри помещения – акриловое стекло, позволяющее создать светильники оригинального дизайна.
Характеристики моделей
Помимо материала изготовления, готовый к использованию рассеиватель имеет и другие особенности, связанные с цветом, формой, структурой поверхности.
Для люстр и светильников рассеиватель может отличаться от других моделей по своей конструкции, и предназначаться для монтажа:
- на подвесных потолках;
- в накладном корпусе;
- быть универсальным.
Существует также светорассеиватель для светодиодов, устанавливаемых в фарах автомобилей, в прожекторах, фонарях и других осветительных приборах.
Наиболее дорогие модели имеют матовую поверхность. Они могут пропускать чуть больше половины света (около 60%), что делает освещение очень мягким. Свет становится более теплым, комфортным для глаз.
Рассеиватель с призматической структурой способен пропустить и равномерно рассеять максимум света (до 90%). Это достигается за счет прозрачности материала и рифленой поверхности. Свет, который дает светодиод, преломляется в сотнях маленьких призм и таким образом рассеивается по пространству.
Существует рассеиватель из 3d полимерного материала. Его устанавливают на светильник типа «Армстронг» и выпускают разнообразных рисунков и расцветок.
Крепление рассеивателей
Чтобы монтировать светодиод или светодиодную ленту, делаются алюминиевые профили. К ним же присоединяют рассеиватель, выбирая его в соответствии с потребностями заказчика. Светорассеиватель может быть изготовлен в форме кольца, в котором каждый светодиод располагается на ленте по кругу. Такие профили применяются в фарах автомобилей, в некоторых моделях фонарей и ламп.
Для больших потолочных источников света делают профили в форме прямоугольников. В принципе, ничто не ограничивает производителя или мастера-самоучку сделать лампу любой формы. И все это благодаря тому, что светодиод имеет очень маленькие размеры при большой светоотдаче.
Важно, чтобы рассеиватель, который устанавливается на уличных светильниках, выдерживал большие перепады температур, не боялся морозов, повышенной влажности, обладал антивандальными свойствами. Инновационные материалы как раз удовлетворяют всем этим требованиям и дают возможность создать надежные и долговечные осветительные приборы. Заботясь об удобстве потребителя, сегодня выпускают комплекты светодиодных светильников, в которые входят необходимые элементы для монтажа, для управления яркостью и даже цветом.
Все мы знаем, что искусственное освещение имеет большое значение в нашей жизни. Кроме создания комфорта для глаз, оно еще выполняет функции зонирования помещения, что немаловажно, и реализации интересных дизайнерских решений. Именно поэтому сейчас очень актуально использовать светодиодные ленты с рассеивателем. Ведь грамотно выбранное освещение помогает придать помещению стильность и особую индивидуальность.
Назначение
LED лента конструктивно состоит из отдельных светодиодов, обладающих большой яркостью, поэтому для равномерного распределения светового потока и предназначен рассеиватель. Использование его важно не только с точки зрения эстетики и красивого внешнего вида вашей системы освещения, но и для создания мягкости света в помещении.
На рисунке изображен профиль для светодиодной ленты с рассеивателем
Принцип работы
Принцип работы рассеивателя для светодиодной ленты заключается в увеличении угла распределения света за счет специальной конструкции из светопреломляющего материала. Собственная геометрия и расположение относительно источника света, устроена таким образом, что световой поток попадая на него, эффективно распределяется по всей его площади и проходя через тело рассеивателя, обеспечивает равномерное освещение всей комнаты.
На фото изображен светодиодный рассеиватель в разобранном и в собранном виде
Виды
Конструктивно это представляет собой металлический или пластиковый профиль разнообразной формы и, непосредственно, съемный рассеиватель, сделанный из поликарбоната, полистирола или метакрилата. Это является целесообразным, так как эти материалы достаточно прочные, но не сильно утяжеляют конструкцию. Основные формы профиля, которые используются это:
- угловая;
- п-образная;
- с-образная.
Форма профиля выбирается в зависимости от планируемого места монтажа. В профиль крепится лента, сверху защелкивается сама крышка рассеивателя. Она бывает двух видов:
- матовая;
- прозрачная.
На фото изображен матовый, пластиковый, в угловом алюминиевом профиле
Прежде чем совершить покупку, необходимо подумать, какие цели в освещении вы преследуете. Если речь идет о подсветке витрины в торговом зале, то наиболее вероятно, вам подойдет больше рассеиватель с прозрачной поверхностью. Если вы захотите придать непринуждённую атмосферу кафе-бару, то стоит отдать предпочтение матовому.
Гибкий
Существует также гибкий профиль светодиодных рассеивателей. Он принципиально отличается от описанных выше конструкций. Данный вид комплектующей продукции представляет собой силиконовую трубку, в которой размещена светодиодная лента.
На фото изображены светодиодные ленты разных цветов в гибких силиконовых профилях
Для правильного выбора рассеивателя для светодиодной ленты вам необходимо продумать условия. В это входит исследование поверхности, к которой вы будете крепить систему, габаритные размеры самой LED ленты и климатические условия помещения (либо за его пределами, что тоже возможно).
Необходимо отметить, что несмотря на то, что рассеиватели зачастую изготовлены из легкоплавких материалов, можно не опасаться по поводу их токсичности. В процессе работы, светодиод выделяет весьма небольшое количество тепла, которое практически не нагревает поверхность рассеивателя.
Крепление
Крепление профиля может выполняться накладным способом на любую поверхность. Для этого используются саморезы, жидкие гвозди или даже двухсторонний скотч. Бывают варианты, когда к стене приделываются специальные «ушки», в которые, впоследствии, идеально закрепляются как жесткий, так и гибкий профиль. Встраиваемый монтаж профиля рассеивателя осуществляется с помощью, заранее вырезанного паза в ДСП или гипсокартоне. Во втором случае, можно выполнить очень изысканную подсветку в мебели. А если использовать гибкий профиль для светодиодной ленты с рассеивателем, то у вас не возникнет проблем с монтажом ее на изогнутые поверхности, арки и тому подобное. В любом случае, все способы крепления совсем несложные, и доступны даже непрофессионалу.
Применение
Возможность применения огромная. Подсветка книжных полок и кухонных шкафчиков, витрин и аквариумов. Дома и в офисе, в магазине и кафе – использование светодиодных лент с рассеивателями будет уместно и привлекательно. А пылевлагозащищенные позволяют использовать такую подсветку для наружной рекламы и любого декорирования на улице.
Не забывайте о возможности использовать ленты со светодиодами разных цветов и теми, которые могут их менять. Это придаст неповторимую атмосферу праздника и уюта.
Как сделать своими руками
Хочется сразу добавить, что есть альтернатива покупке готового светодиодного рассеивателя – это сделать его своими руками. Из чего сделать рассеиватель для светодиодной ленты? Собственно, это совсем не сложно, в качестве профиля можно использовать обычный пластиковый короб, который применяют для прокладки проводов в штрабе, а в качестве самого рассеивателя – поликарбонат или оргстекло.
Для получения матовой поверхности можно воспользоваться механическим или химическим методом. Химический способ заключается в нанесении специальной пасты на поверхность, которая разрушит кристаллическую структуру и даст отличный матовый эффект, но в момент нанесения нужно быть очень аккуратным, так как паста выделяет ядовитые вещества. Механический способ гораздо менее вреден, так как заключается в обработке абразивным материалом поверхности, например, наждаком, но требует больших физических стараний.
На видео показан быстрый, легкий и дешевый способ для создания самодельного рассеивателя светодиодной ленты.
На фото изображен интерьер комнаты, с использованием подсветки из светодиодных лент
Подводя итоги вышесказанному, хочется обратить ваше внимание на то, что рассеиватель для светодиодной ленты – это важная, многофункциональная комплектующая часть. Также, вы видите, что разнообразие вариантов исполнения, наверняка, сможет удовлетворять практически любым условиям. Комфортное и оригинальное освещение – это всегда огромный плюс в создании стильного, тематического интерьера. Это может быть классический стиль или стиль хай-тек, минимализм или китч, лофт или авангард – использование светодиодных лент с рассеивателями всегда подчеркнет лучшие дизайнерские идеи и оставит приятное впечатление от времени, проведенном в таком помещении.
Рассеиватель для светодиодной ленты предназначен для создания более комфортного освещения. Благодаря рассеивателю свет распределяется равномерно, создавая меньше нагрузки на зрение.
Принцип работы
Рассеиватель устроен таким образом, чтобы увеличивать угол растекания света. Эффект достигается путем использования особой конструкции, выполненной из светопреломляющего материала. За счет продуманной геометрии рассеивателя и местонахождения относительно осветительного прибора оптимизируется распределение светового потока. Свет расходится по всей площади, без какой-либо концентрации потока на отдельных участках.
Сферы использования
Рассеиватели применяют на всех объектах, где имеется светодиодное освещение: квартиры, офисы, общественные и торговые заведения, приусадебные участки, входы в помещения и т.д. Рассеивание света используется не только в общем, но и местном освещении, например, в аквариумах, на полочках и в шкафах.
Материалы для изготовления рассеивателя
Для создания устройства, рассеивающего свет, понадобятся определенные материалы. Раньше основным конструкционным элементом выступало стекло. На сегодняшний день перечень расширился, в него вошли более прогрессивные материалы.
Акрил и оргстекло
Акрил и оргстекло практически также прозрачны, как и обычное стекло. Однако защитные свойства материалов значительно выше. Они не трескаются в результате ударов и способны выдержать ощутимые перепады температур - от 60 градусов мороза до 60 градусов тепла. Основной недостаток - воспламенение в случае непосредственного огневого контакта.
Полистирол
Прозрачный полистирол относится к универсальным, доступным в ценовом отношении и прочным материалам. Степень прозрачности полистирола даже выше в сравнении со стеклом. Из полистирола изготавливают матовые рассеиватели высокого качества. Его недостаток - хрупкость и склонность к воспламенению. Полистироловые конструкции предлагаются в разном исполнении - от прозрачных до насыщенных цветов.
Поликарбонат
Материал отличается высокой прочностью, небольшим весом и прозрачностью. Способен сохранять эксплуатационные свойства в огне, выдерживает значительные температурные перепады, устойчив к ультрафиолету, долговечен.
Поликарбонат стоек к механическим воздействиям, предохраняя светодиодную ленту от повреждений. Чтобы еще больше повысить прочность конструкции, рекомендуется применять монолитный поликарбонат. Этот материал гораздо прочнее стандартного стекла и применяется для антивандальных покрытий на улице.
Обратите внимание! Поликарбонат - лучший материал для изготовления призматических рассеивателей. Качественное отличие поликарбоната от акрила - больший угол рассеивания. Акрил подходит для опаловых рассеивателей с небольшим углом излучения, а поликарбонат - для прозрачных устройств со значительным углом.
Еще одно качество поликарбоната - небольшой вес. Оно достигается за счет ячеистой структуры.
Выбор конкретного типа материала зависит от цели применения. Не во всех случаях нужен дорогой поликарбонатный рассеиватель. В домашних условиях обычно достаточно акрилового или полистирольного устройства.
Крепление
Фиксация светодиодной ленты не должна вызвать каких-либо сложностей. С этой целью применяются “жидкие гвозди”, саморезы или двусторонний скотч. При желании можно создать угловое крепление и монтировать светильник с помощью специальных скоб. Также ленту иногда встраивают в ту или иную плоскость, для чего заранее подготавливается паз в стене.
Для арок или подобных им гнутых поверхностей используют гибкий профиль. Чаще всего эти элементы бывают алюминиевыми.
Изготовление рассеивателя
Для создания светорассеивателя своими руками понадобится один из конструкционных материалов, перечисленных выше, а также профиль. При его отсутствии подойдет пластиковый профиль для электропроводки. Создать матовую поверхность, которая будет рассеивать свет от диодов, можно любым из двух нижеперечисленных способов:
- Наносим специальную пасту. Она предназначена для разрушения кристаллической структуры. Метод эффективен, но следует учитывать токсичность вещества.
- Обработать поверхность абразивом. Подойдет крупнозернистая наждачка.
Рассеиватель для светодиодов - элемент, который создает комфортное освещение. Не следует пренебрегать им, так как приятный мягкий свет позволит сохранить хорошее зрение.
Данная конструкция - все то, что необходимо сверхъяркому светодиоду для полноценной работы в качестве светильника.
Не так давно обнаружил для себя сверхъяркие светодиоды по весьма доступной цене. Выглядят они так:
Имеют массу преимуществ: большая яркость свечения, относительно низкое энергопотребление, длительный срок службы, небольшие габариты, устойчивость к многократным включениям и т.д. Выпускаются мощностью от одного ватта и выше, имеют три различных оттенка белого свечения.
Но при их использовании столкнулся с некоторыми трудностями. Во-первых, они сильно греются. Если использовать их хотя бы на половину мощности, им потребуется радиатор. Во-вторых, эти светодиоды обладают большим углом рассеивания. То есть, если сделать из них простейшую настольную лампу, то она будет светить в глаза так же, как и на стол. Следовательно, световой поток необходимо фокусировать в нужном направлении. Решить обе эти проблемы помогла следующая конструкция.
Немного школьной физики. Сфокусировать световой поток, или направить его параллельно можно при помощи параболического зеркала, если разместить точечный источник света в фокусе параболы. Сделать параболическое зеркало в домашних условиях – невыполнимая задача. Но можно изготовить плафончик, который бы одновременно частично фокусировал световой поток и отводил бы тепло.
Зеленая линия на рисунке – параболическое зеркало, черный прямоугольник внизу – сверхъяркий светодиод, желтая точка – кристалл светодиода и одновременно фокус параболы. А остальные черные линии – это корпус будущего отражателя. Понятно, что корпус повторяет форму параболы очень приблизительно, но какой-то процент света он сфокусирует. Размеры, понятное дело, указаны в миллиметрах.
Развертка отражателя будет выглядеть следующим образом:
Изготовить плафончик можно из алюминия толщиной 0,5-1мм, меди, или даже жести от консервной банки. В данном случае был применен алюминий толщиной 1мм.
Кроме этого, для лампы понадобится кусочек одностороннего фольгированного текстолита размером 15х20мм, на который будет припаиваться сам светодиод.
Для начала вырезаются отражатель и текстолит, затем в них сверлятся отверстия, 4 штуки диаметром 1мм, в плафоне сверлится еще два отверстия диаметром 3 мм, а в текстолите два отверстия по 1мм для соединительных проводов. Затем отражатель и текстолит скручиваются между собой двумя отрезками проволоки. Можно еще дополнительно их склеить. Отражатель сгибается, в итоге получается следующее:
Сгибать отражатель нужно аккуратно, чтобы не деформировать посадочное место под светодиод, иначе светодиод будет перегреваться. Если отражатель делать из меди или жести, то его лепестки можно и нужно спаять между собой. После того, как отражатель согнут, его края можно при необходимости обработать напильником или наждачкой.
Завершающий шаг – установка светодиода. Перед этим нужно нанести немного термопасты на место его установки, чтобы улучшить термоотдачу. Выводы светодиода придется немного подогнуть, чтобы они пролезли в отверстия. После этого выводы разгибаются в первоначальное состояние, светодиод прижимается к отражателю и припаивается. Нужно следить, чтобы ни один из контактов светодиода не касался отражателя, чтобы максимально предотвратить короткое замыкание между выводами.