С каждым годом неуклонно растёт популярность таких источников света, как светодиоды. Они отличаются высокой энергоэффективностью, устойчивы к ударам, долговечны и доступны в ценовом отношении. Существующие производственные предприятия переориентируются на выпуск светодиодных светильников, создаются новые производства, и вполне закономерен вопрос: как изготавливаются светильники на основе светодиодов? Развёрнутый ответ на него будет дан в этом обзоре.
Первое, на что нужно обратить внимание, — LED светильники (светодиодные) выпускаются не так, как световые приборы, которые рассчитаны на источники света предыдущих поколений. Светодиоды служат очень долго, срок их службы сопоставим со сроком эксплуатации самого светильника. Именно поэтому новые модели осветительных устройств проектируются и изготавливаются сразу со светодиодами. Основные этапы производства светодиодных светильников будут перечислены далее.
Этап 1. Разработка дизайна
В первую очередь производитель разрабатывает дизайн будущего светильника, ориентируясь при этом на результаты исследований рынка и потребности потенциальных клиентов. Возможен и другой путь - разработка инновационного дизайна, на который руководство компании-производителя делает ставку (по сути пытаясь предугадать запросы будущих покупателей).
Для разработки внешнего вида светильников некоторые компании приглашают «нераскрученных, но талантливых дизайнеров, экономя при этом свои средства. Другие производители обращаются в именитые дизайнерские агентства. Существуют и такие компании, которые не уделяют разработке дизайна особого внимания, приобретая уже готовые корпусы светильников.
Этап 2. Расчёт параметров светодиодного освещения
На данном этапе специалисты разрабатывают оптимальную КСС (кривую силы света) и подбирают светодиоды, которые будут использованы в светильнике. Делается это для того, чтобы осветительные приборы при эксплуатации на объектах, для которых они предназначены, и в условиях, на которые рассчитаны, обеспечивали наилучшую освещённость.
При выполнении светотехнического расчёта специалисты подбирают оптимальное сочетание характеристик первичной оптики (самих светодиодов) и вторичной оптики (деталей светильников, например, защитных стёкол). Грамотный подбор обеспечивает не только правильное рассеивание света, но и надёжную защиту светильников от негативных внешних воздействий (влаги, загрязнений, агрессивных соединений и других).
Этап 3. Выбор электроники
На этой стадии производства светодиодных ламп освещения специалисты выбирают один из основных узлов светильника - его драйвер (блок питания). Правильный выбор имеет большое значение: он обеспечивает длительный срок службы драйвера, а значит, и самого светильника, позволяет конечным потребителям уменьшить издержки, связанные с ремонтом светодиодного освещения. Существуют два пути:
- блок питания можно разработать и изготовить с нуля — непосредственно на предприятии, на котором будет осуществляться производство светильников;
- драйвер можно заказать у сторонней компании, которая хорошо себя зарекомендовала в деле производства этих компонент.
Кроме блока питания на данном этапе подбираются другие электронные узлы (в частности, такие как диммеры).
Этап 4. Температурный расчёт
Известно, что любой источник света при работе выделяет тепло. Светодиоды не являются исключением из этого правила, хоть они и греются значительно меньше источников света предыдущих поколений (например, ламп накаливания). Перед разработчиками, таким образом, стоит задача сконструировать светильник так, чтобы вырабатываемое тепло эффективно отводилось, а перегрев устройства был предотвращён. Для решения этой задачи выполняется тепловой расчёт, в ходе которого специалисты принимают во внимание:
- характеристики светодиодов, выбранных на предыдущем этапе;
- свойства материалов, из которых будут выпускаться светодиодные светильники;
- габариты и форму разрабатываемых световых устройств;
- условия, в которых будут эксплуатироваться светильники.
Этап 5. Проектирование корпуса
На данном этапе конструкторы учитывают всю информацию, полученную на предыдущих стадиях, и разрабатывают корпус, в котором будет собираться светильник. Принимаются окончательные решения, касающиеся формы и габаритов корпуса, материалов, из которых он будет изготавливаться. Выполняется сложное, ответственное и весьма затратное мероприятие — изготовление формы для экструзии или литья, которая впоследствии будет использоваться при серийном производстве светодиодных светильников. Для разработки и изготовления формы отечественные компании нередко приглашают профессионалов из-за рубежа.
Этап 6. Сборка опытного образца, испытания, начало серийного производства
После того как корпус разработан, изготавливается его опытный образец. В него устанавливаются все компоненты осветительного прибора — светодиоды, драйвер и другие. В результате создаётся опытный образец готового светодиодного светильника, который подвергается многочисленным испытаниям. Проверяется соответствие фактической КСС расчётным значениям, контролируются параметры тепловыделения, проверяются надёжность и безопасность светильника. Обеспечивается соответствие изделия действующим стандартам качества, в том числе международным.
После успешного прохождения испытаний начинается серийное производство светодиодных светильников. Последовательность их сборки чаще всего такова:
- блок светодиодов крепится к оптике;
- сборка устанавливается на теплоотвод, при этом используется термопаста;
- монтируется драйвер, устанавливаются другие электронные компоненты (при их наличии);
- корпус светильника закрывается, после чего устройство направляется на выходной контроль.
Светильники, успешно прошедшие контроль, упаковываются и передаются на реализацию. В последнюю очередь осуществляется продажа светодиодных светильников оптом и/или в розницу.
