Нужна помощь в проектировании осветительного устройства

[Xors]

Доброго времени суток, уважаемые форумчане!

Нужна помощь экспертов в проектировании осветительного устройства.

Цену и сроки пишите, пожалуйста, в личку. В случае обоюдного согласия с условиями, там же обменяемся реальными контактами и обсудим наиболее безопасный для всех порядок работы и оплаты.

Итак, ЗАДАЧА МИНИМУМ:
1. Необходимо разработать осветительное устройство, позволяющее на стене, расположенной на расстоянии d (от 0,5 до 4 м), создавать круглое световое пятно диаметром 0,87*d м. То есть угол рассеивания света 60 градусов.
Максимальная мощность осветительного устройства 30 Вт (на крайняк до 35 Вт – абсолютный максимум).
Предполагается, что стена уже равномерно освещена неким источником света (например, обычная ЛЛ дневного цвета с цветовой температурой 4000 К), создающим на поверхности стены освещенность 300 – 2000 лк. Кстати, как в этом случае будет складываться освещенность?
Текстура светового пятна должна быть равномерной (контраст между яркостью в центре пятна и яркостью по краям должен быть минимальным, не более 10%), а если не удается получить равномерную текстуру (контраст более 10%), то распределение яркости должно поддаваться относительно простому математическому описанию.
2. Осветительное устройство должно иметь два режима - цвета: белый и один из основных (красный, зеленый, синий + возможно оранжевый). Соответственно, нужно выявить, что дешевле и эффективнее: RGB светодиоды или по отдельности нейтрально-белые и зеленые? Сколько штук, мощность?
Я так понимаю, что для создания максимального цветового контраста нужно использовать зеленый свет. Во-первых, он не так часто встречается в бытовых светильниках, во-вторых, максимальная светоотдача вроде достигается при длине волны 550 нм, но мощных светодиодов с такой длиной волны в продаже не нашел, только зеленые 520-535 нм. – Нужно проверить это предположение и обосновать выбор цвета.
У зеленых мощных светодиодов, которые мне встретились в интернет-магазинах светоотдача примерно 50 лм/Вт, а у белых до 80 лм/Вт. Разница почти 40%. Принципиальный вопрос: если взять белый свет и пропустить через зеленое стекло, насколько снизится световой поток? Неужели на 40% или я чего-то недопонимаю? И что-то значения светоотдачи очень низкие, в статьях пишут про светоотдачу более 100 лм/Вт, а то и до 160 лм/Вт, а в магазинах – в среднем 60. Тут тоже нужно разобраться и выбрать наиболее эффективные светодиоды. Вроде наиболее эффективными являются светодиоды Cree? Но там тоже какие-то истории ходят про завышенные показатели и массу подделок.
3. Далее необходимо сконструировать наиболее эффективный отражатель (рефлектор?) и рассеиватель (линзу). Вот тут то и возникают сложности. В интернете представлено огромное количество линз – от дешевых пластиковых по 10 р за штуку до сложных стеклянных оптических систем. То же самое с отражателями – гладкие, ступенчатые, рифленые. Какие из них наиболее эффективные? Нужно отметить, что толщина осветительного устройства ограничена 50 мм.
Пусть Ко – коэффициент эффективности отражателя (чем больше, тем лучше), Кр – коэффициент эффективности рассеивателя.
Таким образом, нужно разработать осветительное устройство, имеющее максимальный индекс эффективности EI в качестве критерия. В числителе – коэффициенты эффективности (чем больше, тем лучше). В знаменателе – стоимость устройства.
EI = (светоотдача* Ко* Кр)/(Nсв*Ссв+Со+Ср)
Nсв – количество мощных светодиодов в устройстве;
Kсв – стоимость светодиода;
Со – стоимость отражателя;
Ср – стоимость рассеивателя.
Важно понимать, что «как нибудь» я и сам могу сделать, нужно именно проанализировать, что на сегодняшний день предлагается на рынке и выбрать наиболее эффективное оборудование.
4. Необходим небольшой текстовый отчет страниц на 10 с обоснованием выбора оборудования, а также технические данные к устройству – световой поток, КСС, файл для dialux.
ЗАДАЧА МАКСИМУМ:
1. Разработать дизайн корпуса для устройства.
2. Разработать электрическую часть устройства. Питание от Li-Ion аккумулятора. На корпусе индикатор уровня заряда (5 миниатюрных индикаторных светодиодов в ряд).
3. Интерфейс для подключения к смартфону по microUSB, который служит для переключения режимом света (белый или зеленый). Нужна программная функция, содержащая два параметра - режим света и продолжительность, например:
m_light (mc, time),
где mc – режим света, возможные значения: 0 – белый (по умолчанию), 1 – зеленый;
time – продолжительность свечения в мс.
4. Собственно, изготовить опытный образец самого устройства.

Спасибо за внимательное прочтение.