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.

[camiidobrii]

Вам нужен любой RGBW DMX прибор с управлением со смартфона по воздуху.

И нии... не парьте людям мозх.
Или озвучьте цель мероприятия.

По цветовому контрасту лучше всего синий и красный/оранжевый.
Есть у нас эллипсы макадама,


Чем меньше элипс, тем быстрее заметите разницу.
Так что зеленый вам не подходит от слова совсем.

Ну и тыщ за 500 готов разработать уникальный прибор на бумаге.
С учетом составления ТЗ и отдельной оплаты всех отклонений от него.
Если хочется извращений.

[drizzleon]

есть проектик старый... года 2 как, на контроллер 4 канала по 15-25Вт с упралением по блютусине.
Питание от постоянки до 36В. До сих пор нормального софта под Андроид нет. Пользуюсь bluetooth SPP.
Этой осенью он с вероятностью 88% появится.
Есть недочеты по железке, в плане пульсаций (растут с уменьшением тока на канале). В остальном вполне рабочий девайс. Могу образец организовать.

[Xors]

camiidobrii, спасибо, неожиданно. Я думал, раз у зеленого светодиода световой поток при одинаковой мощности выше (например, у зеленого светодиода Cree при 350 мА, световой поток 87 лм, а у синего всего 14), то, соответственно, и пятно на поверхности стены будет ярче. Цель мероприятия такова: нужно, допустим, на белой стене в помещении длиной 4 метра с большими окнами в облачную погоду (то есть первичная освещенность стены 1000-2000 лк) окрасить поверхность в один из основных цветов таким образом, чтобы в цветовой модели RGB хотя бы одна из составляющих увеличилась минимум на 10 пунктов из 255. Извращений не хочется, хочется задачу упростить по максимуму. Ну и озвученная сумма, соответственно, неподъемная.
drizzleon, а каково минимальное рабочее напряжение? и какова цена девайса (можно в личку)?

[camiidobrii]

Сообщение от Xors

camiidobrii, спасибо, неожиданно. Я думал, раз у зеленого светодиода световой поток при одинаковой мощности выше (например, у зеленого светодиода Cree при 350 мА, световой поток 87 лм, а у синего всего 14), то, соответственно, и пятно на поверхности стены будет ярче. Цель мероприятия такова: нужно, допустим, на белой стене в помещении длиной 4 метра с большими окнами в облачную погоду (то есть первичная освещенность стены 1000-2000 лк) окрасить поверхность в один из основных цветов таким образом, чтобы в цветовой модели RGB хотя бы одна из составляющих увеличилась минимум на 10 пунктов из 255. Извращений не хочется, хочется задачу упростить по максимуму. Ну и озвученная сумма, соответственно, неподъемная.
drizzleon, а каково минимальное рабочее напряжение? и какова цена девайса (можно в личку)?

Так мы про световой или цветовой контраст? ))) Это две большие разницы!
Ваша задачка не сказать что сложная, только мощность RGB прибора надо подобрать.
Я бы сказал что где то по 50Вт на канал должно хватить.

[Xors]

camiidobrii, именно про отклонение составляющих цвета в системе RGB (то есть как глаз человека будет воспринимать - если мы на белую стену посветим зеленым фонариком, она станет зеленой) - получается Цветовой контраст.
А вот мощность прибора ограничена 30-35 Вт

[drizzleon]

Сообщение от Xors

....
drizzleon, а каково минимальное рабочее напряжение? и какова цена девайса (можно в личку)?

мин напряжение - около 7В, только учтите, если мин подадите на выходе каждого канала будет примерно 5,5В/700мА те не более 4х Вт, что учитывая 2000лк на стене явно будет не достаточно.

Какое максимальное напряжение можете обеспечить от аккума?

По цене прикину и отпишусь позже...

[camiidobrii]

Сообщение от Xors

camiidobrii, именно про отклонение составляющих цвета в системе RGB (то есть как глаз человека будет воспринимать - если мы на белую стену посветим зеленым фонариком, она станет зеленой) - получается Цветовой контраст.
А вот мощность прибора ограничена 30-35 Вт

Если коротко - да, станет.
А дальше столько всяких "но" что все и не пересказать.

Как говоривал осрам "белый бывает белый, белый и белый" (с).

[Xors]

camiidobrii, Вы были правы насчет синего цвета...поставил эксперимент с зеленым, красным и синим светодиодами на 3 Вт с линзой на 30 градусов. Освещал белый бумажный ватман с расстояния 2 и 4 метра, в центре повесил люксметр, снимал камерой со сведенной на минимум цветокоррекцией. С двумя режимами общего освещения: нейтральный белый (120 лк в центре ватмана) и теплый белый (260 лк). На рассятонии 2 метра красный выходит вперед (контраст +100 по составляющей R в системе RGB) E = +100 лк, синий (+80) Е = +50, зеленый (+40) Е = +100 лк. На расстоянии 4 метра начинаются чудеса! Синий выходит вперед (+50), при чем независимо от типа общего освещения. Красный (+25). Зеленый вообще ~0-5. Однозначно зеленый не подходит от слова "совсем". Спасибо за наводку!
Ну для меня белый - это вот такой серый, а при освещении становится синий

[Xors]

То есть белый - это когда R примерно равно G и примерно равно B (с погрешностью +-10). При этом R, G и B > 150. То есть это я понимаю нейтральный цвет. Теплый белый - когда R выше остальных на ~20 и G чуть выше ~10-20. Холодный белый - когда B выше остальных на ~20 и G чуть выше ~10-20.
А синий - это когда R и G примерно равны и больше 150, а B превосходит их на 50 и выше.