Jste zde

LED trubice M-Tube konkurují i CCFL výbojkám

Antonín Vojáček, 4. Březen 2010 - 23:27

Asi většina lidí si pod svítící trubicí představí zářivku v tradiční formě plynové výbojky. Jenže zářivé trubice M-Tube nejsou plynové, ale svítí díky LED diodám. Na první pohled to však není skoro poznat, pouze elektrikářům může být divné stejnosměrné napájení jen několik V. Možnost použití v interiéru i exteriéru, v průmyslu i v kanceláři. Prostě technologie M-Tube je zajímavá alternativa k CFL i dokonce CCFL výbojkám.

Ve výrobním programu německé společnosti Mentor GmbH najdete velmi zajímavé zdroje světla. Jde o svítící trubice s označením M-Tube. I když vypadají jako fluorescenční výbojky, je to čistě jen LED zdroj světla se všemi výhodami jako jsou nízká spotřeba, malé ztrátové teplo, velmi dlouhá životnost, nízkonapěťové stejnosměrné napájení a možnost různobarevného provedení. Zároveň však poskytují i mnoho vlastností a výhod, které doposud měli jen například fluorescenční výbojky, jako je rovnoměrné plošné svícení bez výrazných světlých bodů a vysoký světelný výkon.

Co je to M-Tube?

Zatímco doposud většina LED světel je v podobě bodového nebo úzkopaprskového zdroje záření, M-Tube se vyznačují stejnoměrným plošným svícením, podobně jako u fluorescenčních výbojek. Také podobně vypadají, tzn. na první pohled je tvoří až 700 mm dlouhá plastová či skleněná trubice o průměru 5 až 10 mm zakončená na obou stranách plastovými koncovkami do nichž vedou vodiče. Jenže zatímco u fluorescenčních výbojek je zdrojem záření řídký nízkotlaký plyn, který doutnavým výbojem generuje ultrafialové záření, které je luminoforem na stěnách trubice převáděno na viditelné světlo, u M-Tube jsou zdrojem vysokovýkonné LED diody umístěné v koncovkách na obou koncích trubice, jejichž světlo je stejnoměrně vedeno stěnou trubice, podobně jako světlo přenášené optickým kabelem. Praktický výsledek je tedy stejný, tedy že povrch trubice rovnoměrně září intenzivním světlem.

Protože trubice má na šíření světla z LED majoritní vliv a zároveň se nijak přímo nepodílí na samotném generování světla, lze jejím vhodným provedením vytvořit různé světelné efekty, které fluorescenčními trubice nelze vytvořit vůbec nebo jen velmi obtížně. Nabízeny jsou tak trubice realizující jak plně homogenní rozptýlené světlo, tak různé provedení difusního či zaostřeného světla, kdy vytvářející zvenku například světlejší a tmavší pruhy. Navíc trubici lze udělat jak pevnou, tak i velmi ohebnou, takže lze prakticky na koleně vytvářet různé svítící tvary, které ve výsledku mohou být skoro nerozeznatelné s tradičními neonovými či dnes populárními CCFL výbojkami.

 

Detail M-Tube trubice a koncovky s chladičem se supersvítivými LED (vlevo) a pružné provedení M-Tube (vpravo).

Konstrukce M-Tube

Formát svítících LED trubic M-Tube se vyznačuje velkou modulárností a možností si snadno na koleně vytvořit téměř libovolné zdroje světla. V nabídce výrobce je prostě široký rozsah komponent, ze kterých si M-Tube snadno sestavíte.

K dispozici jsou - viz obrázek vlevo:

  • vodiče světla (trubice) o průměru 6 nebo 10 mm délky 100, 300, 500 nebo 700 mm
  • světlo generující koncovky obsahující LED diody barvy červené, modré, želené a několika odstínů bílého světla (např. 3500 K, 5600 K nebo 6500 K)
  • aktivní propojovací moduly / koncovky pro napojení trubic - rovné či různě zahnuté obsahující LED
  • pasivní propojovací prvky pro napojení trubic – rovné či zahnuté bez LED
  • napájecí adaptér
  • upevňovací plastové držáky
  • kryty

K základní sestavě jedné rovné M-Tube tak prakticky potřebujeme jen jednu trubici a dvě koncovky s LEDkami. Nabízeny jsou koncovky s různě výkonnými LED, kde výrobcem označené tzv. Dragon LED s nimiž M-Tube vykazují svítivost srovnatelnou s CCFL výbojkami. Ty se na první pohled vyznačují koncovkami s hliníkovým pláštěm či chladičem.

 

M-Tube: 1 - trubice, 2 - kryt, 3 - napájecí adaptér, 4 - koncovka s LED, 5 - držák

Realná ukázka jednotlivých částí "stavenice" M-Tube

Základní parametry M-Tube

  • Materiál světlovodné trubice: PMMA UL94
  • Materiál koncovek: PC UL94
  • Délky světlovodné trubice: 100, 300, 500, 700 mm
  • Průměr světlovodné trubice: 5, 6, 8, 10 mm
  • Zdroj světla: supersvítivé nebo ultrasvítivé LED s výkonem až 160 lm
  • Barvy světla: intenzivní bílá (6500 K), bílá (5600K), teplá bílá (3500K), červená, zelená, modrá a RGB kombinace
  • Napájecí napětí: 3,6V (bílá, zelená, modrá) nebo 2,1V (červená)
  • Provozní teplota: -40°C až +70°C
  • Max spotřeba: 100 mA (při teplotě 70°C), 220mA (při teplotě 30°C)
  • Krytí: IP44


Porovnání M-Tube vs. výbojky

Jak již bylo naznačeno v úvodu, M-Tube se vyznačují mnoha výhodami, které žhavené i CCFL výbojky nemohou poskytnout. Jedna z hlavních je nízkonapěťové napájení stejnosměrným napětím 2,1 až 3,6 V (dle barvy světla použitých LED), což proti stovkám až tisícům voltů střídavého napětí pro výbojky je velká úleva pro jejich uživatele. Díky i LED vlastní nízké spotřebě tak prostě není problém provádět napájení z baterií či akumulátorů bez potřeby použití různých složitých DC-AC měničů.

Také životnost je u M-Tube výrazně delší. Zatímco poklesne jas o 50 % až po cca 50 tis. hodinách provozu, u kompaktních CFL výbojek se běžně to stává již po cca 1 tis. hodinách svícení. Přitom svítivost je při použití supersvítivých bílých LED diod srovnatelná. Například M-Tube s ultra-white hi-brightness LED vykazují intenzitu osvětlení cca 250 luxů v porovnání s hodnotou cca 310 lx, která je typická pro klasické 10 W fluorescenční výbojky. To vše při téměř dvojnásobné účinnosti, tedy poloviční spotřebě elektrické energie. To je způsobené i minimálním generováním ztrátového tepla, což znamená, že M-Tube skoro netopí, na rozdíl od žhavených výbojek, které jsou velmi horké již jen po chvilce provozu. Nemluvě o velmi snadné proudové regulaci intenzity svícení i případně regulaci barvy světla.

Další nezanedbatelnou výhodou je plná intenzitě světla ihned po zapnutí a možnost častého zapínání / vypínání či provozování v režimu blikání bez vlivu na životnost. To je výhodné hlavně pro osvětlení chodeb spínané na čidlo a pro realizací různých efektů.

Parametr

M-Tube

CFL 10 W

CCFL

Světelný tok

cca 40 až 300 lm
(bližší informace výrobce neudává)

cca 300 až 400 lm

cca 120 až 300 lm

Účinnost

přes 100 lm/W

cca 40 až 70 lm/W

cca 30 až 100 lm/W

Teplota bílé barvy

6500 K / 5600K / 3500K

cca 3 500 až 5 000 K

cca 1 500 až 20 000 K

Napájecí napětí

4,2 až 7,2 V DC
(sériové zapojení LED na obou koncích trubice)

cca 250 V AC

250 až 1400 V AC

Spotřeba

0,5 až 4 W

10 W

cca 1 - 11 W

Pracovní frekvence

0 Hz

cca 50 Hz

35 až 75 Hz

Životnost

cca 50 tis. hod.

6 tis. - 12 tis. hodin

15 tis. - 50 tis. hodin

Rozměry trubic

průměr 5 až 10 mm, délka 100 až 700 mm

průměr 10 mm, délka 500 mm

průměr 2 až 6 mm, délka 40 až 800 mm

Rychlost startu

Okamžité po připojení napájení

Zpoždění několik desítek milisekund

Zpoždění několik milisekund

Odolnost

velká - tuhé / pružné

nízká - křehké

nízká - křehké

Vliv teploty

malý

velký

velký

Regulace jasu

v širokém rozmezí
1 až 100 %

omezená 20 a 90 %

v širokém rozmezí
2 až 100 %

Provozní teplota

-40 až 80 °C

cca 0 až 70°C

-10 až 70°C

Přibližné porovnání některých parametrů M-Tube, fluorescenční 10 W výbojky a CCFL výbojky
(údaje M-Tube jsou dle informací od výrobce, ostatní údaje orientační).

Záměnou koncovek s různými barvami LED, lze vytvoři docela širokou škálu barev.

Možnosti použití M-Tube

Široké možnosti využití M-Tube se jen nabízejí. Hlavní směr nasazení je v designovém i pracovním osvětlení interiérů, v reklamním průmyslu a v tuningu. Například lze jmenovat:

  • dekorativní osvětlení interiérů a budov
  • reklamní panely a poutače
  • osvětlení rozvaděčů
  • osvětlení nebezpečných míst (schody, dveře apod.)
  • nouzové osvětlení chodby, únikových východů
  • tuning automobilů
  • podsvícení LCD displejů
  • apod.

Závěr

Svítící LED trubice M-Tube je zajímavé řešení jak doposud pro LED světla typické bodové svícení převést na příjemnější homogenní plošný zdroj světla, kterým lze snadněji osvětlit interiéry i exteriéry. V tomto směru tak M-Tube je takovým spojovacím článkem mezi LED a OLED, u nichž je plošné vyzařování světla normální. Zároveň plastové provedení světlovodících trubic může být velmi odolné a tak se hodí i do drsnějšího prostředí jako například průmysl. Stavebnicové provedení zase dává designérům a tuningu širokou škálu možností realizovat vše podle vlastních požadavků.

Autor článku: Antonín Vojáček

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: 

Komentáře

Anonymous (neověřeno) - 6. Březen 2010 - 11:47

ale tohle je HW.cz, necekate snad jakekoliv relevantni informace? :D :D :D tento portal se da pouzit pouze k tomu, ze se zpodenim zjistite, ze je neco noveho, ale vic si stejne musite zjistit sam :)) nebo mate jiny pocity, kdyz si proctete www?

Antonín Vojáček - 6. Březen 2010 - 22:35

Vážený pane. Zajímala by mě Vaše motivace, která Vás nutí číst články na HW serveru, když Vám stejně nic nedávají. Asi proto, že je to zadarmo. Jinak klidně můžete napsat a na HW serveru zveřejnit Vaše články. Rád si nechám poradit, jak se to má dělat. A že články občas nejsou dokonalé? Já je píši jako amatér po večerech jako svojí zálibu, když v mé práci na něco zajímavého narazím nebo si něco zajímavého přečtu. A pokud to zaujme alespoň jednoho člověka, tak je to fajn. Pokud tedy kdokoliv chce změnit sortiment informací na HW serveru, má možnost. Bohužel externích autorů není moc, asi se každý bojí kritiky nebo večer raději zajde na pivko...

Anonymous (neověřeno) - 7. Březen 2010 - 14:06

Dobrý den pane Vojáček. Kritizovat umí každý, ale článek napíše málokdo... Sleduji články Vaše i jiných přispěvatelů dlouho a konkrétně pro mně "zaostalého", co kvůli práci má málo času sledovat novinky v širokém okruhu, mají velkou cenu a to právě pro stručnost. Dotyčný si asi plete datasheet s informačním článkem. Pokud vím co hledat, najdu to rychle. Navíc u většiny článků jsou odkazy na přesné informace, tak nevím oč pisateli jde. Pokud chce dokonalé informace, může si začít pročítat jeden za druhým datasheety od výrobců - zajímalo by mne, jak rychle získá informace o konkurenčních výhodách třeba procesoru, když manuál má i tisíce stran. V přehledu to znalý člověk stihne uvést za 5 minut. Pokud udá adresu, odkazy na stránky předních výrobců součástek mu můžu poslat a může začít pročítat. Spíše se divím, že na něco takového odpovídáte. Doufám, že Vás to neznechutí a budete psát dál.
Hezký den PetrNV

Anonymous (neověřeno) - 6. Březen 2010 - 9:15

Po přečtení článku jsem zmaten uváděnými údaji.
Jako příklad uvedu např. v jednom místě uvedené napájecí napětí 2,1 V či 3,6 V v závislosti na barvě ale hned v následující tabulce je uvedeno napájecí napětí 4 až 8 V DC. Co tedy platí??
Taktéž uvedená hodnota intenzity osvětlení je uvedena bez dalšího upřesnění. To není korektní, neboť je důležité vědět v jaké vzdálenosti je intenzita osvětlení měřena, neboť jak každý tuší, jiná hodnota intenzity osvětlení bude naměřena v případě, kdy by byla M-Tube použita jako lampička nad pracovním stolem, jiná v případě (hypotetická situace) použití M-Tube na místě výbojek v lampách pouličního osvětlení.
Dále mne zarazil údaj o rychlém poklesu jasu kompaktních zářivek. Doporučuji autorovi aby nahlédl do datasheetů výrobců zářivek, jako např. Philips (např. série MASTER PL-Electronic či Genie ESaver) či OSRAM.

Anonymous (neověřeno) - 6. Březen 2010 - 11:59

toz jelikoz si autor plete pojem a prujem:

Input voltage 10V … 14V DC / max. 300mA - na výstupu z napájecího zdroje
pracovní napětí jednotlivých barev, viz. níže...

Visible light guide length 350mm … 850mm
Available colours white (5600K), warmwhite (3500K), ultrawhite (6500K),
red, green, blue

Operating voltage (typ.) 3,6V (white, warmwhite, green and blue), 2,1V (red)
RGB: R: 2,1V / G: 3,6V / B: 3,6V
Operating temperature -40°C … +70°C
max. current at 70°C 100mA (RGB: 100mA total)
max. current at 30°C 220mA (RGB: 100mA total)

Antonín Vojáček - 6. Březen 2010 - 23:05

Napětí jedné celé trubičky je 2x napětí použitých LED, protože obě koncovky na oboustranách trubice obsahující LED mají být dle výrobce zapojeny sériově. Pokud je v koncovce více LED (například u RGB verze) jsou tyto LED v koncovce od výrobce již zapojeny paralelně. Samozřejmě pokud budeme LED napájet ze zdroje napětí a ne proudu, musí napětový zdroj poskytovat ještě vyšší napětí pro realizaci buzení LED. Pokud se samozřejmě pospojuje více trubic do jednoho "hada" a každý přechodový / spojovací člen bude aktivní (tj. bude mít také LEDky), bude potřeba ještě vyšší napětí. Je to taková stavebnice...
Ohledně uvedených hodnot intenzity osvětlení: Osobně by mě to také zajímalo, za jakých podmínek byly hodnoty naměřeny, ale bohužel více informací se mi od výrobce nepodařilo získat.