Tekninen vertailu
Tämä kirjoitus on tarkoitettu normaalille kuluttajalle, jolla ei ole elektroniikka-alan koulutusta, mutta on kiinnostunut kurkistamaan led-tuotteiden kulissien taakse ilman mainosfraaseja.
Led-nauhojen vertailu tuntuu äkkiä katsottuna yksinkertaiselta. Nauhoille on annettu tekniset tiedot, joista selviää nauhan teho/metri tai teho/rulla. Lisäksi käyttöjännite, yleensä 12 V tai 24 V. Olennaista käyttäjälle on tietysti myös nauhan ledien antama valon sävy.
Vuosia sitten meillä oli tavarantoimittajana erittäin laadukkaiden nauhojen valmistaja. Ongelmana oli korkea hinta ja liian pitkä toimitusaika. Lähtökohtana oli löytää yhtä hyvä laatu nopeammalla toimitusajalla ja mieluimmin matalampaan hintaan kilpailuttamalla jälleen kerran valmistajia keskenään. Aloitin tilaamalla muutaman mallirullan useammalta huolellisesti valitulta valmistajalta, jotka vakuuttivat myyvänsä hyvälaatuisia nauhoja, joku ilmoitti myyvänsä aiemminkin nauhoja muillekin suomalaisille maahantuojille. Etsinnässäni kyse oli 24 voltin ns. suurtehonauhasta, teholtaan 14.4 W/metri, jota käytetään vaativampaan valaistukseen. Kaikille annettiin vaatimuksena myös itse led-komponentille tietty valmistaja, olihan tarkoitus saada kunnollista nauhaa. Tavaraa alkoi tulla ja päästiin testaamaan. Mittarit näyttivät yllättäviä lukemia: 14 wattia metrille luvatulle nauhalle saatiin tehoiksi mm. 3.7 W/m, 4.3 W/m, 6.3 W/m, 7.7 W/m, 8.9 W/m, paras nauha oli 9.2 W/m. Tilanne näytti pitkittyvän. Malleja oli pakko tilata lisää eri paikoista.
Projekti paisui riitelyksi useiden tavarantoimittajien kanssa. Jos tuotteesta on maksettu 14 watin nauhan hinta, miksi pitäisi hyväksyä 4 watin teho ? Selityksenä oli mm., että kaikki muutkin myyvät nauhan sellaisella teholla, nauha lämpiää liikaa, ledit lämpiävät liikaa. Niinpä, juuri siksi nauha pitää liimata suoraan alumiiniseen listaan tai jäähdytysprofiiliin. Jälleen tuli selityksenä myös usealta taholta, että heillä on Suomessa jälleenmyyjiä, jotka ostavat heiltä nauhoja. Kuka tietää vaikka olisikin totta, useilla nettimyyjillä on teksti, jossa teknisten tietojen sanotaan perustuvan tehtaan ilmoitukseen ja that´s it. Ilmeisesti ostajan vastuulla on se, mitä saa. Pohjanoteeraus oli 2.2 W/metri. Taistelun jälkeen valmistaja myönsi, että tavara oli susi ja saimme tilalle nauhaa 8 W/m. Sitäkään ei valitettavasti voinut laittaa normaaliin myyntiin.
Lopputuloksena puolentoista vuoden mallierien tilaamisesta ja testausurakasta jäi se, että kunnollisia nauhan valmistajia on alle 10%. Jotenkin hyväksyttäviä tuotteita toimitti n. 30% valmistajista. Loput 60 prosenttia nauhoista oli jopa tarjoustuotteiksi kelpaamatonta. Tavallinen perusnauha 4.8 W/m antaa paremman valotehon ja paljon halvempaan hintaan. Tosin tämä vertailu hyvälaatuiseen perusnauhaan; tuossa teholuokassa pitäisi tehdä sama tutkimus, laatuerot ovat huimia. Piirilevy on halvemmissa nauhoissa kuin serpentiiniä ja ledeille ei voi povata kovin pitkää elinikää. Ja tämä kaikki koskee hyvälaatuisia ledejä käyttäviä ns. vientituotteita. Kauko-idän omille markkinoille tarkoitettuja halpistuotteita ei tässä vertailussa edes noteerata. Led-nauhojen teholukemat ovat nimellistehoja, jotka lasketaan ledeille annettujen optimaalisten virtojen mukaan, huomioiden muutamia muita seikkoja, jolloin on saatu tuo lukema 14.4 W/metri. Esim. 5050 led sisältää 3 led-chippiä, joiden kunkin virta on 20 mA. Kynnysjännite on n. 3.5 V ja ledejä metrillä 60 kpl. 3.5 V x 0.020 A x 3 x 60 = 12.6 W. Jo tämä laskelma osoittaa, että todellinen ledien teho ei ole koskaan nimellistehoinen. Hyvä nauha 5050 tyyppisellä ledillä on yli 10 wattia/metri, erinomainen nauha 12 W/m. Tehon mittaamisessa on myös merkityksellistä, mitataanko 10 cm:n, metrin vai 5 metrin nauhaa. Nauhassa on lisäksi monia tekijöitä, kuten etuvastukset, piirilevyn pituuden aiheuttama jännitehäviö jne. joiden tarkasteluun tässä yhteydessä ei enempää puututa. Suurtehonauhassa on merkityksellistä käyttöjännite, 12 V vai 24 V. 24 volttia on ylivoimaisesti parempi ja myös kilpailijat ovat sen oppineet vuosien varrella. Viime kädessä valoteho riippuu tietysti vielä ledin laadusta ja tyypistä. Yhtä kaikki: 4 watin nauhan teholla ei saavuteta samaa valotehoa kuin 12 watin nauhalla. Tähän ongelmaan ei ole vastauksena nauhatehon kasvattaminen. Jo nykyinen 14 watin nauha on jäähdytettävä hyvin, mutta tilanne alkaa olla haastava esim. 28 watin nauhateholla, vaikkakin todellinen teho jäänee useimmilla reippaasti alle 20 watin.
Aikanaan tulee nauhoihin uusia led-tyyppejä, jotka muuttavat tilannetta. Mitään radikaalia ratkaisua ei kannata odotella, valotehot kasvavat hitaasti. Tilanne, jossa nauhojen valotehoa verrataan todellisiin watteihin, säilyy. Uusien led-tyyppien tullessa, vanhat siirtyvät hiljalleen historiaan ja nauhan suunnittelijalla ja valmistajalla on edelleen vastuu nauhan hyödyllisyydestä. Jälleenmyyjän pitää huolehtia siitä, että valmistajan antamat tekniset tiedot ovat todellisia. Tämä edellyttää myyjältä sähkötekniikan ja elektroniikan hyvää tuntemusta.
Alla kuvissa on virtalähteen näytöt eri kuormilla 5 metrin rullilla. Vertailtuna heikkolaatuinen 12 voltin nauha ja korkealuokkainen 24 voltin nauha.
12 voltin heikko nauha 5 metriä, 12 V x 2.45 A = 29 W
Sama vertailu käytettäessä 1 metrin nauhoja:
Tässä huomataan myös ero 24 voltin nauhan hyväksi: metrin matkalla nauhojen tehoero on vain +30%, joka ei varsinaisesti ole jännitteestä johtuva ero, mutta samoilla nauhoilla viiden metrin rullassa ero on jo +93%.
Huomioitavaa on myös se, että nauhan teho riippuu siitä, asennetaanko se yhtenäisenä vai useana lyhyempänä pätkänä rinnan kytkettyinä. Olisi suotavaa, ettei koskaan laiteta yli 5 metrin yhtenäistä nauhaa. Monilla nauhatyypeillä 5 metriäkin on jo liikaa.
