Dokonca ani tí najpokročilejší používatelia domáce prístroje dnes sa pozerajú na LED lampy, aby nimi nahradili tie zastarané. Ale spotrebitelia, ktorí sú zvyknutí zamerať sa na jediný parameter svetelného zdroja - výkon, technické údaje LED lampy sa zdajú príliš zložité. Bezohľadní výrobcovia to využívajú, na obale neuvádzajú všetky potrebné parametre. A medzi LED lampami sú zložité elektronické zariadenia. Zahŕňajú napájací zdroj na mikroobvodoch, sú schopné vyžarovať svetelné vlny v širokom rozsahu, tri farby RGB.

Svetelný tok LED svietidiel je dôležitým kritériom pri výbere zariadenia. U svetelných zdrojov s rovnakou deklarovanou spotrebou energie sa môže medzi výrobcami líšiť. Práve tento parameter charakterizuje schopnosť zariadenia presvetliť priestor.

Čo je to svetelný tok?

Sila žiary každého jednotlivého svetelného zdroja závisí od rýchlosti žiarenia elektromagnetické vlny- Nositelia svetelnej energie.

Ľudské oko je konštruované tak, že rozoznáva len určitú obmedzenú časť spektra žiarenia. Najlepšie sa vnímajú svetelné vlny s dĺžkou 555 nm - takéto svetlo má žltozelený odtieň, najhoršie sa rozoznáva červené svetlo (vlnová dĺžka 632 nm). A fialové a červené odtiene žiarenia oči ľudí vôbec nepoznajú. Preto pri určovaní svetelný tok všetky vlnové dĺžky vyžarované zdrojom svetla sa spočítajú s prihliadnutím na krivku citlivosti oka. Ako charakteristika LED svietidiel sa využíva výkon svetelného toku. Meria sa v lúmenoch. Svetelný tok vyžarovaný bodovým izotropným zdrojom pri intenzite svetla 1 kandela je 1 lumen.

Teda odhad výkonu led lampa, musíte špecifikovať, o ktorý parameter ide. Buď o množstve spotrebovanej energie, alebo o výkone svietidla.

Aká je svetelná účinnosť osvetľovacieho zariadenia?

Tento parameter sa rovná svetelnému toku svietidla, keď spotrebuje jednotku elektrickej energie. Meria sa v lúmenoch na watt (Lm/W). Predpokladá sa, že vyžarovaný svetelný tok sa rozloží rovnomerne na každý watt spotrebovanej energie.

Kompaktné žiarivky a LED upútajú predovšetkým vysokou účinnosťou. Túto želanú úsporu energie zabezpečuje oproti očakávaniam nie malá spotreba, ale priamy svetelný výkon zariadenia. Čím väčšia je táto hodnota a výkon žiarovky je podobný, tým je zariadenie hospodárnejšie. Preto žiarovky strácajú svoje pozície a ustupujú pokročilejším LED žiarovkám, ktoré majú výrazne vyššiu svetelnú účinnosť.


Maximálnu svetelnú účinnosť možno dosiahnuť žiarením s vlnovou dĺžkou 555 nm. Toto je hodnota pre monochromatické svetlo pri ideálnom prevedení z elektrická energia teoreticky umožňuje získať maximálnu svetelnú účinnosť 683,002 Lm/W.

U žiaroviek s volfrámovým vláknom je svetelná účinnosť veľmi nízka, pretože farba ich žiarenia smeruje k infračerveným odtieňom.

Údaje o svetelnom výkone odlišné typy lampy sa odrážajú v stole.

Typ svetelného zdroja	Svetelný tok (lm)	Svetelná účinnosť (lm/w)
Žiarovka 40W	420	10
— \\ — 60 W	710	11
- \\ - 75 W	935	12
- \\ - 100 W	1350	13
— \\ — 200 W	2500	14
Halogénová lampa 230V 42W	625	15
— \\ — 230 V 70 W	1170	17
IRC halogénová žiarovka 12V	1700	26
žiarivka 40W	2000	50
— \\ — 200 W	11400	57
Výbojka 250W	19500	78
— \\ — 2000 W	210000	105
Auto xenón 35W	3000-3400	93
LED 40-80W	6000	115
LED lampa (základňa)	860	86
Slnko		93
Ideálny zdroj svetla		683,002

Svetelný tok LED svietidiel: tabuľka zhody výkonov rôznych typov zariadení

Aby ste mohli kompetentne nahradiť Ilyichovu žiarovku moderným náprotivkom LED, musíte začať od takého parametra, ako je osvetlenie (meria sa v poklopoch na jednotku plochy). Toto je ťažká charakteristika, pretože osvetlenie jednotlivých častí miestnosti nie je rovnaké. Aj v bezprostrednej blízkosti LED svietidla závisí osvetlenie od uhla rozptylu.



Bežní používatelia sa však nesnažia ponoriť sa do všetkých týchto jemností a vyberať svietidlo, so zameraním na výkon lampy - tento parameter je známy všetkým spotrebiteľom. Pre uľahčenie výberu je tu tabuľka porovnávajúca výkon žiaroviek a LED náprotivkov. Na dokreslenie sú v ňom zahrnuté aj údaje o energeticky úsporných žiarivkách.

Svetelný tok,	LED lampa, W	žiarovka,	Úsporná žiarivka, W
~ 250	2-3	20	5-7
~ 400	4-5	40	10-13
~ 700	6-10	60	15-16
~ 900	10-12	75	18-20
~ 1200	12-15	100	25-30
~ 1800	18-20	150	40-50
~ 2500	25-30	200	60-80

Upozorňujeme, že údaje v tabuľke sú len orientačné. Nie je možné vziať a vymeniť žiarovku, ktorá označuje - 60 W, za LED s označením - 7 W, a uistite sa, že sa osvetlenie miestnosti nezmení.

Bežnou mylnou predstavou je, že 10W LED je ekvivalentom 100W žiarovky. Ale jeden watt sa spotrebuje na vykurovanie vodiča, 20% energie absorbuje nepriehľadná žiarovka led žiarovka. Zostáva len 7 užitočných wattov z 10, ktoré dávajú priemerný svetelný tok v priemere 700 - 800 lúmenov. Preto sa musíte zamerať na zhodu desiatich wattov LED žiarovky so sedemdesiatimi piatimi wattmi žiarovky. Matný náteržiarovky, často používané v lustroch bez tienidiel, chránia oči pred oslepujúcim svetlom. Môžete tak skontrolovať integritu výrobcu. Ak balenie LED so svetelným tokom 800 lm udáva spotrebu energie 10 W, potom je lepšie odmietnuť kúpiť takéto zariadenie.

Porovnávacia tabuľka pre 60 W žiarovku a 9 W LED žiarovku podľa hlavných parametrov.

Na výmenu štandardnej 100-wattovej žiarovky s volfrámovým vláknom potrebujete svietidlá LED s výkonom 2 650 lúmenov. Tabuľka by sa mala používať na základe údajov na obale o sile svetelného toku, ktorého jednotkou je Lumen. Vec je dizajnové prvky LED lampy. Čím väčšia je ich svietivosť, tým masívnejší by mal byť dizajn ich radiátora.

Úsporné žiarivky sú najúčinnejšie pri nepretržitej prevádzke. Z častého zapínania a vypínania strávia na zahriatie veľký počet energie. Po zapnutí navyše na pár sekúnd dokážu pracovať na polovičný výkon.

Pri výmene halogénové žiarovkyúloha sa stáva ťažšou. Na výmenu 12 V spotrebiča je potrebné použiť inú tabuľku, upravenú v závislosti od typu žiarovky.

Svetelný tok žiarivky blízko k podobnému parametru LED diód rovnakého výkonu.

Vlastnosti výberu svietidiel na umiestnenie mimo budovy

Pre pouličné osvetlenie, výkonný LED svetlá. Na tento moment je to najobľúbenejší zdroj svetla pre vonkajšie použitie.



V tabuľke sú uvedené parametre pouličných lámp od rôznych výrobcov.

Účiník LED svietidiel

Tento parameter súvisí skôr s napájaním lampy. Účiník (cos phi) odráža účinnosť svetelného zdroja. Ako určiť účinník pre LED lampu? Táto charakteristika je definovaná ako pomer aktívneho užitočného výkonu k zdanlivému výkonu.

Účinník nadobúda hodnotu od 0 do 1:

• «0» – užitočná práca nie je hotovo.
• "1" - všetka energia sa vynakladá na užitočnú prácu.

Čím vyšší je účinník, tým nižšia je strata výkonu.

Po mnoho rokov boli žiarovky jediným zdrojom umelého svetla. V poslednej dobe sa kvôli nízkej účinnosti týchto typov osvetlenia postupne nahrádzajú inými zdrojmi svetla, ako sú LED diódy.

Žiarovky však majú svoje výhody. Ich nízka cena, prítomnosť kontinuálneho spektra žiarenia, najbližšie k prirodzenému slniečko, vedie k tomu, že sa v mnohých prípadoch naďalej používajú. Aby bolo možné správne posúdiť použiteľnosť žiaroviek a možnosť ich výmeny, je potrebné merať a brať do úvahy hlavné charakteristiky žiaroviek.

Počas procesu merania je lampa umiestnená v strede špeciálnej gule. V jeho stene sa nachádza fotodetektor s filtrom, ktorého šírka pásma zodpovedá spektrálnej citlivosti ľudského oka. Signál na výstupe fotobunky závisí od jej osvetlenia a je úmerný svetelnému toku zdroja.

Porovnaním signálov fotobunky a predtým získanej hodnoty pri použití referenčného zdroja svetla sa určí svetelný tok skúmanej lampy.

Po meraní tohto indikátora môžete určiť množstvo svetelného výkonu žiarovky. Táto hodnota ukazuje, aký svetelný tok generuje lampa na úkor 1 W výkonu.

Porovnanie výkonu niektorých svetelných zdrojov

Svetelný výkon pre svetelné zdroje závisí od ich výkonu. Napríklad pre konvenčné lampyžiarovka, ktorej výkon leží v rozmedzí od 5 W do 200 W, táto hodnota sa pohybuje od 4 do 13 lm/W. Svetelný výkon žiaroviek závisí aj od ich konštrukcie.

V tabuľke nižšie sú uvedené údaje pre rôzne typy svietidiel.

Ako je zrejmé z tabuľky svetelných tokov, žiarovky sú nižšie ako LED aj LED žiarovky.

V tomto prípade maximálne nepretržité žiarenie pre takúto lampu leží v IR oblasti emitovaných vĺn.

Použitie hodnoty svetelného toku pri výpočte osvetlenia v miestnosti

Existuje niekoľko metód na výpočet vnútorného osvetlenia. Väčšina z nich využíva hodnotu svetelného toku svietidla.

Napríklad pri výpočte podľa spôsobu použitia koeficientu svetelného toku na požadované osvetlenie pracoviska s prihliadnutím na pomocné veličiny v závislosti od typu svietidla a miestnosti sa počíta s celkovým svetelným tokom svietidla.

Predtým je potrebné pripomenúť, že v moderných rádiových komponentoch MOSFET je medzi odtokom a zdrojom prídavná dióda.

Medzi ďalšie mikrozariadenia, ktoré sú široko používané v moderných elektrických obvodoch, je to na reguláciu odporovej sily a tiež, ktoré na rozdiel od tyristorov vedú prúd v dvoch smeroch.

Potom sa zvolí svetelný tok blízkej veľkosti štandardná lampa. Ak sa ukáže, že požadovaný indikátor na osvetlenie miestnosti je väčší, ako môžu tieto žiarovky poskytnúť, počet lámp sa zvýši a vykoná sa prepočet.

Ak pre lampu nie je žiadny svetelný tok, môžete použiť hodnotu jej výkonu. V tomto prípade sa vykoná približný prepočet, berúc do úvahy svetelný výkon použitého svetelného zdroja.

zistenia:

1. Napriek zníženej účinnosti sú žiarovky naďalej žiadané.
2. Dôležitým svetelným parametrom svietidiel je veľkosť svetelného toku.
3. Tento parameter sa používa pri výpočte osvetlenia v miestnostiach.
4. Na porovnanie účinnosti rôznych svietidiel, vrátane žiaroviek, sa používa hodnota svetelného výkonu.
5. V závislosti od výkonu majú žiarovky iný index svetelného výkonu a so zvýšením prvej hodnoty sa zvyšuje aj druhá hodnota.

Luxometrové merania rôznych svetelných zdrojov na videu

Všetci ste o tom určite počuli svetové sprisahanie. Slobodomurári, cudzinci a Židia žiarovky vstúpil do nej pred sto rokmi, aby žiarovky nevydržali večne, ale každý mesiac vyhoreli a pohltili veľa elektriny. A až teraz sú okovy sprisahania pretrhnuté a žiarovkoví magnáti rozdrvení. veľké impériumČína, ktorá zaplavila celý svet večnými a ekonomickými LED svietidlami. Ale neuvoľnite sa - svetové sprisahanie sa nevzdáva. Teraz prišiel v podobe Great Led Lodge of Lies of Lies. Všetci skrátka klamú (c).

Vtipy sú vtipy a do tej či onej miery pravdepodobne všetci výrobcovia LED osvetlenia klamú. Niekto drzo a úprimne, niekto tak, mierne krúti - no tak či onak sa zdá, že neexistuje jediná firma, ktorá by nepreceňovala parametre svojich produktov. Rôzne cesty- niekto len tak píše krásne čísla z lampáša, niekedy až za hranicou zdravého rozumu. A niekto - len píše charakteristiky sú celkom pravdivé, ale získané v podmienkach ďaleko od skutočných prevádzkových podmienok. Napríklad svetelný tok meraný pri teplote 25°C v pulznom režime. Tak či onak, ale 15-20% z „príspevku za klamstvá“ bude treba dať.

Osvetlenie sa ľahko meria, svetelný tok je náročný a drahý. Je potrebné zhromaždiť všetko svetlo vyžarované lampou a rovnomerne zohľadniť lúče vo všetkých smeroch. To znamená, že potrebujete fotodetektor vo forme dutej gule s rovnakou svetelnou citlivosťou každej časti jej povrchu. Výroba takejto fotometrickej gule a jej následná kalibrácia je veľmi náročná úloha.

Ďalším prístupom je meranie vyžarovacieho diagramu zdroja svetla bod po bode a integrácia cez celú guľu. Ale ani to nie je jednoduché: musíte mať solídnu tmavú miestnosť s tmavými stenami. A je potrebná goniometrická hlavica s dvoma osami, najlepšie s automatický pohon, aby ste sa neobťažovali manuálnym nastavovaním uhlov pre každý z niekoľkých stoviek bodov.

Existuje však niekoľko špeciálnych prípadov, s ktorými sa v praxi často stretávame a pri ktorých sa môžeme obmedziť na jeden rozmer. Chcem komunite habra povedať o jednom z nich.

Tento špeciálny prípad je plochý kosínusový radiátor. Kosínusový žiarič je taký, ktorého jas nezávisí od uhla medzi normálou k jeho povrchu a smerom k pozorovateľovi. Vzor žiarenia takéhoto žiariča je určený výlučne geometriou - menovite zdanlivou povrchovou plochou. A pre plochý kosínusový žiarič existuje jednoduchý vzťah medzi svetelným tokom a intenzitou osvetlenia v smere kolmice k rovine:

To znamená, že stačí zmerať osvetlenie v metre od zdroja svetla luxmetrom a vynásobiť ho 3,14 - a už máme hodnotu svetelného toku (alebo, ak sa vzdialenosť nerovná meter, sa bude musieť brať do úvahy podľa zákona o inverznom štvorci). Samozrejme, zdroj svetla musí byť oveľa menší ako vzdialenosť k luxmetru - inak zákon inverznej štvorce nebude fungovať a výsledok merania bude nadhodnotený.

Aké svetelné zdroje možno považovať za ploché kosínusové žiariče s dostatočnou presnosťou pre prax? Sú to takmer akékoľvek biele osvetľovacie LED diódy bez šošovky a na nich založené ploché zostavy. Všetky druhy čínskych 5730, 2835, 5050, 3030 a ďalšie, ktoré sa zvyčajne nachádzajú v LED lampách z aliexpressu a predávajú sa tam aj samostatne v cievkach za cent - to je ono. Aj matrice. A čínsky štvorcový 10 wattov a Cree CXA a CXB. Ale pre akékoľvek LED s šošovkou, ako aj pre LED bez fosforu (napríklad RGB), táto metóda nie je vhodná - ich vyžarovací diagram sa výrazne líši od kosínusu. K tomuto modelu sa dobre hodia aj ploché svietidlá zabudované do stropu a pokryté mliečnym sklom.

Poďme si teda už niečo zmerať. Ako pokusné králiky dnes máme:

1. Čínska zostava pre 90 wattov 156 5730 LED diód (každá s dvoma kryštálmi 13x30 mil) so vstavaným ovládačom na CYT3000B. Podľa ubezpečení Číňanov má dať 9200 lm.

Spotreba energie podľa prístrojov - 85 W a zostávame pri tom.

2. Matrix CXA2530, nová verzia 3000 Kelvinov, Ra>80. Svetelný tok pri 800 mA a 85 ° C podľa údajového listu je najmenej 3440 lm a pri 25 ° C (táto teplota sa nestane, pokiaľ samotná LED nie je ochladená na teplotu pod nulou - tepelný odpor nedáva) - najmenej 4150 lm.

Začíname na prúde 800 mA, príkon bol 28,64 W.

3. HPR20D-19K20 - starodávna ako mamut (kúpená v roku 2010, ak nie skôr) 20-wattová matrica od HueyJann, podobná súčasným 10-wattovým matriciam, sa od nich líši veľkým počtom kryštálov pod fosforom - je ich 16 z nich namiesto deviatich (4 kusy v sérii v každom zo štyroch paralelne spojených reťazcov). Tvrdený pri 1 830 lúmenoch pri 1,7 A v skutočnosti nie je o nič jasnejší ako CXA2011 s príkonom 11 W.

Začíname na nominálnom prúde 1,7 A, napätie bolo 12,2 V, výkon 20,74 W.

Osvetlenie meriame luxmetrom UT382 (Uni-T), na "oko" ktorého nasadíme kapucňu z čierneho papiera, aby sa svetlo odrážajúce sa od stien v neupravenej miestnosti nechytalo. Vzdialenosť je vo všetkých prípadoch meter. Výsledky v tabuľke.

Ukazuje sa, že svetelný tok čínskej montáže zodpovedá deklarovanému (v rámci chyby luxmetra), matica Cree má tiež všetko v rámci datasheetu (vzhľadom na jej teplotu neznámu), ale matica HueyJann nemá sľúbené lúmenov a zatvorte.

Niečo ma však trápilo nejasnými pochybnosťami: 9 000 s chvostom lúmenov na úrovni 85 wattov, vzhľadom na účinnosť ovládača 80 % a napriek tomu, že LED diódy nefungujú ani zďaleka vo svetelnom režime, pol wattu na puzdro a špičkový prúd je dvojnásobok priemeru (žiadny filtračný kondenzátor tieto dosky nemajú) - je to veľmi cool. Navyše z tejto zostavy akosi nevidno, že je v miestnosti oveľa viac osvetlenia v porovnaní s lustrom, v ktorom je päť žiaroviek po 950 lm (úspora energie).

Podozrenie padá na luxmeter – nie všetky dostatočne merajú LED zdroje. Tie, ktoré sú založené na fotodióde BPW21R, majú veľmi približnú spektrálnu odozvu na štandardnú krivku viditeľnosti a relatívna citlivosť na žiarenie 450 nm (toto je vlnová dĺžka zodpovedajúca modrému vrcholu nachádzajúcom sa v spektre takmer všetkých bielych LED diód) prevyšuje relatívnu citlivosť. oka v tejto oblasti niekoľkokrát. AT tento nástroj fotodetektor je iný, čo bolo jedno z kritérií pri výbere zariadenia, ale aj tak ideme na ochranu práce a berieme ďalší expozimeter. Ukázalo sa, že je to TKA-Lux. Jeho overovací postup obsahuje kontrolu spektrálnej charakteristiky, to znamená, že musí zodpovedať krivke viditeľnosti s normalizovanou chybou. Merania s ním opakujeme. Tu sú výsledky:

No, čo môžem povedať? Klamú nielen výrobcovia LED svietidiel, ale aj môj expozimeter. A leží, ako sa očakávalo, rôznymi spôsobmi pre rôzne LED. Pre maticu CXA2530 je rozdiel od profesionálny prístroj minimálne, skôr v rámci chyby oboch nástrojov. Ale pre túto maticu je pokles spektra takmer nepostrehnuteľný pri pohľade cez CD (v skutočnosti, samozrejme, jeden existuje). Ale zvyšok testovaných osôb „zlyhal“ slušne. A teraz je úplne jasné, že zaostávajú za deklarovanými lúmenmi viac ako výrazne: čínska 90-wattová zostava - o 25% a matica HPR20D-19K20 - takmer dvakrát.

Odtiaľto môžete urobiť nasledovné zistenia:

1. Áno, popísaným spôsobom je možné odhadnúť svetelný tok vyžarovaný LED diódami, matricami a zostavami (v rámci opísaného konkrétneho prípadu).
2. Pri meraní osvetlenia z LED luxmetrom treba byť opatrný a uistiť sa, že má správnu krivku spektrálnej citlivosti. Pretože všetci klamú (y).
3. Ak merania ukazujú, že čínsky výrobok dosiahol deklarované vlastnosti, tak je pravdepodobné, že zariadenie je kalibrované v čínskom luxe :).

Ak chcete rovnako hodnotiť svetelný tok LED žiarovky s pologuľovým difúzorom, je potrebné difúzor demontovať. Pod ním budú s najväčšou pravdepodobnosťou celkom vhodné LED diódy. Ale samotný difúzor spôsobuje straty 15-20 percent alebo viac zo svetelného toku.

Áno, a posledný. Opísaná technika nie je v žiadnom prípade metrologicky rigorózna alebo presná. Je to hodnotenie a nič viac. Preto som tu neuvádzal analýzu chýb.

Štítky: Pridajte štítky