Световой поток лампы светодиодные: Световой поток светодиодных ламп, накаливания, ДРЛ, ДНАТ

Разное

Содержание

Световой поток светодиодных ламп, накаливания, ДРЛ, ДНАТ

Времена правления ламп накаливания в наших  домах уже подошли к концу. Победоносное шествие начали диодные и индукционные. Теперь это не просто спираль, которая нагревается и светит. Современная светодиодка это сложный электронный осветительный прибор с блоком питания на микросхемах и высокотехнологичных кристаллах. Некоторые модели комплектуются системами дистанционного управления с пульта, датчиками движения и освещения.

Во времена СССР  показателем яркости была мощность лампочки. Сейчас этот показатель отходит на второй план, теперь это значение  только примерно характеризует световой поток светодиодных ламп.



Содержание

  • 1. В чем измеряется световой поток?
  • 2. Виды обмана
  • 3. Соответствие светодиодных и накаливания
  • 4. Соответствие
  • 5. Люминесцентные  КЛЛ
  • 6. Большие люминесцентные лампочки
  • 7. Галогенные
  • 8. Регулировка яркости
  • 9. ДРЛ и ДНАТ
  • 10. Световой поток светодиодных светильников
  • 11. Цветовая температура
  • 12. Как вычислить светопоток
  • 13. Итоги

В чем измеряется световой поток?

Единица измерения светового потока, сокращенно обозначается «лм». Этот параметр характеризует самый важный показатель современной светотехники, количество света от источника. Второй важный показатель, это количество Люмен на 1 Ватт.

Пример эффективности:

  1. светодиоды имеют от 60 до 200 лм/вт,
  2. энергосберегайки 60 лм/вт;
  3. диодные прожектора обычно 80-110 лм/вт.

Единица светового потока не зависит цветовой температуры источника и способа получения света. Это может быть лед кристалл, нить накала или газоразрядная дуга.

Виды обмана

Недобросовестные производители активно пользуются незнанием соответствия люмен и энергопотребления. Например, указывают в характеристиках:

  1. мощность 7W;
  2. светопоток 500лм;
  3. аналог лампы накаливания на 70вт.

Пожилой покупатель ориентируется только на последний пункт, где указан аналог. Светопоток аналогичной 70W должен быть 700-800лм., а не 500лм. После покупки оказывается, что новая лампочка светит хуже, поэтому требуется покупать новые, если покупали сразу комплект для люстры.

Хорошо, если производитель не обманул и указал светопоток честно. Изготовители самой дешевой светотехники завышают параметры своих светильником, лампочек и прожекторов. По результатам  моего тестирования реальные мощность и светопоток бывают ниже  до 30-40%.

Соответствие светодиодных и накаливания

В качестве соответствия указаны средние значения, они могут меняться  примерно +/- 15%. Зависят от типа матового светорассеивателя, конструкции и комплектующих. Чаще всего спрашивают про световой поток лампы накаливания 100 ватт и 60 вт.

Световой поток светодиодных ламп таблица

Накаливания, Вт Светодиодная, аналог, Вт Поток света, Лм
25 3 250
40 5 400
60 8 650
100 14 1300
150 22 2100

Эффективность светодиодных ламп от 70 до 110 лм/вт, но сильное влияние оказывает матовая колба из поликарбоната. В зависимости от качества на ней теряется от 10% до 30% света.

Для накаливания большую роль играет напряжение в сети 220 вольт. Изменение напряжения  с 220В до 230В добавляет 10% к яркости.

Но следует учитывать, что у обычной накаливания свет распространяется на 360 градусов, у диодной около 180 градусов.  При установке в люстру или светильник следует учитывать светопропускаемость установленных плафонов. Ситуацию с диодным источником света может улучшить форма плафона, если его отверстие находится напротив колбы. В таком положении меньше света будет теряться внутри и больше выходить наружу.

Соответствие

..

Приличный вклад в запутывание по соответствию мощности и светопотока внесли китайцы. В советские времена светотехника соотвествовала государственным стандартам. Трудолюбивые китайцы стали производить светотехнику по собственным стандартам и импортировать в Россию. Теперь стандартная лампочка на 60W в зависимости от производителя может быть от 500лм до 700лм. По отечественным гостам этот параметр был от 600 до 650лм.

Мне попадались такие китайские, покупал 15 штук самых простых и недорогих. Вроде бы обычная, даже не мог представить, как её можно сделать плохо. В течение 1 месяца всё вышли из строя, у всех отвалилась стеклянная колба, одна даже попала мне в голову, хорошо что не разбилась.

Люминесцентные  КЛЛ

У вас дома наиболее распространена разновидность люминесцентных в виде КЛЛ, Компактных Люминесцентных Ламп. В магазинах и быту называются «энергосберегающие КЛЛ». Компактность достигается за счёт скручивания светящейся трубки  в спираль.

Так же активно меняют люминесцентные  и энергосберегающие лампы на светодиодные. Это относится к классической форме и в виде трубок. При этом для потолочных светильников Армстронг требуется небольшая доработка по удалению ЭПРА.

Световой поток люминесцентных ламп таблица

Накаливания КЛЛ Поток света, Лм
25 вт 5вт 250
40 вт 9вт 400
60 вт 13вт 650
80 вт 15вт 900
100 вт 20вт 1300
150 вт 35вт 2100

Разновидности КЛЛ

Таблица соотвествия для КЛЛ

Мощность КЛЛ Средний показатель в люменах
9 вт 450лм
11 вт 550лм
15 вт 800лм
20 вт 1200лм
2 5вт 1500лм
30 вт 1900лм
35 вт 2200лм
55 вт 3900лм
85 вт 6500лм
105 вт 6700лм
Показатели получены от бренда Osram

Благодаря китайцам и экономической ситуации, которая сложилась из-за курса доллара, производители любят завышать параметры светопотока. Такое завышение позволяет выделиться среди других и увеличить продажи. Измерять светопоток сложно и требуется дорогое оборудование, поэтому простой покупатель не раскроет этот обман.

Световой поток люминесцентной зависит от её формы, плотная спираль  КЛЛ некоторую часть света затеняет и он остаётся внутри спирали. Света бывает больше от простых трубок, которые не имеют сложных форм.

Большие люминесцентные лампочки

К большим относятся люминесцентные трубки длиной 47см и 120см  от потолочных и настенных светильников. Обозначаются T5 и T8, цоколь у них G13, G23. Наиболее популярны на 18 вт и 36 вт

При замене на светодиодные трубки  учитывайте, что у них может быть матовый рассеиватель. Изготовитель запросто может указать светопоток без этого рассеивателя, на котором теряется 10-20%. Влияет и количество слоёв люминофора на стенках, от него зависит цветовая температура.

Таблица для простых

Люминесцентные LED аналог, Ватт Люмены
10 вт 5 400
15 вт 8 700
16 вт 9 800
18 вт 11 900
23 вт 15 1350
30 вт 20 1800
36 вт 23 2150
38 вт 25 2300
58вт 35 3350
Информация получена с официального сайта Osram для серии Стандарт

Кроме недорогих бюджетных моделей производятся и дорогие улучшенные. Цена отличается значительно,  но это окупается повышенной светоотдачей, которая больше на 50%. Светоотдача улучшенных моделей на 58вт получается, как у светодиодов, 90 лм/вт. Недостатком является высокое реактивное потребление энергии, которое зависит от показателя «коэффициент мощности».

Таблица для улучшенных

Люминесцентные LED аналог, Ватт Люмены
10 вт 7 650
15 вт 10 950
16 вт 14 1250
18 вт 15 1350
23 вт 20 1900
30 вт 25 2400
36 вт 35 3350
38 вт 35 3300
58 вт 55 5200
Информация получена с официального сайта Osram для серии Стандарт

Срок службы обычных 15-20 тыс. часов, но есть модели  со сроком работы в 75.000 – 90.000 часов, например из серии Osram LUMILUX XXT T8.

Еще один из существенных недостатков, это снижение светового потока при низких температурах. Давление в трубке снижается и светоотдача уменьшается.

Для потолочных  светильников Армстронг обычно указывают потребление энергии и световой поток, например 36W и 2800лм. Производитель умалчивает, что 2800лм это светопоток ламп без самого светильника. Ведь в нём одна сторона трубки светит в корпус, другая в помещение. Чтобы свет на стенке не терялся, ставят отражатель. Но он расположен близко к трубке, поэтому корпус трубки затеняет часть отраженного света от 15 до 20%. Поэтому реальное количество люмен для светильника Армстронг ниже, вместо 2800лм будет только 2200лм.

У светодиодных трубок T5 T8 такой проблемы нет, отражатель не требуется. Светодиоды установлены с одной стороны и светят только в сторону помещения.

Галогенные

В миниатюрных источниках освещения, таких как точечные для потолка, устанавливали галогенные лампы. Галогенка имеет минимальные размеры по сравнению с другими. Чаще всего это цоколь G9, с которым сейчас больше всего проблем.  Яркость диодных зависит от размера системы охлаждения. Чтобы сделать светодиодку размером с галогенку, охлаждение приходится делать очень маленьким. Поэтому мощность диодных с цоколем G9 не превышает 300лм. В характеристиках часто завышают, указывая 400-600лм, так же не верьте параметрам на базаре Aliexpress. При использовании люстры на 6 патронов и 300лм на одну светодиодку невозможно получить хорошее освещение, придётся менять люстру.

Таблица соответствия для простых галогенных

Галогенная LED аналог Люмены
5 вт 2 60
10 вт 3 140
25 вт 4 260
35 вт 5 410
40 вт 6 490
50 вт 9 700
Данные с сайта Осрам

Разновидности галогенных

Таблица соответствия для улучшенных галогенок

Галогенная LED аналог Люмены
10 вт 3 180
20 вт 4 350
25 вт 6 500
30 вт 5 650
35 вт 8 860
40 вт 12 980
50 вт 14 1200
Использованы значения с официального сайта Osram для галогенок серии Standart с цоколями G4 и G9

Срок службы в среднем  от 1000ч до 2000ч. Чем выше мощность, тем короче срок службы.

Регулировка яркости

Устройство для регулирования мощности светового потока называется диммером.С ним совместимы только лампы накаливания, галогенки и некоторые светодиодные.  Для диодных источников должен быть установлен специальный диммер, отличается минимальной мощностью  , у обычного от 30W, у светодиодного диммера от 1W. Это связано с низким энергопотреблением светодиодок.

Люминесцентные и другие с блоками розжига регулирование не поддерживают. Им требуется постоянное напряжение для работы.

ДРЛ и ДНАТ

В промышленном и уличном освещении применяются лампы ДРЛ и ДНАТ, которые имеют приличную светоотдачу. При таком большом энергопотреблении используется цоколь Е40, E40.

  • ДНАТ- это дуговые натриевые трубчатые;
  • ДРЛ – это дуговая ртутная люминесцентная.

Эффективность лм/ватт  у них на уровне  простых светодиодов, но срок службы в 3-4 раза ниже. К тому же светопоток снижается быстрее, чем  у диодного освещения.

Таблица аналогов для натриевых

ДНАТ Светодиодный аналог Люмены
ДНАТ 70 50вт 4.600
ДНАТ 100 75вт 7.300
ДНАТ 150 110вт 11.000
ДНАТ 250 190вт 19.000
ДНАТ 400 350вт 35.000

Таблица аналогов для ртутных

ДРЛ Светодиодный аналог Люмены
ДРЛ 125  65вт  6000
ДРЛ 250 150вт 13000
ДРЛ 400 250вт 23000
ДРЛ 700 450вт 40000
ДРЛ 1000 600вт 58000

У современных светодиодных аналогов светильников на хороших диодах, например Osram Duris, срок службы около 100.000ч. Из строя быстрее выйдет блок питания, чем LED чипы. Хороший блок питания (драйвер, преобразователь) на японских комплектующих служит до 70.000ч. Многое зависит от конденсаторов, которые теряются свою емкость и параметры питания светодиодов меняются.

Световой поток светодиодных светильников

Большинство современных уличных и промышленных светильников сейчас производят на качественных светодиодах, типа NationStar, Osram Duris, Cree, LG, Samsung. Светоотдача у них на уровне 110 -120 лм/ватт.

Промышленные, уличные, производственные

Энергопотребление, ватт Люмены
10вт 1100-1200лм
20вт 2200-2400лм
30вт 3300-3600лм
50вт 5500-6000лм
70вт 7700-8400лм
100вт 11000-12000лм

Бытовые прожекторы для дома

Энергопотребление, ватт Люмены
10вт 800-900лм
20вт 1600-1800лм
30вт 2400-2700лм
50вт 4000-4500лм
70вт 5600-6300лм
100вт 8000-9000лм

Для бытовых прожекторов ставят LED диоды попроще, условия эксплуатации у них легче и заменить гораздо проще. Китайцы как всегда экономят и могут ставить низкокачественные ЛЕДы. Мне попадались светильники для квартиры и других жилых помещений  с эффективностью 60 лм. на ватт, вместо обычных 80-90 лм/вт. По замерам получалось, что он потребляет энергии прилично,  но не светит. Сперва подумал оборудование сломалось, но после калибровки ничего не изменилось, освещение было плохое.

Цветовая температура

Большинство из нас привыкли к теплому свету источников с нитью накаливания, переходить на нейтрально белый на хотят Как показывает практика, стоит попробовать в течение двух дней нейтрально белый свет, и потом уже никто не соглашается переходить обратно на теплый.

На фото вы видите наглядные примеры отличия цветовой температуры:

  1. теплый 2700К, 2900К;
  2. нейтральный белый 4000К;
  3. слегка холодноватый 5500К и 6000К.

Как вычислить светопоток

Чтобы  узнать сколько люмен у источника, используйте средние значения светоотдачи:

  1. для диодных умножьте мощность на 80-90 лм/вт для лампочек с матовой колбой и получите светопоток;
  2. для диодных филаментных  умножайте энергопотребление на 100 лм/вт, филаментные прозрачные с диодами в виде желтых полосок;
  3. люминесцентные КЛЛ умножайте на 60 лм/вт, для дорогих он может быть выше, но они гораздо быстрее теряют яркость, поэтому это значение будет более точным;
  4. ДНАТ 66 лм/вт для 70W, 74 лм/вт для 100W 150W 250W, 88 лм/вт у 400W;
  5. ДРЛ множитель будет 58 лм/вт при среднем срок службы от 12 до 18т часов, китайские могут иметь другие характеристики, они всегда умудряются сэкономить даже там, где это практически не возможно.

Итоги

Как вы видите из выше расположенных таблиц, бывают простые  и улучшенные модели лампочек. Перед тем как их менять на новые, узнайте точную модель старых, обычно маркировка нанесена на корпусе. По маркировке ищите в сети сайт производителя, на котором должна находится информация о технических характеристиках. Если этого не сделать, то новое освещение может оказаться хуже старого.

Другой вариант, это взять образец с собой в магазин и показать продавцу, некоторые из них хорошо разбираются в этом. В случае с интернет-магазином, отправьте фото консультанту по электронной почте.

Cветовой поток светодиодных ламп (таблица)

Светодиодные осветительные приборы, появившиеся относительно недавно, уже успели завоевать большую популярность, но споры относительно их эффективности и не думают утихать. Одни напирают на исключительно высокую светоотдачу, приводя в качестве аргументов всевозможные таблицы световых потоков светодиодных ламп, другие – на высокую стоимость, забыв про долговечность этих приборов. Так что собой представляют светодиодные лампы, какими характеристиками обладают, и имеет ли смысл менять старые добрые лампы накаливания на светодиодные? Давай попробуем вместе разобраться в данном вопросе, чтобы, наконец, закрыть эту бесконечную тему.

Устройство LED-ламп

Прежде всего, давай разберемся, что такое светодиодная лампочка и как она светит. В 1907 году британец Генри Раунд заметил, что полупроводниковый диод под действием электрического тока при некоторых условиях начинает излучать видимый свет. И хотя до применения этого эффекта на практике понадобилось более 60 лет, начало было положено. Сегодня технология производства сверхъярких диодов отлично отлажена, а световой поток полупроводников настолько велик, что диоды вполне в состоянии заменить обычные осветительные лампочки.

Современный сверхъяркий диод

Конечно, мощности светового потока одного полупроводника недостаточно для освещения, скажем, комнаты, но эту проблему легко обойти, собрав «лампочку» из нескольких светодиодов. Конструкторы даже пошли дальше – они не стали снабжать каждый полупроводник своим корпусом, а поместили на одну подложку сразу несколько кристаллов. Такие сборки стали называть матрицами:

Матрица из ста бескорпусных диодов

Как ты наверняка заметил, глядя на фото выше, и отдельные диоды, и матрицы имеют одну особенность – их световой поток направлен в одну сторону. Это очень удобно для сборки направленных осветительных приборов, к примеру, прожекторов, но мало подходит для приборов рассеянного света. Зачем тебе лампочка-прожектор, скажем, в люстре? Как конструкторы обошли эту проблему, я думаю, ты уже догадался: они просто расположили полупроводники под разными углами, направив световые потоки каждого прибора в определенную сторону.

 

Световой поток этих светодиодных ламп направлен практически во все стороны

Несмотря на то, что светоизлучающие диоды обладают очень высоким КПД, какая-то часть энергии все равно расходуется на тепло. Если мощность осветителя невелика, то в этом нет ничего страшного. Но для освещения того же помещения светового потока лампочки мощностью в ватт явно недостаточно. Поэтому практически все светодиодные осветители имеют в своем составе радиатор – металлическую ребристую пластину, отводящую тепло от кристаллов и отдающую его в воздух. В некоторых конструкциях радиатор находится внутри корпуса, в других его можно увидеть снаружи. То же самое касается и любых других осветительных устройств, работающих на полупроводниках, – они тоже имеют в своем составе радиатор.

Радиатор в диодных лампочках (слева) и полупроводниковом прожекторе

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Радиатор – жизненно важный для любого диодного осветителя узел. Если ты не будешь периодически стирать с него пыль, устройство начнет перегреваться (так как пыль плохо проводит тепло) и долго не прослужит.

И последний немаловажный штрих – питание. Диоды питаются постоянным и относительно невысоким напряжением, поэтому подключить их напрямую к обычной розетке не получится. Прежде чем подать напряжение  на кристалл, его нужно понизить и выпрямить (сделать постоянным). Эту задачу исполняет специальный блок – контроллер питания или драйвер. Обычно драйвер уже встроен в осветитель или лампочку, поэтому многие о существовании этого достаточно сложного электронного узла даже не подозревают.

 

Драйверы питания диодной лампочки (слева) и светодиодного прожектора

Кроме вышеуказанных функций, драйвер следит за током через диоды и защищает их от случайных бросков и колебаний напряжения.

к содержанию ↑

Основные характеристики светодиодных источников света

Пора перейти к характеристикам светодиодных устройств. Основные из них такие же, как и у любых других осветительных приборов:

  1. Потребляемая мощность.
  2. Угол рассеяния.
  3. Создаваемый световой поток.
  4. Цветовая температура.
  5. Коэффициент пульсаций.

Потребляемая мощность

Эта цифра, обязательно обозначенная в сопроводительной документации к любым электроприборам, характеризует не столько уровень светового потока (хотя связь, конечно, есть), сколько энергопотребление – электрическую мощность, которую потребляет этот самый прибор. Измеряется она в  ваттах (Вт или W). К примеру, устройство мощностью 10 Вт сожжет за час 10 ваттчасов, а за сто часов – 10 * 100 = 1 000 Вт/ч или 1 кВт/ч. Все предельно просто: чем устройство меньше потребляет, тем меньше ты будешь платить за электроэнергию.

Угол рассеивания

Этот показатель характеризует величину сектора, покрываемого заявленным световым потоком. У обычного устройства накаливания сектор почти круговой, у единичного светоизлучающего полупроводника он, как ты помнишь, не может быть больше 180 градусов (обычно около 120). Изменяют угол рассеивания светового потока не только за счет конструкции самих лампочек, но и при помощи рефлекторов (отражателей) и фокусирующих линз, встроенных в осветительное оборудование. У современных осветителей угол рассеивания светового потока может быть любым – от единиц градусов для дальнобойных точечных прожекторов до почти полной сферы. Для любителей конструировать весьма интересным может оказаться вариант освещения светодиодной лентой. Она достаточно гибкая и позволяет получить самые различные и порой весьма причудливые углы рассеяния светового потока, зависящие только от фантазии дизайнера.

 

Изменение угла рассеивания в зависимости от конструкции лампочки

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Запомни! Поскольку свет чаще всего распространяется конусом, то угол рассеивания осветительных приборов принято называть телесным углом, который измеряется в стерадианах.

Создаваемый световой поток

Световой поток – очень важная характеристика. Не вдаваясь в научные термины, можно сказать, что световой поток – количество излучаемой световой энергии в единицу времени. Иными словами, чем выше у лампы световой поток, тем ярче она светит. Измеряется световой поток в люменах. Но здесь есть одна хитрость, которую необходимо учитывать при выборе светильника. Дело в том, что световой поток – это вся световая энергия, излучаемая источником.

У классической лампочки накаливания, к примеру, световой поток направлен во все стороны за исключением цоколя, у светодиода – только в одну. Поэтому, если оценивать показатель светового потока этих двух приборов «на глаз», легко ошибиться. Лампочка накаливания, выдающая столько же люмен, сколько и светодиод, визуально будет казаться намного более тусклой. Причина понятна: в первом случае света, «улетевшего» мимо нашего глаза, окажется намного больше. Но стоит лампочку установить перед зеркалом, как разница в яркости станет не так заметна.

То же самое произойдет, если вместо светоизлучающего диода взять вторую лампочку и поместить ее в прожектор. Фокусирующая система прожектора направит «задний» свет лампочки нам в глаза, и она будет казаться ярче.

 

Световой поток – весь свет, излучаемый осветительным прибором независимо от направления

Таким образом, визуальная яркость зависит не только от силы светового потока, но и от угла рассеяния этого потока. Меньше угол – выше плотность светового потока.

Цветовая температура

Ты наверняка замечал, что свет обычной лампочки со спиралью сильно отличается от освещения, к примеру, трубчатыми лампами дневного света. В первом случае свет теплый, «домашний», во втором – холодный, «больничный». Такое ощущение создается спектром излучения осветительного прибора. Лампочка со спиралью излучает больше красного, люминесцентная – больше синего, который ассоциируется у нас с холодным.

Чтобы различать осветительные приборы по этим характеристикам, было введено понятие цветовой температуры, которая измеряется в кельвинах (К). Чем она выше, тем больше спектр излучения смещен в сторону синего, и тем он «холоднее» визуально. Осветительные фонари на светодиодах тоже могут иметь различную цветовую температуру, поэтому выбирая осветитель, помимо создаваемого им светового потока, не забывай взглянуть и на этот параметр.

 

Шкала цветовых температур

Не путай! Цветовая температура не имеет никакого отношения к температуре самого осветительного прибора, измеряемой в градусах Цельсия. Светодиодные лампочки нагреваются до 50 градусов, а лампы накаливания – до 170 и выше, но на их цветовую температуру это не влияет.

Коэффициент пульсаций

Эта характеристика показывает, насколько сильно свет, излучаемый осветительным прибором, пульсирует. В идеале уровень пульсаций, конечно, должен быть равен нулю, но такого не может быть хотя бы потому, что в осветительной сети напряжение переменное. И если пульсация лампочек накаливания не очень заметна из-за инерционности раскаленной спирали, люминесцентные и светодиодные приборы на пульсации питающего напряжения реагируют мгновенными «провалами» светового потока. Даже если пульсации незаметны “на глаз”, здоровья самим глазам они не прибавляют. Согласно существующим нормам коэффициент пульсации светового потока осветительных приборов не должен превышать 10%, а в помещениях с ПК – 5%.

Надо отдать должное производителям – практически все существующие на сегодня типы осветителей, включая диодные, в эти нормы укладываются. Исключение могут составлять лишь очень маломощные лампы накаливания (до 15-20%) и люминесцентные светильники с электромагнитными ПРА (40%). Что касается светодиодных источников света, они могут заметно мерцать только в том случае, если собраны в гараже дядюшки Ляо и куплены за копейки в ближайшем переходе.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Но даже если ты пожалеешь денег и купишь такую лампу, особого вреда глазам она не нанесет: просто не успеет, поскольку сгорит через пару часов работы.

к содержанию ↑

Светоотдача светодиодных ламп

Эту важную техническую характеристику я не внес в общий список и специально оставил напоследок, во-первых, потому, что она относится не к каждой конкретной лампе, а ко всему классу. А, во-вторых, разобравшись со светоотдачей, ты сможешь понять, насколько эффективен тот или иной тип осветительных приборов. Светоотдача представляет собой отношение светового потока к потребляемой мощности светильника и обозначается как лм/Вт. Этот параметр в буквальном смысле показывает, насколько эффективно прибор преобразует электрическую энергию в световую.

Что касается светодиодных источников света, то на сегодня их светоотдача составляет 60-120 лм/Вт, причем по мере совершенствования технологий этот показатель продолжает расти. Предположим, количество люмен у светодиода мощностью 1 ватт – 100. Это много или мало? Взгляни на сравнительную таблицу:

Сравнительная таблица энергоэффективности ламп разных типов

Тип осветителей

Светоотдача, лм/Вт (среднее значение)

Светодиодные 120
Люминесцентные трубчатые 80
Люминесцентные компактные (энергосберегающие) 70
Галогенные 20
Накаливания 15

Как видно из таблички, хорошо знакомая тебе компактная люминесцентная лампа («энергосберегайка»), к примеру, при той же мощности будет светить почти в 2 раза слабее, чем ее полупроводниковый собрат. Про лампу накаливания и говорить неловко. 8 из 10 ватт, которые светодиодный прибор преобразовал бы в световой поток, лампа Ильича превращает в тепло. Эффективность же диодного светильника благодаря светоотдаче на сегодняшний день самая высокая.

Но вернемся к нашим светодиодам. Можно ли выбирать такие лампы не по световому потоку, а по потребляемой мощности? Поскольку ты знаешь, какое количество люмен производит светодиод одним ваттом электроэнергии, то понимаешь: конечно, можно. Чтобы получить световой поток, достаточно умножить мощность лампы на 80. Точной цифры ты, конечно, не получишь, поскольку реальная светоотдача зависит от многих факторов, включая  технологию производства, материалы, тип и количество используемых светодиодов. Но полученный результат вполне сгодится для бытового использования.

Не забудь! Коэффициент 80 для вычисления создаваемого светового потока по потребляемой мощности годится только для светодиодных ламп. Для всех остальных типов осветительных приборов он будет другим.

Для тех, кто не любит умножать, я приведу табличку зависимости светового потока от мощности лампы для приборов различного типа:

Накаливания

Люминесцентные

Светодиодные

Потребляемая мощность, Вт

Потребляемая мощность, Вт

Потребляемая мощность, Вт

Световой поток, лм

20 5-7 2-3 250
40 10-13 4-5 400
60 15-16 8-10 700
75 18-20 10-12 900
100 25-30 12-15 1200
150 40-50 18-20 1800
200 60-80 20-30 2500

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

Подведем итог и определим достоинства и недостатки полупроводниковых источников света. К их преимуществам можно отнести:

  • Рекордно высокая энергоэффективность. Светоотдача светодиодов (отношение создаваемого светового потока к потребляемой мощности), как мы выяснили, почти на порядок выше светоотдачи ламп накаливания, что позволяет существенно сэкономить на электроэнергии.
  • Длительный срок службы. Эту тему я не затрагивал, но тебе будет интересно узнать, что светодиодная лампа проработает в 20-30 раз дольше, чем лампочка Ильича без существенного снижения уровня светового потока. А такая надежность – это дополнительная экономия, поскольку лампы на диодах придется менять крайне редко.
  • Эксплуатация в жестких условиях. Светодиоды не имеют колб и спиралей, а потому не боятся вибраций и даже ударов. Полупроводниковые осветители могут использоваться в самых жестких условиях и при температурах окружающей среды от -40 до +40 градусов Цельсия.
  • Почти не нагреваются. Максимальная температура, до которой нагревается мощная светодиодная лампа, не превышает 60 градусов Цельсия. Ты можешь использовать ее на пожароопасных объектах.
  • Оптимальная цветовая температура. Подавляющее большинство светодиодных ламп, кроме специальных, создают световой поток, похожий на дневной. При таком освещении глаза устают меньше всего, а цвета окружающих предметов не искажаются.

У светодиодных ламп есть, к сожалению, весьма существенный недостаток – стоимость их пока еще достаточно высока. Но это частично окупается длительным сроком службы и малым потреблением электроэнергии. Тем более что развитие светодиодных технологий только началось, а значит, в ближайшее время цена на светодиодные источники света обязательно снизится.

Теперь ты знаешь про светодиодные лампы и их световой поток достаточно, чтобы суметь решить: чем и в каких случаях полупроводниковые источники света лучше, чем обычные лампочки.

Разброс параметров светового потока обусловлен его зависимостью от цветовой температуры. У диодов холодного белого света (цветовая температура 5000-7000 К) световой поток выше светодиодов тёплого света (2800-3500 К).

Давайте рассмотрим эту информацию с практической точки зрения.

При выборе обыкновенной лампочки накаливания мы интуитивно понимаем, что в ванную комнату надо 75 ватт, в коридоре можно обойтись 60 ваттами, а в гостиную придется вкручивать три по сто. И никто не задаётся вопросом, сколько там в них люмен.

Что такое люмены в светодиодных лампах

С переходом на LED понятие яркости и освещенности приходится рассматривать совершенно в другом ракурсе. Как видно из таблиц, мощность светодиодов при замене лампы накаливания должна быть примерно в десять раз меньше. Но тут необходимо учитывать целевое назначение освещения.

Если говорить об освещении помещений, сто ватт накаливания дают столько люмен, сколько и десяти ваттные светодиоды. С единственной оговоркой – в качестве диодной лампочки используются изделия радиальной конструкции. Как на рисунке.

Освещение рабочей поверхности

Для освещения рабочих поверхностей используют плоские LED модули, поскольку освещать внутреннюю поверхность плафона нет резона.

В такой системе эффективная яркость накаливания не превышает 60% от номинального показателя. Чистый световой поток от 60Вт будет около 350 люмен (630 * 0,6). А вот КПД светодиодов в такой системе практически 100%.

Соответственно расчётная мощность светодиодов  не превысит 5Вт.

Освещённость и световой поток

Для рядового потребителя не столь важно, сколько люксов выдаёт источник света. Важнее что бы при этом уровне освещенности было комфортно зрению при чтении  либо письме.

Все санитарные правила нормируют освещение рабочей поверхности в люксах. Будь то страничка книги либо лист бумаги, для комфортной работы на их поверхности должно быть 300 люкс, что соответствует 30Лм/м.кв.

Сколько люмен в лампе накаливания 100Вт важно, например,  для организации рабочего места ребёнка, где он будет делать уроки либо заниматься другими делами.

Рассчитать освещенность поверхности, даже зная, сколько люмен в лампочке 100Вт, крайне сложно, поскольку большая часть этого потока доходит в виде отражённого света. Для диодов же достаточно элементарной формулы из школьного курса геометрии.

H – расстояние от светодиодов до поверхности;

D – диаметр светового пятна;

D = 2 * Tg600 * h = 1.16 * h;

Площадь круга = 3,14 * D2 / 4 = 0,785 * D * D;

Освещённость = световой поток / площадь круга.

Итого: светодиодный источник света мощностью 15Вт и световым потоком 800Лм, размещённый на потолке над столом, обеспечит около 300 люкс.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Материалы по теме:

Светодиодные лампы и их сравнение с традиционными

Лампочка Ильича с нитью накала, ставшая символом электрификации России (СССР) и массового перехода на электрическое освещение не только в городах, но и в самых отдалённых и небольших населённых пунктах страны, в наши дни уступает место более современным и эффективным источникам света.

Пройдя через несколько этапов технологического развития, современная светодиодная лампа относится уже не к электрике, а к электронике: свет излучается полупроводниковым элементом – светоизлучающим диодом (LED – light-emitting diode), а сама она может быть частью «умного дома» («smart building»). Характеристики светодиодной лампы такие как: световой поток, коэффициент пульсаций, а в некоторых случаях регулируемые интенсивность и цвет свечения – задаются встроенным в лампу источником питания – ещё одним элементом из микроэлектронных компонентов в её составе, который стабилизирует переменное напряжение бытовых сетей, выдаёт на светодиоды необходимый ток и в некоторых видах ламп принимает и обрабатывает управляющий сигнал. Для работы светодиодной лампы больше не нужны дополнительные стартеры и ПРА, устанавливаемые в светильник или около него.

Технические характеристики светодиодных ламп выводят их на лидирующие позиции в конкуренции с другими типами по таким параметрам, как безопасность, энергоэффективность, цветопередача, разнообразие форм и цоколей. При этом в светодиодной лампе уже нет ни хрупких элементов, как вольфрамовая нить и стеклянная колба; ни среды, насыщенной парами ртути; ни раскалённой поверхности, температура которой в традиционных лампах может достигать от 100 до 300°С в зависимости от типа и мощности.

Разнообразие форм-факторов и применяемых компонентов не только позволяет механически заменить один-в-один традиционные типы ламп, но и сделать это максимально незаметно для потребителей: грушевидные, типа «свеча» и филаментные (имитирующие нить накала) вытесняют лампы накаливания в люстрах и бытовых светильниках; линейные разной длины и диаметра неотличимы от люминесцентных; лампы типа «кукуруза» – аналог ДнаТ и ДРЛ.

Вариативность видов и характеристик светодиодных ламп позволяют использовать их в любых светильниках: от бытовых до промышленных и специального назначения, от утилитарных до декоративных, от офисных до уличных и садово-парковых.

Основные технические параметры светодиодных ламп

  • Тип цоколя. Самые распространенные E27 «Стандарт», E14 «Миньон» применяются в маломощных светильниках для внутреннего освещения. В светильниках повышенной мощности (для улиц и в промышленности) используются лампы с патроном E27 и E40. LED-светильники с цоколями G4, GU5.3, GU10 заменяют галогенные лампы. Поворотный цоколь G13 устанавливается на линейных светодиодных лампах, служащих заменой люминесцентных ламп.
  • Мощность. Это электрическая мощность, потребляемая из сети светодиодной лампой. Для сравнения мощности на упаковке, как правило, указывается эквивалентная лампа накаливания (см. ниже сравнительную таблицу).
  • Световой поток. Для сравнения светового потока светодиодных ламп используется параметр, характеризующий энергоэффективность источника света. Он измеряется в люменах на Ватт (лм/Вт). Лампы накаливания имеют эффективность 10-12 лм/Вт, современные светодиодные – более 100 лм/Вт. Высокая энергоэффективность светодиодных ламп по сравнению другими лампами – главное их преимущество.
  • Цветовая температура. Этот параметр характеризует цвет свечения. У ламп накаливания цветовая температура около 2400-2600 К, у дневного света и электролюминесцентных ламп – 4500-6000 К. У светодиодных ламп может быть с любая цветовая температура, значение которой указывается на упаковке, и даже разноцветная световая палитра (RGBW-лампочки).
  • Индекс цветопередачи (CRI). Параметр, характеризующий корректность отображаемых цветов освещаемых объектов в сравнении с идеальным источником света. Максимальное значение равно 100, как у солнечного света.
  • Коэффициент пульсации (Кп). Наряду с уровнем освещённости (количеством света) Кп является важнейшим параметром, влияющим на возникновение усталости, плохого самочувствия, снижения работоспособности и даже головной боли и крайне негативно отражается на самочувствии и здоровье при постоянном пребыванием под таким освещением, особенно в период формирования организма (в дошкольных и учебных заведениях). Российским законодательством (СП52.13330.2011) в помещениях с постоянным пребыванием людей в зависимости от разряда зрительной работы он нормируется на уровне не превышающем 10%, 15% или 20%. У ламп накаливания коэффициент пульсации составляет около 20%. Кп люминесцентных ламп около 50%, что является недопустимым в большинстве помещений. Коэффициент пульсации современных светодиодных ламп менее 5% (у лучших образцов
  • Возможность регулировки (диммирования) яркости и цветности светодиодных ламп в сравнении с остальными источниками света гораздо шире. Присутствует не у всех светодиодных ламп, что тоже указывается на упаковке.

Сравнение светодиодных и традиционных ламп (накаливания, галогенных и люминесцентных).

Сравнительная таблица

  • КПД и энергоэффективность: до 80% энергии, потребленной лампой накаливания, уходит на нагревание вольфрамовой нити и только 20% преобразуются в свет. КПД галогенных – около 50%. Светодиодная лампа превращает в свет не меньше 95% потребленной электроэнергии.
  • Срок службы лампы накаливания всего около 1 тысячи часов непрерывного свечения. Галогеновой лампы – до 2,5 тысяч часов, люминесцентной – около 7-10 тысяч часов. Светодиодная лампа работает до 100 тысяч часов.
  • Спектр лампы накаливания – теплый белый (около 2600 К). Спектр галогеновой лампы близок к холодному белому цвету. Спектр светодиодной лампы может быть любым. Бывают даже разноцветные светодиодные лампы. Кроме того, цвет светодиодной лампы может регулироваться.
  • Прочность и безопасность лампы. Колба включенной лампы разогревается до 200 градусов. Она легко разрушается не только ударом, но и каплей воды, попавшей на раскаленное стекло. Острые осколки стекла наносят глубокие и опасные травмы. Светодиодные лампы изготовлены в основном из пластика. Их температура не поднимается выше 50 градусов. Для разрушения светодиодной лампы необходимы значительные усилия.
  • Экологическая безопасность: галогенным и ртутьсодержащим (люминесцентным) лампам требуется специальная утилизация. Кроме того, при повреждении люминесцентной лампы, её разрушении от удара или падения на твердую поверхность в воздух попадают пары ртути, потенциально опасные для здоровья. Светодиодные лампы выполнены без применения вредных для здоровья человека и окружающей среды газов и экологически безопасны, не требуют специальной утилизации.

Сравнение по большинству параметров явно в пользу светодиодных ламп. Более высокая цена LED-ламп быстро компенсируется экономией от низкого энергопотребления и значительно большего срока службы. Особенно ярко это проявляется в сравнении прожекторов на светодиодных и галогенных лампах: затраты на замену галогенных ламп на светодиодные окупаются за счет пониженного расхода электроэнергии и стоимости эксплуатации осветительных установок.

Как выбрать светодиодную лампу ( Часть 2 )


В этой части мы попытаемся помочь потребителю определиться с выбором конкретной светодиодной лампы исходя из его пожеланий и приоритетов. Если посмотреть на технические характеристики любой светодиодной лампы на сайте поставщика, то можно обнаружить, что выбор осуществляется по многим параметрам. Попробуем разобраться, что означает каждый из них. В первой части мы описали те характеристики, на которые стоит обратить внимание в первую очередь. Это — цоколь, габаритные размеры, питание, рабочая температура. Ведь неправильный выбор этих параметров приведет к тому, что приобретенный товар либо не будет работать, либо быстро выйдет из строя. Также мы обратили Ваше внимание на нюансы, возникающие при использовании «доставшихся по наследству» диммеров и светильников с ПРА. Теперь мы рассмотрим характеристики, грамотный выбор которых сделает освещение в Вашем доме или офисе удобным и комфортным.


— Мощность. У светодиодных ламп значительно выше КПД по сравнению с другими видами ламп и, соответственно, необходима меньшая мощность для получения аналогичной освещенности. Для лучшего понимания введем понятия светового потока и световой отдачи. Световой поток — это величина светового излучения, оцененная среднестатистическим глазом человека. Т.е. простыми словами — та часть спектра, которая лучше всего воспринимается нами (а это зеленый цвет) отражена в этом параметре сильнее всего, тогда как, ультрафиолетовая или инфракрасная составляющая практически не учитываются. Световой поток измеряется в люменах (лм) и является важной характеристикой любой лампы. Световая отдача — это отношение светового потока к потребляемой мощности. Измеряется в люменах/ватт (лм/вт.) и является одним из основных критериев, по которым оценивается эффективность лампы. Так у ламп накаливания световая отдача составляет в среднем 10-13 лм/вт., у галогенок – 15-18лм/вт., компактных люминесцентных ламп ( энергосберегающих ) 40-50 лм/вт., у современных светодиодных 80-110 лм./вт. На момент написания этой статьи имеются данные, что компания CREE создала светодиод со световой отдачей более 200 лм/вт. Также заметим, что до бесконечности этот показатель увеличивать не удастся, есть теоретический предел равный 683лм/вт., при котором вся энергия преобразуется в свет без потерь. Можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже, для грубой оценки соответствия ламп разного типа.








лампа накаливания


галогенная лампа


энергосберегающая лампа


светодиодная лампа


световой поток (лм)


25вт


15вт


5вт


3вт


250


40вт


25вт


8вт


4,5вт


400


60вт


35вт


13вт


7вт


650


75вт


50вт


18вт


10вт


900


100вт


75вт


25вт


15вт


1300


Например, если заменить 60 ваттную лампу накаливания на 7 ваттную светодиодную, то светить они будут примерно одинаково. Конечно, не все так однозначно и существует множество тонкостей, описание которых выходит за рамки данной статьи.


— Световой поток. Обычно эта характеристика указывается отдельно на сайте продавца и на упаковке товара. Можно посмотреть таблицу выше, чтобы понять, какому аналогу соответствует выбранная Вами светодиодная лампа. Простое правило – чем выше световой поток – тем ярче светит лампа.


— Цветовая температура. Все мы знаем, что у света существуют оттенки. Например, 25-ваттная лампа накаливания светит тусклым желтым светом, а «энергосберегайка» мертвенно-синим. Цветовая температура измеряется в Кельвинах (К). Чтобы лучше понять что это, проведем некий умозрительный эксперимент. В абсолютно темном помещении возьмем некий абстрактный предмет и начнем постепенно его нагревать. Человеческий глаз уловит первое свечение на границе инфракрасного диапазона при температуре этого тела около 900 К. Если продолжать нагрев, то при 2000К мы увидим свечение аналогичное пламени свечи. Лампы накаливания выдают цветовую температуру 2500-3200К. Если и дальше повышать температуру (надо учесть, что это умозрительный эксперимент, и все известные науке материалы скоро попросту расплавятся и превратятся в газ), то получим свечение аналогичное свету неба сразу после восхода или незадолго перед закатом (3500-4000К), затем цвет солнца (5000- 6000К), облачного неба (6500-7500К), ясного неба (10000-25000К). Человеческий глаз перестанет воспринимать свет в ультрафиолетовом диапазоне. В статье «Виды светодиодных ламп» мы описывали способ получения белого света в светодиодных лампах. Здесь мы лишь отметим, что цветовая температура напрямую зависит от толщины нанесенного люминофора. Обычно по этому параметру лампы подразделяются на «теплые» с цветовой температурой 2700-3500К, «нейтральные» (4000-5000К) и «холодные» (выше 6000К). Надо понимать, что в различных случаях предпочтительно применение ламп с различной цветовой температурой. Так теплый свет лучше подойдет для освещения жилых помещений, подсветки мебели из кожи. Нейтральный свет прекрасно осветит Вашу ванную комнату, подойдет и для акцентной подсветки рабочей зоны кухни. Холодный белый свет незаменим в освещении изделий из хромированного металла, подсветке витрин. В каждом конкретном случае выбор остается за пользователем, главное – это комфорт и удобство. Также стоит отметить несколько важных деталей при выборе цвета светодиодной лампы. «Теплые» лампы всегда обладают меньшим световым потоком при равной мощности. Это связано с тем, что чем «теплее» свет, тем больше люминофора необходимо нанести на линзу светодиода. Кроме того, по мере эксплуатации цвет светодиодных ламп становится «холоднее», т.к. люминофор испаряется со временем. Также случается, что цветовая температура ламп одного производителя из разных партий немного отличается. В данной статье мы не будем углубляться в причины, которые лежат в технологической плоскости, лишь обратим внимание на то, что рекомендуется приобретать лампы из одной партии для освещения каждого помещения.


— CRI (Color Rendering Index) — индекс цветопередачи. Еще один важный параметр. Он показывает, насколько сильно искажается естественный цвет предмета при его освещении искусственным источником света. Измеряется в диапазоне от 0 до 100, где 100 – соответствует освещению солнечным светом. На данный момент наивысшим индексом цветопередачи обладают галогенные лампы (до 95).Большинство современных светодиодных ламп имеют CRI в районе 80-90. Это хороший показатель, при котором предметы практически не меняют своего цвета. Заметим, что 5 пунктов разницы человеческий глаз уловить не в состоянии. Кроме того, обращаем внимание на то, что «теплые» лампы обладают лучшим CRI по сравнению с «холодными» при равной мощности.


— Угол светового пучка. Все ранее используемые искусственные источники светили на 360 градусов. Это полностью подходило для люстр или бра. С другой стороны, если требовалось создать узкий направленный пучок света, то приходилось прибегать к специальным ухищрениям в виде системы отражателей. Все это приводило к частичной потере светового потока, и, соответственно, уменьшению КПД. Светодиод по своей природе выдает узконаправленный свет, поэтому он особенно хорош в различных точечных светильниках. Напротив, при необходимости равномерного освещения требуется искать различные конструктивные решения. Сейчас на рынке предлагается широкий ассортимент светодиодных ламп как с узким световым пучком (15-35 градусов), так и равномерно освещающих пространство вокруг (от 180 до 360 градусов). Последнее время в продаже появились светодиодные лампы filament полностью идентичные по внешнему виду лампе накаливания. Эти лампы светят равномерно на 360 градусов.


— Степень защиты (IP-rating). Этот параметр показывает насколько изделие хорошо защищено от воздействия пыли и влаги. Он состоит из двух цифр, первая указывает на защиту от пыли и грязи, вторая – от попадания воды, причем, чем выше число, тем лучше защита. Стоит обратить на этот показатель особое внимание в случае, если Вы собираетесь использовать лампу, например, в производственных цехах или на улице. Тогда IP – rating должен составлять от 65 и выше. Стандартная светодиодная лампа предназначена для работы в домашних условиях, и этот показатель не является важным при ее выборе.


В заключении обратим внимание на некоторые другие аспекты.


— Производитель. Более 90% продаваемых в России ламп производятся в Китае. Это не удивительно – ведь Китай сейчас является мировым лидером в этом направлении. Большинство отечественных брендов представляют собой так называемый ODM. Этот маркетинговый ход состоит в том, что китайская сторона по заказу наших компаний наносит на свою продукцию их логотип. Сложно судить, оказывает ли этот шаг какое-либо влияние на качество поставляемой продукции.


В производстве светодиодных ламп используются светодиоды различных типов, моделей и производителей. Лампу, начиненную какими чипами выбрать – это тема для отдельного исследования. Отметим только, что единого мнения нет и у экспертов в этой области.


— Чрезвычайно важен не только качественный светодиод, но и источник питания (драйвер). Простому покупателю нелегко разобраться в этом вопросе. Заметим, что если в лампе используется хороший драйвер, то лампа не должна пульсировать при подключении к сети переменного тока, т.е. 50 Гц не будет попадать на светодиод. Это легко определить подручными средствами , например, при помощи камеры сотового телефона — при наведении не будет заметно мерцания. Качественный драйвер должен выдавать на выходе постоянный ток строго ограниченный по величине силы тока.


— Радиатор. В светодиодной лампе обязательно должен осуществляться грамотный теплоотвод. В противном случае происходит быстрая деградация светодиодов, что в свою очередь уменьшает время службы. Чем мощнее лампа, тем это важнее. По европейским стандартам температура корпуса светодиодной лампы не должна превышать 70 градусов. Проверить это можно просто приложив руку через 15-20 мин. после начала ее работы.


Хочется успокоить читателей, все не так сложно, как кажется на первый взгляд. Если возникли какие-то вопросы, наши специалисты всегда рады Вам помочь и проконсультировать в режиме онлайн или по телефону.

Световой поток светодиодных ламп

Термин световой поток светодиодных ламп означает суммарное количество электромагнитной энергии, излучаемой источником светодиодного света во всех направлениях и во всем диапазоне частот или волн излучения, видимых глазом человека. При этом не учитывается то, что небольшая часть излучения светодиода инфракрасная, она же тепловая. А еще меньшая часть попадает в ультрафиолетовый поддиапазон волн. Две последние части общего диапазона излучений невидимы для человека и, как следует из определения, в световой поток они не включаются и не влияют на его величину. В международной практике термин световой поток коррелирован с выражением Luminous Intensity, которое переводится как «сила света».

Полезная часть этого излучения, приносящая свет и доходящая до освещаемых объектов, уменьшается за счет потерь светового потока:

  • при поглощении в отражателях светильников;
  • в защитных элементах, например, закаленном антивандальном стекле;
  • во вторичной оптике мощных светодиодов или светодиодного модуля;
  • в элементах конструкции светильника, образующих защитный угол;
  • в светорассеивателях – матовых, микропризматических и пр.;
  • при переотражениях от стен, мебели, оборудования помещений.

В этом аспекте световой поток светодиодного Led светильника принципиально отличается от светового потока ламп накаливания (ЛН) направленностью излучения света. Так обычные ЛН и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) излучают свет во всех направлениях, кроме цоколя, галогенные ЛН – почти во всех направлениях, рефлекторные – большей частью в одной полусфере, точечные – узким пучком света с углом рассеивания в несколько десятков градусов.

В этом отношении большинство светодиодных ламп светят в одной полусфере. А построенные светильники на одном или нескольких светодиодах, имеют направленность света от 120 до 90 и даже 60°. Измеряется мощность светового потока в Лм, т. е. в люменах. Лм – это русское обозначение величины, английское – Lm.

Примерами новых и интересных светодиодных ламп с большим световым потоком, которые прекрасно зарекомендовали себя в быту и офисах, являются филаментные лампы-ретрофиты.

Потери светового потока устраняются в первую очередь тщательной отработкой элементов конструкции светильника, подбором материалов светорассеивателей, оптимизацией защитных элементов и их покрытий.

Нашим покупателям мы всегда продемонстрируем работу светильника и подберем такой осветительный прибор, который полностью удовлетворит потребность в освещении помещения.

Какова яркость светодиода в люменах? Все о люменах, силе света…

Насколько яркие светодиодные лампы? Что означает световой поток в люменах? Что означает сила света? Это самые частые вопросы, когда речь идет об оценке яркости светодиодных ламп. Это руководство внесет свет в темноту. После этого у вас будет хорошее понимание многих терминов, связанных с яркостью светодиодов.

Яркость светодиодных фонарей

На первый взгляд оценка яркости светодиодных светильников и источников света может сбить с толку.В случае обычных источников света яркость обычно принималась исходя из потребляемой мощности в ваттах. Хотя это физически неверно, можно приблизительно представить , насколько ярким является галогенная лампа мощностью 40 Вт или лампа накаливания на 60 Вт.

В случае светодиодных ламп эта упрощенная корреляция больше не работает . Несмотря на все свои преимущества, новая технология стала более сложной. В связи с яркостью здесь используются следующие термины:

  • Люмен
  • Световой поток
  • Кандела
  • Сила света
  • Светоотдача

В следующих разделах вы найдете значение и объяснение отдельных терминов.

Световой поток светодиода в люменах

Световой поток показывает, сколько света излучает источник света. Это относится ко всему видимому свету, излучаемому светодиодной лампой во всех направлениях. Физическая единица светового потока называется люмен и сокращенно лм .

Со старыми источниками света яркость можно было хорошо сравнить на основе мощности. Это больше невозможно со светодиодной технологией. Причина этого — разные компоненты в разных светодиодных лампах.Каждый компонент влияет на энергоэффективность лампы. Следовательно, два светодиодных светильника с одинаковой мощностью могут иметь разную яркость.

Важно видеть значение светового потока в сочетании с углом луча лампы. Лампа с яркостью 600 люмен и углом луча 15 ° значительно ярче в определенных точках, чем вторая лампа с 600 люменами, но с углом луча 90 °.

Сколько люмен для какой комнаты?

Если вы хотите полностью изменить дизайн освещения для одной или нескольких комнат, вы можете обратиться к значениям в таблице ниже.Такие помещения, как кухня или другие рабочие зоны, всегда должны быть ярче, чем обычные жилые комнаты.

Рекомендации по световому потоку для разных помещений
Помещение Люмен на кв. М
Жилая площадь 1000 — 1600
Коридор 1000 — 1600
Кухня 2700-3200
Ванная комната 2700-3200
Мастерская 2700-3200

Сколько светового потока на квадратный фут должно производить освещение, зависит от многих факторов.Здесь, например, играет роль цвет мебели. Темные цвета мебели, стен и пола пропускают больше света, чем яркое окружение. Насколько ярко вы хотите осветить свои комнаты, зависит еще и от вашего вкуса.

Регулируемое освещение в качестве альтернативы

Если вы не хотите устанавливать постоянную яркость освещения, то светодиодные лампы с регулируемой яркостью — хороший выбор. Они особенно популярны в гостиной.

Сколько люмен у старых ламп?

Особенно при переходе от старых ламп накаливания и галогенных ламп на светодиодные вы можете использовать яркость старых ламп в качестве ориентира.Например, старые лампы накаливания имеют следующие значения люмен:

  • Лампа накаливания 40 Вт: 430 люмен
  • Лампа накаливания 60 Вт: 730 люмен
  • Лампа накаливания 100 Вт: 1380 люмен

Можно ли добавить значения люмен?

В больших помещениях имеет смысл использовать несколько светодиодных ламп или точечных светильников. Это позволяет добиться очень хорошего распределения света. Значения светового потока отдельных светодиодных ламп можно просто сложить, чтобы определить общий световой поток для комнаты.

Должен ли быть указан световой поток на упаковке?

Согласно нормативам освещения, в описании продукта в большинстве случаев должна быть указана яркость светового потока (в лм) .

Важен световой поток

Мощность светодиодных ламп не имеет большого значения. Оценивая и сравнивая яркость нескольких ламп, всегда обращайте внимание на величину люмена.

Светоотдача светодиодов

Иногда мы также говорим о светоотдаче лампочки или светильника.Это не относится к потреблению электроэнергии, поэтому термин кажется неточным. Термин световой поток используется в разговорной речи и также относится к световому потоку.

Светодиод Сила света

Сила света — это еще один термин, обозначающий яркость, но он связан с телесным углом . Световой поток в люменах можно использовать только для измерения общего света, излучаемого лампой. С другой стороны, сила света может использоваться для обозначения светового потока на угловых единиц .Единица измерения силы света — кандела, сокращенно кд . Иногда его даже дают в милликанделах (мкд).

Таким образом, значение канделы теоретически можно использовать для сравнения яркости светодиодных ламп с разными углами луча. По этой причине сила света указана, прежде всего, для светодиодных прожекторов направленного света. Но на практике сравнивать значения все еще сложно. Причина этого в том, что сила света уменьшается от центра угла луча к краю.

Фактическое значение канделы в каждом телесном угле может быть представлено только кривой распределения света. Эта диаграмма выглядит очень технической и приводится в технических данных только несколькими производителями.

Что означает телесный угол?

Телесный угол, к которому относится сила света, описывает общую долю комнаты в пределах этого угла. Менее распространенной единицей телесного угла является стерадиан (ср).

Должна ли быть указана сила света в описании продукта?

В отличие от светового потока указание силы света не обязательно при продаже светодиодных ламп.Специально для сильно направленных светодиодных пятен производители по-прежнему любят указывать значения канделы. Большое количество делает эту информацию очень эффективной в рекламе. Особенно со значениями в милликанделах, например 800 000 мкд, не следует поражаться в прямом смысле этого слова.

Сравнить яркость по силе света?

На практике сложно выбрать светодиодный источник света на основе силы света в канделах. Лучше сориентируйтесь на световой поток в люменах в сочетании с углом луча.

Преобразование светового потока в канделу

Преобразование светового потока (люмен) в силу света (кандела) может быть достигнуто по следующей формуле:

Сила света (кд) = световой поток (лм): телесный угол (ср)

Заключение

Теперь вы знаете разницу между световым потоком в люменах или силой света и силой света в канделах. Кроме того, вы знаете, что мощность светодиодных ламп — это лишь небольшой показатель яркости.С современными светодиодными светильниками и источниками света вы можете оценить яркость на основе светового потока в люменах (лм). Для направленных светодиодных пятен всегда учитывайте эту спецификацию в сочетании с углом луча.

LEDinside: Оценка светодиодных ламп (лампы накаливания 40 Вт) — световой поток

LEDinside: световой поток — ключ к замене светодиодных ламп на лампы накаливания мощностью 40 Вт

В настоящее время описания многих светодиодных лампочек на рынке указывают на то, что они могут заменить лампы накаливания мощностью 40 Вт, но действительно ли они способны заменить лампы накаливания с точки зрения светового потока? Согласно сравнительному исследованию LEDinside, световой поток является ключевым фактором.

Световая отдача традиционных источников света, таких как лампы накаливания, составляет примерно 11-12 л / Вт. Другими словами, чтобы по-настоящему заменить лампу накаливания мощностью 40 Вт, световой поток должен достигать не менее 450 лм.

LEDinside: Первоначальное исследование светового потока основных светодиодных брендов за 1 час 21 мин.

Согласно сравнительному исследованию, проведенному LEDinside, светодиодные лампы некоторых производителей действительно достигают 450 лм, но, к сожалению, нет.

Как известно, световая отдача традиционных источников света, таких как лампы накаливания, составляет примерно 11-12 л / Вт. Другими словами, одна лампа накаливания мощностью 40 Вт должна иметь яркость не менее 450 лм. В таких регионах, как США, Европа и Япония, замена традиционных источников света светодиодным освещением должна соответствовать определенным требованиям, одно из которых состоит в том, что светимость светодиодных ламп должна составлять от 450 до 485 лм. Таким образом, обзор светодиодных ламп, имеющихся в настоящее время на рынке, неудивительно, что в рекламе многих продуктов указано, что они могут заменить традиционные лампы мощностью 40 Вт.Однако более внимательное изучение технических характеристик продуктов показывает, что признанные стандарты не являются единообразными, поскольку можно найти продукты с яркостью в диапазоне 485–340 лм. Некоторые производители считают, что из-за направленности светового потока светодиодов в определенных ситуациях, например, в настольных лампах с ограниченным радиусом освещения, светодиодные лампы мощностью 300 лм или около того являются приемлемой заменой лампам накаливания мощностью 40 Вт.

Требования к светимости для светодиодных ламп, заменяющих лампы накаливания мощностью 40 Вт, значительно различаются для разных производителей и продуктов.Поэтому компания LEDinside провела исследование характеристик яркости типичных производителей светодиодных ламп по всему миру и пришла к следующим выводам:

Для европейских и американских производителей освещения, таких как Philips и GE, 8-ваттная светодиодная лампа Philips Master и 8-ваттная светодиодная лампа GE модели № 62180 отвечали этому требованию со световым потоком 470 лм и 450 лм соответственно.

Для японских производителей, известных своим усердием и кропотливой работой, оба Toshiba 7.LDA7L мощностью 2 Вт и DL-LA42L мощностью 7,8 Вт соответствуют стандарту 485 лм, что соответствует директивам Японской ассоциации производителей электрических ламп.

Светодиодная лампа LG мощностью 7,5 Вт (модель LB08D830L0A) также соответствует этому стандарту освещения. Однако шокером стал Samsung. Его продукт мощностью 4,4 Вт имел яркость только 270 лм и 320 лм для теплого и холодного белого цветов соответственно. Такое несоответствие было неожиданным.

Примечание: Samsung заявляет, что помимо своих лампочек на южнокорейском рынке, она также выпускает новые лампочки на американском рынке: Samsung запускает новую лампу мощностью 10 Вт с 3000K и 550lm

Кроме того, другие производители, такие как EcoSmart, LEDON и Feit Electric, также представили светодиодные лампы для замены ламп накаливания мощностью 40 Вт, включая EcoSmart 8.Светодиодная лампа мощностью 6 Вт (модель: ECS 19 WW 120), продукция LEDON мощностью 6 Вт и светодиодная лампа Feit Electric мощностью 6,5 Вт (A19 / HP / LED). Однако исследование показало, что световой поток этих продуктов также не достиг отметки 450 лм.

Наконец, Osram находится в интересном положении, поскольку его холодная белая светодиодная лампа достигает 450 лм, а теплая белая — только 345 лм. Если Osram сможет разработать светодиоды белого света со световым потоком до 450, ей удастся сузить диапазон. текущий световой промежуток (115 лм) между изделиями теплого белого света и холодного белого света.

Перспективы от LEDinside

В свете огромного стандартного отклонения среди продуктов разных производителей, LEDinside указывает, что выбор светодиодных ламп для экономии энергии должен основываться не только на том, является ли они адекватной заменой лампе накаливания мощностью 40 Вт, но и на ее световом потоке.

Общие сведения о световом потоке (люмен) и освещенности (люкс)

Мы часто видим данные о световом потоке или освещенности на упаковке лампочек или других ламп.Возможно, вы знаете, что эти два параметра используются для описания яркости света. Но каковы конкретные определения светового потока и освещенности? В чем разница между ними?

Что такое световой поток?

Световой поток — это общее количество видимого света, излучаемого лампой. Он отличается от лучистого потока. Поток излучения — это измерение всего испускаемого электромагнитного излучения (включая инфракрасное, ультрафиолетовое и видимое), которое представляет собой общее количество света объектива.Световой поток — это количество света, которое воспринимает человеческий глаз. Он отражает чувствительность человеческого глаза путем взвешивания каждой длины волны с помощью функции яркости. Таким образом, это взвешенная сумма всех длин волн мощности в диапазоне видимого света, исключая инфракрасный и ультрафиолетовый.

Что такое функция яркости?

Функция яркости описывает относительную чувствительность человеческих глаз к свету разных длин волн путем субъективной оценки яркости света разных цветов.Его не следует считать абсолютно точным, но он дает хорошее представление о зрительной чувствительности человеческого глаза и является ценным исходным показателем для экспериментальных целей.

Рисунок 1: Фотопическая (черная) и скотопическая (зеленая) функции светимости

Единица светового потока —— Люмен

Единица светового потока в системе СИ — люмен (лм). Люмен определяется по отношению к канделе, которая является единицей силы света как

.

1 лм = 1 кд sr

То есть, когда световой угол источника света равен одному телесному углу, а световой поток равен 1 люмену, его сила света составляет 1 канделу.Когда световой поток источника света также составляет 1 люмен, но световой угол становится 1/2 телесного угла, сила света этого источника света считается равной 2 канделам.

И наоборот, когда сила света точечного источника света, который излучает свет во всех направлениях, равна 1 канделе, поскольку полная сфера имеет телесный угол 4π стерадиан, световой поток этого источника света составляет 4π люмен или 12,56 люмен.

Рисунок 2: Графическое представление 1 стерадиана.

Что такое яркость ?

В фотометрии освещенность — это полный световой поток света, падающий на единицу площади. Другими словами, световой поток представляет собой общее количество света, излучаемого источником, а освещенность — это общее количество света, получаемого объектом.

Связь между освещенностью и световым потоком аналогична соотношению между энергетической яркостью и потоком излучения, то есть потоком излучения, принимаемым на единицу площади.Однако освещенность взвешивается в соответствии с чувствительностью человеческих глаз к свету с разными длинами волн, что представляет собой интенсивность света, воспринимаемого человеческими глазами.

Единица освещенности —— люкс

Единицей освещенности в системе СИ является люкс (лк). Он равен одному люмену на квадратный метр.

1 лк = 1 лм / м 2 = 1 кд · ср / м 2 .

В фотографии есть и неметрическая единица освещенности фут-свеча.Фут-свеча означает «освещение источника свечи на поверхности на расстоянии одного фута». Таким образом, одна фут-свеча равна одному люмену на квадратный фут или примерно 10 люксам.

Оба расстояния и d Влияние наклона Освещение

Освещенность — это количество люмен на квадратный метр. Это означает, что когда источник света в 1000 люмен освещает площадь в 1 квадратный метр, освещенность в этой плоскости составляет 1000 лк. Когда источник света в 1000 люмен освещает площадь в 10 квадратных метров, освещенность на плоскости становится 100 лк.

Так что, покупая лампочки, мы не должны просто выбирать их по количеству люменов. Это связано с тем, что, когда в гостиной и туалете устанавливаются лампы с одинаковым световым потоком, из-за разного размера комнат различие в освещенности, которое может восприниматься глазами, может быть значительным.

Световой поток

— обзор

19.1.5.9 Величины и единицы света

Следующие определения основаны на Международном словаре освещения.

Световой поток (символ ϕ): свет, излучаемый таким источником, как лампа, или принимаемый поверхностью, независимо от направления. Люмен (аббревиатура лм): единица светового потока в системе СИ, используемая для описания общего света, излучаемого источником или принимаемого поверхностью. (Лампа накаливания мощностью 100 Вт излучает около 1200 люмен.)

Освещение: процесс освещения объекта.

Величина освещенности (символ E): световой поток, падающий на поверхность, на единицу площади.

Люкс (сокращение lx): единица измерения освещенности в системе СИ; он равен одному люмену на квадратный метр.

Люмен на квадратный фут (сокращение lm ft −2 ): неметрическая единица измерения освещенности, равная 10,76 люкс. (Ранее этот термин назывался фут-свечой, этот термин все еще используется в некоторых странах.) Эксплуатационная ценность освещения: среднее значение освещенности на протяжении всего срока службы установки, усредненное по рабочей зоне.

Начальное значение освещенности: Среднее значение освещенности, усредненное по рабочей зоне до начала амортизации, то есть когда лампы и арматура новые и чистые и когда комната недавно декорирована.

Среднее сферическое освещение (скалярное освещение): среднее освещение по поверхности небольшой сферы с центром в данной точке; точнее, это поток, падающий на поверхность сферы, деленный на площадь сферы. Термин «скалярная» освещенность

— это люкс: необходимо соблюдать осторожность, чтобы не путать единицу с освещением на плоскости, которое измеряется в той же единице.

Вектор освещения: термин, используемый для описания потока света. У него есть и величина, и направление.Величина определяется как максимальная разница в величине освещенности на диаметрально противоположных элементах поверхности небольшой сферы с центром в рассматриваемой точке. Направление вектора — это диаметр, соединяющий более светлый элемент с более темным.

Сила света: величина, которая описывает силу освещения источника в определенном направлении. Точнее, это световой поток, излучаемый внутри очень узкого конуса, содержащего это направление, деленное на телесный угол конуса.

Кандела (аббревиатура cd): единица измерения силы света в системе СИ. Термин «сила свечи» означает силу света, выраженную в канделах.

Понять, как измерить световой поток и мощность излучения (ЖУРНАЛ)

В этом отрывке из готовящегося к выпуску справочника «Справочник по метрологии светодиодов и SSL», GÜNTHER LESCHHORN и RICHARD YOUNG объясняются основы светового потока и лучистого Измерение мощности — важнейшая задача при разработке продуктов твердотельного освещения (SSL).

Обычно световой поток и мощность излучения являются наиболее важными оптическими параметрами для светодиодов, хотя иногда также требуется пространственное распределение интенсивности. Для небольших устройств средняя интенсивность светодиода в состоянии B по-прежнему является обычным явлением. Частичный световой поток светодиодов — это величина, которая получает все большее признание, но все еще широко не измеряется. Для источников SSL важны фотометрические и колориметрические характеристики излучения.

Заинтересованы в статьях и объявлениях о тестировании / метрологии светодиодов и SSL?

Двумя основными методами измерения общей мощности излучения и светового потока являются использование либо интегрирующей сферы, либо гониофотометра / гониоспектрорадиометра.В следующих двух разделах объясняются эти два метода измерения с учетом типичных задач измерения.

Метод интегрирующей сферы и геометрия измерения

Величину светового потока иногда называют общим световым потоком, чтобы подчеркнуть тот факт, что он является суммой для всех направлений. Его также называют потоком 4π, поскольку полная сфера имеет 4π стерадиана телесного угла. Чтобы собрать весь свет в пределах 4π стерадианов, источник должен находиться в центре сферы.Эта 4π-геометрия является стандартной конфигурацией для измерения светового потока (см. Рис. 1a). Улавливается излучение, испускаемое во всех направлениях, и измеряется общий световой поток.

Для источников света, которые имеют пренебрежимо малое излучение или вообще не имеют направленного назад излучения, полный поток может быть измерен в более удобном прямом потоке или геометрии 2π. Здесь источник света расположен в отверстии в стенке сферы. Для измерения регистрируется только световое излучение, испускаемое в передней полусфере (см. Рис.1б). Это прямое излучение типично для большинства светодиодных продуктов. Интегрирующая сфера должна быть откалибрована абсолютно на основе геометрии измерения в соответствии с принципом замещения. Этот принцип гласит, что тестовый источник света всегда следует измерять путем сравнения со стандартным источником, имеющим аналогичные пространственные и спектральные распределения.

Рекомендации по выбору правильного размера

Испытуемый образец всегда должен быть значительно меньше внутреннего диаметра сферы, чтобы фактор интерференции, вызванный самим образцом, был как можно ниже.Однако интенсивность падающего света на детектор уменьшается по мере увеличения сферы. Как показывает практика, светопропускная способность интегрирующей сферы является функцией обратного квадрата радиуса сферы. Поэтому выбор правильного соотношения между размером тестового объекта и размером сферы имеет решающее значение для эффективного баланса между высоким качеством измерения и хорошей пропускной способностью (см. Также рис. 2).

Существуют рекомендации по выбору правильного размера сферы для заданного размера тестового образца.При использовании геометрии 4π общая поверхность испытуемого образца должна быть меньше 2% поверхности сферы. Длина линейной лампы должна быть менее 2/3 диаметра шара. При использовании геометрии 2π диаметр измерительного порта и, следовательно, максимальное удлинение испытуемого образца не должны превышать 1/3 диаметра сферы.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b424» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 63» data-embed-src = «https : // img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_63.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

Рис. 1. Рекомендуется CIE геометрия сферы для всех источников (a) и для источников без обратного излучения (b).

Поправка на самопоглощение

Тестовый объект сам способствует поглощению светового излучения в интегрирующей сфере. Эта форма интерференции известна как самопоглощение может привести к значительному ослаблению светового излучения и к отклонениям в измерениях.Это затухание становится более выраженным, когда испытуемый образец становится больше и темнее. На рис. 3 показаны два типичных примера испытуемого образца и полученная зависимость пропускания от длины волны. Самостоятельное поглощение может привести к коррекции до нескольких десятков процентов.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b426» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 641» data-embed-src = «https : //img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_641.png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}%

РИС. .2. Сфера диаметром 1 м (слева) идеально подходит для измерения большинства светодиодов и модулей с рекомендованной геометрией 4π и 2π. Сфера 2 м (справа) идеально подходит для больших светильников и продуктов SSL.

Коррекция самопоглощения с помощью подходящего вспомогательного источника света поэтому необходима для точных измерений. Для этой цели обычно используется галогенная лампа с широким спектральным диапазоном. Вспомогательный источник света должен быть расположен за перегородкой, чтобы избежать прямого освещения образца, и он должен работать от стабильного источника питания.Этот источник света используется для определения характеристик спектрального поглощения тестируемого устройства, держателя образца и соединительных кабелей, а затем смещения с фактическим измерением. Эффект самопоглощения увеличивается по мере увеличения отражательной способности покрытия и уменьшения отношения площади сферы к исследуемому образцу.

Поглощение в ближнем поле

Любой объект (например, розетка), находящийся в непосредственной близости от источника света, значительно поглощает свет и может вызвать большие ошибки.Это так называемое поглощение в ближнем поле не может быть исправлено измерением самопоглощения. Таким образом, следует избегать причины этого эффекта. Предмет следует размещать как можно дальше от лампы, избегая образования полостей. Кроме того, рекомендуется покрытие поверхности объекта материалом с высоким коэффициентом отражения. В качестве примера на рис. 4 показано хорошее решение линейного держателя трубки.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b428» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 64» data-embed-src = «https: // img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_64.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

РИС. спектры поглощения для двух типичных DUT (тестируемых устройств).

Положение горения

Как описано в другой главе книги, измерения пассивно охлаждаемых источников SSL следует проводить в положении горения, определенном производителем. Это также относится к сферическая фотометрия.При измерении в геометрии 4π удобно использовать внутренний фонарный столб, который может быть установлен вверх-вниз или вниз-вверх, чтобы реализовать проектное положение горения источника света.В случае 2π-геометрии предпочтительным методом является вращающаяся сфера (см., Например, рис. 5). Вся сфера может вращаться внутри монтажной рамы. Таким образом, измерительный порт расположен сбоку, сверху или снизу.

Учет ошибок измерения

Вклады в ошибки измерения многочисленны. Анализ ошибок при использовании спектрорадиометра в качестве детектора можно найти в другой главе книги. Широкий диапазон характеристик излучения, отображаемых светодиодами, может привести к ошибкам калибровки при измерении светового потока.Отклонение 5% может быть получено для компонентов с диффузным излучением, но отклонения более 10% возможны для светодиодов с узким углом наклона.

Как описано выше, выбор правильного размера шара, выполнение коррекции самопоглощения, предотвращение поглощения ближнего поля и измерение в заданном положении горения источника света имеют решающее значение для высокоточного измерения.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb5ecbf6d5f267ee609211» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «Узнайте, как измерять световой поток и мощность излучения светодиодов. и продукты SSL «data-embed-src =» https: // img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/10/content_dam_leds_printarticles_volume_13_issue_8_1610leds_66_2.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» Понять, как измерять потоки светодиода и мощность излучения products «]}%

Рис. 4. Пример исключения эффектов поглощения в ближней зоне. Держатель линейной трубки размещен как можно дальше от источника света и покрыт материалом с высоким коэффициентом отражения.

Еще одна большая часть ошибки вносит вклад при запуске измерения до того, как источник станет термически стабильным.Кроме того, при испытаниях в соответствии с CIE S 025 или EN 13032-4 рекомендуется температура окружающей среды 25 ° C. Если поместить источник тепла в корпус (интегрирующий шар), температура окружающей среды (температура в сфере) повысится, и она будет отличаться от «нормальных» рабочих условий. Поэтому при измерениях в конфигурации 4π рекомендуется стабилизировать источник с открытыми полусферами сфер. Сфера должна быть закрыта непосредственно перед измерением. Таким образом, можно лучше всего смоделировать окружающие условия при нормальной работе.Следует проявлять осторожность, чтобы неуловимо закрыть сферу, чтобы избежать движения воздуха, которое может нежелательным образом способствовать регулированию температуры.

Метод гониофотометра

Хотя измерение светового потока или мощности излучения с помощью гониофотометра занимает больше времени по сравнению с использованием интегрирующих сфер, оно намного точнее. Эта процедура измерения не требует эталонных ламп светового потока в качестве эталонного значения, как это имеет место при сферической фотометрии.Это метод выбора, если необходимо измерить лампы с различным распределением силы света, и это базовый уровень для калибровки эталонных ламп светового потока, который обеспечивает эталонное значение для других процедур испытаний. Еще одна отличительная черта гониофотометрии по сравнению со сферической фотометрией — это возможность измерения парциального светового потока и угла половинной интенсивности. Эти значения необходимо определять при измерении характеристик, относящихся к энергоэффективности и соответствию спецификациям Zhaga.

Метод лучше всего описать воображаемой сферой, окружающей светодиод. Детектор с косинусной коррекцией движется по поверхности сферы по определенным траекториям на расстоянии r (радиус сферы). Детектор используется для определения энергетической освещенности E , возникающей в результате парциального лучистого потока d Φ, падающего на область детектора dA как функции θ и φ.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b42a» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 662» data-embed-src = «https : // img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_662.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

Для определения общей мощности излучения , детектор перемещается постепенно под углом θ. Для каждого угла θ выполняется несколько измерений с углом φ, изменяющимся от 0 ° до 360 °. Сканируются отдельные зоны в соответствии с постоянным градусом широты сферы. Общая мощность излучения Φ равна

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b42c» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 661» data-embed-src = «https : // img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_661.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

В качестве альтернативы вместо перемещения детектора что может потребовать значительных механических усилий, можно использовать стационарный детектор и сканирование светодиода вокруг его конца. Однако для модулей и светильников с конвекционным охлаждением это может не применяться, и может быть указана поправка для положения светильника.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b42e» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 66» data-embed-src = «https: // img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_66.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

РИС. Сфера 1 м. Позиционно-чувствительные источники света могут быть измерены в их проектном рабочем положении.

На рис. 6 показана установка для этого типа гониофотометра со светодиодной подсветкой. Детектор установлен на оптической направляющей, что позволяет проводить измерения на различных расстояниях.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b430» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 67 12″ data-embed-src = » https://img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_67_12.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

ИНЖИР. 6. Гониоспектрорадиометр в компактном светозащитном кожухе. Светодиод перемещается вместо извещателя. Угол φ регулируется поворотом светодиода вокруг его механической оси, а угол θ — поворотом вокруг его наконечника.

Большие расстояния необходимы для распределения силы света в условиях дальнего поля. Для измерения полного потока с помощью гониометра большие расстояния не требуются. При условии, что детектор имеет хороший косинусоидальный отклик, энергетическую освещенность можно точно измерить под всеми углами. Освещенность — это не свойство лампы, а свет, падающий на поверхность. Путем измерения энергетической освещенности в достаточных местах вокруг виртуальной сферы, окружающей лампу, можно получить общий поток путем интегрирования.При условии отсутствия взаимодействия между источником и детектором размер источника может быть почти размером с виртуальную сферу.

Эффективность и эффективность

Если общая оптическая мощность, излучаемая светодиодом, модулем или светильником известна, то ее можно объединить с электрической мощностью P [Вт или ватт], подаваемой на устройство, чтобы получить КПД:

% { [data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b432» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 67» data-embed-src = «https: // img .ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_67.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

Эффективность без единиц измерения ( единиц в числителе и знаменателе отменить) и зависит от условий измерения.Эффективность драйвера может быть включена или исключена, а для практических применений может потребоваться снижение температуры до рабочих условий.

Световая отдача рассчитывается аналогично, но с использованием общего светового потока :

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5cdb61b1f6d5f267ee64b434» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «1610leds 672″ data-embed-src = » https: // img.ledsmagazine.com/files/base/ebm/leds/image/2016/11/1610leds_672.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

Световая отдача выражается в единицах лм / Вт. Как и эффективность, значения световой отдачи зависят от условий измерения и могут включать или исключать эффективность драйвера и температурные эффекты.

ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Этот текст взят из Handbook of LED and SSL Metrology , который будет опубликован Instrument Системы конца 2016 года.Ссылки на рисунки были изменены по сравнению с оригиналом для ясности.


ГЮНТЕР ЛЕШХОРН — руководитель отдела управления продуктами в компании Instrument Systems (instrumentsystems.com). РИЧАРД ЯНГ недавно вышел на пенсию с должности главного научного сотрудника и теперь работает консультантом в компании Instrument Systems.

Люмистрипс Световой поток: Разъяснение

Световой поток — это мера яркости источника света в виде энергии, излучаемой в виде видимого света.Световой поток в единицах СИ измеряется в люменах (лм).

В зависимости от области применения световой поток можно измерять на лампу, приспособление, на погонный метр или на квадратный метр. Для ламп наиболее известен световой поток лампочки во всех ее вариантах (лампа накаливания, люминесцентная, светодиодная).

Для осветительной арматуры световой поток может варьироваться от нескольких люмен для декоративных светильников до десятков тысяч для освещения стадиона.

Для линейных осветительных приборов, таких как светодиодные ленты или модули, рекомендуется также выражать световой поток на метр.Вы можете найти светодиодные ленты с потоком от 100 люмен до более 10.000 люмен.

Требуемое количество люмен на метр зависит от приложения:

Окружающий свет или подсветка предметов или элементов мебели: до 500 люмен на метр (160 лм на фут)

Выделите архитектурные элементы : до 900 люмен на метр или 300 лм / фут

Общее освещение через линии света в жилых помещениях : до 2400 люмен на метр (600 лм / фут), в зависимости от конструкции бухты и используемых материалов.Во многих случаях достаточно до 1500 люмен на метр (500 лм / фут)

Общее освещение через линии света в офисных и коммерческих помещениях: от до 5000 люмен на метр (1600 лм / фут), в зависимости от расстояния между линейным осветительным прибором и зоной или объектом, которые необходимо освещать.

В Lumistrips вы найдете светодиодные ленты для любого освещения. От наших LumiFlex Economy для рассеянного света до лент LumiFlex Nichia для общего освещения жилых помещений и светодиодных модулей Maxline и Zhaga для офисного и коммерческого освещения.

Гибкие светодиодные ленты LumiFlex с яркостью до 2600 лм / м

Модули LinearZ Plug & Play до 4100 лм / м

Светодиодные модули MaxLine до 8000 лм / м

Определение яркости и интенсивности света светодиодов

Разъяснение технических характеристик освещения

Многие люди часто задаются вопросом, что означают все эти технические характеристики LED .Ватты, люмены, поток, длина волны, мощность свечи, канделы, милликанделы — это лишь некоторые из множества терминов и единиц измерения, используемых для описания интенсивности света. Хотя фотометрия намного сложнее, чем я могу даже начать объяснять, вот лишь несколько вещей, на которые вы должны обратить внимание, чтобы определить яркость источника света.

При рассмотрении характеристик яркости светодиодов наиболее распространенными доступными характеристиками являются сила света (обычно измеряется в единицах кандел или милликандел ) и угол обзора (измеряется в градусах).Яркость 1 кандела примерно такая же, как у обычной свечи. Милликандела, или mcd, в 1000 раз менее ярка, чем кандела, отсюда и приставка «милли-».

1000 милликандел = 1 кандела
Поскольку свет не всегда рассеивается равномерно, угол обзора источника света очень важен. Мощность света определяется местоположением смотрящего, поэтому, если вам нужен единственный источник света, который будет освещать всю комнату, убедитесь, что угол обзора достаточно широк, чтобы обеспечить такой свет.
Это тоже дело объектива; рассеивающие линзы обеспечивают более широкий угол обзора, чем прозрачные линзы, но компромисс заключается в том, что рассеивающих линз могут сделать светодиод более тусклым, чем обычно

Одна свеча — основа силы света

Светодиод с рассеянной линзой

Светодиод с прозрачной линзой

Мощность лампы накаливания или светодиодной лампы показывает, сколько энергии потребляет данная лампа, не обязательно выходная мощность лампы.Вот как меньшая мощность светодиодной лампы может дать более люмена , чем лампы накаливания; Светодиоды экономят больше энергии и при этом становятся ярче.

Еще одна характеристика, на которую следует обратить внимание, — это световой поток или сила света, которые можно определить, если известны сила света и угол обзора. Световой поток — это мощность света, воспринимаемая человеческим глазом по отношению к длине волны излучаемого света, и обычно измеряется в люменах.

Примечание. Не вдаваясь в математику, угол обзора в градусах преобразуется в стерадиана , а затем умножается на канделы для получения люменов.

Вот полезный сайт, который позволяет легко преобразовать из кандел в люменов.

Как видите, угол обзора имеет большое значение для светового потока. Светодиод с разрешением 5000 мкд и углом обзора 60 ° примерно в 4 раза мощнее, чем светодиод с углом обзора всего 30 °.

Длины волн не обязательно предоставляют много информации о яркости источника света, а скорее о цвете источника света, а также оттенке этого конкретного цвета.Учитывая, что одни цвета ярче других, длина волны становится еще одной характеристикой, которую следует учитывать.

Диаграмма спектра видимого света

Общие единицы измерения яркости света

Агрегат Перевод
Кандела Яркость обычной свечи
Милликандела 1/1000 канделы
Люмен 1 кандела • стерадиан
Люкс 1 люмен / квадратный метр
Фут-свеча 1 люмен / квадратный фут

Другие советы и хитрости в области электроники от наших дизайнеров

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.