Caracteristicile LED-urilor pentru iluminat.
Caracteristicile fotometrice (ușoare) ale LED-urilor
Fotometria este măsurarea luminii în spectrul vizibil. Aceasta este o parte a spectrului de lumină care corespunde aproximativ lungimilor de undă de 380-770 nm și este vizibilă cu ochiul liber al observatorului "mediu". Există multe cantități fotometrice, cum ar fi luminozitatea (1 nit = 1 cd / m 2 sau 1 stilb = 1 cd / cm 2), iluminare (1 lux = 1 lm / m 2) etc. Toate acestea se bazează pe două standarde fotometrice de bază: fluxul luminos și intensitatea luminoasă.
Fluxul luminos este măsurat în lumeni. 1 lumen este definit ca fluxul luminii emise de o sursă punctuală cu o intensitate a luminii 1 candela în interiorul unghiului solid 1 steradian (1 lm = 1 cd × cp). Este important să înțelegem Steradianul determinare, care este unghiul solid (con) centrat în zona de rază r, care taie din aria suprafeței sferei r 2 (a se vedea. Fig.1). Suprafața sferei este 4 π r 2. Prin urmare, fluxul luminos total generat de o sursă de punct, cu o candela de o candelă, este de 4 π lumeni.
Fig.1 - unghiul solid Ω
Rezistența luminii este măsurată în candela. Candela definiție științifică este destul de dificil de percepție a imaginii „unitate a sursei de lumină punctiformă forță într-o direcție predeterminată, care emit radiație monocromatică cu frecvența de 540 × brumărel 12 Hz, intensitatea energetică a care în această direcție este 1/683 W / sr.“ Frecvența radiațiilor de 540 × 10 12 Hz corespunde unei lungimi de undă de 555 nm (emisie verde).
Pentru ușurința înțelegerii, se poate face referire la originea numelui "candela". Deci, o candela (tradusă din latină - "lumânare") este puterea luminii unei lumânări convenționale de ceară.
Pentru mulți, se pune întrebarea: de ce este măsurată intensitatea luminii în unele candele și nu în watți pe steradian? Da, puteți măsura intensitatea luminii în W / cm, iar experții fac câteodată, dar există un neplăcut. Dacă am inclus LED-uri albastre, verzi și roșii cu aceeași intensitate a luminii în W / c, LED-ul verde ar fi mai luminos. Faptul este că ochiul uman are o sensibilitate diferită la diferite lungimi de undă ale radiației. Dar mai mult despre asta mai târziu. Acum să trecem de la teorie la practică, adică la LED-uri.
Pentru a estima conversia candelei în lumeni, utilizați următoarea metodă:
1. Cunoașterea unghiului solid al LED-ului θ (unghiul dublu de jumătate de luminozitate) indicat de producător determină unghiul solid: Ω = 2 π (1 - cos (θ / 2)).
2. Calculați fluxul luminos: F = Iv × Ω, unde Iv este intensitatea luminii LED-ului.
Calculator pentru convertirea candelelor în lumeni și spate:
Candela în lumen
Lumens în candela
Cu toate acestea, valoarea măsurată reală poate diferi de valoarea calculată datorită variațiilor distribuției spațiale a radiației LED. Acest lucru este deosebit de remarcabil în recalcularea modelelor de radiații asimetrice (de exemplu, LED-uri cu optică ovală) și indicatori ai LED-urilor foarte direcționale. Faptul este că nu există o metodă neechivocă de recalculare a intensității luminii pentru a determina fluxul luminos exact. Numai prin măsurarea directă a acestei cantități putem obține valoarea sa în lumeni cu o precizie ridicată.
Masurarea fotometrica a diodelor emitatoare de lumina poate fi mai mult decat un calcul folosind formule fizice stricte. Există mulți factori (nuanțe geometrice și electrice, diverse erori introduse în stadiul fabricării LED-urilor), ale căror variații pot afecta semnificativ proprietățile optice ale LED-urilor. Nu există nici două LED-uri identice, deci sunt necesare măsuri care vor spori semnificativ precizia măsurătorilor. Acestea includ, dar nu se limitează la:
▪ Luați în considerare deplasarea centrului optic al emisiilor de LED-uri față de centrul mecanic.
Când LED-ul este fixat în montarea setării de testare, se presupune că lumina emană din centrul său mecanic. Dar acest lucru nu este întotdeauna cazul (vezi Figura 2). Centrul optic este adesea deviat la 5 grade sau mai mult față de cel mecanic. Poate că aceasta nu este o problemă deosebită atunci când instrumentele măsurate au un unghi larg de lumină, de exemplu 40 de grade sau mai mult. Dar pentru diodele cu emisie luminată cu un unghi de strălucire îngust, rezultatul poate fi diferit cu o cantitate semnificativă. Trebuie remarcat faptul că Comisia Internațională de Iluminare (CIE) recomandă utilizarea unei axe mecanice (și nu optice) a LED-ului în timpul măsurătorilor.
▪ Măsurați puterea luminii la un anumit interval de timp.
După ce puterea este aplicată LED-ului, temperatura de tranziție crește datorită consumului de energie (temperatura de tranziție a LED-ului poate fi definită ca Tj = Ta + (Vf × Dacă) × Rth (j-a)). Acest proces poate dura câteva secunde sau cu câteva minute înainte de debutul echilibrului termic, când ieșirea luminii atinge o valoare constantă. În același timp, o scădere a producției de lumină cu 5-20% sau mai mult este un fenomen comun. Această degradare nu este ireversibilă, iar ieșirea inițială a luminii va fi restabilită după dezactivarea energiei. În practică, atunci când se măsoară un număr mare de LED-uri, alegerea unui interval lung de timp între măsurători nu este acceptabilă. Cel mai adesea este setat un interval de aproximativ 5 secunde, în ciuda faptului că producția de lumină nu are timp să ajungă la o valoare stabilă.
▪ Asigurați-vă că temperatura ambiantă este constantă în timpul testării.
LED-urile schimbă luminozitatea și culoarea cu schimbările de temperatură. În cazul în care temperatura crește, producția de lumină este redusă, iar culoarea este, de obicei, mutată la partea cu unde lungi a spectrului.
▪ Utilizați întotdeauna o sursă de curent stabilizată.
Căderea de tensiune (Vf) de pe LED-ul poate fluctua de la instrument la instrument, deci dacă sursa de tensiune este o sursă de tensiune, LED-urile nu vor primi același curent.
▪ Folosiți condiții de testare ușor reproductibile.
Condițiile complexe (rigle specializate) pot fi potrivite pentru măsurătorile de laborator. Cu toate acestea, atunci când este necesar să se testeze un număr semnificativ de LED-uri cu diferite tipuri de carcasă, unghi luminos, culoare, etc. este nevoie de un sistem de măsurare care să poată fi reconfigurat rapid, asigurând alinierea identică a axelor mecanice și asigurând că senzorul vede întotdeauna același sector al conului de emisie.
▪ Asigurați-vă că toate echipamentele sunt corect întreținute și calibrate.
Fig. 2 - abaterea unghiului de iluminare
Caracteristicile măsurate ale LED-urilor. Partea a II-a.
Articole similare
-
Caracteristicile LED-urilor și tot ce trebuie să știți despre ele
-
Becuri pentru răsaduri - iluminarea corectă a plantelor, a plantelor de iluminat și a acvariilor
Trimiteți-le prietenilor: