Светодиодные фонари и световые приборы. Всё о светотехнике.
Вернуться   Форум FONAREVKA.RU Лаборатория Источники света и оптические системы
Расширенный поиск
Забыли пароль? Регистрация

  • О нашем проекте
  • Светотехника и световые приборы
  • Правила форума
Проект FONAREVKA.RU специализируется на предоставлении всей необходимой информации по светотехнике:

— светодиодные фонари;
— различные источники питания;
— разнообразные зарядные устройства;
— освещение помещений и наружное освещение;
— световые приборы для личного, пассажирского и грузового транспорта;
— специальные световые приборы для медицины, для растений, для аквариумов, для террариумов, а также аварийно-сигнальные световые приборы;
— альтернативные источники света;
— лазеры и лазерная техника.

Если у вас есть вопросы по выбору фонарей, аккумуляторов и зарядных устройств ознакомьтесь с FAQ от наших экспертов:

F.A.Q. по выбору фонарей различных типов;
F.A.Q. по выбору аккумуляторов;
F.A.Q. по выбору зарядных устройств.
Ответ  Создать новую тему
Просмотров в теме 5249   Ответов в теме 7   Подписчиков на тему 1   Добавили в закладки 0
Опции темы Поиск в этой теме
Старый 06.03.2012, 15:40 Автор темы   1
Новичок
 
Аватар для Cave_Man
 
Регистрация: 08.08.2010
Последняя активность: 18.06.2015 21:40
Адрес: Москва
Сообщений: 32
Сказал(а) спасибо: 2
Поблагодарили: 23 раз(а) в 12 сообщениях

По умолчанию Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

Rudi Hechfellner, Steve Landau
Philips Lumileds


Предположим, из нескольких светодиодов различных производителей вы хотите выбрать лучший. На первый взгляд, кажется, что нет ничего проще: берите справочные данные, сравнивайте параметры, характеризующие светоотдачу, эффективность и стабильность светового потока, и принимайте решение. К сожалению, любая покупка или конструкторское решение, базирующиеся на таком поверхностном взгляде на числа, приведенные на первых страницах документов, без анализа того, как поведет себя светодиод в реальных условиях эксплуатации, могут привести к неудовлетворительным результатам и существенным бизнес-рискам. В этой статье описывается, как информацию, содержащуюся в справочных данных изготовителей, превратить в инструмент, с помощью которого вы сможете адекватно оценить поведение светодиода в вашем изделии.

Светодиодная лампа


Использование этого инструмента лучше всего проиллюстрировать примером. Давайте представим, что вы намерены сконструировать настольную лампу с максимально возможным световым потоком с источником света на основе одного светодиода. По истечении 50,000 часов работы светоотдача, в среднем, не должна уменьшиться более чем до 70% от уровня новой лампы. Наиболее важным моментом в этом проекте будет выбор производителя, чей светодиод наиболее подходит для решения поставленной задачи.

В этом примере сравниваются высокоэффективные светодиоды четырех изготовителей, обозначенных ИЗГ1…ИЗГ4. Используются только общедоступные источники справочных данных, предоставляемые изготовителями. Пример списка основных параметров для каждого прибора показан в Таблице 1.

Таблица 1. Пример основных характеристик миниатюрных мощных светодиодов



Произвести непосредственное сравнение светодиодов на основании этих данных невозможно, т.к. изготовитель ИЗГ3 специфицирует характеристики для прямого тока 700 мА. Однако нужно помнить, что целью проекта является создание лампы, светоотдача которой должна оставаться максимально возможной через 50,000 часов эксплуатации. При токе 350 мА (указанном у остальных изготовителей) говорить о максимальной светоотдаче нельзя, поэтому будем сравнивать все четыре светодиода при токе 700 мА (Таблица 2).

Таблица 2. Предварительное сравнение светодиодов при прямом токе 700 мА



С этой целью необходимо в справочных материалах на три светодиода найти графики нормализованной зависимости светового потока от прямого тока, типичный пример которых показан на Рисунке 1. Графики позволят определить светоотдачу при токах, отличающихся от указанных в спецификациях.



Рисунок 1. График нормализованной зависимости светового потока от прямого тока.

Как мы можем теперь увидеть в Таблице 2, ИЗГ3 перестал быть лидером по светоотдаче, однако исключать его из списка претендентов еще рано, т.к. сравнение параметров должно выполняться при сопоставимых условиях, а вопросов реальной рабочей температуры мы пока не касались.

Для этого нам понадобятся графики зависимости параметров от температуры для приборов всех изготовителей. Прежде всего, мы должны задать условия, в которых будут работать наши светодиоды: температуру окружающей среды и тепловое сопротивление излучателя. Сделав скромное допущение, что светодиоды, имея небольшие теплоотводы, будут работать при окружающей температуре 25 °C, и перенеся данные из графиков в Таблицу 3, мы обнаружим поразительное отличие новой таблицы от Таблицы 2.

Таблица 3. Сравнение светоотдачи при реальной рабочей температуре



Первый интересный момент, который мы должны отметить, заключается в том, что прибор ИЗГ3 вообще не может использоваться при этих условиях. Из-за высокого теплового сопротивления светодиода температура его перехода поднимается до 141 °C, что превышает максимально допустимую температуру на 16 °C. Интересно посмотреть и на то, с какого уровня при этих условиях начинает падать светоотдача ИЗГ1.

Теперь у нас есть намного более реалистичная основа для сравнения приборов различных изготовителей. Но мы пока не учитывали еще одно требование: спад светоотдачи до 70% после 50,000 часов работы.

И вновь, мы должны обратиться к справочной информации и найти зависимости интенсивности излучения от времени. При этом необходимо внимательно смотреть, для каких условий приводятся данные (см. Таблицу 4). Для излучателя ИЗГ4 условия эксплуатации не противоречат требованиям по ресурсу: устройство способно проработать 50,000 часов при температуре перехода 135 °C. (В примере с настольной лампой светодиод реально работает при температуре 130 °C). Таким образом, теперь мы знаем, что новый светодиод ИЗГ4 обеспечит световой поток не менее 133 лм, а через 50,000 часов эксплуатации от того же светодиода можно будет получить пиковую светоотдачу не менее 70% от первоначальной.

Таблица 4. Выходные параметры светодиодов, обеспечивающие срок службы 50,000 ч



Из Таблицы 4 видно, также, при каких условиях прибор ИЗГ2 может обеспечить 70% светоотдачи по истечении 50,000 часов: температура самого светодиода должна быть не более 85 °C. Но в нашем примере, при прямом токе через светодиод равном 700 мА, температура ИЗГ2 достигнет значительно большего уровня – 128 °C.

Несложные сравнения

Простейший способ сопоставить характеристики ИЗГ2 и остальных излучателей по достижении срока службы 50,000 часов заключается в снижении прямого тока до значения, при котором температура перехода равна 85 °C. Для этого следует уменьшить ток до 407 мА, и при таком токе интенсивность излучения составит всего 107 лм, против 133 лм у излучателя ИЗГ4 при прямом токе 700 мА. Дополнительно надо учесть, что распространенные драйверы светодиодов выпускаются только на токи 350 или 700 мА. Поскольку 407 мА – значение нестандартное, придется использовать собственный драйвер, что, скорее всего, увеличит стоимость решения.

Предварительный перечень необработанных характеристик и условий их измерения, которые приводятся в типичных справочных данных на светодиоды, и, отчасти, собраны в Таблице 1, не соответствует условиям эксплуатации в реальных осветительных приборах. Принять правильное решение по выбору светодиодов можно только путем внимательного анализа характеристик, при обязательном учете реальных условий их использования.


На английском языке: Understanding LED Performance
Cave_Man вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.03.2012, 15:41   2
Sergey@yeisk
Капитан Очевидность
 
Аватар для Sergey@yeisk
 
Регистрация: 15.02.2011
Последняя активность: 14.08.2021 23:36
Адрес: Казань
Сообщений: 5618
Сказал(а) спасибо: 286
Поблагодарили: 1396 раз(а) в 1002 сообщениях

По умолчанию Re: Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

Ы?
А в чем смысл темы?
__________________
Я не пытаюсь понять свою точку зрения, я её навязываю.
Sergey@yeisk вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.03.2012, 15:51   3
dsche

 
Аватар для dsche
 
Регистрация: 13.11.2010
Последняя активность: Вчера 21:16
Адрес: Москва
Сообщений: 14213
Записей в дневнике: 4
Сказал(а) спасибо: 984
Поблагодарили: 3965 раз(а) в 2096 сообщениях

По умолчанию Re: Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от Cave_Man :
распространенные драйверы светодиодов выпускаются только на токи 350 или 700 мА
Да ну!
__________________
ויאמר אלהים יהי אור ויהי אור׃
dsche вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.03.2012, 15:53   4
Admin
Администратор
 
Аватар для Admin
 
Регистрация: 17.05.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 18903
Сказал(а) спасибо: 4325
Поблагодарили: 10614 раз(а) в 2535 сообщениях

По умолчанию Re: Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от dsche :
Да ну!
С колокольни Филипса похоже да Статья уже где-то обсуждалась. Она с сайта Филипса.
Admin вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.03.2012, 15:54   5
Alex K
Участник форума по OpenID
 
Регистрация: 06.01.2012
Последняя активность: 21.07.2012 16:05
Сообщений: 1372
Сказал(а) спасибо: 28
Поблагодарили: 87 раз(а) в 78 сообщениях

По умолчанию Re: Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

не стреляйте в пиананиста, он играет как умеет
Alex K вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.03.2012, 18:44   6
John Jack
Начитанный пони
 
Аватар для John Jack
 
Регистрация: 25.11.2010
Последняя активность: 31.10.2016 03:47
Адрес: Москва
Сообщений: 6822
Записей в дневнике: 18
Сказал(а) спасибо: 1790
Поблагодарили: 1363 раз(а) в 892 сообщениях

По умолчанию Re: Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

Смысл темы в том, что для светильников, рассчитанных на тысячи часов работы, имеет смысл питать светодиоды током меньше максимального.
__________________
Всё написанное может быть ошибочно.
Who needs calories when you can have lumens?
John Jack вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.03.2012, 21:40   7
ites
Ветеран Фонарёвки
 
Аватар для ites
 
Регистрация: 28.10.2010
Последняя активность: 10.05.2023 13:50
Адрес: Германия
Сообщений: 1195
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 27
Поблагодарили: 120 раз(а) в 53 сообщениях

По умолчанию Re: Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

Несмотря на то, что я вроде бы в теме, я не понимаю этой статьи Rth = 50C/W -- это где так? Как-то ловко были вычислены Ватты, имея в распоряжении только данные по току, а может там диоды High Voltage?
ites вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.03.2012, 21:42   8
ites
Ветеран Фонарёвки
 
Аватар для ites
 
Регистрация: 28.10.2010
Последняя активность: 10.05.2023 13:50
Адрес: Германия
Сообщений: 1195
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 27
Поблагодарили: 120 раз(а) в 53 сообщениях

По умолчанию Re: Правильно ли мы понимаем характеристики мощных светодиодов?

Статья -- какой-то методический материал для конструкторов светодиодных ламп.
ites вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Ответ  Создать новую тему
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск





Copyright ©2007 - 2024, FONAREVKA.RU

Powered by vBulletin®
Copyright ©2000 - 2022, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot

Правила форума | Отказ от ответственности

Время генерации страницы 0.11213 секунды с 19 запросами