Светодиодные фонари и световые приборы. Всё о светотехнике.
Вернуться   Форум FONAREVKA.RU Освещение помещений и наружное освещение Освещение помещений
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 4572   Ответов в теме 0   Подписчиков на тему 0   Добавили в закладки 0
Опции темы Поиск в этой теме
Старый 09.01.2011, 03:28 Автор темы   1
Увлеченный
 
Регистрация: 19.07.2010
Последняя активность: 29.11.2013 07:46
Сообщений: 130
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили: 43 раз(а) в 24 сообщениях

Отправить сообщение для Silver с помощью ICQ
По умолчанию Расчёт офисного светильника на основе светодиодов

Итак, мы определились с нормой значения освещённости, например, минимальная освещённость рабочей плоскости офисного стола по европейским нормам должна составлять 500 лк, а цветовая температура 3500…5000 К.

Мы установили значение освещённости на поверхности рабочего стола, но как определить, какое количество светодиодов следует заложить в светильник, и в каком режиме они должны работать? В настоящее время световой поток требуемого количества светодиодов очень часто привязывают к световому потоку уже используемых ламп, будь то ДРЛ, МГЛ или обычная ЛН. Этот подход является неверным по ряду причин.

Первая и основная из них состоит в том, что светодиод, в отличие от лампы, излучает направленно в одну полусферу, тогда как все остальные источники являются более или менее изотропными с некоторыми допущениями. Для перераспределения светового потока в пространстве и увеличения КПД светильника применяют рефлекторы. В итоге КПД осветительных установок (ОУ) колеблется в большом диапазоне – 30–75%, вследствие больших потерь на переотражения внутри светильника.

Поэтому при разработке светильника правильнее отталкиваться от обеспечиваемого им значения освещённости на поверхности или от реального светового потока и кривой силы света (КСС) светильника, на замену которому должен прийти новый, а не от светового потока применяемых в нём ламп.

Каждый светодиод обладает рядом характеристик, таких как светоотдача, максимальный рабочий ток, цветовая температура, тепловое сопротивление, максимальная температура p-n-перехода и пр. Выберем любой светодиод нейтрального белого цвета с максимальным прямым током до 1 А. Типичные характеристики такого светодиода – световой поток 110-130 лм при 350 мА, рабочий ток до 1000 мА, падение напряжения 3,3…3,6 В и тепловое сопротивление в среднем 8°С/Вт (тепловое сопротивление растет с ростом рассеиваемой мощности).

Рабочее место в офисе ограничено рабочим столом, освещённость на поверхности которого должна достигать 500 лк. Окружение может быть освещено гораздо менее интенсивно (200 лк). Такое локализованное освещение позволяет значительно экономить электроэнергию. В общем случае, рабочее место укладывается в пятне диаметром 2 м. Угол излучения мощного светодиода, как правило, составляет 120-130°, при котором световой пучок с расстояния 2 м имеет диаметр около 8 м, что, несомненно, является очень большим значением, при котором создаётся равномерное освещение, не выгодное ни с энергетической, ни с экономической точек зрения.

Для трансформирования светового пучка необходимо применить вторичную оптику, которая создаст на уровне рабочей поверхности 0,7—0,8 м от пола при высоте потолка 3 м световое пятно диаметром около 2 м и позволит уменьшить общее количество СИД. Например, линзы производства финской компании Ledil с круглым или квадратным профилем с углом половинной яркости 46° прекрасно справятся с этой задачей.

Среднюю освещённость поверхности можно определить как отношение падающего светового потока на поверхность к её площади, откуда необходимый световой поток является произведением средней освещённости поверхности и её площади:

Ф = Еср А = Еср π(h tg(α/2))2

где h — расстояние от рабочей поверхности до высоты установки светильника, α — угол половинной яркости вторичной оптики.

Подставив в формулу приведённые ранее данные, получаем значение светового потока, приходящегося на рабочую плоскость, около 1500 лм. Чтобы привести эту величину к требуемому количеству светодиодов, следует учесть несколько факторов, а именно:

* нелинейную зависимость светового потока СИД от прямого тока;
* падение светового потока СИД с ростом температуры;
* поглощение и рассеяние вторичной оптикой.

Выберем рабочий ток светодиода на уровне 700 мА. В таком режиме светодиод будет работать в 2-Вт режиме (точнее, 2,24 Вт), а типичный световой поток одного светодиода достигнет 220-240 лм. Не стоит забывать, что эти значения действительны при температуре p-n-перехода 25°С, что при эксплуатации в реальных условиях недостижимо. Светодиод при прохождении через него электрического тока неминуемо нагревается за счет внутреннего сопротивления и требует охлаждения для нормальной работы.

Производители регламентируют различную максимальную рабочую температуру p-n-перехода (в основном, 125…150°С). Выбор рабочей температуры предполагает комплексное решение между более низкой температурой, а значит, увеличенными светоотдачей и сроком службы и затратами на охлаждение. Типичная выбираемая рабочая температура перехода около 90°С. При этой температуре еще не очень сильно сказывается тепловая составляющая деградации и световой поток, вследствие нагрева кристалла, снижается не более чем на 15%. Световой поток светодиода составит 187-204 лм.

Следующий элемент, непосредственно влияющий на световой поток светильника, – вторичная оптика. В её производстве используется оптически эффективный полиметилметакрилат, а производитель регламентирует пропускание оптики на уровне 90%. Забывая напомнить, что далеко не весь свет от светодиода попадает внутрь линзы, около 15 %, отражаясь от внутренней поверхности линзы, безвозвратно теряется. Поэтому применение линз для формирования требуемого пятна рассеяния снизит световой поток светодиода до 140-153 лм.

Учтя эти факторы, а также то, что в угле половинной яркости 46° по уровню 0,5 линзы заключено около 70% всего светового потока светодиода (в большой степени зависит от оптики), можно вычислить количество СИД, необходимых для создания на рабочей поверхности освещённости на уровне 500 лк. Остальные 30% обеспечит освещение окружающего пространства. Итого, эффективный световой поток одного светодиода составит 98-107 лм – более, чем в два раза меньше номинального.

Таким образом, для нашей задачи необходимо 16 светодиодов. Эти диоды работают на токе 700 мА при температуре p-n-перехода 90°С в комплекте со вторичной оптикой, обеспечивающей угол половинной яркости 46°. Потребляемая мощность такого светильника составит около 40 Вт. Она увеличится на 10—40%, в зависимости от используемого источника питания, КПД которого разнится в широких пределах. К его выбору не следует относиться поверхностно, т.к. источник тока с высоким значением КПД обеспечит энергоэкономичность изделия, а не сведёт все преимущества светодиодного освещения на нет.



http://svetodiodnie-moduli.ru
Silver 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 0.09778 секунды с 18 запросами