Penerangan terperinci tentang fluks bercahaya lampu LED
Apabila mereka bentuk sistem pencahayaan untuk premis, perlu dipandu oleh nilai tertentu untuk menyatukan prosedur pengiraan. Nilai universal yang sama diperlukan untuk pengguna biasa untuk menavigasi dalam pelbagai jenis sumber cahaya. Untuk masa yang lama, untuk lampu pijar, nilai ini adalah satu watt kuasa elektrik yang digunakan. Tetapi peranti ini akan keluar dari pentas, jadi sesuatu yang lain perlu dicari.
Apakah itu fluks bercahaya
Malah, untuk mengira pencahayaan, pereka sebelum ini menggunakan nilai lain - candela (lilin), yang juga mempunyai korespondensi langsung dengan watt yang digunakan oleh lampu pijar. Dalam kesusasteraan teknikal permulaan separuh kedua abad yang lalu, seseorang boleh menemui ungkapan "lampu seribu lilin", dsb. Pencahayaan dalam candela merujuk kepada kuasa cahaya dalam watt yang dipancarkan dalam arah tertentu. Sebagai persatuan visual, kecerahan sedemikian disediakan oleh parafin atau lilin stearin yang terbakar biasa. Oleh itu nama.Pendekatan ini memberikan gambaran visual kecerahan sebagai bilangan lilin yang menyala.
Penting! Watt yang digunakan untuk mengira candela tidak berkaitan dengan kuasa elektrik - sumber cahaya mungkin bukan elektrik (lilin yang sama).
Terdapat definisi untuk konsep fluks bercahaya - kuasa tenaga sinaran, yang dianggarkan oleh sensasi cahaya. Atau bilangan foton yang dipancarkan setiap unit masa. Secara matematik, ia kelihatan seperti ini: jika sumber titik dengan daya 1 candela memancarkan fluks ke sudut pepejal bersamaan dengan satu steradian, maka ia menghasilkan fluks bercahaya sebanyak 1 lumen (lm).
Konsep steradian memerlukan penjelasan. Untuk mewakili sudut pepejal 1 sr, anda perlu mengambil kon dengan bucu di tengah-tengah sfera jejari R, yang memotong kawasan pada permukaan sfera yang sama dengan R2 . Sudut pembukaan kon tersebut adalah kira-kira 65 darjah.
Jika sumber cahaya titik 1 candela, memancarkan sama rata ke semua arah, diletakkan dalam sfera dengan jejari 1 m, maka pencahayaan bersamaan dengan 1 lux (lx) akan dicipta pada permukaan dalamannya. Nilai ini digunakan untuk menetapkan norma pencahayaan. Oleh itu, untuk pelbagai premis, menurut SNiP, syarat berikut mesti dipenuhi:
- bilik darjah sekolah menengah - 500 lux;
- penonton universiti - 400 lux;
- gimnasium - 200 lx.
Piawaian pencahayaan juga ditetapkan untuk bilik lain.
Jika fluks bercahaya 1 lm jatuh pada 1 persegi. permukaan, ia menghasilkan pencahayaan 1 lux. Oleh itu hubungan antara lumen dan lux: 1 lux = 1 lm/sq.m. Sebagai contoh, untuk menyediakan pencahayaan yang mencukupi di auditorium dengan keluasan 100 meter persegi, fluks bercahaya 40,000 lumen diperlukan.Ia juga perlu diambil kira bahawa pencahayaan berkurangan mengikut kadar kuasa dua jarak dari sumber cahaya, oleh itu Ketinggian penggantungan lampu adalah penting.
Prinsip operasi
Untuk memahami kemudahan menggunakan semua kuantiti ini, adalah perlu untuk mempertimbangkan arah pelepasan LED, dan konsep yang berkaitan.
Reka bentuk diod pemancar cahaya adalah sedemikian rupa sehingga ia tidak menghantar cahaya secara seragam ke semua arah - hemisfera bawah dilindungi oleh substrat, dan reka bentuk kanta sedemikian rupa sehingga ia tidak memberikan sinaran seragam di hemisfera atas. Akibatnya, fluks cahaya utama tertumpu ke arah atas dan melemah ke arah pinggiran kon cahaya. Pada sudut pandangan tertentu, keamatan cahaya dikurangkan separuh, dan apabila sudut yang lebih besar dicapai, cahaya menjadi tidak kelihatan. Sudut pertama (bac) dipanggil sudut separuh kecerahan, dan yang kedua (fah) dipanggil sudut kecerahan penuh.
Titik yang sama digunakan untuk LED dengan fosfor. Di sana, sudut sinaran dihadkan oleh substrat dan sudut aktiviti terbesar sinaran permulaan simpang p-n. Perlu difahami bahawa adalah mustahil untuk menentukan sudut ini dengan tepat dengan mata - peranti khas diperlukan. Tetapi anda boleh membandingkan dua LED secara visual - yang mempunyai sudut pembukaan yang lebih besar.
Keluaran cahaya lampu LED
Keluaran cahaya lampu LED tidak bergantung pada tahap pemanasan kristal. Hampir semua iluminator putih dibuat berdasarkan LED dengan fosfor, jadi output cahaya bergantung pada kualiti fosfor ini, pada teknologi yang dihasilkannya. Juga penting ialah pelepasan cahaya kristal permulaan dan keupayaan sinaran ini menyebabkan fosforus bersinar di kawasan spektrum yang boleh dilihat.
Kekuatan fluks bercahaya pencahayaan luar
Untuk mengira pencahayaan luar, seseorang mesti meneruskan dari piawaian pencahayaan minimum, yang juga boleh didapati dalam SNiP (SP) yang berkaitan. Jadi, untuk taman permainan, pencahayaan minimum tidak boleh kurang daripada 10 lux.
Piawaian memberikan nilai pencahayaan minimum, dalam pengiraan mereka boleh ditingkatkan.
Untuk mendapatkan bilangan lekapan (N) yang diingini untuk mendapatkan pencahayaan yang diperlukan, anda perlu menetapkan data awal:
- pencahayaan minimum (E), lx;
- kawasan wilayah (S), persegi;
- pekali ketidaksamaan pencahayaan (z), untuk lampu LED ia bersamaan dengan 1.2;
- pengganda yang mengambil kira kelemahan fluks bercahaya menjelang akhir hayat perkhidmatan lampu (k), untuk peranti LED adalah 1.2;
- fluks bercahaya satu lampu (F), lm;
- pekali pantulan objek berdekatan (n), untuk asfalt ia boleh diambil sebagai 0.3.
Kuantiti ini dikaitkan dengan formula N=E*S*z*k/(F*n).
Biarkan ia diperlukan untuk menerangi taman permainan dengan keluasan 150 sq.m. Dengan kehadiran lampu yang memancarkan fluks bercahaya 1500 lm setiap satu. Menggantikan nilai ke dalam formula, kami dapat N=10*150*1.2*1.2/(1500*0.3). Anda mendapat 4.8 atau 5 lampu. Ini adalah jumlah minimum, sebenarnya anda boleh memasang lebih banyak.
Anda boleh menetapkan sendiri bukan dengan fluks bercahaya lampu yang tersedia, tetapi dengan bilangan lampu yang boleh dipasang di wilayah itu. Dalam kes ini, adalah perlu untuk mengira fluks bercahaya setiap lampu. Formula pengiraan akan mengambil borang F=E*S*k*z/(N*n). Jika keputusan akhir tidak termasuk dalam siri standard ciri lampu, ia mesti dibundarkan.
Hubungan antara lumen dan watt
Pengguna di seluruh dunia telah terbiasa mengaitkan kecerahan pencahayaan dengan kuasa elektrik yang digunakan selama dekad penguasaan lampu pijar. Untuk peranti usang ini, ini adalah munasabah - pembangunan teknologi ke arah ini telah lama menemui jalan buntu. Nisbah kuasa dan keamatan pencahayaan telah mereda dan menjadi kebiasaan.
Untuk lampu LED tiada hubungan langsung antara penggunaan kuasa dalam watt dan fluks bercahaya yang dihasilkan dalam lumen. Lebih tepat lagi, ia adalah, tetapi hanya pada masa ini. Teknologi tidak berhenti, pengeluaran kristal sedang diperbaiki, fosfor baru dengan peningkatan output cahaya sedang dibangunkan. Nisbah masa kini esok akan menjadi ketinggalan zaman.
Jadual kecerahan cahaya
Pada masa ini, korespondensi antara fluks bercahaya lampu LED moden dan kuasa yang digunakan kelihatan seperti ini:
| Fluks bercahaya, lm | 250 | 400 | 650 | 1300 | 2100 |
| Penggunaan kuasa lampu LED, W | 2-3 | 5-7 | 8-9 | 14-15 | 22-27 |
| Kuasa yang setara dengan lampu pijar, W | 25 | 40 | 60 | 100 | 150 |
Jadual menunjukkan anggaran nilai bulat, kerana lampu di pasaran telah dihasilkan selama beberapa tahun oleh pengeluar yang berbeza dengan teknologi yang berbeza. Untuk persepsi "dengan mata" penyebaran ini boleh dikatakan tidak ketara.
Kesimpulannya, video: Perbezaan dan hubungan antara watt, lumen dan kelvin.
Mempunyai pemahaman yang jelas tentang hubungan antara ciri-ciri sinaran cahaya, anda boleh mengira pencahayaan bilik atau wilayah secara bebas. Untuk melakukan ini, anda perlu mengetahui norma pencahayaan dan ciri teknikal lampu LED.