Светодиодные лампы: LG и Verbatim – электроника (страница 2)
реклама
Эффективность излучения светодиодов
Светодиод – элемент, излучающий свет при прохождении тока через него. Эффективность его работы определяется как отношение светового потока к потребляемой им мощности. В идеале, вся энергия светодиода будет уходить через излучение без нагрева. К сожалению, КПД современных светодиодов не лучше паровоза, к тому же методика измерения светового потока подразумевает учет «видимости глазом», а потому УФ и ИК составляющие будут вовсе проигнорированы, а синие и далекие красные станут учитываться в ослабленной мере.
Как вариант, можно провести простой тест – померить мощность, которая подается на светодиоды, и ту мощность, которая рассеивается в виде тепла. Разность между ними и составит излучение.
Лампа |
мощность, Вт |
|
|
излучения, % |
Verbatim 440 |
|
|
|
|
Verbatim 820 |
|
|
|
|
LG 485 |
|
|
|
|
LG 810 |
|
|
|
|
Тест показывает довольно низкую точность, но одно хочется отметить – светодиоды в «Verbatim 820» весьма эффективны и с этим стоит разобраться.
реклама
Перегрузочная способность светодиодов
Светодиоды в каждой конкретной лампе работают при «некотором» значении тока, но насколько он соответствует оптимальному значению? В смысле, не «разогнал» ли их производитель, дабы получить копеечную прибыль и угробить устройство?
Для изучения этого вопроса можно провести измерение эффективности излучения при различной величине тока и посмотреть «отклик». Условно говоря, светодиод состоит из двух элементов: самого излучающего кристалла и люминофора. Кристалл генерирует излучение в УФ (ультрафиолетовом) и синем участках спектра, а люминофор переизлучает их в видимое свечение диапазона «зеленый-красный». Таким образом получается белый цвет свечения светодиода. Для получения данных используется сдвоенный фотодатчик, каждый на свою полосу спектра, при этом они оба «видят» одну и ту же часть светодиода.
На графиках отчетливо видно, что основное падение эффективности светового потока (светоотдачи) вызвано ухудшением работы люминофора. При номинальном токе кристалл светодиода снизил эффективность лишь до 93%, а люминофор потерял почти две трети (69%). Второй неприятный момент – коль скоро меры деградации основного излучения (синие составляющие) и люминофора (зелено-красная часть спектра) не совпадают, то это прямо означает изменение цвета свечения.
Впрочем, если вы не профессиональный фотограф или художник, то вряд ли заметите изменение соотношения цветовых компонентов на 10-15%. Большей разности компонентов не будет, ведь «заметность» зеленого и красного цвета значительно больше, чем «синего», а потому резкая деградация свойств люминофора будет проявляться лишь в падении яркости свечения. Чуть более синий оттенок на этом фоне не будет заметен.
реклама
Для оценки правильности работы нет «образца», поэтому светодиоды будут сравниваться между собой.
«Verbatim 440» – очень стабильная работа кристалла (синий + УФ), но вот люминофор портит все дело, ужасные результаты. На номинальном токе падение эффективности до 70%. В других моделях цифры лучше, причем значительно – лишь 84%. Попробую предположить, что отгадка кроется в цветовой температуре светодиодов: для лампы «Verbatim 440» регламентируется Тц 2700 К, что существенно меньше остальных моделей с Тц 3000 К. Разница вроде небольшая, 3000-2700, но это обязывает перенести больший акцент свечения с полупроводникового кристалла (синий) на люминофор (зеленый-красный).
Как следствие, его делают «толще», что повышает значимость стабильности его характеристик на общий световой поток. В качестве косвенного подтверждения прошу обратить внимание на величину снижения эффективности люминофора для трех других типов светодиодов – везде одна и та же цифра, 84 процента.
По свойствам самого кристалла, хуже всего обстоят дела у «LG 485» (88%), но это не сильно отличается от других светодиодов (91%, 94%, 90%). При повышении тока выше номинального все светодиоды ведут себя одинаково – монотонное снижение эффективности продолжается тем же темпом.
Тепловая стабильность
Ранее проведенный тест показал снижение эффективности излучения при повышении тока. Это может быть вызвано как изменением режима работы излучателя на большом токе, так и банальным нагревом. Светодиоды очень чувствительны к температуре, это отмечается и в документации, и в методиках испытаний: свойства ламп обязывают измерять только при комнатной (25 градусов) и немного повышенной (40 градусов) температурах. При этом допускают весьма приличные изменения характеристик (цветовая температура, световой поток).
Приведенный ранее тест выполнялся при довольно лояльном тепловом режиме – платы светодиодов устанавливались на очень большой радиатор, а потому дополнительный нагрев был минимален. Теперь можно подойти иначе – задать неизменный ток и подогревать плату светодиодов, что позволит оценить изменение эффективности излучения от температуры.
Измерения в предыдущей статье показали, что во время долговременной работы радиатор лампы нагревается до 40 градусов выше окружающей среды. Если учесть тепловые потери в 3-8 градусов на переходе «плата-радиатор», то следует рассматривать нагрев платы примерно до 45 градусов (выше окружающей среды). Из этих соображений и выбирался диапазон тепловых испытаний, до 50 градусов. Иначе говоря, конечные значения графиков отмечают типичный режим работы светодиодов в тестируемых устройствах.
реклама
В качестве «нагрева» понимается добавочная температура к окружающей среде. Для получения абсолютных значений следует прибавить температуру окружающего пространства вокруг лампы.
Самая плохая термостабильность у светодиодов лампы «LG 485», причем по обеим номинациям – и по люминофору, и по излучению кристалла. По люминофору лучше всего дела обстоят у «Verbatim 820». Надо отметить, что эта лампа показала качественно лучшую светоотдачу среди представленных четырех моделей – 73 лм/Вт, тогда как продукция LG продемонстрировала лишь 56 лм/Вт. К слову, у «Verbatim 440» 45 лм/Вт.
По стабильности излучения в синей-УФ области светодиоды «Verbatim 440» показывают очень хорошие результаты. На половинной величине тока следуют уникальные результаты: эффективность снижается лишь до 98%, тогда как другие демонстрируют 96-92%.
реклама
Страницы материала
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила