Измерение светодиодной сборки

Решил проапдейтить начальное сообщение. Собственно, тема давно уже про всякие разные диоды, а не только про первую старую версию сборок DNK. Да и стенд сейчас выглядит совсем не так, как написано далее.
Всю актуальную информацию следует смотреть здесь:
Измерения разных светодиодов

Вот такой на скорую руку собрал стенд для измерния световых характеристик светодиодной сбоки DNK.

Константин Кучеренко

artvhm

Андрей финн

artvhm
добавить параболическое зеркало

Константин Кучеренко

artvhm
Вы сейчас измерение проводите в одной точке, вы точно знаете сколько стерадиан в этой точке измерения?

Константин Кучеренко

artvhm
А как вы тогда хотите найти мощность излучения для всего диода?

Итак, измерения провел.

Как измерял:

1)Как уже писал, спектрофотометр был подвешен на штангу длиной около метра строго под диодной сборкой. Штанга может поворачиваться от вертикального положения (0 градусов) вплоть до горизонтального (90 градусов). Таким образом можно снимать плотность потока мощности (освещенность) в разных направлениях от сборки, но на фиксированном расстоянии.
2)Прибор EyeOne Pro с родной номерной насадкой калиброван на выдачу в каждом из участков спектра непосредственно в удобных единицах: mWt/nm/m2. Данные дает с шагом 10нм.
3)Включив нужный канал, и поворачивая штангу с шагом в 5 градусов в каждой точке провожу измерение спектра. В итоге получил большую таблицу плотностей мощности для разных углов и для длин волн.
4)Далее интегрируя каждую строку по длинам волн, получаю полную плотность мощности в данном направлении, а интегрируя после домножения на табличную функцию чувствительности человеческого глаза к разным длинам волн, получаю освещенность в люксах в данном направлении.
5)Получившийся столбец далее интегрирую уже по углам и получаю общую мощность излучения в ваттах
P=2*pi*L*L*INTEGRAL [p(fi)*sin(fi)]
fi - угол
p(fi) - плотность мощности
L - длина штанги
pi=3,1415026...
6)Аналогичным интегрированием из люксов получаем световой поток в люменах


Результат достаточно для меня удивителен. Но не цифрами, цифры примерно такие ожидал. А другими моментами.


1)Всем понятно, что светодиод несмотря на первичную оптику светит во все полупространство. Разумеется плотность излучения в направлении центра выше, чем ближе к краю, тем ниже. Что есть и в даташите с графиком. Результат у меня получился похожим на даташит: примерно такая же функция падения к краям. Но. Не очевидным сразу является тот факт, что чем больше угол отклонения от центра, тем больше телесный угол, куда попадает это излучение, и несмотря на меньшую плотность излучения общее количество мощности, уходящее по сторонам, оказывается больше, чем идущее в центральную область. Скажем, если взять мысленный конус, ограниченный углом 45 градусов, то внутри конуса общая излучаемая мощность меньше, чем вне его.
Иными словами, синус при увеличении угла растет быстрее, чем падает плотность мощности.
2)По этой же причине из-за весьма существнного вклада в суммарное излучение зоны, близкой к горизонтали, на результат существенное влияние оказывают объекты, находящиеся на диодной плате на пути к спетрофотометру, т.е. попросту дают тень. Это привело к тому, что результат, полученный для одной группы холодных белых оказался значительно ниже, чем для другой. Корректным следует признать тот, который выше.
3)У люминофорных диодов спектр очень сильно меняется от направления. По мере отклонения от центра вклад пика синего диода уменьшается, а вклад люминофора увеличивается. Вплоть до того, что CCT в центральной зоне у холодного белого близко к 20000К, а на краю - около 5000.

Итак, вот результат:

Константин Кучеренко
несмотря на меньшую плотность излучения общее количество мощности, уходящее по сторонам, оказывается больше, чем идущее в центральную область

Дамир184
Люмены для красного, удивительно большая цифра.

Константин Кучеренко

Дамир184
Поэтому в хороших фонарях и ставят отражатели, собирая свет с больших углов, а не отсекая его подставкой под линзы. Впрочем линза тоже много собирает.

Я верно понял КПД, мощность и отдача посчитаны в чистую для СД, без учёта потерь на БП?

Посчитанный световой поток, для отдельного замера не сравнивали с показаниями люксметра?

Константин Кучеренко
Да, я теперь тоже осознаю преимущество отражателей. Боюсь, что с самых боков линза собирает плохо.


Я верно понял КПД, мощность и отдача посчитаны в чистую для СД, без учёта потерь на БП?


Да. Потребляемая мощность в левых колонках. Непосредственно ток через диоды и падения напряжения на них.

Дамир184
Если решитесь пересчитывать в «фотонах» интересно увидеть разницу, на 1люм света по сравнению с галогеном.

Не во время я тогда тему о диодах с высокой цветопередачей поднял(( . Сейчас бы ее. Уже бы над эффективностью high cri cob в 90-100лм на ватт не смеялись

Изменено 28.7.16 автор artvhm

Константин Кучеренко
галоген все-таки сильно отстает

Дамир184

Константин Кучеренко
вперед к натриевым лампам

Освещенность конечно в люксах, но цена в потребляемых ваттах за 1 люкс у галогена во много раз выше, чем у СД.

По поводу изменения спектра от направления. Вот, нормировал все спектры для разных углов к одному условному уровню по пику синего. Изначально, они конечно существенно разной высоты.

Константин Кучеренко
но цена в потребляемых ваттах

Константин Кучеренко

Дамир184