go to bottom
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Измерения разных светодиодов

В этом блоге буду размещать все новые измерения.
Поскольку рассматриваю данные блог в качестве в каком-то смысле справочного, решил закрыть здесь комментарии, чтобы легче было искать информацию.
Все вопросы и комментарии прошу по-прежнему писать здесь: Измерение светодиодной сборки

Что нового:

Написал свою собственную программу, работающую со спектрофотометром Xrite I1Pro, позволяющую делать измерения и считающую различные интересные для нас данные.

Принцип измерения - тот же самый: гониофотометр.

Программа не использует родной драйвер от Xrite, а работает через альтернативный драйвер Argyll. Последний имеет одно преимущество: возможность считывания спектральных данных с более высоким разрешением по длине волны.
Xrite driver: шаг 10нм
Argyll driver: шаг 3.3333.. нм
Т.е. спектральное разрешение теперь в три раза выше. На самом деле оно не совсем честное, поскольку это разрешение ПЗС-линейки прибора, оптическое спектральное разрешение несколько ниже. Однако такой режим все равно дает более подробную и удобную для обработки информацию.
Разумеется, я сравнил результаты, получаемые от измерения с использованием обоих драйверов, и они очень хорошо совпадают.
Вот результаты для уже измеренного ранее COB Fish. И добавил еще вариант для тока 500ма.

Данные Lumileds Fish
Данные Lumileds Fish при токе 500ма

Результаты немного слабее, чем было измерено в прошлый раз. Но данный COB уже был в работе около года.
2020-03-0505/03/2020 14:54:52
#2754862
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

На всякий случай надо прояснить все, что видно на картинке:
Слева сверху вниз сначала электрические параметры (зеленые): ток, падение напряжения и потребляемая мощность
Далее (розовая зона) - энергетические характеристики излучения: излучаемая мощность в ваттах и КПД, т.е. отношение мощности излучения к мощности потребления.
Желтая зона показывает величины, связанные со зрением человека: световой поток в люменах, соотношение светового потока и потребляемой мощности.
Далее - кореллированная цветовая температура CCT. В новой программе я считаю данную величину более корректно: вместо приближенной формулы ищу планковский источник, максимально близкий по цветовым координатам u v к измеряемому источнику.
Минимальное найденное расстояние в координатах u v дается в следующем пункте "Отклонение от белого".
Формально, если эта величина больше 0.0054, источник не следует считать полноценно белым, и полученные значения цветовой температуры, а также характеристики цветопередачи являются не совсем корректными.
Далее идет значение CRI. Внизу под спектром все 14 значений Ra для стандартных спектров отражения. Напоминаю, что CRI считается только с использованием первых восьми Ra.

Заключительная пурпурная часть касается фотосинтетических характеристик источника. PAR по определению - просто количество микромолей фотонов (1 моль - это число Авогадро фотонов). Чем участок спектра более длинноволновый, тем больше фотонов приходится на один джоуль излученной энергии. PAR считается по стандарту от 400нм до 700нм, и никак не учитывает спектральную избирательность фотосинтеза. Но PAR-это один из общепринятных стандартов для описания источников света. Также в следующем пункте считается соотношение PAR в расчете на один джоуль потребленной энергии.
Последние два параметра я ввел несколько волюнтаристски. Какого-то общего стандарта для усредненного фотосинтеза я не нашел. Есть некоторые локальные. Например, немецкий DIN 5031. Причем в табличном виде я его не нашел, пришлось брать данные из нарисованного спектра. Здесь при подсчете фотонов сначала спектр источника перемножается с неким усредненным нормированным спектром, описывающим фотосинтетическую активность. Я не знаю, почему в данном стандарте именно такой спектр, но ничего другого столь же стандартизированного я нигде не встретил. Здесь уже интегрирование идет по всему измеренному диапазону, а не только от 400нм до 700нм.
Если кто знает, где найти, как правильно считать YFR (желательно с табличными данными спектров), то был бы рад помощи. Упомянутый DIN 5031 доступен в интернете только за деньги Смайлик :)

2020-03-0505/03/2020 16:12:14
#2754879
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Дальше прокомментирую.
Спектр, как и раньше представляет собой усреднение излучения по углам и подсчет суммарного количества по каждому участку длин волн. У всех диодов в той или иной степени проявляется эффект зависимости соотношения спектральной и люминофорной частей от угла зрения.
Этот факт отображаетеся и на всех трех графиках справа. На верхнем распределение по углу по мощности - синяя линяя, по люменам - зеленая линия и для сравнения линия чистого косинусного источника - красная (т.е. это просто кусок косинуса).
Средний график отображает суммирование по углу и позволяет оценить, какая доля излучения от общей попадает в данный угол. Это полезно для оценки процента потерь мимо аквариума. Если нет рефлектора, то данный график у всех диодов также очень похож.
На нижнем изображена зависимость цветовой температуры от угла зрения. Как уже написал, такой эффект есть у всех диодов. Но у COB и диодов без первичной оптики он выражен слабее.

2020-03-0505/03/2020 19:02:28
#2754896
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Программа в данный момент более-менее пригодна для измерения и отображения данных. Возможно, потом немного формирование картинки переделаю. А пока можно приступить.
Уже несколько месяцев лежат у меня диоды с Али, претендующие на высокую цветопередачу.
Данные на упаковке такие:
LEDGUHON
Part.No: JH-20WDVG14G45-J6C-T5
Color: White
TC: 5000
Ф: 1000-1500LM
VF: 30-32V
IF: 700ma
Выглядят вот так:

jh1919

Судя по всему, эти COB сделаны на комбинации нескольких видов кристаллов. Каких именно, я не разглядел. Но как, минимум, есть фиолетовые и синие.
Вот такие результаты на токах 500ma и 700ma:
jh1919_500
jh1919 700ma

Спектр, конечно, замечательный. Помимо высокого значения CRI хочу обратить внимание на воспроизведение более трудных поверхностей Ra9-Ra14. У некоторых других диодов с высоким CRI (оно считается только по первым восьми поверхностям) некоторые из значений Ra9-Ra14 могут оказать достаточно низкими (можно посмотреть данные по Fish).
Также этот диод хорош тем, что не имеет доминирущего пика на 450nm и провала на 480nm. Такой свет уже правильно сбалансирован и уже совсем не вреден для глаза.
Пожалуй, будет неплохо такие COB поставить в настольную лампу, или сделать освещение рабочего пространства на кухне.
А вот для аквариума я бы их не взял по причине неприлично низкого КПД.
2020-03-0505/03/2020 23:37:14
#2755010
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Теперь обещанный Sol.
Выглядит вот так:

COB SOL

Этот COB - тоже конгломерат разных диодов в одном корпусе. Видно, что диодов очень много, и они мелкие.
Программу я немного доработал. Значения Ra и переделал столбиками и добавил диаграмму в цветовых координатах u, v с указанием точки для данного источника.
Вот результаты для токов 500ma и 700ma и добавил на 60ма специально для интересующихся:
COB SOL при 500ма
COB SOL при 700ма
Sol на токе 60ма

На диаграмме длинная линия - планковские источники с разными цветовыми температурами. Короткая почти параллельная - линия источников стандарта D. Крестик - измеряемый диод. Видно, что данный диод очень точно попадает на линию D.

Сам диод, как мне кажется, не нуждается в комментариях.
2020-03-1010/03/2020 23:42:28
#2757254
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Ну и до кучи вот такой пациент:

Фитосборка

Как всегда, купил на Ali в надежде максимально энергоэффективно подсвечивать комнатные растения.
Вот, каким оно оказалось:
Фитосборка измерения

Особо комментировать нечего. Диод слаб не только по КПД, но и по фотосинтетическим параметрам, ради которых сделан.
2020-03-1011/03/2020 00:47:48
#2757280
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Получил новые Sunlike. Один на 15W, другой - на 6. Пока смог измерить только первый.
На следующем фото они слева. Первый, как понятно, 6-ваттный. Далее 15-и ваттный. Затем для сравнения SOL и LEDGUHON. Видно, что в отличии от китайских сборок, у Sunlike все диоды одинаковые.

Несколько COB

Измеренный диод 15Вт, т.е. расчитан на ток 400ма. У меня не нашлось такого драйвера, поэтому подключил на 350ma. Что, на мой взгляд, даже правильнее в расчете на долгую эксплуатацию.
Вот, что получилось:
SAWS 15W, 6500K

В каком-то смысле знакомый спектр Sunlike. COB полностью на фиолетовых кристаллах и не очень понятно, почему таки есть некоторый пик на 450нм, и немного остался традиционный провал на 480. Если люминофор успешно воспроизводит 450nm, то почему ему тяжелее воспроизвести 480, который от фиолетового еще дальше?
На диаграмме UV видно, что есть совсем незначительное отклонение в зелень от дневной линии. В красном идет достаточно сильный спад, начиная с 650нм, что немного ухудшило Ra 09. Но в любом случае диод замечательный. Особенно радует КПД.
2020-03-1112/03/2020 00:34:00
#2757720
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Возник интересный вопрос по поводу санлайков. Только ли фиолетовые там диоды, или есть еще и синие.
Вот сильно увеличенное фото COB, горящем на пониженном токе.

Макрофото Sunlike
Макрофото Sunlike 2

Видно, что все элементы выглядят одинаковыми, и внутренняя структура совершенно не просматривается.
Но есть следующие дополнительные соображения.
Видны соединения элементов между собой. Всего элементов 24. Явно прослеживается 4 цепочки по 6 элементов. У каждой из цепочек крайние проводники уходят за периметр и не ясно, соединены они все параллельно, или есть еще последовательные соединения. Но более вероятно первое, поскольку при последовательном соединении не надо было уводить провода за периметр, можно продолжать соединять на основном поле. Т.е. с большой вероятностью имеем 4 параллельные цепочки по 6 элементов.
А теперь вспомним, что общее падение напряжения 36в. Т.е выходит по 6 в на элемент. Если вспомнить, что на p-n переходе у синего или фиолетового диода типичное падение напряжения составляет 3В, то приходится сделать вывод, что в каждом элементе по два последовательных диода.
И вероятно так и есть: один из них фиолетовый, а второй - классический синий. Вполне возможно, что оба перехода выполнены на одной общей подложке.
2020-03-1212/03/2020 18:49:54
#2758030
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Сделал более подробные измерения нового санлайка. В том числе на номинальном токе, а также, наоброт на очень маленьком токе 25ma.

Saws1564A 25ma
Saws1564A 266ma
Saws1564A 351ma
Saws1564A 400ma

Результаты совпадают со сделанными ранее. Так что и на самом деле КПД данного COB весьма высок.
Естественно, на низком токе КПД еще выше, но и при номинальном значении 400ma и потребляемой мощности 15W КПД очень хорош.
Обращаю еще внимание, что от значения тока спектр меняется незначительно.
2020-03-1515/03/2020 13:03:30
#2759266
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Подобрал резисторы и получил все-таки более-менее нужный ток для измерения мелкого 6-ваттного COB.
Вот результат:

Sunlike 6w

Спектр очень похож, но небольшие отличия есть. КПД по какой-то причине ниже.
Фото самого диода не буду делать, просто опишу.
В COB ровно 6 элементов, и видно что последовательная цепочка всего одна. Напряжение 37В, из чего следует, что напряжение на каждом из 6 элементов около 6В. Тут уже однозначно приходится признать, что в каждом элементе по два диода.
2020-03-1516/03/2020 00:02:44
#2759600
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Подумал, по какой причине у маленького COB меньше КПД.
Большой - 15W, а в нем 24 элемента.
Маленький 6Вт, а в нем всего 6 элементов.
Значит в большом 0.625W/элемент
А в маленьком - 1W на элемент. Элементы выглядят одинаковыми. Почему так сделали? У маленького сравнительно крупная алюминиевая плата и в среднем теплоотвод лучше, поэтому позволили больший ток. Но на КПД это сказалось отрицательно.

2020-03-1616/03/2020 17:39:45
#2759950
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Из того, что у меня сейчас есть на руках, осталась вот такая штука. Тоже с Али.

Сборка LCFOCUS

На упаковке написано:
LCFOCUS
Model: LC-30FS2-C45
Full spectrum
Power 30Watt
CRI 90
TC: 6000-8000
Вот результат:
Сборка LCFOCUS измерения

Как видно, изделие довольно странное с существенной фиолетовой (практически ультрафиолетовой) добавкой.
В очередной раз убеждаюсь, что все сборки в таких корпусах имеют невысокий КПД. Возможно, такая штука пригодилась бы для освещения террариумов с рептилиями Смайлик :).
2020-03-1617/03/2020 01:19:08
#2760131
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Увидел вот тут Вопрос по комплектующим LED светильника. ссылку на интересные светодиодные линейки с высоким CRI. Решил заказать.
Есть два варианта: на 3000К и 6500К. Заказал оба.
Выглядит вот так:

Измерения разных светодиодов

Естественно, это блок, который разламывается на три линейки.
Линейки токовые, резисторов нет. Номинальный ток 0.7А
При просмотре видно, что диоды (их всего 30) соединены в 6 последовательных блоков по 5 параллельных диодов в каждой.
Вот так выглядит блок (дорожки просматриваются):
Измерения разных светодиодов

Напряжение на линейке при токе 0.5А получается примерно 35.5в. Это означает, что падение напряжения на каждом диоде около 6 вольт.
Из этого следует, что диоды двойные, и на каждом падает примерно 3В.
Постарался честно измерить один диод. Пришлось придумывать способ, как закрыть излучение от остальных диодов, но в итоге удалось это сделать.
Вот результат варианта 6500К:
Фотография для форума аквариумистов #474736

Ожидал увидеть совмещенные сине-фиолетовые двойные диоды, как Sunlike. Но нет, оба кристалла в корпусе - синие.
В целом результат очень порадовал и по спектру и по КПД. На мой взгляд, такие линейки стоит советовать любому, кто планирует ставить светодиодные ленты.
Завтра постараюсь выложить и результаты для варианта 3000К.
2020-08-2526/08/2020 00:19:38
#2813218
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Измерил диод на линейке 3000К
Вот результат:

Фотография для форума аквариумистов #474737

Что сказать... то же самое, только 3000К. Удивительно приличная серия.
2020-08-2626/08/2020 22:10:48
#2813488
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Немного доработал программу, чтобы можно было смешивать свет двух источников как если бы они светили рядом в одном направлении.
Вот, что получается, если рядом будут светить диод из линейки 3000К и диод из линейки 6500К:

Фотография для форума аквариумистов #474738

Потребляемая мощность диодов просто складывается, как и положено. Спектральная светимость добавляемого диода пересчитывается на расстояние первого диода. В итоге все величины в таблице верны кроме тока и напряжения, которые условны. Напряжение берется от первого диода, а ток считается как суммарная мощность, делённая на это напряжение.
Все остальное полностью корректно.
Понятно, что цветовая температура усреднилась.
Видно, что цветовые координаты совсем незначительно ушли от точки белого в пурпурную зону, как, впрочем, и ожидалось. На единичку упало CRI.
Но по большому счету смесевой источник остался источником с высокой цветопередачей.
Вполне имеет смысл поставить в светильник линейки обоих типов на два разных канала и регулировать цветовую температуру. Ну, и делать закаты-восходы.
2020-08-2626/08/2020 23:56:09
#2813517
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Да, как я понял, делает данные диоды вот эта компания: http://www.hhhledlig...

2020-08-2727/08/2020 10:54:11
#2813589
Нравится shortwave
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

По просьбам добавил в таблице слева координаты CIE x и CIE y.

2020-08-2727/08/2020 18:36:52
#2813732
Модератор , Советник
Советник аквафорума

Аватар пользователя

12923 8454
Москва
3 час.

Исправил свою ошибку. Я, глядя на плату, перепутал дорожки с резделениями между ними, из-за чего в параллельном соединении увидел последовательное, и наоборот.
Все везде исправил. Впрочем, потребляемая мощность не изменилась, и все результаты остались прежними.
Напряжение на диоде не 7В, а 6. Что означает 3В на переходе, а не 3.5. Мог бы сразу засомневаться, почему у хороших диодов столь высокое напряжение..

2020-08-2828/08/2020 01:21:00
#2813884
Нравится Olga K Button, DNK



Top