LED 램프의 광속에 대한 자세한 설명

게시일: 2020년 8월 12일

4107

콘텐츠 숨다

1. 광속이란 무엇입니까

구내 조명 시스템을 설계할 때 계산 절차를 통합하기 위해 특정 값에 따라 안내해야 합니다. 다양한 유형의 광원을 탐색하려면 일반 소비자에게 동일한 보편적 가치가 필요합니다. 오랫동안 백열등의 경우 이 값은 1와트의 소비 전력이었습니다. 그러나 이러한 장치는 무대에서 벗어나고 있으므로 다른 것을 찾아야 합니다.

광속이란 무엇입니까

사실, 조명을 계산하기 위해 설계자들은 이전에 다른 값인 칸델라(촛불)를 사용했는데, 이 값도 백열 램프가 소비하는 와트와 직접적으로 일치합니다. 지난 세기 후반 초반의 기술 문헌에서 "천 촛불 램프"등의 표현을 볼 수 있습니다. 칸델라의 휘도는 특정 방향으로 방출되는 와트 단위의 빛의 힘을 나타냅니다. 시각적 연관성으로 이러한 밝기는 일반 불타는 파라핀 또는 스테아린 양초에 의해 제공됩니다. 따라서 이름.이 접근 방식은 밝기를 촛불의 수로 시각적으로 표현합니다.

한 칸델라에 담긴 빛의 밝기

중요한! 칸델라를 계산하는 데 사용되는 와트는 전력과 관련이 없습니다. 광원은 전기가 아닐 수 있습니다(같은 양초).

광속의 개념에 대한 정의가 있습니다 - 빛의 감각으로 추정되는 복사 에너지의 힘. 또는 단위 시간당 방출되는 광자의 수입니다. 수학적으로는 다음과 같습니다. 1칸델라의 힘을 가진 점 광원이 1스테라디안과 동일한 입체각으로 플럭스를 방사하면 1루멘(lm)의 광속이 생성됩니다.

스테라디안의 그래픽 표현

스테라디안의 개념은 설명이 필요합니다. 1sr의 입체각을 나타내려면 반지름이 R인 구의 중심에 꼭짓점이 있는 원뿔을 가져와야 합니다.². 이러한 원뿔의 개방 각도는 약 65도입니다.

모든 방향으로 균일하게 방사되는 1칸델라의 점 광원을 반경 1m의 구에 배치하면 내부 표면에 1룩스(lx)와 같은 조명이 생성됩니다. 이 값은 조명 기준을 설정하는 데 사용됩니다. 따라서 다양한 건물의 경우 SNiP에 따라 다음 조건을 충족해야 합니다.

중등 학교 교실 - 500lux;
대학 관객 - 400럭스;
체육관 - 200lx.

다른 방에도 조명 기준이 설정되어 있습니다.

1lm의 광속이 1sq.m에 떨어지면. 표면에서 1lux의 조명을 만듭니다. 따라서 루멘과 럭스 간의 관계는 다음과 같습니다. 1 lux = 1 lm/sq.m. 예를 들어 면적이 100제곱미터인 강당에서 충분한 조명을 제공하려면 40,000루멘의 광속이 필요합니다.광원으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 조명이 감소한다는 점도 고려해야 합니다. 램프 서스펜션의 높이가 중요합니다.

작동 원리

이 모든 양을 사용하는 편리함을 이해하기 위해서는 LED의 발광 방향과 관련 개념을 고려할 필요가 있다.

렌즈가 있는 LED 앵글

발광 다이오드의 디자인은 빛을 모든 방향으로 균일하게 보내지 않도록 설계되었습니다. 하부 반구는 기판으로 덮이고 렌즈는 상부 반구에서 균일한 복사를 제공하지 않도록 설계되었습니다. 그 결과, 주 광속은 위쪽으로 집중되고 라이트 콘의 주변으로 갈수록 약해집니다. 특정 화각에서는 빛의 강도가 절반으로 줄어들고 더 큰 각도에 도달하면 빛이 보이지 않게 됩니다. 첫 번째 각도(bac)를 절반 밝기 각도라고 하고 두 번째 각도(fah)를 전체 밝기 각도라고 합니다.

형광체를 사용한 LED의 발광 각도

형광체가 있는 LED에도 동일한 점이 적용됩니다. 거기에서 복사 각도는 기판과 pn 접합의 시작 복사의 가장 큰 활동 각도에 의해 제한됩니다. 눈으로 이러한 각도를 정확하게 결정하는 것은 불가능하다는 것을 이해해야 합니다. 특별한 장치가 필요합니다. 그러나 더 큰 개방 각도를 가진 두 개의 LED를 시각적으로 비교할 수 있습니다.

LED 램프의 광출력

LED 램프의 광 출력은 크리스탈의 가열 정도에 의존하지 않습니다. 거의 모든 백색 조명기는 인광체가 있는 LED를 기반으로 만들어지므로 광 출력은 이 인광체의 품질, 생산 기술에 따라 다릅니다. 또한 중요한 것은 개시 결정의 빛 방출과 스펙트럼의 가시 영역에서 형광체를 빛나게 하는 이 복사의 능력입니다.

형광체가 포함된 강력한 백색 LED

실외 조명의 광속 강도

실외 조명을 계산하려면 관련 SNiP(SP)에서도 찾을 수 있는 최소 조명 표준에서 진행해야 합니다. 따라서 놀이터의 경우 최소 조도는 10lux 이상이어야 합니다.

표준은 최소 조명 값을 제공하며 계산시 증가 할 수 있습니다.

필요한 조명을 얻기 위해 원하는 조명기 수(N)를 얻으려면 초기 데이터를 설정해야 합니다.

최소 조도(E), 1x;
영토 면적(S), sq.m.;
조명 불균일 계수 (z), LED 램프의 경우 1.2와 같습니다.
램프의 수명이 끝날 때까지 광속의 약화를 고려한 승수 (k), LED 장치의 경우 1.2입니다.
한 램프의 광속(F), lm;
인근 물체의 반사 계수(n), 아스팔트의 경우 0.3으로 간주할 수 있습니다.

이 양은 공식에 의해 관련됩니다 N=E*S*z*k/(F*n).

놀이터 조명

150 평방 미터 면적의 놀이터를 조명해야합니다. 각각 1500lm의 광속을 방출하는 램프가 있는 경우. 값을 공식에 대입하면 다음을 얻습니다. N=10*150*1.2*1.2/(1500*0.3). 당신은 4.8 또는 5 램프를 얻습니다. 이것은 최소 금액이며 실제로 더 많이 설치할 수 있습니다.

사용 가능한 램프의 광속이 아니라 영역에 설치할 수있는 램프 수로 설정할 수 있습니다. 이 경우 각 램프의 광속을 계산해야 합니다. 계산 공식은 다음 형식을 취합니다. F=E*S*k*z/(N*n). 최종 결과가 표준 시리즈에 속하지 않는 경우 램프 특성, 반올림해야 합니다.

루멘과 와트의 관계

전 세계 소비자들은 수십 년 동안 백열 램프가 지배하는 동안 소비된 전력과 조명의 밝기를 연관시키는 데 익숙해졌습니다. 이러한 구식 장치의 경우 이는 합리적이었습니다. 이 방향의 기술 개발은 오랫동안 막다른 골목에 도달했습니다. 빛의 세기와 세기의 비율이 자리를 잡고 버릇이 되었습니다.

LED 조명용 전력 소비(와트)와 생성된 광속(루멘) 사이에는 직접적인 관계가 없습니다.. 더 정확하게는 그렇습니다. 그러나 현재만 그렇습니다. 기술은 멈추지 않고 결정 생산이 개선되고 광출력이 향상된 새로운 형광체가 개발되고 있습니다. 내일 현재 시간의 비율은 절망적으로 구식이 될 것입니다.