Так как я давно интересуюсь светодиодным освещением, то нужен был люксметр.
Какое то время я пользовался датчиком освещения в телефоне и в принципе он неплохо работал, но люксметр был бы лучше. И вот я наконец прикупил его и начал измерять все подряд.
В этом обзоре простая переделка мебельных светильников с галогеновой лампочки 20 ватт на светодиод и небольшая лабараторная работа — зависимость яркости от мощности, тока, температуры и т. д.
Если ты устал от бесконечной череды рекламных обзоров п.18 и скидок (в том числе моих) — читаем дальше
Светодиодный светильник понадобился в шкаф. В козырьке шкафа стояли два плоских галогеновых светильника по 20 ватт, которые использовались как ночник. Так как ночник в 20 ватт жрет слишком много энергии, было решено переделать его на светодиодный.
Для меня проще всего было переделать светильник, заменив галогенку на светодиод 10 ватт — 9 В, 900 мА. У меня такие уже были в наличии.
Разобрал светильник, вытащил галогенку и цоколь от нее.
Начал тестировать светодиод. Я думал что он будет нормально без перегрева работать на токе 300 мА, это всего лишь треть его мощности. Но не тут то было. Я подключил светодиод к драйверу «3 ВТ — 300 мА» и минут через 20 обжег об него палец. На нем шипела слюна. Непорядок. Я уменьшил ток в драйвере, поменяв токозадающий резистор, ток уменьшился до 185 мА. Светодиод все равно грелся, но уже не так сильно.
Я решил что светильник все равно будет охлаждать светодиод, приклеил светодиод на алюминиевый отражатель в светильнике и решил проверить режимы светодиода — какой будет прирост яркости при увеличении тока с 185 до 300 мА и как будет падать яркость с ростом температуры. То есть если увеличить ток на светодиод в два раза, будет ли больше света? Или может стать меньше?
Так как я не могу полностью оценить световой поток от светодиода, я просто положил отражатель светильника на матовую сферу люксметра, включил его на множитель 100 и оценивал количество люкс при таком неизменном положении светодиода. При этом люксметр показывает величину, прямопропорционально связанную с количеством люмен, которые излучает светодиод. Будем считать, что люксметр показывает световой поток от светодиода в условных попугаях. Если показания на люксметра стали в два раза больше, значит светодиод стал светить в два раза ярче. Надеюсь принцип понятен.
Так же я прикрепил термопару на заднюю поверхность отражателя.
Гайка М14 на фото просто выполняет роль прижима.
Итак, первым тестируется светодиод с драйвером на ток 185мА.
Холодный старт — люксметр показывает 1339 люкс.
Через некоторое время светодиод с отражателем прогрелся, температура стабилизировалась на 56 градусов. Люксметр показывает 1261.
Итого при прогреве светодиод потерял 1339 — 1261 = 78 что составляет
5.8 %.
Не так много.
Максимум, который удалось поймать это
1261
Параметры тока и напряжения можно увидеть на фото.
Итого это 8.78 В Х 0.188 А =
1.65 ватт.
То есть при токе 185мА светодиод потребляет 1.65 ватт и выдает света на 1261 попугаев
Итак, вторым тестируется светодиод с драйвером на ток 300мА.
Холодный старт — люксметр показывает 1949 люкс.
Через некоторое время светодиод с отражателем прогрелся, температура стабилизировалась на 81 градусах. Люксметр показывает 1687
Итого при прогреве светодиод потерял 1949 — 1687= 262 что составляет
13.4 %.
Уже падение яркости значительно больше.
Максимум, который удалось поймать это
1687
Параметры тока и напряжения можно увидеть на фото.
Итого это 9 В X 0.294 А =
2.65 ватт.
То есть при токе 300 мА светодиод потребляет 2.65 ватт и выдает света на 1687 попугаев
Теперь сравним сколько смог выдать света светодиод при одном драйвере и при другом.
Первый ток 188 мА и света на 1261 попугаев, мощность 1.65 ватт
Второй ток 294 мА и света на 1687 попугаев, мощность 2.65 ватт
Ток вырос в
1.56 раза, рост яркости в
1.33 раза.
Посчитаем с мощностью
Мощность выросла в
1.6 раза, света больше стало в
1.33 раза.
При драйвере в 188 мА один ватт на светодиоде выдал
764 попугая
При драйвере в 294 мА один ватт на светодиоде выдал
636 попугая.
Для тех, кому все еще интересен люксметр, просто посмотреть
Пришел хорошо упакованный в несколько слоев изолона, любители распаковок идут в сад.
Лежит в блистере, сзади на блистере примерные нормы освещенности.
Еще есть инструкция
На передней части люксметра крышка — просто на защелках — и два переключателя.
Первый на три положения — выключено — включено и холд.
Второй переключает множитель люксметра. При этом на дисплее отображается множитель.
То есть если света слишком много, то нужно переключить верхний переклюк вправо.
На задней части крышка, держится на саморезе. Под ней отсек на 3 элемента размером ААА. От аккумов работает без проблем.
Автовыключения нет.
В одной комнате — при высоте потолка 2.5 метра под самодельной люстрой на 30 честных ватт (
тут я делал обзорчик на нее) показывает около 1000 люкс. Но на ней матовый колпак, иначе светодиод выжигает глаза.
В соседней комнате висит светодиодная лампа мощностью 20 ватт. Рассеиватель с нее я снял, висит на высоте примерно 2.1 метра, температура подложки под светодиодами под 100 градусов.
Люксметр прямо под ней показывает тоже около 1000 люмен. Лампа висит ниже и еще нет рассеивателя, на нем может теряться довольно много света.
В лифте показывает около 50 люкс, у ноутбука висит лампа для подсветки клавиатуры — тоже показывает около 50 люкс.
Итог — при повышении тока на светодиод падает его эффективность. Температура повышается и срок жизни светодиода уменьшается.
Если хочется больше света в светильнике — можно либо чаще менять светодиоды, (будут сгорать или деградировать) либо организовать лучшее охлаждение или поставить более качественный светодиод с большими размерами кристаллов. Или поставить светодиод на 100 ватт вместо светодиода на 50 ватт — вырастет и световой поток и срок службы.
И бонус — по проценту падения яркости при прогреве можно косвенно судить о степени нагрева светодиода.
Падение
— на 3-5% — хороший режим работы, теплый светодиод.
— на 5-15% — терпимый, горячие светодиоды
— 15%-20% — такие лампы за несколько месяцев плавно и незаметно деградируют, свет уходит в фиолетовую часть, вроде и не сгорели и жрут так же, а вроде как то стало плохо видно в этой комнате. А потом вкручиваешь запасную лампу из этой же партии и она светит в несколько раз ярче. Вроде и работает и не сдашь по гарантии. А уже не яркая.
— больше 20% — долго не проработает.
Для оценки падения светового потока светильника вполне можно использовать приложение LuxMeter -есть максимум, минимум и график.
Ну и шкаф конечно, галоген слева, светодиод с драйвером на 1.65 ватт справа.
показания люксметра впритык к стеклу на множителе 100 Х 428 у светодиода и 840 у галогена.
Давно как то шкафа на муське не было.
нужно больше опытов и хорошая концепция зависимости всего от средней температуры по радиатору))
чем больше измерений, тем полезнее окажется покупка прибора;)
Но лень.
Можно и график нарисовать ток-яркость. Но зачем? У Cree уже все нарисовано. Я же рассматриваю частный случай.
Следующий раз можно рассмотреть диоды на одном токе но с разными размерами кристаллов. Потом выровнять их по мощности и посмотреть что с яркостью
Ну если это не резистор и конденсатор конечно.
А где такие светодиоды заказать можно?
А они от трех 18650 должны ведь работать при должном ограничении тока?
Только нужно брать версию на 9-12 В, а не на 36 В.
Есть версия. На 36 В, но они встречаются реже.
Как я понял, 10 Вт как раз и делают в основном на 9-12 В, а вот более мощные уже на 24 В и выше.
А 20 ватт и выше почти все на 36 вольт, очень редко 20 ватт на 12В
на порядок дешевле купить ардуинку + цыфровой датчик света и сравнивать что ярче что нет
притом ваш эксперемнт лиш показывает некое значение при неком минимальном растоянии
я измерял ложа на пол и подбирал что ярче из 4000 5000 6000к ну и что приятне глазу по цвету
притом даже из одного вида они светят разной силой света
тоже самое и с фонариком 6 светодиодов 5730 от стаба в 360ма будут ярче чем 4 светодиода от того же тока притом и греютя по зверски ещё
Мой эксперимент показывает именно некое значение, измерение «в попугаях» — я про это писал.
На расстоянии 2 метра под ноч мбником люксметр покажет около 5, при этом точность измерения очень маленькая и нельзя определить падение яркости.
Про разные светодиоды и разное количество одинаковых на одном токе это в следующих сериях.
Насколько сильна разница в температуре? Насколько возрос световой поток?
Для ардуины есть тарированный на заводе датчик, сразу отдающий по i2c значения в общепринятых единицах.
Он окупится лет через 100. Светодиод горит постоянно, днём он не мешает, ночью все видно и в месяц он потребляет 1.65ват *24 часа * 30 дней = 1.2 киловатчаса. Посчитайте сколько это будет стоить копеек в месяц.
Датчик движения стоит денег, занимает место. Делим стоимость датчика на затраты на электроэнергию 1.2 вата в месяц (стоимость в разных странах разная) и получаем срок окупаемости датчика.
При галогенках и мощных лампах датчик нужен, при слабых светодиодах проще и экономически целесообразнее включить их 24/7
Дело не в скупердяйстве, просто при маленьких мощностях нет смысла в датчике. Но это для ночника.
Если для прихожей, коридора, как свет днем чтоб завязать шнурки, датчик вполне актуален.
Второй вопрос — сколько просветит лампа в режиме 24/7, в год это выходит почти 9 тысяч часов. Хорошо, если отработает гарантийные условные три года, (затраты на приобретение новой тоже нужно будет учитывать), если нет — вам придётся менять её по гарантии, т.е. транспортные расходы плюс потраченное на это время.
верно сказано, что вопрос не только в экономической целесообразности (мнимой) но ещё и в удобстве.
Для ночника нужна мощность до 1 ватта, при 1 уже спать сложно.
Я брал для ночника самые слабые кукурузки без мерцания на али, они почти не греются и работают очень долго.
На али качественные лампы ещё поискать, а продавцу ничего не мешает в любой момент времени начать торговать фуфлом в том же корпусе. Ну не будете же вы каждую лампу проверять на предмет наличия мерцаний и снимать с них спектральную характеристику?
Я верю, что эти проблемы решаемы, но мне в том числе проще ДД к лампочке прикрутить. И шут с ней.
Просто заклеивали снаружи часть изолентой от ложных срабатываний
feron.su/elektrotovary/datchiki-dvizheniya/datchik-dvizheniya-500w-6m-360-belyy-sen50-artikul-22066/ feron.su/elektrotovary/datchiki-dvizheniya/datchik-dvizheniya-230v-1200w-6m-360-belyy-sen86/
В 5-ти метровой прихожей срабатывает с любых сторон на отлично.
Ставить можно в собственную закладную на натяжном потолке или тупо в точечный светильник заместо лампочки типа GU5.3.
Причем, я предполагаю, что многие знатоки с фонаревки об этих выводах знают, но сильно их в массы не продвигают, потому что становится непонятно зачем делать/производить свет фонариками на суперпродвинутых (но дорогих) единичных кристаллах от Кри вместо того чтобы недогрузить десять параллельных китайских кристаллов, не имея проблем с отводом тепла и имея при этом эффективность Lm/W процентов на 30 больше, чем в самых-самых продвинутых в сторону 200...300(:-))) ) Лм/Вт последних разработок. Пояснять я ничего не собирался, да и не место тут ( всего-лишь реплика ), но дам ссылку на ветку форума где все понятно по картинкам, причем все написанное существовало с самого начала, на самых самых старых и плохих белых светодиодах:
www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?89607-White-LED-lumen-testing&s=be4fcfc5f851e914efada03aa6b689f1
=============
Я все-таки чуток поясню куда смотреть.
Из картинок следует, что при токах в 10...20 меньше номинального или максимального эффективность светодиодов ( не СREE а просто китайских) давным давно ( лет пять уже) «перевалила» за значения 100....120 LM/W, А современные лучшие экземпляры может и имеют эту цифру уже ближе к 180...200, но применяются на максимальных токах, где эта цифра по графикам падает чуть ли не на 50%… Вот и думайте, насколько конструктивно оправданы многие популярные фонарики ( и безупречные Конвои — не исключение :-))) ).
У китайцев есть фонари, например на 4*18650, в которых можно выбрать голову из 3 светодиодов, а можно из 15 при одинаковом размере и драйвере. И я думаю что голова на 15 будет светить ярче и меньше греться, но купить два разных и проверить пока нет желания.
Конвой типа S2 должен быть компактен, а если в голову ставить пачку диодов то голова будет большой. Хотя ставят триплы nichia.
Проблема как раз конструктивного плана. Если ставить 3-5 то прирост небольшой а проблем больше. И луч многодиодного фонаря сложно сфокусировать, если это флудер то нормально, если нужен узкий луч для поискового фонаря, то уже проблемно.
Если ставить больше 5, то уже сильно растет голова фонаря.
И я думаю что обзоры этого будут еще, именно по теме нескольких диодов или «что лучше, дешевый диод 100 ватт с чипами 28*35 mil или дорогой качественный 50 ватт с чипами 45*45 mil.
На этот обзор ушло часов 10, так что не все сразу.
Ставишь при одинаковых условиях питания второй кристалл параллельно — выигрыш в КПД 20...25%, ставишь третий кристалл — еще 7...10% в плюс. Дальше уже нужно думать, так как выигрыш каждой «ступеньки» уменьшается, а сумма цен кристаллов продолжает расти пропорционально. Что касается конструкции, то ведь можно и с другой стороны посмотреть. Пусть кристалл остается один, но нужно 10 Вт использовать, как 3 Ватта. Получим по тем же графикам тот же самый рост Лм/Вт…
Графики и таблицы есть у cree, берем всеми любимый xml t6
led-obzor.ru/wp-content/uploads/cree-xml-led-2.jpg
при 700 мА — 318 лм, при 3000 мА — 1044 лм.
Рост тока в 4.28 раза, рост яркости в 3 раза
Ставим 4 светика и общий ток 3000 мА делится на 4, ток на каждый 750 мА.
Это будет примерно по 350 люмен, X4=1400.
То есть вместо 1044 получается 1400, рост в 1.4
Так же как 4.28 / 3 = 1.42 раза
То есть увеличение количества в два раза, или уменьшение тока в два раза, что в принципе одно и то же, ведет к росту эффективности в зависимости от положения на кривой — перегрет светодиод или нет.
Lm/W от тока — но не нашел…
Может подскажете где посмотреть…
таблица яркостей стр 3
график ток-яркость стр 5
график температура -яркость стр 4
И потому горсть мелких диодов по цене семечек легко «порвет» по эффективности любой одиночный мощный кристалл. Потому именно они, а не хмели, применяются в ширпотребных лампах и светильниках…
Разница небольшая, так как напряжение растет значительно меньше тока
Кстати, по «поисковым» возможностям маглайта — он в стоке уделывает большинство предназначенных специально для этого фонарей, если брать реальные условия. Малейшая дымка — и владелец диодника не видит ничего, кроме выходящего из руки светового столба, тогда как маг худо-бедно высвечивает требуемое. (может сейчас ситуация поменялась, хз)
Т.е. до какой степени вот эти вот все предлагаемые нам плюшки на самом деле являются маркетинговыми? Или на планете тёмных мест добавилось, чтобы их многолюменными фонарями освещать?;)
вредныйнеестественный для глаз, носом тыкать)вроде 6-7 страница
но я в этих графиках ничего не понял
А Надёжин вредитель, не показывает этот самый спад потока гoвнoлампочек. Его даёт сайт lumen2b в обзорах и требует ГОСТ Р 54350-2015 (до 8% макс.).
я ещё много других страшных фамилий знают.п.))Вряд ли там нобелевка, внутри светодиода-то, за какую-то свою физику, имею в виду. Излучение диода через люминофор преобразуется в видимый свет, чего не так-то?
Или вы думаете, что лампочка как-то иначе светит? (за исключением люминофора)
Собственно, по той же «физической» причине диоды более холодного спектра показывают более эффективную светоотдачу.
Потому и уточнил
Советую освежить в памяти, за что именно её дали.
P.S. А триплы-квадриплы-семериплы уже тоже довольно широко используются, междупрочим… Но по прежнему не на китайских, а нормальных светодиодах, включая те же cree.
Угу, угу. Если мы вкачиваем в светодиодный модуль фонаря 1 Вт и имеем кпд около 30%, то нам надо отвести 0,66 Вт тепла независимо от типа и количества используемых светодиодов. И если от одного хпеля это можно сделать с помощью удобной медной ДТП подложки, то от кучки 3528 это сделать будет не так удобно, у них нет изолированного термалпада. Не говоря уже о том, что все эти мелкие светодиоды пригодны к использованию только в широкой оптике, которая хорошо сглаживает свет. Сфокусировать их сильно без артефактов невозможно.
Нет проблем, покупайте строительный прожектор с аккумулятором вместо конвоя. Там как раз будет матрица из 100500 мелких светодиодов или COB из их же кристаллов под общим люминофором. Но лично я в такой ситуации все же предпочту носить в кармане конвой. :)
При температуре биновки он выдает 214 люмен на ватт, на комнатной — 228 люмен на ватт.
Ну… Почти :)
русскомухорошо для лампочки, плохо для фонаря)А это бесполезно, так как остальные уже тусклые.
Тоже менял галогенки в подобном месте на светодиоды. Все либо светили с оттенком, либо мерцания, либо оттенок некомфортный.
А потом по случаю остались готовые светодиодные светильники под похожий встраиваемый цоколь, но на 220В. И после замены (вместе с цоколем) свет наконец-то заработал нормально. И свечение в диапазоне 4000к (наиболее бело-комфортный, без оттенков), и работают уже лет 6, наверное. Да и трансформатор выкинул.
Сейчас заказаны 10 ватт матрицы с разным размером кристалла у одного и того же продавца.
Может и спектр там будет лучше.
Все эти проблемы я знаю, решаются просто.
Можно было поставить просто потолочный светильник на 55мм, но их сложно найти слабые.
А яркие работают недолго
Про «измерения» смартфоном был обзор на муське, который был удалён из-за непонимания сути проблемы.
Если кому интересно, пдф в открытом доступе по ссылке drive.google.com/open?id=1tcaSlJRh5PcpXO0dSZLhyqY7wtFnWXX8
понятно что смарт показывает что то непонятное, но все же им можно сравнить что ярче при прочих равных условиях. И у меня есть датчик освещенности, показывает что то в своих попугаях. По этому и купил люксметр.
т.е. реально выполняется замер яркости объекта
чтобы исправить кривуху, нужна молочная полусфера и калибровка по люксметру
Но кое-где согласен… ИМХО, лабараторка так себе )
Люмены с Люксами не путаете?
положить прямо на датчик, и прижать гайкой… Что мерим?
освещенность датчика — в упор? Зачем?
Не освещенность рабочей поверхности под светильником? С расстояния метр, к примеру?
Такая методика — только в попугаях понять относительную цифру было-стало… % разницы?
Хотя… пришлось как-то делать подобное, примерно по такой методе, да.
Был у меня один прожект… первый этаж дома. 8*8 3 зоны — кухня, гостиная, проход между ними.
Сделано было при строительстве по-модному — свет — только лентами.
1 линия вдоль окон, кухонная, 8м, 2 линии 8м проход. между балок по центру ниши ограничивают зоны.
3я линия, одна, вроде в зоне гостиной, не помню уже точно…
Лента без маркировки. То ли она такая слабая была от рождения, то ли за 3 года так сильно присела…
Скорее всего и то и другое ) Но вот сколько было? сколько стало? Сколько по нормам? А столько ли надо? ))
И вот вопрос — «сделай нам светло». Светло это сколько? по нормам СанПин итп? гостиная, кухня?
просто поменять ленту? А какую, чтоб хватило? Допустим Арлайт?
допустим, самое яркое что можно в этом формате — не хватит, дорого и толку 0. Ну, не 0.
60% от нужного, к примеру. Сейчас 30%, станет 60?
Делать как надо, или как было, пока не село? Делали изначально без расчетов, строители влепили что попало, видимо.
«Такую же поставь»? Точно нет. А сколько было, «пока было ок»?
Еще ограничения — 8 метров и ленты 12В, и подвод с одной стороны… что как бы неправильно.
А подвод доделать — всю отделку итп… очень трудоемко прятать… работы утраиваю затею…
Остается только переходить на 24В, и 8м в линию тогда можно.
А какая лента? вопрос имеет значение, ценник же. И перетрат не надо…
ломал голову долго. Благо Диалюкс уже теперь умею, зарисовал, нашел аналоги светильника «лента в коробе»
но связи с действительностью пока никакой же нет… Вроде и расчет и все равно фигня какая-то…
Не к чему привязаться, не с чем сравнивать.
Субъективно — по нормам бы надо, но слишком ярко будет…
И дорого. а менее яркую вставлю — деньги на ветер, дорогое и не решает вопрос…
Делаю по нормам тогда и периметры дополнить лентой, чтобы не аццкой… чтобы равномерно итп хотелки —
по нормам — под 80тр бюджет, ленты 24В максимальной доступной яркости,
и при том удвоить по длинной стороне, вторые линии надо…
короба алюминиевые +50%, бп 24В 4-6шт… присвистнули,
успокоились, но темно же, чот надо делать )
достаю студийный экспонометр, он довольно точный, до 1/10 ступени… seconic-308.
ставлю «в киношный режим», где замеры в EV, прохожусь по плану и снимаю контрольные точки в эксель.
делаю минилаб из него же ) одеваю черную матовую трубку, 30мм, d15мм становлюсь на имеющуюся ленту, получаю в EV для имеющегося 1 диода старой ленты.
для усреднения беру с нескольких, шт 5 в разных местах — на удивление разброс был мал.
еду в арлайт. ну не знаю, дилер на стройрынке? с вывеской.
на стенде становлюсь тем же лабом на интересующие диоды на лентах…
в тех же попугаях. заношу исходные данные EV в эксель,
для заявленных люмен известной ленты делаю перерасчеты…
2 разных типа ленты с параметрами заявленными не совсем левым производителем
и вот тогда получаю, сколько же на самом деле люмен давали диоды на существующей ленте…
не соврать бы, 300Лм что ли на метр было. (в итоге, с поправками на рассеиватели итп)
Выглядело, как в совковом туалете с 60Вт накаливания… и темно-зелеными стенами )
в том же экселе по контрольным точкам пересчитываю, что лента была 300Лм/М (!)
теперь будет 1200Лм/М и сотносим это с замером — Люкс на контрольных точках.
Получаем коээфициэнты — было 300Люм долетело на точку на 20Люкс… ага, =X
коэффициэнт получаем и пересчитываем — а теперь было 1200 и долетит, с теми же условиями =Y
Получилось, что близко к тому, что я нарисовал в диалюксе (с одной новой линией вариант).
Но все равно — не верю…
Ну и что? НУ И НИЧЕГО! )))
По нормам надо было опутать все… Дорого.
Решили — пробуем, делаем 1 линию над окнами, в кухонной зоне,
в этой зоне особенно плохо — свет как везде, но тут он нужен более всего.
И смотрим, как оно. Так и поступили.
И на этом все — оказалось по нормам не надо, «а то будет как в операционной».
Эффект был ошеломляющий — включили. Это был май, и очень солнечный, безоблачный день, часов 13.
Так вот, даже днем был вау-эффект. По сравнению с этой лентой «старая только сама себя освещает».
Дождались вечера. Сказали — «больше вообще ничего нафик не надо!» Промерили.
Оказалось, расчет в экселе через коэффициэнты был близок к полученной реальности, ~5~15% С диа похоже, но не так точно.
Порадовался. Теперь можно хоть как-то опытом пользоваться, а то были полные неопределенности,
сравнивать не с чем, от чего отталкиваться? Связи с реальностью никакой.
Вот да, встав на неизвестный диод, и на известный
с заявленными люменами (если не наимели), можно уже что-то пересчитать.