LED 전구의 광속에 대한 자세한 설명

게시일: 2020년 8월 12일

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1. 광속이란 무엇입니까

실내 조명 시스템을 설계할 때 계산 절차를 통합하기 위해 특정 값을 안내해야 합니다. 일반 소비자가 다양한 유형의 광원을 탐색하려면 이와 동일한 보편적 값이 필요합니다. 오랫동안 백열 전구의 경우 그 값은 1와트의 전력 소비였습니다. 그러나 이러한 장치는 현장을 떠나고 있으므로 다른 것이 필요합니다.

광속은 무엇입니까

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

하나의 촛불 빛 밝기

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

광속의 개념에는 빛의 감각으로 평가되는 복사 에너지의 힘이라는 정의가 있습니다.또는 단위 시간당 방출되는 광자의 수입니다. 수학적으로는 다음과 같습니다. 1칸델라의 전력을 가진 점 광원이 1스테라디안과 동일한 입체각으로 플럭스를 방사하면 1루멘(lm)의 광속이 생성됩니다.

스테라디안의 그래픽 표현

스테라디안의 개념에 대한 설명이 필요합니다. 1 cfu의 입체각을 나타내기 위해 반지름이 R인 구의 중심에 꼭짓점이 있는 원뿔을 가져와야 합니다. 이 원뿔은 R과 같은 면적을 자릅니다.². 이러한 원뿔의 개방 각도는 약 65도입니다.

모든 방향으로 동일하게 방사되는 1칸델라의 점 광원을 반경 1m의 구에 배치하면 내부 표면에 1럭스(lx)와 동일한 조명이 생성됩니다. 이 값은 조명의 규범을 설정하는 데 사용됩니다. 따라서 SNIP에 따라 다른 방의 경우 조건이 충족되어야 합니다.

중등 학교 교실 - 500lux;
고등 교육 기관의 교실 - 400lux;
체육관 - 200럭스.

다른 방에도 조명 기준이 설정되어 있습니다.

1lm의 광속이 1sq.m에 떨어지면. 표면에 1lux의 조명을 생성합니다. 따라서 루멘과 럭스 사이의 관계: 1 럭스 = 1 lm/sq.m. 예를 들어, 100제곱미터의 강당에서 충분한 조명을 제공하려면 40000루멘의 광속이 필요합니다. 또한 광원으로부터의 거리의 제곱에 비례하여 휘도가 감소한다는 점을 고려해야 하므로 등기구 서스펜션의 높이가 차이를 만듭니다.

작동 원리

이 모든 양의 유용성을 이해하려면 LED의 방출 방향과 관련 개념을 고려해야 합니다.

렌즈가 있는 발광 다이오드의 각도

발광 다이오드의 설계는 빛을 모든 방향으로 고르게 보내지 않도록 설계되었습니다. 하부 반구는 기판으로 덮여 있고 렌즈 설계는 상부 반구에서 균일한 복사를 제공하지 않도록 설계되었습니다.그 결과, 주 광속은 위쪽으로 집중되고 라이트 콘의 주변으로 약해집니다. 특정 각도에서는 광도가 절반으로 줄어들고 더 큰 각도에서는 빛이 보이지 않게 됩니다. 첫 번째 각도(bac)를 반 휘도 각도라고 하고 두 번째 각도(fah)를 전체 발광 각도라고 합니다.

형광체가 있는 LED의 발광 각도

형광체 LED에도 동일한 점이 적용됩니다. 거기에서 방출 각도는 기판과 p-n 접합의 초기 방사선의 가장 큰 활동 각도에 의해 제한됩니다. 눈으로 이러한 각도를 정확하게 결정하는 것은 불가능합니다. 특별한 장치가 필요합니다. 그러나 두 개의 LED를 시각적으로 비교할 수 있습니다. 하나는 더 큰 개방각을 가지고 있습니다.

LED 램프의 광출력

LED 램프의 광 출력은 크리스탈의 가열 정도에 의존하지 않습니다. 거의 모든 백색 LED 조명은 LED 형광체를 기반으로 만들어지므로 광 출력은 형광체의 품질, 즉 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 표준을 기반으로 해야 합니다. 예를 들어 놀이터의 경우 최소 조도는 10lux 이상이어야 합니다.

표준에는 최소 조명 값이 주어지며 계산에서 증가 될 수 있습니다.

필요한 조도를 얻기 위해 필요한 수의 등기구(N)를 얻으려면 초기 데이터를 지정해야 합니다.

최소 조도(E), lux;
영토의 면적 (S), sq.m;
조명 불규칙 계수(z), LED 조명의 경우 1.2와 같습니다.
등기구의 수명이 다했을 때 광속의 약화를 고려한 승수 (k), LED 고정 장치의 경우 1.2와 같습니다.
한 램프의 광속(F), lm;
근처에 있는 물체의 반사를 고려하는 요소(n)이며 아스팔트의 경우 0.3에서 취할 수 있습니다.

이 값은 공식으로 연결됩니다. N=E*S*z*k/(F*n).

놀이터 조명

150제곱미터의 놀이터를 조명해야 합니다. 각각 1500lm의 광속을 방출하는 조명기가 있습니다. 수식에서 값을 대체하면 얻을 수 있습니다. N=10*150*1,2*1,2/(1500*0,3). 당신은 4.8 또는 5 등기구를 얻습니다. 이것은 최소 숫자이며 실제로 더 많이 설치할 수 있습니다.

기존 조명의 광속이 아니라 해당 지역에 설치할 수 있는 조명의 수를 물어볼 수 있습니다. 이 경우 각 램프의 광속을 계산해야 합니다. 공식은 다음과 같이 보일 것입니다. F=E*S*k*z/(N*n). 최종 결과가 표준 시리즈에 속하지 않는 경우 램프의 특성반올림해야 합니다.

루멘과 와트의 관계

수십 년 동안 전 세계 소비자들은 백열 램프를 사용하여 조명 밝기를 전력 소비와 연관시키는 데 사용했습니다. 이러한 구식 장치의 경우 합리적이었습니다. 이 방향의 기술 개발은 오랫동안 정지 상태였습니다. 빛의 세기에 대한 힘의 비율이 자리를 잡고 버릇이 되었습니다.

LED 조명용 전력 소비(와트)와 광 출력(루멘) 사이에는 직접적인 상관 관계가 없습니다.. 보다 정확하게는 존재하지만 현재에만 존재합니다. 기술은 멈추지 않고 결정 생산이 향상되고 더 높은 광 출력을 가진 새로운 형광체가 개발되고 있습니다. 내일 현재 시간의 비율은 절망적으로 구식이 될 것입니다.