Rannsóknir á mæliaðferðum ljósafköstum og notkunarsviðsmyndum afLED ljósgjafar

Ágrip

Sem fast-hálfleiðara kalt ljósgjafi hefur LED (Light-Emitting Diode) orðið aðalstraumurinn á ljósasviðinu vegna kosta orkusparnaðar, umhverfisverndar og langrar endingartíma. Ljósafköst LED ljósgjafa, þar á meðal ljósvirkni, ljósstreymi, geislahorn, litahitastig og litaskilavísitala, hefur bein áhrif á notendaupplifun. Þessi rannsókn mælir helstu ljósafköstunarstærðir ýmissa algengraLED ljósheimildir og bera saman mæliniðurstöður. Byggt á greiningu á mismunandi notkunarsviðum er mælt með viðeigandi LED ljósgjafa til að veita tilvísanir fyrir hagnýt forrit. Rannsóknin sýnir að punktljósgjafar, flóðljós, veggþvottavélar og götuljós hafa hver um sig ákveðna frammistöðueiginleika sem ákvarða hæfi þeirra fyrir mismunandi lýsingarumhverfi eins og innilýsingu, iðnaðarlýsingu, vettvangslýsingu, landslagslýsingu og vegalýsingu. Með stöðugri framþróun tækni mun LED lýsing gegna mikilvægara hlutverki í snjallheimilum og heilbrigðri lýsingu.

1. Inngangur

Þróun ljósatækni hefur gengið í gegnum djúpstæða þróun, umskipti frá glóperum, flúrlömpum og málmhalíðlömpum yfir í öfluga þróun LED tækni. LED ljósgjafar hafa komið fram sem hápunktur í ljósaiðnaðinum, þökk sé framúrskarandi orkunýtni, áreiðanleika, langan líftíma og umhverfisvænni. Þeir eru mikið notaðir í vísa, merkjaljós, skjái, innilýsingu, vegalýsingu, vettvangslýsingu og landslagslýsingu. Ólíkt hefðbundnum ljósgjöfum nota LED ljósgjafar solid hálfleiðaraflís sem lýsandi efni. Þegar burðarefni sameinast aftur í hálfleiðaranum losnar umframorka í formi ljóseinda sem gefa beint frá sér rautt, gult, blátt og grænt ljós. Með því að nota þriggja-aðallitaregluna og bæta við fosfórum geta LED ljósgjafar framleitt ljós af hvaða lit sem er.

Frammistaða áLED ljósheimildir skipta sköpum fyrir beitingaráhrif þeirra. Lykilbreytur ljósafkasta eru meðal annars ljósstreymi, birtuvirkni, dreifing ljósstyrks, litaskilavísitölu og litahitastig. Nákvæm mæling á þessum breytum er grundvöllur þess að meta gæði LED og velja viðeigandi vörur fyrir sérstakar aðstæður. Sem stendur eru helstu mælingaraðferðirnar fyrir LED ljósafköst samþættingar kúluaðferðin og goniophotometer aðferðin. Aðferðin til að samþætta kúlu er stranglega takmörkuð við litla-stærð LED punktljósgjafa vegna krafna um gerð og stærð mældra ljósgjafans, en goniophotometer aðferðin er meira notuð fyrir aðrar gerðir og stærðir LED ljósgjafa. Fyrri rannsóknir hafa kannað mælingaraðferðir, kosti nær-mælinga í ljóshönnun og mikilvægi ljósstyrksdreifingarferla. Hins vegar er skortur á ítarlegri-greiningu á frammistöðumuninum á ýmsum LED ljósgjöfum og hagnýtum áhrifum þeirra. Þessi rannsókn miðar að því að fylla þetta skarð með því að mæla og bera saman mismunandi LED gerðir kerfisbundið og passa þær við viðeigandi notkunarsviðsmyndir.

2. Ljós árangur Mælingaraðferðir afLED ljósgjafar

2.1 Ljósstreymismælingaraðferð

Ljósstreymi vísar til magns ljóss sem ljósgjafi gefur frá sér á tímaeiningu, venjulega gefið upp í lumens (lm). Það er vísbending um heildarljósafköst ljósgjafa, sem jafngildir ljósafli. Hærra ljósstreymi þýðir að ljósgjafinn gefur frá sér meira ljós, sem hefur bein áhrif á skynjun mannsaugans á birtustigi og þjónar sem lykilatriði til að meta heildarbirtustig. Í hagnýtum forritum er ljósstreymi mikilvægur þáttur í vali á LED: há-ljósstreymi-flæðisgjafar henta til að veita sterka lýsingu, en lágt-ljósstreymi-flæðisgjafar eru tilvalin fyrir staðbundin eða lítil-lýsing.

Samkvæmt mælingaraðferðinni sem tilgreind er í GB/T 24824-2009 „Prófunaraðferðir fyrir LED-einingar fyrir almenna lýsingu“ fer ljósstreymismælingin fram í optísku myrkraherbergi. Hinn prófaðiLED ljósUppspretta eða ljósabúnaður er settur upp í snúningsmiðju gonioljósmælis og kveikt á honum til að starfa við tilteknar aðstæður. Snúningsarmur knýr ljósgjafann eða lampann til að snúast um lóðréttan ás hans og myndar sýndar kúlulaga yfirborð. Ljósmælingarskynjari goniophotometers mælir lýsingu á ýmsum stöðum á þessari sýndarkúlu og tryggir nægjanlega sýnatöku á mörgum ljósgeislum-flötum með litlu hornabili. Fjarlægðin milli ljósmælingaskynjarans og lýsandi miðju prófaðs hlutar þjónar sem radíus sýndarkúlunnar. Venjulega er hornbilið á milli plana 5 gráður og bilið innan hvers plans er 1 gráðu. Fyrir ljósgjafa eða ljósabúnað með stórum stærðum eða þröngum geislahornum er notað minna bil til að tryggja heilleika sýnatöku ljósdreifingar.

Þar sem mæld birtustig er í réttu hlutfalli við ljósstyrk ljósgjafans í þá átt, samþættir goniophotometer sjálfkrafa birtustigið yfir hvern örlítinn yfirborðsþátt á kúlu til að reikna út ljósflæðið. Heildarljósstreymi er reiknað með tölulegu samþættingaraðferðinni eins og sýnt er í formúlu (1):

Φtot​=∫(SM​)​EdS=∫04π​r2E(ε,η)dΩ=∫02π​∫0π​r2E(ε,η)sinεdεdη

Þar sem Φtot er heildarljósstreymi (lm), er r radíus sýndarkúlunnar (m); SM​ er yfirborð sýndarkúlunnar (m²); og (ε,η) táknar rýmishornið.

2.2 Mæling á ljósstyrkdreifingu og geislahorni

Dreifing ljósstyrks lýsir styrk ljóss sem gefið er frá sér í mismunandi áttir. Með því að greina dreifingargögn ljósstyrks við sérstakar uppsetningaraðstæður er hægt að meta einsleitni lýsingar og skilvirkt þekjusvæði, sem hefur mikla þýðingu fyrir ýmsar notkunarsviðsmyndir eins og heimilislýsingu, viðskiptalýsingu og iðnaðarlýsingu. Geislahornið vísar til frávikshorns ljóssins sem gefur frá sér, sem hefur bein áhrif á styrk og dreifingu ljósaáhrifanna og ákvarðar þannig viðeigandi tilefni. Þessar tvær breytur skipta sköpum fyrir markaðsbeitinguLED ljósgjafar.

Við mælingu verður fjarlægðin á milli skynjarans og prófaðs hlutar að vera að minnsta kosti 5 sinnum hámarks ljósopnunarsvæði hlutarins, að teknu tilliti til ljóssvæðis, ljósstyrks og geislahorns LED ljósgjafans eða ljósabúnaðarins. Prófaði hluturinn er settur á snúningsramma goniophotometer sem getur snúist um tvo ása. Á einkennandi ljósaplani ljósdíóðunnar er punktljósstyrksmælir eða litrófsgeislamælir settur á fjærsviðið til að safna gögnum um fjar-ljósstyrk. Mælingarbilið er ekki stærra en 1/20 af hálfu-hámarks geislahorninu. Fyrir mælingar með geislahorn sem er minna en 10 gráður eða strangar kröfur um stefnuhorn, eru leysir eða skilvirkari aðferðir notaðar til að setja upp og stilla upphafsstöðu prófaðs hlutar. Þegar ljósgjafinn snýst um tvo ása er gögnum úr öllu rýminu í kring safnað til að búa til gögn um ljósstyrkdreifingarferil, sem byggist á því að hálft-geislahornið er reiknað út.

Mælingaraðferðin með tvöföldum-speglum, sem tilgreind er í GB/T 24824-2009, setur prófaða hlutinn í snúningsmiðju tvíspegils hormónamælisins, sem snýst aðeins um lóðréttan ás sinn. Snúningsreflektor snýst í kringum prófaðan LED ljósgjafa eða lýsingu og endurkastar ljósgeislanum sem mældur er í ákveðna átt til annars endurskinsmerkis í fjarlægð, sem endurkastar því síðan til sjónskynjarans. Þessi aðferð heldur prófuðu LED-ljósinu í kyrrstöðu, sem býður upp á kosti mikillar mælingarstöðugleika og lítið kerfisrými.

3. Samanburður áLjósNiðurstöður árangursmælinga mismunandi LED ljósgjafa

Með því að nota stöðluðu mælingaraðferðirnar sem nefndar eru hér að ofan voru helstu ljósafköstunarfæribreytur (ljósvirkni, litahitastig, litabirgðastuðull og geislahorn) mældar fyrir mismunandi gerðir LED ljósgjafa. Sértækar niðurstöður eru sýndar í töflu 1.

Tafla 1: Ljósafköst mæligilda mismunandi LED ljósgjafa

Eins og er,LED ljósuppsprettur stilla ljósstyrksdreifingu sína aðallega í gegnum lögun og flutningsgetu hálfgagnsæru hlífarinnar sem umlykur ljósdíóðurnar-. Hver tegund LED ljósgjafa hefur einstakt dreifingarmynstur ljósstyrks. Punktljósgjafar, með smæð þeirra, sýna breitt hálft-hámarkssvið geislahorns og háa litabirgðastuðul, sem gefur til kynna getu þeirra til að veita samræmda og náttúrulega lýsingu. Flóðljós eru með mikilli birtuvirkni og þröngt hálf-hámarksgeislahorn, sem sýnir sterka fókusgetu og framúrskarandi lýsingu, sem gerir þau hentug fyrir langa-fjarlægð og einbeitt lýsingu. Veggþvottavélar eru með jöfnum afköstum, með sterkri staðbundinni lagskiptingu og þrívídd ljóss, sem er tilvalið fyrir útlínulýsingu. Götuljós skera sig úr með mikilli birtuvirkni og breitt svið geislahorns, sem gerir þeim kleift að gefa bjarta og samræmda lýsingu yfir stór svæði.

4. Kröfur um léttan árangur í mismunandi umsóknarsviðum

LED lýsing hefur fjölbreytt úrval af notkunarsviðum, þar á meðal innilýsingu, iðnaðarlýsingu, vettvangslýsingu, landslagslýsingu og vegalýsingu í daglegu lífi og starfi. Mismunandi notkunarsviðsmyndir hafa sérstakar kröfur um ljósafköst byggðar á hönnunarmarkmiðum og þörfum notenda, eins og lýst er í töflu 2.

Tafla 2 Kröfur um ljósafköst í mismunandi notkunarsviðum

Með því að greina kröfur um ljósafköst mismunandi notkunarsviðsmynda og sameina þær við eiginleika ýmissa LED ljósgjafa, eru eftirfarandi samsvörunarráðleggingar lagðar til:

Innilýsing: LED punktljósgjafar henta fyrir ýmsa staði innandyra sem krefjast nákvæmrar lýsingarstaðsetningar. Hár litabirgðastuðull þeirra (Ra=86.0) tryggir að hlutir virðast eins og upprunalegir litir þeirra, en breiður geislahornið (um 119 gráður) veitir alhliða þekju, sem gerir þá tilvalna fyrir heimili, skrifstofur, verslunarrými og verksmiðjur.

Lýsing á vettvangi: Mælt er með LED-flóðljósum og punktljósgjafa fyrir leikvanga, leiksvið, sýningarsali og söfn. Flóðljós bjóða upp á mikla birtuskilvirkni (135,1 lm/W) og sterka stefnulýsingu, sem getur uppfyllt miklar-birtukröfur stórra vettvanga. Punktljósgjafar, með frábærri litaendurgjöf, henta vel fyrir sýningarsali og söfn þar sem lita nákvæmni skiptir sköpum.

Landslagslýsing: LED veggþvottavélar eru ákjósanlegur kostur fyrir byggingarlýsingu, skreytingar og sköpun andrúmslofts innandyra. Löng ræma lögun þeirra, jafnvægi ljósvirkni (96,1 lm/W) og ríkur litavalkostur gerir þeim kleift að útlína byggingar- og landslagslínur á áhrifaríkan hátt, sem gerir þær hentugar fyrir ytri vegglýsingu stakra bygginga og sögulegra byggingasamstæða, sem og græna landslagslýsingu og auglýsingaskiltalýsingu.

Vegalýsing: LED götuljóseru sérstaklega hönnuð fyrir þéttbýlisbrautir, aukavegi, dreifbýlisvegi, iðnaðargarða, torg og falleg svæði. Með hæstu birtuvirkni (149,7 lm/W) og breitt svið geislahorns (149,4 gráður í C0/180 gráðu planinu), veita þeir samræmda og bjarta lýsingu, tryggja umferðaröryggi ökutækja og gangandi vegfarenda og mæta sjónrænum þörfum athafna fólks.

Iðnaðarlýsing: Hægt er að nota blöndu af LED punktljósgjafa og flóðljósum til að ná jafnvægi í lýsingu á verkstæðum og vöruhúsum. Punktljósgjafar tryggja samræmda lýsingu á stórum svæðum á meðan flóðljós geta einbeitt sér að vinnuflötum sem krefjast meiri birtu.

5. Niðurstaða

Í samanburði við hefðbundna ljósatækni,LED ljósuppsprettur bjóða upp á meiri orkunýtni, lengri endingartíma og betri umhverfisárangur. Sveigjanleg hita- og litastillingaraðgerðir þeirra gera þau að ákjósanlegu lausninni fyrir snjallljósakerfi fyrir heimili. Þessi rannsókn mælir kerfisbundið og ber saman ljósafköst mismunandi gerða LED ljósgjafa, þar á meðal punktljósgjafa, flóðljós, veggþvottavélar og götuljós. Niðurstöðurnar sýna að hver tegund LED ljósgjafa hefur einstaka eiginleika hvað varðar ljósvirkni, litahitastig, litabirgðastuðul og geislahorn, sem ákvarða hæfi þeirra fyrir sérstakar notkunarsviðsmyndir.

LED punktljósgjafar, með háum litaendurgjöf og breiðu geislahorni, eru hentugur fyrir innilýsingu á heimilum, skrifstofum, atvinnuhúsnæði og verksmiðjum.LED flóðljós, með mikilli birtuvirkni og sterka stefnulýsingu, eru tilvalin fyrir lýsingu á leikvangum eins og leikvangum og sýningarsölum. LED veggþvottavélar skara fram úr í landslagslýsingu og byggingarlistarskreytingum vegna jafnvægis frammistöðu þeirra og útlínur. LED götuljós veita áreiðanlega og skilvirka lýsingu fyrir ýmsar vegagerðir, sem tryggja umferðaröryggi.

Með stöðugri framþróun tækni og lækkun kostnaðar mun LED lýsingartækni verða vinsælli. Í framtíðinni munu LED ljósgjafar gegna mikilvægara hlutverki í snjallheimilum, heilbrigðri lýsingu og á öðrum sviðum og færa fleirum hágæða lýsingarumhverfi. Frekari rannsóknir geta einbeitt sér að því að hámarka mælingaraðferðir til að bæta nákvæmni og kanna notkun LED ljósgjafa á nýjum sviðum eins og heilbrigðri lýsingu og snjallborgum.

Heimildir

[1] Yu, AQ, Ju, JQ og Chen, DH (2018). Rætt um kosti LED í hagnýtri lýsingu. China Lighting Electrical Appliances, (10), 10-17.[2] Huang, Y. (2017). Nokkur vandamál í notkun LED lýsingar. Ljós og lýsing, (01), 56-58.[3] Shen, YQ, Zhu, TF og Jia, Z. (2016). Greining og rannsóknir á beitingu Goniophotometer aðferðar í LED ljósabúnaðarprófun. Light Sources & Lighting, (04), 8-10.[4] Fan, HZ, Cao, M. og Li, SZ (2012). Notkun og rannsóknir á nærsviðsmælingum ljósgjafa í LED sjónhönnun. Acta Optica Sinica, (12), 1-5.[5] Ai, J. (2015). LED lampar og ljósdreifingarferlar. Technology & Enterprise, (20), 237-238.[6] Cai, Y., Wang, ZH og Zhu, TF (2016). Ný tækni fyrir hraða mælingu á staðbundnum litastyrk LED og ljósmælingardreifingu. Optical Instruments, (06), 481-487.[7] GB/T 24824-2009. Prófunaraðferðir fyrir LED einingar fyrir almenna lýsingu (S).[8] Yang, WX (2024). Notkun á greindarkerfum fyrir heimili í nútímalegri heimilishönnun. Stöðlun og gæði létts iðnaðar, (05), 127-130.

https://www.benweilighting.com/agricultural-lighting/poultry-lighting/flicker-free-alifugla-light-18w.html

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.

Netfang:bwzm15@benweilighting.com

Vefur:www.benweilight.com

Whatsapp: 19113306783