www.swiatelka.pl

Witam.

Sprawa dość prosta, chyba Zazwyczaj liczy to się tak - led o mocy 1W wydziela 1W ciepła (bynajmniej w potocznym ujęciu), jednak chyba nie jest to prawidłowe, bo przecież ledy mają różną wydajność itd.

Powiedzcie mi, przy standardowych prądach typu 350 czy 700 mA, ile popularne XM-L czy XP-G R5 wydzielają ciepła w W ? Są na to jakieś tabele itd ?

Gdzieś kiedyś słyszałem, że zwykła żarówka około 5% energii zamienia na światło, reszta to ciepło.

Dioda ma sprawność blisko 10x większą, więc wychodziłoby że 50% ciepło, 50% światło. Ale coś mi się wydaje, że jednak dioda więcej ciepła wydziela niż 50%

W zależności od rodzaju diody sprawność jest różna. Zależy to od barwy , konstrukcji złącza diody, prądu płynącego przez diodę oraz jej napięcia przewodzenia.
na wikipedii jest trochę danych.

Też mnie interesuje ten temat. Z tego co wyczytałem to wszędzie podają sprawność w Lumenach / W.
Sprawność równa 100% jest odpowiednikiem 683 lm/W
Czyli taki XM-L w zaokrągleniu 140 lm/W 140 / 683 = 0.20 czyli sprawność 20%
XR-E 110 lm/W 110 / 683 = 0.16 czyli 16%
To dane dla prądu 350 mA, wraz ze wzrostem prądu sprawność maleje np XM-L przy 4.4A ma sprawność 8%.

Czyli uogólniając, potoczne stwierdzenie że dioda 1W daje z siebie 1W ciepła, jest nieprawidłowe

Witam
Tylko weź pod uwagę, że nie każda "dioda 1W" pobiera ten 1W bo bywa więcej.


Pozdrawiam

Bardzo ciekawy wątek!
Nie sądzę, żeby liczenie sprawności diody LED jako stosunek jej wydajności świetlnej w lm/W do teoretycznych 683lm/W było sensowne. Strumień świetlny, czyli nasze ukochane lumeny, to nie jest to samo co strumień promieniowania mierzony w watach. O ile strumień promieniowania z tego co rozumiem to moc, która wydzieliłaby się w doskonale czarnej płytce oświetlonej naszą diodą, to strumień świetlny wyraża jakby subiektywną jasność postrzeganą przez nasze oko. Strumień promieniowania na strumień świetlny możemy zamienić, "ważąc" widmo źródła światła krzywą czułości ludzkiego oka. Wygląda on tak: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... nosity.png
Ponieważ wynika z niego, że najczulsze nasze oczy są na światło zielone, to 683lm/W uzyskałaby tylko idealna dioda świecąca monochromatycznym światłem o długości fali odpowiadającej maksimum z tego wykresu, czyli do oświetlenia na co dzień nieprzydatna
Myślę, że dużo zamieszania wprowadza fakt, że w watach wyrażamy i strumień promieniowania (niekoniecznie widzialnego!), jak i elektryczną moc doprowadzoną do diody. Można obliczyć strumień promieniowania diod Cree, korzystając z ww. wykresu i z wykresu widma, które Cree publikuje w swoich notach katalogowych. Szczerze mówiąc powinienem umieć to zrobić, ale nie byłem nigdy dobry z całek.. zaraz coś pokombinuję
W każdym razie moim zdaniem sprawność diody to stosunek strumienia optycznego do mocy pobieranej ( [W/W]*100% ).

<EDYCJA>

OK, Koledzy, posiedziałem trochę i MAM!

Wprowadziłem do Excela dwa wykresy:

Pomarańczowy to relatywna moc promieniowania dla diody XB-D z temperatury barwowej 3700-5000K. Znormalizowałem go tak, żeby najwyższej wartości odpowiadało 1.
Niebieski to krzywa czułości ludzkiego oka.
Zostały one zapisane jako tabelka z wartościami co 10 nm w przedziale 380..780nm.
Pomnożyłem następnie wartości z wykresu relatywnej mocy promieniowania przez te z wykresu czułości oka, a następnie zsumowałem wyniki (wychodzi na scałkowanie po przedziale iloczynu dwóch funkcji) otrzymując wartość, nazwijmy ją A.
Zsumowałem też wartości z samego wykresu relatywnej mocy promieniowania, otrzymując B. Wartość ta odzwierciedla "co by było gdyby czułość naszego oka była linią prostą równą 1".
Potem przeskalowałem A i B tak, aby A było równe typowej dla binu Q3 XB-D wartości 93.9lm/W.
B wyniosło wtedy 274.5 lm/W.
Teraz możemy porównać B do maksymalnej, teoretycznej wartości 683lm/W otrzymujemy ok. 40%. Czyli tyle mocy elektrycznej taka XB-D Q3 neutralna biała zamienia na promieniowanie - na ciepło idzie pozostałe 60%.

Powtórzyłem obliczenia dla innych binów XB-D neutralnej i wyszło mi:
bin - lm/W - sprawność %
R2 114 48.8
Q5 107 45.8
Q4 100 42.8
Q3 93.9 40.2
Q2 87.4 37.4

Sądzę, że dla XM-L neutralnych o podobnych wartościach lm/W wyniki będą podobne
Wychodzi nam, że XB-D z najwyższego binu z neutralnych zamienia na ciepło niewiele ponad połowę mocy, czyli kończąc ten przydługi post - rzeczywiście diody z najlepszych binów mają około 50% sprawności.

Odświeżę trochę temat bo pytanie mnie zaczarterować.
Czy ktoś może wie jaki jest stosunek pobieranej mocy elektrycznej a oddawanej w postaci ciepła, jak takie coś obliczyć?

Teoretycznie zielony LED może dać 683 lm z wata (białe mniej, chyba 300-350), więc ta część mocy, która nie świeci - grzeje.

Tu https://tromil.pl/parametry-diod-led/ masz "problem" rozpisany w szczegółach - dla końcowego odbiorcy istotne są dwie informacje:
- ilość lumenów z wata pobranej energii elektrycznej
- teoretyczna obliczona możliwa maksymalna ilość lumenów możliwa dla niebieskich diod i dla fal widzialnych przez oko ludzkie - czyli ZA KOPUŁĄ silikonową - czyli to co teoretycznie wyłazi z diody jako "światło białe" - 683 lm/W dla zielonego, dla mieszaniny czyli białego można przyjąć mniej jako średnią sprawności emisji w zakresie 400-700nm (oko ludzkie) np. 500 lm/W (wartość wyssana z mojego palca)
Mając te dwie dane można obliczyć od "d.. strony" sprawność przemiany elektryczności w światło - przyjąć że obecne diody (np. XHP70.2 barwa 6500K - http://pct.cree.com/dt/index.html) ) przy niewielkich prądach rzędu 200-250mA mają wydajność na poziomie 220-230 lumenów=1W pobranej energii elektrycznej.
Ze stosunku tego co wypluje dioda do teoretycznego możliwego - 220-230[lm]/683[lm] = 33% - czyli taka jest sprawność przemiany energii elektrycznej na światło widzialne dla mocno wydajnych diod i dla małych prądów przy znikomym wpływie ciepła strat (brak lub niewielkie podgrzewanie samej diody) na wzrost temperatury złącza diody.
Mocno teoretryzując i sprawdzając inne "nielatarkowe" diody mozna zobaczyc że ta wydajnośc dochodzi nawet do 40%.
Podsumowując - z 10W diody w dobrze chłodzonej latarce (np. Convoy L6) 3,5-4W energi elektrycznej zamieniane jest na światło a reszta tj. 6-6,5W na straty które z kolei sa wprost proporcjonalne do kwadratu prądu i rezystancji - czyli na samo ciepło wpływa moc strat w W ale liczona "prądem"
To takie dywagacje n/t sprawności tłumaczone Kowalskiemu
Sprawa drugą - to że w laboratoriach uzyskuje się znacznie wyższe sprawności to komercyjna realizacja pomysłów jest znacznie biedniejsza - w każdym razie laboratoryjnie bada sie jedynie potencjał danego pomysłu na przetwarzanie energii z/na - i póki co z niebieskiego na biały daje radę ...

Czyli dioda, która ma 100lm/W (LED z CRI=97) ma sprawność 15% sprawności, czyli można przyjąć że praktycznie wszystko udzie w ciepło (zasilacz też się grzeje). Długo się zastanawiałem skąd masz 683lm/W a nie 6831m/W (tak jest w artykule).

A bo tam ktoś/cenzor zaliczył wpadkę - nie skorekcił i tyle.
Poza tym sprawność diody to mało - sprawność całego układu - zasilania (przemiany energii chemicznej w elektryczna, przetwornika/sterownika, spadków napięcia na całej latarce) i optycznego w zależności od temperatury powoduje że realna sprawność NIE IZOLOWANEJ teoretycznej diody tylko praktycznego "świecidła" jest niższa niż te 40% i bardziej jest 25% do 30% - no ale teoretyzujemy .
To trochę jak z tym strumieniem świetlnym H7 w samochodzie - niby ma 1500 lm ale za reflektorem czystym ma ok. 1200 lm - straty układu optycznego (czyste zwierciadło refa i czysta szyba czy plastikowa szybka osłonowa) dochodzą do 20% - a gdy brudne lub matowe to i 70% ...