השאלה לגבי מידת היעילות של נוריות LED אמיתיות היא טובה, אך התשובה מורכבת יותר ממה שניתן היה לצפות. יכולת הארה מתבטאת בדרך כלל ב"לומן ".
יעילות LED מתבטאת בדרך כלל במונחים של אחד מהם
-
תפוקת אנרגיית אור או
-
יכולת תאורה
ליחידת קלט אנרגיה.
עבור תפוקת לומן נתונה, יעילות מתבטאת בדרך כלל בלומן לוואט (l / W) או בתפוקת אנרגיית אור לכל Watt W / W). הדמות הראשונה שימושית יותר ביישומי תאורה מעשיים, אך השנייה משמעותית יותר מבחינת יעילות המרת האנרגיה.
אם לומן ואנרגיית אור היו קשר קבוע, קביעת היעילות תהיה פשוטה. עם זאת, מה שמייצגת דמות לומן נתונה במונחים של "אנרגיית אור" משתנה בהתאם להרכב הספקטרום של האור.
לומן מבוטא במונחים של עקומת התגובה התיאורטית של העין האנושית. אותה כמות של אנרגיית אור תייצר מספר שונה של לומנים שכן אורך גל האור או תערובת אורכי הגל משתנים. כתוצאה מכך, אורכי הגל או אורכי הגל של המקור ממלאים תפקיד חשוב בלומנים המיוצרים לכל קלט אנרגיה.
בקצה הגל הקצר של הספקטרום הנראה לעין (לא ממש UV) רגישות העין נמוכה במיוחד, ולכן לומן / וואט נמוכים - עד כדי כך שנהוג לצטט את תפוקת המקורות כחול עמוק ו"כחול רויאל " במונחים של mW / W (אנרגיית אור לכל אנרגיה חשמלית). זה מאוד שימושי כמשפחת LED הכוללת נוריות נטולות זרחן ומבוססות על זרחן מאפשרת לבצע השוואה כלשהי.
לדוגמא, "סל השטף העליון" של ה- Cree Royal Blue XT-E LED כאשר הוא מופעל ב- Vf = 2.85V ואם = 350 mA מייצר 613 mW אופייני (600, 613, 625 mW min / typ / max) באורך גל של 465 ננומטר
זה שווה ליעילות המרה חשמלית לאור 60.2% / 61.5% / 62.7% דק '/ טיפ / מקס.
ראה עמוד 19 בגליון הנתונים של קרי XT-E מימין למעלה לטבלה - XTEARY-00-0000-
000000Q01
גרסת הזרחן הלבנה העליונה של אותה נורית LED מייצרת 180 לומן בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס
2.77V, 350 mA = 970 mW DC פנימה או 186 לומן / וואט.
אם אנרגיית האור של ה- LED הכחול & Royal Blue הייתה זהה, היה ל- LED הלבן נתון של 100% l / W של 186 / 61.5% = 302 l / W ביעילות של 100%. עם זאת, תפוקות האור אינן זהות (לגמרי) שכן ב- LED הלבן נעשה שימוש ישיר באור הכחול של ה- LED, והשאר מלהיב את הזרחן (ים) עם ירידה מסוימת ביעילות ההמרה של אור / אור.
כפי שצוין, ויקיפדיה (כהלכה) קובעת שהנתון המקסימלי של l / W הוא 683 l / W.
כיצד ניתן ליישב זאת עם הטענה לפיה 100% יעילות LED לבנה היא ~ = 300 ליטר / W - והעובדה שכעת יצרנים שונים מייצרים נוריות LED לבנות עם יעילות> 300 ליטר / W?
התשובה נעוצה בעובדה שימושית אך קשתית (או קשתית אך שימושית) שדירוג הלומן קשור לתגובת העין. רגישות עין מקסימאלית מתרחשת באורך גל של 555 ננומטר. היעילות המרבית האפשרית ב- l / W מושגת עם מקור מונוכרומטי ב 555 ננומטר. לכל מקור אחר, מונוכרומטי או אורכי גל מרובים, יהיה נתון תיאורטי אפשרי של 100% l / W.
מקור האור הלבן "האידיאלי" הוא רדיאטור גוף שחור ב 5800k עם הספקטרום שלו קטום לטווח 400-700 ננומטר ובעל יעילות מקסימלית של 251 l / W !!!!
על ידי ביצוע התאמות שונות לשמירה על אור "לבן" תוך שינוי אחוזי אורכי הגל השונים ניתן להשיג יעילות לבנה.
גוף שחור של 2800 קילוגרם שנחתך בצורה אסימטרית כדי להשיג CRI של 95 הוא בעל יעילות תיאורטית מקסימלית של 370 ליטר / וו.
אבל רגע - יש עוד, אבל, בהמשך אולי.
אני אחזור ואוסיף מקורות ופרטים נוספים, אך האמור לעיל מראה שהתשובה קשה יותר מהשאלה, ומדגים כי באנרגיה אמיתית לכל אנרגיה במונחים של נוריות LED המודרניות העליונות משיגים יעילות להמרת אנרגיה של> 50%. / p>
עוד אנון - אור דוהה - עבודת rootop מזמנת ...
R הפניות WIP
https://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_efficacy
ניתוח על היעילות המוארת של דיודה פולטת אור לבן זרחן
https://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode#Efficiency_and_operational_parameters
http://www.hi-led.eu/wp-content/themes/hiled/pdf/led_energy_efficiency.pdf
http://www.philips.com/consumerfiles/newscenter/main/design/resources/pdf/Inside-Innovation-Backgrounder-Lumens-per-Watt.pdf
2014
http://www.forbes.com/sites/peterdetwiler/2014/03/27/leds-will-get-even-more-efficient-cree-passes-300-lumens-per-watt/#258823b870b4 א>
http://www.cree.com/News-and-Events/Cree-News/Press-Releases/2014/March/300LPW-LED-barrier
שימושי:
http://boards.straightdope.com/sdmb/showthread.php?t=719499