Orange

Методы тестирования светодиодных ламп

За последнее время я купил больше десятка разных светодиодных лампочек. Параметры китайских светодиодных ламп часто не соответствуют заявленным, поэтому всегда хочется понимать, какое количество света даёт лампочка, чтобы можно было оценить, какую лампу накаливания или ЛДС можно заменить светодиодной лампой.

Методика промышленного определения величины светового потока по ГОСТ 17616-82 довольно сложна (http://standartgost.ru/ГОСТ 17616-82).

nabbla1 предложил упрощённую технологию измерения. С помощью люксметра делаются четыре замера яркости под разными углами от лампы на одинаковом расстоянии, затем по формуле рассчитывается уровень светового потока. В комментариях к посту http://nabbla1.livejournal.com/19168.html он расписал свою методику:

Помножив показания люксметра на расстояние до лампочки в квадрате (выраженное в метрах), получим силу света в заданном направлении, в канделах.

Чтобы из этих кандел получить общий световой поток в люменах, нужно "проинтегрировать по сфере". В данном случае просуммировать скорее. У меня пока все лампочки были симметричные относительно оси вращения, по которой их закручиваешь в патрон. В этом случае все просто. Я измерял освещенность под разными углами к этой оси: вертикально вверх (строго ОТ патрона), под углом 45о, 90о и 135о (мне очень уж большая точность не нужна была). А дальше есть формула для телесного угла, в зависимости от "ширины раскрыва":



То есть при раскрыве в 360 градусов получаем , то есть полный телесный угол. При 180 градусов - , как раз полуплоскость, ну и так далее. Теперь по этой формуле можно найти сегменты сферы, для которых мы посчитали отдельные освещенности. Считаем например, что померяв освещенность строго вверх, мы измерили среднюю освещенность по конусу с углом 22.5 градуса. Т.е в телесном угле . Умножаем замерянную силу света в этом направлении на телесный угол и получаем один кусочек полного светового потока. Точно также в каждом направлении, и останется только просуммировать. Скажем, в направлении 45 градусов - это мы берем телесный угол между двумя конусами, с углами 22.5 и 67,5 градусов, то есть .


Я соорудил простую конструкцию и взялся за дело.



На левой коробке закреплён датчик люксметра (http://ammo1.livejournal.com/357231.html), на правой тиски с патроном, которые могут вращаться вокруг своей оси. Коробки нужны для того, чтобы не влияли отражения от ковра. В идеале, надо бы, чтобы коробки и пол были бы чёрными. Расстояние между источником света (нитью лампы, светодиодами или матовым плафоном) и люксметром - 70 см. Лампы включаются через измеритель мощности (http://ammo1.livejournal.com/155069.html), чтобы заодно проверять реальную потребляемую мощность каждой лампы. С помощью карандаша проверяется мерцание ламп (http://ammo1.livejournal.com/418344.html).

Я пока просто покажу табличку с результатами измерений, а в ближайшем будущем расскажу о всех лампочках, которые я протестировал.



Первые три строчки - обычные лампы накаливания. Последующие две - компактные люминесцентные лампы. Из всех светодиодных ламп, что есть в табличке я уже рассказывал о лампах FlexLed 7W (http://ammo1.livejournal.com/407090.html) и FoxLine 7W (http://ammo1.livejournal.com/366484.html).

Второй метод тестирования, придуманный мной, - струбцина с патроном помещается внутрь белого фотографического куба (http://dx.com/p/photography-photo-light-tent-shed-cube-with-5-background-clothes-60-60-33796) ровно по центру. Куб матовый, поэтому он "усредняет" направленность света лампы. C помощью люксметра делаются шесть замеров освещённости по двум граням куба и вычисляется среднее арифметическое.



Кроме того куб можно сфотографировать и оценить яркость и цвет в сравнении. Вот, к примеру, обычная матовая лампа 60Вт и светодиодная лампа FlexLed 7Вт.



Экселевский файл со всеми моими данными и автоматическим расчётом уровня освещённости по методу nabbla1 лежит тут: http://nadezhin.ru/lj/ljfiles/led.xls


Тэги:
promo ammo1 february 14, 19:00 141
Buy for 300 tokens
В отличие от обычных ламп накаливания, различающихся только мощностью и качеством изготовления, светодиодные лампы имеют много параметров, влияющих на качество и безопасность освещения. Я расскажу об основных параметрах светодиодных ламп и порекомендую, какие лампы лучше подойдут для дома.…
Алексей, это очень интересно!

Но мне кажется, что стало бы еще полезнее, если бы в файле была информация о цене каждой лампы и хотя бы заявленном сроке службы :-)
Это здорово :-)

Ну да, про срок службы у китайцев я уже понял из прошлых постов. Но хочется хоть приблизительно понимать эффективность. Из опыта понял, что люминесцентные лампы, которые с плавным зажиганием, например, работают дольше, чем «Космос». Но стоимость их до сих пор не такая уж и низкая :-(

Вроде есть желание кое-что сделать на диодах. Подсветку цветов в окне, например. Все-таки осень-зима у нас, в Ленинградской области, не балует солнцем, нужна подсветка. Но пока раздумываю...
Да это какая же жадность-то должна быть, чтоб на лампочках экономить :) ИМХО даже если брать новомодные лампочки, то пока они окупятся, ты уже состариться успеешь, а учитывая то что они один хрен не вечные, экономия вообще очень мнимая получается :)
Энергосберегайки примерно за год окупаются, а служат после этого еще лет 8. Светодиодные, как видно из данного поста, пока еще не реализовали всех своих преимуществ: дорогие черти, а по эффективности не сильно отличаются от люминесцентных.
У меня эти энергосберегайки уже 3-й год служат, признаков ухудшения (почернений в начале колбы) нет. А с экономией - меня лично раздражает, что 20% всей произведенной человечеством энергии тратится на освещение. У лампы накаливания к.п.д меньше, чем у паровоза, около 5%, пора б ей уже на покой.
Да, второй метод - почти что интегрирующая сфера, их как раз очень любят использовать для измерения полного светового потока. Еще откалибровать ее по лампочкам накаливания, и можно вполне использовать.

Edited at 2013-10-29 19:38 (UTC)
Ну почему ж, для всех лампочек кроме двух расхождение между результатами не более 20%, что для таких способов уже хорошо. Две оставшиеся - это 3.3W ecola R39 - она светит строго вперед и не светит по бокам, ее мой метод жестоко недооценил, для такой диаграммы направленности стоило бы больше измерений сделать вблизи осевого направления. И со второй та же история, это 7W без стекла - она тоже только вперед.
Я по матовому Osram 60W пересчитывал. Написал, =W2*608/791, и размножил по всему столбцу. Ну то есть, она дает 608 люмен по моему методу и 791 "условных единиц" по "интегрирующему кубу", вот так поправляем.
Люмены - это сколько всего источник излучает. Люксы - это люмены на квадратный метр. Когда мы ставим такой вот "куб", то да, они пропорциональны будут. Поставили внутрь вдвое мощнее лампочку - в два раза возросла освещенность стенки. Поэтому и можно сначала откалибровать по известным источником, т.е лампочкам накаливания, а потом уже относительно них все остальное считать.