Yorug'lik samaradorligini o'lchash usullari va qo'llash stsenariylari bo'yicha tadqiqotlarLED yorug'lik manbalari

Abstrakt

Qattiq yarimoʻtkazgichli sovuq yorugʻlik manbai sifatida LED (yorugʻlik-yorugʻlik diodi) energiya tejash, atrof-muhitni muhofaza qilish va uzoq xizmat muddati kabi afzalliklari tufayli yoritish sohasida asosiy oqimga aylandi. Yorug'lik samaradorligi, yorug'lik oqimi, nurlanish burchagi, rang harorati va rangni ko'rsatish indeksini o'z ichiga olgan LED yorug'lik manbalarining yorug'lik ishlashi foydalanuvchi tajribasiga bevosita ta'sir qiladi. Ushbu tadqiqot keng tarqalgan ishlatiladigan turli xil yorug'lik ishlashning asosiy parametrlarini o'lchaydiLED yorug'likmanbalar va o'lchov natijalarini taqqoslaydi. Turli xil dastur stsenariylarini tahlil qilish asosida amaliy ilovalar uchun mos yozuvlar taqdim etish uchun tegishli LED yorug'lik manbalari tavsiya etiladi. Tadqiqot shuni ko'rsatadiki, nuqta yorug'lik manbalari, projektorlar, devor yuvish moslamalari va ko'cha chiroqlarining har biri o'ziga xos ishlash xususiyatlariga ega bo'lib, ular ichki yoritish, sanoat yoritgichlari, joy yoritgichlari, landshaft yoritgichlari va yo'l yoritgichlari kabi turli yoritish muhitlariga mosligini aniqlaydi. Texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan LED yorug'lik aqlli uylar va sog'lom yoritishda muhim rol o'ynaydi.

1. Kirish

Yoritish texnologiyasining rivojlanishi chuqur evolyutsiyani boshdan kechirdi, akkor lampalar, lyuminestsent lampalar va metall halid lampalaridan LED texnologiyasining jadal rivojlanishiga o'tdi. LED yorug'lik manbalari o'zlarining ajoyib energiya samaradorligi, ishonchliligi, uzoq umr ko'rishlari va atrof-muhitga zarar etkazmasliklari tufayli yorug'lik sanoatida diqqatga sazovor joy sifatida paydo bo'ldi. Ular ko'rsatkichlar, signal chiroqlari, displeylar, ichki yoritish, yo'l yoritgichlari, joy yoritgichlari va landshaft yoritgichlarida keng qo'llaniladi. An'anaviy yorug'lik manbalaridan farqli o'laroq, LED yorug'lik manbalari lyuminestsent materiallar sifatida qattiq yarim o'tkazgich chiplaridan foydalanadi. Tashuvchilar yarimo'tkazgichda rekombinatsiyalanganda, ortiqcha energiya fotonlar shaklida chiqariladi, to'g'ridan-to'g'ri qizil, sariq, ko'k va yashil yorug'lik chiqaradi. Uch{5}}asosiy rang printsipini qo'llash va fosfor qo'shish orqali LED yorug'lik manbalari har qanday rangdagi yorug'likni yaratishi mumkin.

ning ishlashiLED yorug'likmanbalar ularni qo'llash ta'sirida hal qiluvchi ahamiyatga ega. Asosiy yorug'lik ishlash parametrlariga yorug'lik oqimi, yorug'lik samaradorligi, yorug'lik intensivligini taqsimlash, rang berish indeksi va rang harorati kiradi. Ushbu parametrlarni aniq o'lchash LED sifatini baholash va muayyan stsenariylar uchun mos mahsulotlarni tanlash uchun asosdir. Hozirgi vaqtda LED yorug'lik ishlashini o'lchashning asosiy usullari integratsiya sfera usuli va goniofotometr usuli hisoblanadi. Birlashtiruvchi sfera usuli o'lchangan yorug'lik manbasining turi va o'lchamiga qo'yiladigan talablar tufayli kichik-o'lchamli LED nuqtali yorug'lik manbalari bilan cheklangan, goniofotometr usuli esa LED yorug'lik manbalarining boshqa turlari va o'lchamlari uchun kengroq qo'llaniladi. Avvalgi tadqiqotlarda oʻlchash usullari, optik dizayndagi-yaqin maydonni oʻlchashning afzalliklari va yorugʻlik intensivligini taqsimlash egri chiziqlarining ahamiyati oʻrganilgan. Biroq, turli LED yorug'lik manbalari o'rtasidagi unumdorlikdagi farqlar va ularning amaliy qo'llanilishi-to'g'risida chuqur tahlil yo'q. Ushbu tadqiqot turli xil LED turlarini muntazam ravishda o'lchash va taqqoslash va ularni tegishli dastur stsenariylari bilan moslashtirish orqali ushbu bo'shliqni to'ldirishga qaratilgan.

2. Yorug'lik samaradorligini o'lchash usullariLED yorug'lik manbalari

2.1 Yorug'lik oqimini o'lchash usuli

Yorug'lik oqimi yorug'lik manbai tomonidan vaqt birligida chiqariladigan yorug'lik miqdorini bildiradi, odatda lumenlarda (lm) ifodalanadi. Bu yorug'lik manbasining umumiy yorug'lik chiqishi ko'rsatkichi bo'lib, optik quvvatga teng. Yuqori yorug'lik oqimi yorug'lik manbai ko'proq yorug'lik chiqaradi degan ma'noni anglatadi, bu inson ko'zining yorqinlikni idrok etishiga bevosita ta'sir qiladi va umumiy yorqinlikni baholash uchun asosiy parametr bo'lib xizmat qiladi. Amaliy ilovalarda yorug'lik oqimi LED tanlashda hal qiluvchi omil hisoblanadi: yuqori{3}}yorug'lik{4}}oqimi manbalari kuchli yoritishni ta'minlash uchun mos, past-yorug'lik-oqim manbalari esa mahalliy yoki past-yoritilgan hududlar uchun idealdir.

GB / T 24824-2009 "Umumiy yoritish uchun LED modullari uchun sinov usullari" da ko'rsatilgan o'lchash usuliga muvofiq yorug'lik oqimini o'lchash optik qorong'i xonada amalga oshiriladi. Sinov qilinganLED yorug'likmanba yoki yoritgich goniofotometrning aylanish markaziga o'rnatiladi va belgilangan sharoitlarda ishlash uchun quvvatlanadi. Aylanadigan qo'l yorug'lik manbasini yoki yoritgichni o'zining vertikal o'qi atrofida aylantirib, virtual sferik sirtni hosil qiladi. Goniofotometrning fotometrik detektori ushbu virtual sferaning turli nuqtalarida yorug'likni o'lchaydi va kichik burchak intervallari bo'lgan bir nechta yorug'lik chiqaradigan tekisliklarda yetarlicha namuna olishni ta'minlaydi. Fotometrik detektor va tekshirilayotgan ob'ektning yorug'lik markazi orasidagi masofa virtual sferaning radiusi bo'lib xizmat qiladi. Odatda, tekisliklar orasidagi burchak oralig'i 5 daraja, har bir tekislik ichidagi interval esa 1 daraja. Katta o'lchamli yoki tor nurli burchakli yorug'lik manbalari yoki yoritgichlar uchun yorug'lik taqsimoti namunalarining yaxlitligini ta'minlash uchun kichikroq intervallar qabul qilinadi.

O'lchangan yorug'lik manbaning ushbu yo'nalishdagi yorug'lik intensivligiga mutanosib bo'lganligi sababli, goniofotometr yorug'lik oqimini hisoblash uchun sferadagi har bir mayda sirt elementi ustidagi yorug'likni avtomatik ravishda birlashtiradi. Umumiy yorug'lik oqimi formula (1) da ko'rsatilganidek, raqamli integratsiya usuli yordamida hisoblanadi:

Φtot​=∫(SM​)​EdS=∫04p​r2E(e,ķ)dũ=∫02p​∫0p​r2E(e,ķ)sinēdē

Bu erda Ftot - umumiy yorug'lik oqimi (lm), r - virtual sferaning radiusi (m); SM - virtual sferaning sirt maydoni (m²); va (e,ē) fazoviy burchakni ifodalaydi.

2.2 Yorug'lik intensivligini taqsimlash va nurlanish burchagini o'lchash

Yorug'lik intensivligini taqsimlash manba tomonidan turli yo'nalishlarda chiqariladigan yorug'lik intensivligini tavsiflaydi. Muayyan o'rnatish sharoitida yorug'lik intensivligini taqsimlash ma'lumotlarini aniqlash orqali yorug'likning bir xilligi va samarali qamrov maydonini baholash mumkin, bu uy yoritgichi, tijorat yoritgichi va sanoat yoritgichi kabi turli xil dastur stsenariylari uchun katta ahamiyatga ega. Nurning burchagi yorug'lik effektining kontsentratsiyasi va tarqalishiga bevosita ta'sir ko'rsatadigan manba tomonidan chiqarilgan yorug'likning ajralish burchagiga ishora qiladi va shu bilan uning qo'llaniladigan holatlarini aniqlaydi. Ushbu ikki parametr bozorda qo'llanilishi uchun hal qiluvchi ahamiyatga egaLED yorug'lik manbalari.

O'lchov vaqtida detektor va sinovdan o'tgan ob'ekt orasidagi masofa yorug'lik maydoni, yorug'lik intensivligi va LED yorug'lik manbai yoki yoritgichning nurlanish burchagini hisobga olgan holda ob'ektning maksimal yorug'lik ochilish maydonidan kamida 5 baravar ko'p bo'lishi kerak. Tekshirilgan ob'ekt goniofotometrning ikki o'q atrofida aylana oladigan aylanadigan ramkasiga joylashtiriladi. LEDning xarakterli yorug'lik tekisligida uzoq maydondagi yorug'lik intensivligi ma'lumotlarini yig'ish- uchun uzoq maydonga nuqta yorug'lik o'lchagich yoki spektral radiometr o'rnatiladi. O'lchov oralig'i nurlanish burchagining yarim-1/20 qismidan oshmaydi. Nur burchagi 10 darajadan kam bo'lgan o'lchovlar yoki yo'nalish burchaklariga nisbatan qat'iy talablar uchun lazerlar yoki sinovdan o'tgan ob'ektning dastlabki holatini o'rnatish va tekislash uchun yanada samarali usullar qo'llaniladi. Yorug'lik manbai ikki o'q atrofida aylanayotganda, yorug'lik intensivligi taqsimoti egri chizig'i ma'lumotlarini yaratish uchun butun atrofdagi ma'lumotlar yig'iladi, buning asosida yarim{11}}cho'qqi nurlanish burchagi hisoblab chiqiladi.

GB/T 24824-2009 da koʻrsatilgan ikki-koʻzgu goniofotometrni oʻlchash usuli sinovdan oʻtgan obyektni faqat vertikal oʻqi atrofida aylanadigan ikki oynali goniofotometrning aylanish markaziga joylashtiradi. Aylanadigan reflektor sinovdan o'tgan LED yorug'lik manbai yoki yoritgich atrofida aylanadi, ma'lum bir yo'nalishda o'lchangan yorug'lik nurini masofadagi ikkinchi reflektorga aks ettiradi, so'ngra uni optik detektorga aks ettiradi. Ushbu usul sinovdan o'tgan LEDni statsionar ish holatida ushlab turadi, bu yuqori o'lchov barqarorligi va kichik tizim maydonini egallash afzalliklarini taklif qiladi.

3. TaqqoslashNurTurli LED yorug'lik manbalarining ishlashini o'lchash natijalari

Yuqorida aytib o'tilgan standart o'lchash usullaridan foydalanib, turli xil turdagi LED yorug'lik manbalarining asosiy yorug'lik ishlash parametrlari (yorqinlik samaradorligi, rang harorati, rangni ko'rsatish indeksi va nur burchagi) o'lchandi. Maxsus natijalar 1-jadvalda keltirilgan.

1-jadval: Turli LED yorug'lik manbalarining yorug'lik ishlashini o'lchash qiymatlari

Hozirda,LED yorug'likmanbalar yorug'lik intensivligi taqsimotini asosan yorug'lik chiqaruvchi diodlarni o'rab turgan shaffof qopqoqning shakli va o'tkazuvchanligi- orqali sozlaydi. LED yorug'lik manbalarining har bir turi o'ziga xos yorug'lik intensivligi taqsimotiga ega. Nuqtali yorug'lik manbalari kichik o'lchamlari bilan keng yarim-cho'qqi burchak diapazoni va yuqori rang berish indeksini namoyish etadi, bu ularning bir xil va tabiiy yoritishni ta'minlash qobiliyatini ko'rsatadi. Projektorlar yuqori yorug'lik samaradorligi va tor yarim{5}}cho'qqi nur burchagi bilan ajralib turadi, bu esa kuchli fokuslash qobiliyati va mukammal yoritish samaradorligini namoyish etadi, bu ularni uzoq{6}}masofalarga va konsentrlangan yoritishga moslashtiradi. Devor yuvish moslamalari kuchli fazoviy qatlam va uch o'lchovli yorug'lik bilan muvozanatli ishlash parametrlariga ega, bu kontur yoritish uchun idealdir. Ko'cha chiroqlari yuqori yorug'lik samaradorligi va keng burchakli burchak diapazoni bilan ajralib turadi, bu ularga katta maydonlarda yorqin va bir xil yoritishni ta'minlaydi.

4. Turli xil dastur stsenariylarida yorug'lik ishlashiga qo'yiladigan talablar

LED yoritgichi kundalik hayotda va ishda ichki yoritish, sanoat yoritgichi, joy yoritgichi, landshaft yoritgichi va yo'l yoritgichini o'z ichiga olgan keng ko'lamli dastur stsenariylariga ega. Turli xil dastur stsenariylari 2-jadvalda batafsil tavsiflanganidek, dizayn maqsadlari va foydalanuvchi ehtiyojlariga asoslangan yorug'lik ishlashi uchun alohida talablarga ega.

2-jadval Turli xil dastur stsenariylarida yorug'lik ishlashiga qo'yiladigan talablar

Turli xil dastur stsenariylarining yorug'lik ishlashi talablarini tahlil qilish va ularni turli LED yorug'lik manbalarining xususiyatlari bilan birlashtirish orqali quyidagi mos keladigan tavsiyalar taklif etiladi:

Ichki yoritish: LED nuqtali yorug'lik manbalari yorug'likning aniq joylashishini talab qiladigan turli xil ichki joylarga mos keladi. Ularning yuqori rang berish indeksi (Ra=86.0) ob'ektlarning asl ranglariga to'g'ri ko'rinishini ta'minlaydi, keng nurlanish burchagi (taxminan 119 daraja) keng qamrovli yoritishni ta'minlaydi va ularni uylar, ofislar, savdo maydonlari va fabrikalar uchun ideal qiladi.

Joyni yoritish: Stadionlar, sahnalar, ko'rgazma zallari va muzeylar uchun LED projektorlar va nuqta yorug'lik manbalari tavsiya etiladi. Projektorlar yuqori yorug‘lik samaradorligi (135,1 lm/Vt) va kuchli yo‘nalishli yoritishni taklif etadi, bu esa katta maydonlarning yuqori yorug‘lik talablariga javob berishi mumkin. Nuqtali yorug'lik manbalari o'zlarining ajoyib ranglari bilan ranglarning aniqligi juda muhim bo'lgan ko'rgazma zallari va muzeylar uchun mos keladi.

Landshaft yoritish: LED devor yuvish moslamalari binolarni yoritish, bezash va ichki atmosferani yaratish uchun afzal qilingan tanlovdir. Ularning uzun chiziqli shakli, muvozanatli yorug‘lik samaradorligi (96,1 lm/Vt) va boy rang variantlari arxitektura va landshaft konturlarini samarali tasvirlash imkonini beradi, bu ularni yakka binolar va tarixiy binolar majmualarining tashqi devorlarini yoritish, shuningdek, yashil landshaft yoritgichlari va reklama taxtasi yoritgichlari uchun mos qiladi.

Yo'l yoritgichi: LED ko'cha chiroqlarishahar magistral yo'llari, ikkinchi darajali yo'llar, qishloq yo'llari, sanoat parklari, maydonlar va manzarali hududlar uchun maxsus mo'ljallangan. Eng yuqori yorug'lik samaradorligi (149,7 lm / Vt) va keng nurlanish burchagi diapazoni (C0 / 180 daraja tekisligida 149,4 daraja) bilan ular bir xil va yorqin yoritishni ta'minlaydi, transport vositalari va piyodalar uchun harakat xavfsizligini ta'minlaydi va odamlar faoliyatining vizual ehtiyojlarini qondiradi.

Sanoat yoritish: LED nuqtali yorug'lik manbalari va projektörlarning kombinatsiyasi ustaxonalar va omborlarda muvozanatli yoritishga erishish uchun ishlatilishi mumkin. Nuqtali yorug'lik manbalari katta maydonlarda bir xil yoritishni ta'minlaydi, projektorlar esa yuqori yorqinlikni talab qiladigan ish joylariga e'tibor qaratishi mumkin.

5. Xulosa

An'anaviy yoritish texnologiyalari bilan solishtirganda,LED yorug'likmanbalar yuqori energiya samaradorligi, uzoqroq xizmat muddati va yaxshi atrof-muhit ko'rsatkichlarini taklif qiladi. Ularning moslashuvchan harorat va rangni sozlash funksiyalari ularni aqlli uy yoritish ilovalari uchun optimal yechimga aylantiradi. Ushbu tadqiqot har xil turdagi LED yorug'lik manbalarining yorug'lik ishlash parametrlarini muntazam ravishda o'lchaydi va taqqoslaydi, jumladan nuqta yorug'lik manbalari, projektörlar, devor yuvish vositalari va ko'cha chiroqlari. Natijalar shuni ko'rsatadiki, LED yorug'lik manbalarining har bir turi yorug'lik samaradorligi, rang harorati, rangni ko'rsatish indeksi va nurlanish burchagi bo'yicha o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lib, ularning muayyan dastur stsenariylari uchun mosligini aniqlaydi.

Yuqori rang ko'rsatish indeksi va keng nur burchagi bilan LED nuqtali yorug'lik manbalari uylar, ofislar, savdo maydonlari va fabrikalarda ichki yoritish uchun javob beradi.LED yoritgichlar, yuqori yorug'lik samaradorligi va kuchli yo'nalishli yoritishga ega, stadionlar va ko'rgazma zallari kabi joylarni yoritish uchun ideal. LED devor yuvish moslamalari muvozanatli ishlashi va konturlash imkoniyatlari tufayli landshaft yoritgichi va me'moriy bezakda ustunlik qiladi. LED ko'cha chiroqlari har xil yo'l turlari uchun ishonchli va samarali yoritishni ta'minlaydi, harakat xavfsizligini ta'minlaydi.

Texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi va xarajatlarning kamayishi bilan LED yoritish texnologiyasi yanada mashhur bo'ladi. Kelajakda LED yorug'lik manbalari aqlli uylar, sog'lom yoritish va boshqa sohalarda muhimroq rol o'ynab, ko'proq odamlarga yuqori sifatli yorug'lik muhitini- yetkazadi. Keyingi tadqiqotlar aniqlikni oshirish va sog'lom yoritish va aqlli shaharlar kabi rivojlanayotgan sohalarda LED yorug'lik manbalarini qo'llashni o'rganish uchun o'lchash usullarini optimallashtirishga e'tibor qaratishi mumkin.

Ma'lumotnomalar

[1] Yu, AQ, Ju, JQ va Chen, DH (2018). Funktsional yoritishda LEDning afzalliklari haqida munozara. Xitoyning yoritish elektr asboblari, (10), 10-17.[2] Huang, Y. (2017). LED yoritishni qo'llashda ba'zi muammolar. Nur va yoritish, (01), 56-58.[3] Shen, YQ, Zhu, TF, & Jia, Z. (2016). Goniofotometr usulini LED yoritgichining optik ishlashini sinashda qo'llash bo'yicha tahlil va tadqiqotlar. Yorug'lik manbalari va yoritish, (04), 8-10.[4] Fan, HZ, Cao, M. va Li, SZ (2012). LED optik dizaynida yorug'lik manbalarini yaqin maydonda o'lchashni qo'llash va tadqiq qilish. Acta Optica Sinica, (12), 1-5.[5] Ai, J. (2015). LED yoritgichlar va yorug'lik taqsimoti egri chiziqlari. Technology & Enterprise, (20), 237-238.[6] Cai, Y., Vang, ZH va Zhu, TF (2016). LED fazoviy xromatikligi va fotometrik taqsimotini tez o'lchash uchun yangi texnologiya. Optik asboblar, (06), 481-487.[7] GB/T 24824-2009. Umumiy yoritish uchun LED modullari uchun sinov usullari (S).[8] Yang, WX (2024). Zamonaviy uy dizaynida uy intellektual tizimlarini qo'llash. Yengil sanoatni standartlashtirish va sifati, (05), 127-130.

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

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.

Email:bwzm15@benweilighting.com

Veb:www.benweilight.com

Whatsapp: 19113306783