Главное меню
Главная
Здесь есть все!
Кто виноват?
Что делать?
Что?
Где?
Когда?
Вокруг да около
Неоновая подсветка или светодиоды?

Для того, чтобы сравнить неоновую подсветку и светодиодную подсветку, необходимо привести их к общему знаменателю - одинаковому световому потоку.

Световой поток это количество света, проходящее через поверхность, окружающую источник излучения. Единица измерения светового потока - люмен (от латинского lumen - свет).

Следующее важное для нас понятие - эффективность источника излучения, т.е. количество света, получаемое при подведении энергии в 1 Вт. Единица измерения эффективности источника - 1 лм/Вт. Световая эффективность сейчас известна для большинства источников светодиодной и неоновой подсветки.

Таким образом, мы можем точно сравнить КПД светодиодной и неоновой подсветки. Однако мы должны помнить, что человеческий глаз не одинаково воспринимает световой поток во всех областях спектра. То есть, к сравнению могут быть допущены только излучения с одинаковым спектральным распределением.

Светодиодная и неоновая подсветка: продолжительность жизни источников

Эффективность излучения светодиодных источников зависит от температуры. При температуре выше 80оС длина волны излучения увеличивается - "уходит в красную область", частота уменьшается. Срок службы светодиодной подсветки сокращается до нескольких недель. Тепловая зависимость - единственная слабость светодиодных источников по сравнению с газоразрядными. Если соблюдать тепловой режим работы, то можно говорить о 100 000 часах непрерывной работы светодиодов против 20 000 часов у неона.

Светодиодная подсветка работает при температуре от - 50оСдо +60оС и в 5 раз дольше, чем неоновая.


 

Расчет эффективности

Сначала попытаемся сравнить эффективность всех световых источников. По данным каталога Osram:.

Таблица 1.

Стандартные лампы накаливания13.8 лм/Вт
Галогеновые лампы накаливания низкого напряжения23.0 лм/Вт
Компактные флуоресцентные60.0 лм/Вт
Линейные T8 флуоресцентные93.0 лм/Вт
Наилучшую эффективность в желтой области имеют:
Калиевые высокого давления150.0 лм/Вт
Калиевые низкого давления183.0 лм/Вт


 

Здесь мы намеренно не анализируем стоимость источников, продолжительность жизни и экологическую безопасность каждого из них. Наша задача - рассчитать световую эффективность как светодиодной, так и неоновой подсветки.

Световая эффективность светодиодной и неоновой подсветки по данным на конец 2002 г.

Таблица 2.

ЦветВ среднем присутствуют на рынке [лм/Вт] Максимальная эффективность [лм/Вт] Неон [лм/Вт]
Красный414411.50
Янтарный445743.50
Желтый383952.90
Зеленый284865.00
Голубой/зеленый243048.60
Голубой121523.11
Белый252550.25

Вычисления для красной области спектра

Проведем вычисления для конструкции неоновой подсветки. Это прозрачные трубки, диаметром 1,5 см, заполненные "красным неоном", для поджигания которого используется ток в 30мА.

Общая длина труб около 8 м. Рассчитанное операционное напряжение составляет 5250 В, потребляемый операционный ток 25мА. Следовательно, потребляемая мощность составляет 5250В*0.025А =131,3Вт.

Теперь выясним, как много света такая конструкция производит.

По данным независимого института G Ferrara, Milan, Italy световой поток от неоновой трубы красного света диаметром 1,5 см равняется ? 190 лм/метр. Т.о., общий световой поток от всей 8-метровой конструкции неоновой подсветки будет 1520 лм.

Эффективность или световой выход в нашем случае будет 1520лм/131,25Вт= 11,6 лм/Вт. Устройства поджига разряда с трансформатором работают с КПД=80%. Итого получаем 11,6*0,8 =9,28 лм/Вт.

Теперь, что касается светодиодной подсветки. Чип, содержащий кристалл, генерирует 2,5 лм красного света. Рабочее напряжение 2,2В при 20мА. Итого для кристалла СИД получаем световой выход 56,8 лм/Вт.

Учтем падение мощности на сопротивлении для пластины из 4-x кристаллов. Рабочее питание 12В, ток 20мА. Световой выход будет 4*2,5/12*0.02=41,7 лм/Вт. КПД 12В источников питания около 97%. Отсюда ответ - 40,4 лм/Вт. Сравните с 9,28 лм/Вт у неона.

Для того, чтобы произвести 1520 лм света нам необходимо 152 4-х кристальных чипа. Общее энергопотребление будет 36,5 Вт. Сравните с 131,3 Вт для неона.

Если мы посмотрим на это с позиции плательщика, то 24 часа непрерывной работы неоновой установки будут стоить около 10 руб., а светодиодной - 2,7. Стоимость неоновых трубок около $20/м. В нашем случае стоимость конструкции из прямых элементов $160. В случае светодиодной подсветки 152*$1,5= $228.

Вычисления для зеленого цвета

Проделаем такие же вычисления для зеленого цвета. Для нашей 8 метровой, 1,5 см в диаметре, заполненной аргоном или ртутью трубке необходимо рабочее напряжение 3425В при токе 25мА. Потребляемая мощность 85,6 Вт. Увеличивая полученную величину на КПД трансформатора 90%, получим 95,1Вт. Световой выход для "зеленой" трубы около 790 лм/м, так что общий световой поток конструкции составит 6320 лм. Световая эффективность в этом случае 66,5 лм/Вт.

Расчеты для светодиодных кристаллов будут выглядеть следующим образом. Световой поток для одного кристалла - 2 люмена. Рабочее напряжение 3,5В при 20мА. Итого световая эффективность 28,6 лм/Вт. Чип из 4-х кристаллов при рабочем напряжении 12В и 20мА тоже будет иметь эффективность 26,7 лм/Вт. Сравните с 66,5 для неона.

Для того, чтобы достичь того же значения светового потока от рекламной конструкции мы должны зажечь 6320/8=790 зеленых чипа с 4-мя кристаллами СИД. Стоимость подобной конструкции $1540. Потребляемая мощность 189,6 Вт против 95,1 для неона.

Расчеты показывают эффективность использования светодиодных технологий для желто-красной подсветки и превосходство неона в зелено-голубой области спектра.

Однако при ежегодных темпах роста яркости кристаллов около 50% можно констатировать, что через два года начнется широкое распространение голубых светодиодов на рынке.

www.mtek.ru

 
« Пред.   След. »
Copyright
 
Опросы
Где бы вы купили светодиодную подсветку