Мощность светодиодных светильников: Как выбрать мощность светодиодного светильника

Светодиодные светильники. Мощность и световой поток

Длительное применение светильников с лампами накаливания не прошло бесследно. Появились некоторые стереотипы, мешающие правильному выбору светодиодных светильников.

В лампах накаливания была прямая и однозначная связь — больше мощность — больше света. Это связано с тем, что эффективность ламп накаливания (количество люмен на ватт) практически постоянна и почти не от чего не зависит. В светодиодах дело обстоит сложнее. Эффективность светодиодов зависит от многих факторов, кроме того достаточно часто производители светодиодов выпускают всё новые серии своих изделий с постоянно возрастающей световой эффективностью. Это, видимо, будет продолжаться ещё долго, пока не будет достигнут предел возможного КПД. Для белого света 100 % КПД — это примерно 350 Лм / Вт.

В связи с этим достаточно часто можно встретить светодиодный светильник большей мощности, но дающий меньший световой поток или наоборот — светильник меньшей мощности, дающий больший световой поток. Например, вовсе не обязательно светодиодный светильник мощностью 50 Вт будет давать больше света, чем светильник 40 или 30 Вт. Кроме того светодиодные светильники теплого свечения дают на треть меньше света, чем светильники холодного свечения той же мощности.

Традиционный подход приводит к тому, что светодиодные светильники выбирают по их мощности, имея в виду стереотип — «больше мощность — больше света». Светодиодные светильники необходимо выбирать в первую очередь по световому потоку и светораспределению (КСС). Потребляемая мощность — как параметр светодиодного светильника — величина обманчивая.

Учитывая стереотипность мышления потребителя, было бы, наверное, правильным в наименовании светодиодного светильника указывать не его потребляемую мощность, а мощность соответствующей ему по количеству света лампы накаливания. Например, выражение «светодиодный светильник, заменяющий 100 ваттную лампу накаливания по свету» — понятно большему числу потребителей, чем выражение — «светодиодный светильник, дающий 1400 Лм». Основной характеристикой светодиодной лампы, например, де-факто считают мощность соответствующей по свету лампы накаливания.

Светильники, собранные на светодиодах с меньшей световой отдачей, например 70 Лм / Вт, дающие 1400 Лм, будут потреблять 20 Вт, а светильники, собранные на более современных светодиодах со световой отдачей 140 Лм / Вт будут потреблять всего 10 Вт, давая тот же световой поток (!). В этом примере светильник меньшей мощности значительно лучше светильника большей мощности.

Практически все производители светодиодов пошли по пути уменьшения мощности новых серий светодиодов (с большей световой отдачей) при сохранении излучаемого ими светового потока. Для производителей светильников это правильная идея — при замене светодиодов не нужно менять конструкцию светильника, при том же количестве светодиодов будет тот же световой поток. Светотехнические характеристики светильников не изменяются, однако общая потребляемая мощность при этом уменьшается.  С точки зрения экономии электроэнергии всё очень хорошо, но для потребителя принять решение о применении светильника меньшей мощности очень часто мешает стереотип — «меньше мощность — меньше света».

При выборе светодиодного светильника необходимо в первую очередь обращать внимание на количество вырабатываемого им света, а не на потребляемую им мощность!

Мощность светильника

Мощность — объем электрической энергии, потребляемой электроприбором из сети (ватт). Находится как сумма мощностей ламп, установленных в нем. От них же зависит эффективность работы источника освещения. Лампы накаливания, галогенные или компактные люминесцентные по этому показателю проигрывают светодиодным. Часть преобразуемой энергии, потребляемой ими из сети, тратится не только на освещение, но и на нагрев (лампы становится горячими в процессе работы). Световой поток светильника измеряется в люменах. Чем больше прибор потребляет энергии из сети, тем ярче поток света.

Собираясь купить светодиодный светильник в Уфе, вы столкнетесь с необходимостью определения должного уровня освещенности. Ознакомьтесь с приведенными ниже данными, где приблизительно подсчитана необходимая мощность источника света для эффективного освещения 1м2 помещения.

Для ламп накаливания:

• спальня — 10-12 Вт/м2;
• кухня, детская комната, кабинет, ванная — 15-18 Вт/м2;
• гостиная — 20 Вт/м2
• Сравнение с другими лампами: светодиодная 1 Вт = накаливания 7,5 Вт, компактная люминесцентная 1 Вт = 5,5 Вт накаливания.

Преобразуя данные с учетом новых значений, типов лампочек и площади помещения получают необходимую мощность осветительного устройства.

Согласно ГОСТ 8607-82 (2004) «Светильники для освещения жилых и общественных помещений» максимальная потребляемая мощность одного бытового светильника должна быть не более:

• 550 Вт — для светильников общего освещения;
• 180 Вт — для светильников комбинированного освещения;
• 150 Вт — для светильников экспозиционного (точечного) и декоративного освещения;
• 25 Вт — для ночников (ориентирующее освещение).

При этом единичная мощность одной лампы светильника должна быть не более:

1. 150 Вт — для светильников общего, местного и комбинированного освещения;
2. 100 Вт — для экспозиционных светильников, при этом для светильника с галогенными лампами накаливания не более 150 Вт;
3. 60 Вт — для декоративных светильников;
4. 25 Вт — для ночника.
   

На практике это означает, что российские фабрики (руководствуясь ГОСТом) не делают люстры мощнее 550 Вт. При этом каждый патрон рассчитан на лампочку мощностью не более 150 Вт.

А во все модели для местного освещения (торшеры, бра, настольные лампы) можно вкручивать лампы суммарной мощностью не более 180 Вт. Это связано с возможностями типовой электропроводки в наших домах.

Иностранные правила даже более строгие, так что в разрезе мощности заграничные светильники превосходно адаптируются к российским реалиям.

Чтобы рассчитать мощность, выполните необходимые вычисления:

• найдите площадь помещения по формуле: S=AхB;
  
• возьмите нужное значение нормы освещенности объектов (E). Гостиная — 200 Лк, кухня — 150 Лк, детская — 200 Лк, санузел — 50 Лк.
  
• определите необходимый световой поток по формуле: Фл = EхSхZ, где Z — поправочный коэффициент на высоту потолочной поверхности. При высоте 2,5-2,7 м коэффициент Z=1, при высоте 2,7-3м — Z=1,2;
  
• воспользуйтесь данными с указанием мощности ламп и излучаемого ими светового потока. Например, лампа накаливания 20W дает около 250 Лм, 40W — 400 Лм, 60W — 700 Лм, 75 W — 900 Лм, 100 W — 1200 Лм (1 Лк = 1 Лм/м2).
• Определите нужное количество источников света. Суммируйте их нагрузку и получите необходимое значение для своего светильника.
  Технические данные указываются на лампах, установленных в приборе освещения, на его корпусе (LED), в документации. Если в светильнике несколько ламп, нужно суммировать их нагрузку и получить общую. Другой способ рассчитать мощность светильников — замерить уровень освещенности люксметром, перевести значение в люмены и найти нужный показатель с учетом типа ламп.

  Пользуясь перечисленными советами, вы сможете быстро рассчитать мощность светильников. Помните, что освещение в помещении будет эффективнее и равномернее, если использовать не 1-2 светильника по 150 Вт, а 3-4 по 100 Вт и 75 Вт. Регулирование уровня освещения выполняют путем замены источников света, создающих большую или меньшую нагрузку в сети, или включением в цепь диммера.
  

светодиодных фонарей и как их запитать

• Новостная рассылка
• Белая бумага
• Вебинары

Откройте для себя PCIM Europe

• Продукты и приложения
• Новости отрасли
• Исследования и разработки
• Инструменты и программное обеспечение
• Эксперты
• Услуги

05. 08.2020 От Найджел Чариг

Связанные поставщики

EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG РОМ Полупроводник ГмбХ Файнпауэр ГмбХ

МЕСАГО Мессе Франкфурт ГмбХ

Светодиоды

все чаще становятся предпочтительной технологией освещения из-за их низкого энергопотребления, длительного срока службы и других преимуществ. Однако, в отличие от светильников с лампами накаливания, которые подключаются непосредственно к сети переменного тока, им требуется источник питания переменного и постоянного тока. В этой статье рассматриваются факторы, которые необходимо учитывать при выборе источников питания, подходящих для освещения светодиодов.

Grand View Research Inc. сообщает, что мировой рынок светодиодного освещения, как ожидается, достигнет 127,04 млрд долларов США к 2027 году. Однако влияние Covid-19 пока невозможно оценить.

(Источник: gemeinfrei/Pexels)

Согласно новому отчету Grand View Research Inc., ожидается, что к 2027 г. мировой рынок светодиодного освещения достигнет 127,04 млрд долларов США*, увеличившись в среднем на 13,4% в течение 2020–2020 гг. 2027 прогнозный период.

Популярность светодиодов, стоящая за такими темпами роста, возникла по нескольким веским причинам. Наиболее очевидными и известными их свойствами являются их

высокий электрический КПД и длительные интервалы обслуживания/замены. Это означает, что по сравнению с лампами накаливания они обеспечивают гораздо меньший углеродный след, а также значительно снижают стоимость владения. Это особенно актуально для больших зданий с высокими потолками, где труд, необходимый для замены светильников, а также сами светильники являются значительными факторами затрат.

Они также привлекательны своим удобством для Интернета вещей (IoT) — типа управления освещением. Светодиоды загораются мгновенно по требованию, и их регулируемый по яркости и цвету. Их световой поток может быть направлен по мере необходимости, а не излучение ламп накаливания, которое является всенаправленным и должно быть направлено отражателями.

Однако есть еще один ключевой аспект светодиодной технологии, который должны учитывать все проектировщики и монтажники систем освещения. LED обозначает светоизлучающий диод; Светодиоды — это полупроводниковые устройства, такие же, как транзисторы или другие типы диодов, но с добавленной способностью

преобразовывать электричество в световую энергию. Это означает, что они работают от низкого напряжения постоянного тока и не могут быть подключены непосредственно к сети переменного тока, как лампочка накаливания.

Можно купить светодиодные светильники, похожие на лампы накаливания, в комплекте с байонетным или винтовым креплением Эдисона. Они работают от сети в качестве замены ламп накаливания, чтобы обеспечить более длительный срок службы и меньшее энергопотребление. Однако светильники могут быть дорогостоящими, поскольку каждый из них должен иметь собственную встроенную электронику переменного/постоянного тока. Они также не подходят для приложений IoT, стремящихся осуществлять сложное управление, поскольку они недоступны за пределами соединительного кабеля питания переменного тока.

Низковольтная характеристика постоянного тока

Вместо этого установщики интеллектуальных систем освещения могут использовать светодиодные лампы или ленты, скажем, с входным напряжением 12 В постоянного тока или 24 В постоянного тока, и питать их от источника питания переменного/постоянного тока или драйвера, который также имеет регулятор яркости . Это может быть сложный интерфейс управления, такой как стандарт DALI (цифровой адресный интерфейс освещения). Это позволяет пользователям отправлять команды управления освещением по сети, адресуемые отдельному источнику света или группе источников света. Могут быть установлены последовательности затухания и уровни яркости. Также можно установить сцены, в которых одна трансляционная команда устанавливает несколько источников света на заданные уровни. В театре, например, может быть тусклое освещение над публикой и яркое освещение над сценой.

Независимо от того, насколько сложным является управляющий вход источника питания светодиодного светильника, конечная роль источника питания остается неизменной — преобразовывать уровень управляющего сигнала в соответствующий уровень яркости для управляемого светодиода (или светодиодов). Яркость светодиода связана с током, протекающим через него, и обычно регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Пиковый ток светодиода в мА выбирается, а затем модулируется путем изменения рабочего цикла ШИМ. Можно продемонстрировать, что световой поток светодиода в фут-ламбертах (fL) линейно пропорционален этому рабочему циклу.

Однако, когда вы просматриваете веб-сайт производителя подходящих источников питания для светодиодов, вы увидите другой выбор: режим постоянного напряжения или постоянного тока. Следующие пункты объясняют, что означают эти режимы и как выбирать между ними.

Источники питания освещения постоянного напряжения и постоянного тока

Светодиоды, как уже упоминалось, являются полупроводниковыми устройствами и не имеют линейной характеристики прямого напряжения/тока. Небольшое увеличение прямого напряжения значительно увеличивает ток. Это означает, что если не используется какой-либо тип ограничения тока, существует опасность перенапряжения светодиода. Увеличение тока нагревает светодиодный переход, что, в свою очередь, позволяет увеличить ток. Это может привести к циклу теплового разгона, который может серьезно сократить срок службы светодиода и, в конечном итоге, вывести его из строя.

Одним из отраслевых ответов на это является создание светодиодных сборок, состоящих из группы светодиодов, последовательно соединенных с токоограничивающим резистором . При использовании с источником питания с постоянным выходным напряжением, которое остается постоянным независимо от нагрузки, можно установить значение резистора в омах, чтобы гарантировать, что ток никогда не превысит безопасные пределы светодиодов.

Подпишитесь на рассылку новостей сейчас

Не пропустите наш лучший контент

Деловая электронная почта

Нажимая «Подписаться на рассылку новостей», я даю согласие на обработку и использование моих данных в соответствии с формой согласия (пожалуйста, разверните для подробностей) и принимаю Условия использования. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Развернуть для получения подробной информации о вашем согласии

Этот подход может быть привлекательным для установщиков систем освещения из-за его гибкости. Дополнительные светодиодные сборки могут быть подключены параллельно, сохраняя постоянную яркость во всей группе, при условии, что источник питания имеет достаточную мощность для поддержания постоянного выходного напряжения при увеличении нагрузки.

Однако у этого решения есть существенный недостаток, заключающийся в том, что оно электрически неэффективно, поскольку токоограничивающие резисторы рассеивают мощность в виде тепла. Учитывая постоянную необходимость сокращения углеродного следа, это становится все более неприемлемым как из-за стоимости, так и из-за экологических соображений.

Здесь важную роль играют источники питания постоянного тока. Светодиоды могут быть подключены непосредственно к ним без неэффективных токоограничивающих резисторов, потому что внутренняя схема управления блока питания обеспечивает любое необходимое ограничение тока, как следует из названия.

Это означает, что светодиоды не могут быть подключены параллельно к источнику питания постоянного тока, так как они должны будут распределять фиксированный уровень тока и соответственно будут тусклее. Однако их можно соединить последовательно, и все они будут работать с одинаковым исходным уровнем яркости — в зависимости от ограничений мощности источника питания.

_{*Хотя отчет был выпущен в июне 2020 г., в нем не делается никаких оценок влияния Covid-19 на эти цифры. Он отмечает, что это будет серьезно по нескольким причинам, хотя ожидает, что к концу 2021 года рынок вернется к положительному росту выручки. по-прежнему полезен для демонстрации привлекательности светодиодной технологии в качестве светового решения.}

(ID:46753682)

Как рассчитать мощность светодиодов

••• DKsamco/iStock/GettyImages

Обновлено 04 июня 2018 г.

By Blake Flournoy

может быть важно рассчитать мощность, потребляемую вашими светодиодами в цепи. Это простая задача с помощью мультиметра, способного измерять ток, сопротивление и напряжение, но если у вас его нет, можно оценить потребляемую мощность светодиода, сверившись с упаковкой и листами производителя, которые поставляются со светодиодами. Вам нужно только найти ток и напряжение ваших светодиодов.

TL;DR (слишком длинное; не читал)

Расчет энергопотребления светодиодного освещения является важным шагом для любого проекта электроники с батарейным питанием, и, к счастью, это просто сделать. Чтобы рассчитать мощность светодиода, вам нужно знать ток и напряжение вашего светодиода, которые вы можете найти либо с помощью электрического мультиметра, либо изучив упаковку и материалы производителя. Мощность светодиода рассчитывается путем умножения тока светодиода на его напряжение. Будьте осторожны при работе с электрическими цепями и токами, даже при их измерении.

Определение напряжения

Первым шагом в расчете энергопотребления светодиода является определение напряжения светодиода. Если у вас нет под рукой мультиметра, посмотрите в техпаспорте производителя и найдите типичное прямое напряжение светодиодного блока или измерьте его мультиметром, когда светодиод включен. Кроме того, вы можете оценить напряжение по цвету светодиода. Белые светодиоды, как правило, имеют напряжение 3,5 В, красные — 1,8 В, синие — 3,6 В и 2,1 В для зеленых, оранжевых или желтых светодиодов.

Определение тока

После того, как вы записали напряжение светодиода, вам необходимо определить ток. Это можно измерить непосредственно с помощью мультиметра, чтобы определить точное значение, но в материалах производителя должна быть указана приблизительная оценка типичного тока. Получив это значение, вы сможете очень быстро и легко рассчитать потребление энергии светодиодами.

Расчет мощности светодиода

Чтобы рассчитать потребление энергии светодиодом, просто умножьте напряжение светодиода (в вольтах) на ток светодиода (в амперах). Результат, измеряемый в ваттах, представляет собой количество энергии, потребляемой вашими светодиодами. Например, если ваш светодиод имеет напряжение 3,6 В и ток 20 мА, он будет потреблять 72 мВт мощности. В зависимости от размера и масштаба вашего проекта ваши показания напряжения и тока могут измеряться в меньших или больших единицах, чем базовые ампер или ватт, и может потребоваться преобразование единиц измерения. При выполнении этих расчетов помните, что 1000 милливатт равны одному ватту, а 1000 миллиампер равны одному амперу.

Статьи по теме

Справочные материалы

• Светодиоды Flexfire: Таблица источников питания светодиодных лент
• Для чайников: Как рассчитать мощность в цепи светодиодов
• Инструкции: Как рассчитать мощность источника питания светодиодов?
• Electronics Stack Exchange: расчет потребляемой силы тока светодиода
• Lunar Accents Design: технические описания светодиодных ламп
• CompuPhase: источник тока для светодиодов Для этого необходимо проанализировать электрическую цепь, частью которой является светодиод.

  No related posts.