Материалы для FAQ по светодиодному освещению

[<Alkash>]

Всем привет! Это мой первый пост на этом форуме и, надеюсь, далеко не последний

Светодиоды все прочнее и прочнее занимают нишу в освещении. Они практически по всем параметрам переплевывают другие источники света - КПД, мощность светового потока, плотность светового потока, плавный спектр, вся палитра видимого и невидимого излучения, высокая прочность, долговечность, надежность, отсутствие ядовитых веществ... Минусов у светодиодов мало, основные это - высокая цена(очень спорно, последнее время прослеживается тенденция к существенному удешевлению), необходимость охлаждения, необходимость стабилизации тока. Как-то больше и не вспомнил) Минусы, на самом деле не минусы, а особенности, которые легко решаются. За диодами будущее, и даже уже настоящее. Перспективной ветвью развития являются органические светодиоды.

nanolab, спасибо за ваши труды в данной теме, много полезного почерпнул и узнал.

У меня на данном этапе стоит вопрос о переходе домашнего освещения на диодное. Сначала уже было решил затарится новыми диодами от ничии(Nichia 219B). И вокруг нее собирать свет. Но в последний момент отдернул себя. А причина одна - не полный спектр. Такой, как и у большинства современных белых светодиодов, с ямой в сине-зеленой зоне. Если уж собирать свет на века, то и качество света должно быть на века, а не довольствоваться "веяниями моды".

Так вот. Хочу сделать домашний полноспекторный диодный свет.
Есть небольшой вопрос. nanolab, что есть полноспекторный источник излучения? На сколько я понимаю это определение, это есть источник света, спектр которого максимально приближен к излучению абсолютно черного тела.



Спектр солнечного света, попадающий на поверхность земли немного отличен от спектра излучения абсолютно черного тела. Хотя считается, что он "полноценный"...



Поидее любой источник света, совпадающий с кривыми Планка имеет Cri=100 и является полноспектроным? Будь то тело разогретое до 1 000*С или до 50 000*С?
В домашних условиях наиболее комфортный и уютный свет имеет источник света с температурой свечения 2 700-4 000К. Тут уж кто как привык. В рабочих условиях обычно более уместен свет с температурой свечения 6 000К. И в любых условиях наиболее правильный и приятный именно полноспетороный свет - лампы накаливания, галогенки, солнечный свет тому подтверждение. Еще важно, чтобы свет помимо его так сказать температуры, не имел еще завалов в зеленый, розовый и воспринимался как чистый белый, теплый или холодный.

Поэтому, nanolab, стоит такая задачка - подобрать светодиоды для домашнего освещения, максимально приближенного спектра к "идеальному свету" температурой, скажем 3 000К(более классический вариант) и 3 500К(такой хотел бы я свет), соблюдая условие, чтобы не заваливался оттенок. Мощность излучения примем под такие условия: комната 15м'2 аналогичная яркость установленной люстры с галогенками 40Вт х 5шт.

По всей видимости к теплому белому необходимо добавить циан, голубой и возможно, глубокий красный 660нм. Вот на счет дип ред. На сколько он целесообразен в домашнем освещении? Как его воспринимает глаз? И что с фиолетовым, ближе к 420-400нм?

[nanolab]

Допис від <Alkash>

У меня на данном этапе стоит вопрос о переходе домашнего освещения на диодное. Сначала уже было решил затарится новыми диодами от ничии(Nichia 219B). И вокруг нее собирать свет. Но в последний момент отдернул себя. А причина одна - не полный спектр. Такой, как и у большинства современных белых светодиодов, с ямой в сине-зеленой зоне. Если уж собирать свет на века, то и качество света должно быть навека, а не довольствоваться "веяниями моды".

Так вот. Хочу сделать домашний полноспекторный диодный свет.
Есть небольшой вопрос. nanolab, что есть полноспекторный источник излучения? На сколько я понимаю это определение, это есть источник света, спектр которого максимально приближен к излучению абсолютно черного тела.

Я под полноспектральным понимаю источник, который более-менее равномерно светит во всем диапазоне длин волн, которые требуются объекту.
Например, для земноводных сюда входит и ультрафиолет В (315-400 нм), а для человеческого глаза важны длины волн в пределах спектра его чувствительности (примерно от 460 до 660 нм).

Допис від <Alkash>

Спектр солнечного света, попадающий на поверхность земли немного отличен от спектра излучения абсолютно черного тела. Хотя считается, что он "полноценный"...
Поидее любой источник света, совпадающий с кривыми Планка имеет Cri=100 и является полноспектроным? Будь то тело разогретое до 1 000*С или до 50 000*С?

Если цветовая температура источника света менее 5000 К, качество цветопередачи принято сравнивать с излучением абсолютно черного тела, если выше, то - с солнечным спектром соответствующей цветовой температуры (стандартный источник D).

Допис від <Alkash>

Поэтому, nanolab, стоит такая задачка - подобрать светодиоды для домашнего освещения, максимально приближенного спектра к "идеальному свету" температурой, скажем 3 000К(более классический вариант) и 3 500К(такой хотел бы я свет), соблюдая условие, чтобы не заваливался оттенок. Мощность излучения примем под такие условия: комната 15м'2 аналогичная яркость установленной люстры с галогенками 40Вт х 5шт.

По всей видимости к теплому белому необходимо добавить циан, голубой и возможно, глубокий красный 660нм. Вот на счет дип ред. На сколько он целесообразен в домашнем освещении? Как его воспринимает глаз? И что с фиолетовым, ближе к 420-400нм?

Теплый белый свет с высоким индексом цветопередачи лучше формировать на основе нейтрально-белых светодиодов, поскольку у них значительно выше светоотдача.

По поводу того, что домешивать, приведу такой пример.
1. Имеем 6 нейтрально-белых светодиодов (4620 К) со световым потоком 155 лм и индексом цветопередачи CRI=84. 155 лм/Вт.
2. Если добавить красный светодиод 625 нм/57 лм, получим источник 3860 К со световым потоком 987 лм, CRI=93. Световая отдача - 146 лм/Вт.

Второй пример (также для 7 светодиодов):
- 5 теплых белых (2900 К) 115 лм
- гипер-красный 550нм/350 мВт (20 лм)
- циан 505 нм/70 лм
Получим 3310 К, 665 лм, CRI=98, 97 лм/Вт.

Т.е. наиболее простой и главное эффективный способ повысить качество цветопередачи источников теплого света - использовать красный светодиод.
Дальнейшее повышение индекса цветопередачи возможно, в т.ч. путем применения циана и гипер-красного светодиодов, но связано со значительным снижением светоотдачи.
Добавлять синие светодиоды в источниках теплого света смысла нет, поскольку в белых светодиодах излучения в этой области спектра достаточно.

По поводу освещения комнаты. 5 галогенок по 40 Вт - это световой поток 2450 лм. Можете по предыдущим примерам прикинуть количество.
Чтобы советовать применение конкретных светодиодов, нужно понимать, какие у вас приоритеты. Что на первом/втором месте. Цена, качество цветопередачи, энергоэффективность или что-то другое.