LEDランプの光束の詳細な説明
構内の照明システムを設計する場合、計算手順を統一するために、特定の値によって導かれる必要があります。さまざまな種類の光源をナビゲートするには、通常の消費者にも同じ普遍的な価値が必要です。長い間、白熱灯の場合、この値は消費電力の1ワットでした。しかし、これらのデバイスはステージから外れているので、何か他のものを見つける必要があります。
光束とは
実際、照明を計算するために、設計者は以前は別の値、つまり白熱灯が消費するワット数に直接対応するカンデラ（キャンドル）を使用していました。前世紀後半の初めの技術文献では、「千本灯」などの表現に出くわすことがあります。カンデラの輝度は、特定の方向に放出されるワット単位の光のパワーを指します。視覚的な関連として、そのような明るさは通常の燃焼パラフィンまたはステアリンキャンドルによって提供されます。したがって、名前。このアプローチは、燃えているろうそくの数として明るさの視覚的表現を提供します。
重要！ カンデラの計算に使用されるワット数は電力とは関係ありません。光源は電気的ではない可能性があります（同じキャンドル）。
光束の概念には定義があります。これは、光の感覚によって推定される放射エネルギーのパワーです。または、単位時間あたりに放出されるフォトンの数。数学的には、次のようになります。1カンデラの力を持つ点源が、1ステラジアンに等しい立体角に光束を放射すると、1ルーメン（lm）の光束が生成されます。
ステラジアンの概念を明確にする必要があります。 1 srの立体角を表すには、半径Rの球の中心に頂点を持つ円錐を作成する必要があります。これにより、球の表面上のRに等しい領域が切り取られます。2 。そのような円錐の開き角は約65度です。
全方向に均等に放射する1カンデラの点光源を、半径1 mの球体に配置すると、その内面に1ルクス（lx）に等しい照度が生成されます。この値は、照明基準を設定するために使用されます。したがって、SNiPによると、さまざまな施設で、次の条件を満たす必要があります。
- 中等学校の教室-500ルクス;
- 大学の聴衆-400ルクス;
- ジム-200lx。
他の部屋の照明基準も設定されています。
1lmの光束が1平方メートルに当たる場合。表面、それは1ルクスの照明を作成します。 したがって、ルーメンとルクスの関係：1ルクス= 1 lm/sq.m。 たとえば、100平方メートルの面積の講堂で十分な照明を提供するには、40,000ルーメンの光束が必要です。また、光源からの距離の2乗に比例して照明が減少することも考慮に入れる必要があります。 ランプサスペンションの高さは重要です。
動作原理
これらすべての量を使用することの利便性を理解するには、LEDの発光方向と関連する概念を考慮する必要があります。
発光ダイオードの設計は、すべての方向に均一に光を送信しないようになっています。下半球は基板で覆われており、レンズの設計は、上半球に均一な放射を提供しないようになっています。その結果、主光束は上方向に集中し、光円錐の周辺に向かって弱まります。ある画角では、グローの強度が半分になり、さらに大きな画角に達すると、光が見えなくなります。最初の角度（bac）は半輝度角度と呼ばれ、2番目の角度（fah）は全輝度角度と呼ばれます。
同じ点がリン光を備えたLEDにも当てはまります。そこでは、放射角度は、基板と、p-n接合の開始放射の最大活動の角度によって制限されます。これらの角度を目で正確に決定することは不可能であることを理解する必要があります-特別な装置が必要です。しかし、2つのLEDを視覚的に比較することができます-より大きな開き角を持っています。
LEDランプの光出力
LEDランプの光出力は、結晶の加熱度に依存しません。ほとんどすべての白色照明は、リン光を含むLEDに基づいて作られているため、光出力は、このリンの品質と、それが製造される技術に依存します。また、開始結晶の発光と、この放射がスペクトルの可視領域でリン光物質を発光させる能力も重要です。
屋外照明の光束の強さ
屋外照明を計算するには、関連するSNiP（SP）にも記載されている最小照明基準から進める必要があります。したがって、遊び場の場合、最小照明は10ルクス以上である必要があります。
基準は照明の最小値を示しており、計算ではそれらを増やすことができます。
必要な照明を得るために必要な数の器具（N）を取得するには、初期データを設定する必要があります。
- 最小照明（E）、lx;
- テリトリーエリア（S）、平方メートル;
- 照明の不均一係数（z）、LEDランプの場合は1.2になります。
- ランプの耐用年数の終わりまでの光束の弱化を考慮した乗数（k）、LEDデバイスの場合は1.2です。
- 1つのランプの光束（F）、lm;
- 近くの物体の反射係数（n）、アスファルトの場合は0.3と見なすことができます。
これらの数量は、式によって関連付けられます N = E * S * z * k /（F * n）。
150平方メートルの面積で遊び場を照らす必要があるとしましょう。それぞれ1500lmの光束を放射するランプの存在下。数式に値を代入すると、次のようになります N = 10 * 150 * 1.2 * 1.2 /（1500 * 0.3）。 あなたは4.8または5つのランプを手に入れます。これは最小量です。実際、さらにインストールできます。
使用可能なランプの光束ではなく、地域に設置できるランプの数によって自分自身を設定できます。この場合、各ランプの光束を計算する必要があります。計算式は次の形式になります F = E * S * k * z /（N * n）。 最終結果が標準シリーズに該当しない場合 ランプの特徴、切り上げる必要があります。
ルーメンとワットの関係
世界中の消費者は、白熱灯が何十年にもわたって支配してきた間に消費された電力に照明の明るさを関連付けることに慣れてきました。これらの廃止されたデバイスの場合、これは合理的でした。この方向でのテクノロジーの開発は、長い間行き詰まりに達しています。パワーと照明の強さの比率が落ち着き、習慣になっています。
LED照明用 ワット単位の消費電力とルーメン単位の生成光束の間に直接的な関係はありません。。より正確には、そうですが、現時点でのみです。技術は止まらず、結晶の生産が改善され、光出力が増加した新しいリン光物質が開発されています。明日の現在の比率は絶望的に時代遅れになります。
光の明るさの表
現時点では、最新のLEDランプの光束と消費電力の対応は次のようになっています。
| 光束、lm | 250 | 400 | 650 | 1300 | 2100 |
| LEDランプの消費電力、W | 2-3 | 5-7 | 8-9 | 14-15 | 22-27 |
| 白熱灯の等価電力、W | 25 | 40 | 60 | 100 | 150 |
市場に出回っているランプは、さまざまな技術を使用するさまざまなメーカーによって数年間製造されているため、表は概算の丸め値を示しています。 「目で」知覚する場合、この広がりは実際には目立たない。
結論として、ビデオ：ワット、ルーメン、ケルビンの違いと関係。
光放射の特性間の関係を明確に理解することで、部屋または領域の照明を個別に計算できます。これを行うには、照明の基準とLEDランプの技術的特性を知る必要があります。