Как правильно посчитать поток светодиода, зная скважность и средний ток?

[Wizardzim]

Здравствуйте, такой вопрос вот.
Имеется светодиод Cree XM-L2, имеется его даташит.

Светодиод управляется с помошью ШИМ со скважностью 20%.
Импульсный тока - 3 А.
Следовательно средний ток 0,6 А, верно?

Как правильно мне узнать световую отдачу светодиода в этом случае?
По графику из даташита видно, что чем выше ток, тем меньше световая отдача.

Т.е. в общем случае вопрос такой:
при одном и том же протекающем токе через светодиод будет ли выше световая отдача у одного и того же светодиода, но который управляется без ШИМ?

Как мне узнать световую отдачу в моём случае?
1. Смотреть на графике световую отдачу на токе в 3 А и умножать на 0,2
2. Смотреть на графике световую отдачу на токе в 0,6 А



Прочитал вот статейку и всё равно так и не понял:
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]

[Alexiy]

Сообщение от Wizardzim

Светодиод управляется с помошью ШИМ со скважностью 20%.
Импульсный тока - 3 А.
Следовательно средний ток 0,6 А, верно?

наоборот. Перепутали скважность с коэффициентом заполнения.
Скважность 20% - значит действующее значение тока = 80% от амплитудного, то есть 2,4 А

Сообщение от Wizardzim

Как правильно мне узнать световую отдачу светодиода в этом случае?

Вам абсолютное или относительное значение нужно?

Сообщение от Wizardzim

По графику из даташита видно, что чем выше ток, тем меньше световая отдача.

относительная светоотдача (лм/Вт) при повышении тока снижается, т.к. снижается КПД из-за перегрева

Сообщение от Wizardzim

Т.е. в общем случае вопрос такой:
при одном и том же протекающем токе через светодиод будет ли выше световая отдача у одного и того же светодиода, но который управляется без ШИМ?

При одинаковом действующем значении тока и световая отдача будет одинаковая

Сообщение от Wizardzim

Как мне узнать световую отдачу в моём случае?
1. Смотреть на графике световую отдачу на токе в 3 А и умножать на 0,2
2. Смотреть на графике световую отдачу на токе в 0,6 А[/img]Нет. Ищите светоотдачу, соответствующую току 2,4 А

[camiidobrii]

Вопрос поставлен некорректно.
Зависит от многих параметров прибора и количества диодов.

В "простом" случае:
325% от номинального - если обеспечите Tj 85.
Если не обеспечите, смотрите график спада по температуре.

Кроме того у CREE есть бесплатный калькулятор который может рассчитать для любых условий любой параметр светодиодов - посмотрите на сайте.

[Gades]

Сообщение от Alexiy

При одинаковом действующем значении тока и световая отдача будет одинаковая

Вот тут не факт. На эффективность светодиода влияет не только температура перехода, но и плотность тока. При увеличении плотности тока повышается число безизлучательных переходов. Вообще в сети масса информации по этой теме, если интересно... Вот [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] - как раз по теме топикстартера.

В случае нитрид-галлиевой структуры (считаем температуру постоянной) квантовый выход при постоянном токе в 0,5I будет больше, чем при питании импульсным током в 1I и скважностью 50%.

[camiidobrii]

Сообщение от Gades

В случае нитрид-галлиевой структуры (считаем температуру постоянной) квантовый выход при постоянном токе в 0,5I будет больше, чем при питании импульсным током в 1I и скважностью 50%.

Ага, и тут возникает вопрос "на сколько выше?"
И мы начинаем углубляться в качество гетероструктур и придем к выводу: что индивидуально для каждого светодиода и в целом - труднопрогнозируемо...

Если вы не будете выходить за регламентированные производителем рамки - изменение количества безизлучательных переходов не окажет значительного влияния на эффективность. (но безусловно оно есть - думаю в пределах 5-10%).

[Gades]

Сообщение от camiidobrii

Ага, и тут возникает вопрос "на сколько выше?"
И мы начинаем углубляться в качество гетероструктур и придем к выводу: что индивидуально для каждого светодиода и в целом - труднопрогнозируемо...

Если вы не будете выходить за регламентированные производителем рамки - изменение количества безизлучательных переходов не окажет значительного влияния на эффективность. (но безусловно оно есть - думаю в пределах 5-10%).

[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]. А ещё у структуры от плотности тока [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]! )))

По теме: чтобы посчитать световой поток светодиода, корректнее брать эффективность не при действующем значении тока, а при токе импульса, умноженную на коэффициент заполнения.

[Alexiy]

Сообщение от camiidobrii

Ага, и тут возникает вопрос "на сколько выше?"

Ну, пусть эквивалентныое значение действующего тока будет не 2,4 А, а 2,2-2,3 А. Это принципиально?
Я лишь хотел обратить внимание на системную ошибку в расчётах - там не 0,6

[Alexiy]

Сообщение от Gades

чтобы посчитать световой поток светодиода, корректнее брать эффективность не при действующем значении тока, а при токе импульса, умноженную на коэффициент заполнения.

совершенно верно.
то есть правильный вариант:
3. Смотреть на графике световую отдачу на токе в 3 А и умножать на 0,8

[Wizardzim]

Перепутал я скважность с коэффициентом заполнения.
Имелось в виду 20% от 3А, т.е. меня интересует всё-таки ток 0,6 А.

[Alexiy]

тогда вар. 1.
График зависимости нелинейный, поэтому вар. 2 годится только для идеального случая - без тепловых потерь.

[Wizardzim]

Ясно, спасибо большое.

А если параллельно светодиоду поставить конденсатор?
Как рассчитать нужную емкость?

[Alexiy]

Сообщение от Wizardzim

А если параллельно светодиоду поставить конденсатор?
Как рассчитать нужную емкость?

тогда у вас получится сглаженный пульсирующий ток, что неоптимально для работы светодиода и сведёт на нет применение ШИМ модуляции, а, возможно и повредит блок питания.

Для данного случая средний световой поток можно рассчитать путём аппроксимации и нтеграции значений тока в каждую единицу времени. Это уже не простая зависимость, а интегральная. Для каждой формы кривой получится своё значение - для этого проще математическую модель создать в MATlab, например. Простой формулой уже не обойтись.

[camiidobrii]

Думаю excel + spline или [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] должны помочь.

[Wizardzim]

Спасибо всем большое, я всё понял.