Эффективная светоотдача Квантум борд или должны ли LED-лампы быть холодными.

Производители светодиодов всегда указывают в спецификациях такую важную характеристику как эффективность светоотдачи. Измеряется в люменах на Ватт.

Рассмотрим спецификации двух ведущих производителей светодиодов: Samsung и Seoul. В текущих версиях q|бордов мы используем белые диоды Samsung.

А это диоды корейской компании Seoul, которые мы сейчас активно тестируем

Спецификации

Из таблицы можно увидеть, что при токе в 65мА отдача составляет 32—34 лм. Путем нехитрых вычислений получаем эффективность 183—194 лм/вт

Корпорация Сеул также указывает эти значения. Их можно видеть в правой колонке. Это 223—230 лм/Вт.

Внимательный читатель обратит внимание на то, что данные цифры получены при внутренней температуре диода в 25°C при токе в 0,065 А

Температура Tj (Junction temperature) — это температура на внутренних соединениях диода.

При этом производитель обязательно заявляет максимальную допустимую температуру Tj

В нашем случае — это 110°C для Samsung и 125°C для Seoul (стоит сказать, что при такой температуре светодиод использовать не стоит).

Во время штатной работы внутренние соединения светодиодов могут разогреваться до 90°C. У производителей COB-матриц, которые мы применяем в моделях BUD и Plan этот диапазон выше 110°, а предельная температура составляет 140°C.

Как выяснилось, табличные показатели эффективности при токе в 65мА и температуре 25°C производятся в фотометрической сфере Ульбрихта в течение долей секунды после включения.

При дальнейшей работе лампы диоды начнут греться и часть потребляемой энергии будет растрачено на выделяемое тепло. Цифры будут меньше, но производитель не любит их показывать.

Перейдем к примерам 

В лампе QB320 576 белых + 48 красных диодов. Красные потребляют в 4 раза больше тока чем белые. Будем считать, что в лампе 768 “белых” диодов. Потребляемая мощность — 320 Вт. Итого около 0,4 Вт на каждый диод.

Рабочая температура лампы на полной мощности — 50—55°C на радиаторе, 60°C на плате и 70—75°C на внутренних соединениях светодиода. По заявлению производителя при подобных параметрах светодиоды проработают 70 тысяч часов, а не 100 тысяч при температуре 25°C. То есть не 11 лет непрерывного горения, а всего лишь 8. Мы считаем это вполне достаточным сроком.

Если снизить потребляемую мощность лампы QB320 до 150 или 175 Вт, то лампа перестанет греться. Как вы понимаете, в этом случае общая светоотдача заметно снизится. Одна и та же лампа может быть холодной фригидной льдышкой на 100-150 Вт, тепленькой штучкой на 150-200 Вт или горячей красоткой на 320 Вт. И все это за одну и ту же цену.

Так почему же выгодно разогреть нашу лампу

На графике видно, что при повышении тока, световой поток возрастает линейно. И повысив ток с 50 до 150 мА, поток увеличится в 3 раза. Но это при температуре в 25°C. В реальной жизни диод разогревается до высокой температуры. В этом случае часть энергии перейдет в тепло, а световой поток снизится.

На следующем графике мы видим, что при повышении температуры с 25°C до 105°C, световой поток падает примерно на 9—10%. Лампы Just Grow настроены на работу внутренних соединений 70—75°C. При такой температуре потери на нагрев составляют около 5%.

Есть способ сделать так, чтобы лампа потребляла 320 Вт из розетки, светила так же ярко и не грелась: нужно установить в лампу в 2 или в 3 раза больше светодиодов и подать на них ток в 2 или 3 раза меньше. Лампа станет более эффективной — меньше энергии будет уходить в тепло. Таким образом мы можем получить эффективность на 4 или даже 6% выше, но за это придется заплатить удвоенной ценой лампы и большими размерами.

Для справки: в вентилируемом гроубоксе 100х100х200 см, при температуре окружающей среды 20°C и 18-часовом фотопериоде, лампа QB320 повышает дневную температуру на 2—2,5°C.

Выводы

Если светодиодная лампа греется — это нормально. 

Современные светодиоды рассчитаны на многолетнюю работу
при высоких температурах.

Гораздо выгоднее пользоваться теплой или горячей лампой,
чем покупать несколько холодных.