LED Rekorde verstehen


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Am 10. Dezember erschien die von Philips/Lumileds angekuendigte Erklaerung, wie Mensch denn die Laborwerte, die sporadisch von den Herstellern angekuendigt wird, verglichen werden sollen. Es sind wohl viele verwirrt, wenn von verschiedenen Herstellern innert kurzer Zeit neue Effizienz Rekorde aus den Labors gemeldet werden. Je nach Applikation kann aber deren Effizienz wichtig, gar entscheidend sein.

Wie wir ja schon lange wissen und auch von Nichtspezialisten vermutet wird, werden die Laborwerte unter optimalen Bedingungen *25°C, gepulst* mit neuer Prototypen Technologie erreicht. Will heissen, dass unter Umstaenden noch Monate/Jahre vergehen werden, bis denn die Rekordprodukte auch so erhaeltlich sind, rsp. mit der angekuendigten Rekord Effizienz betrieben werden koennen. Solche Rekordmeldungen sollten nicht allzu schwer gewichtet werden, obwohl es einen Ausblick auf die zukuenftigen Produkte gibt. Oftmal werden solche Rekorde auch kuenstlich herbeigerufen, um eine gutklingende Pressemitteilung zu lancieren, hierfuer muessen wir nicht einmal ueber den deutschen Sprachraum hinausschauen *snobbish,Uknow!?*, auch wenn in Englisch kommuniziert wird…

Die Effizienz ist mit Lumen pro Watt *lm/W* definiert, der Lichtstrom *Lumen* ist eine photometrische Einheit in der die Gesamtlichtleistung mittels der Farbe und der Augenempfindlichkeitskurve *V(λ)* zu einem vergleichbaren Wert gewandelt wird. Bei spektralen Lichtquellen *gluehlampe,mehrbandenroehre,usw* wird mit einem Mittelwert gemessen und erhaelt dann folgende Formel fuer den Lichtstrom;

Lichtstrom

Bei monochromatischen Lichtquellen, wie der LED, muss fuer die Effizienz auch deren effektives fotometrisches Strahlungsaequivalent verwendet werden. Dabei wird mit der dominierenden Wellenlaenge multipliziert.

Eine ausfuehrliche Erklaerung ist bei filmscanner.info zu finden.

Leistung in Watt ist zwar nur eine simple Rechnung in der der Strom mit der Spannung multipliziert wird, aber wie es diverse Datenblaetter schon zeigten, muss auch die Groesse des Chips in diese Berechnung einfliessen. Logischerweise wird mit einem kleineren Chip und derselben Leistung mehr Strom durch den Chip fliessen und damit die Effizienz mindern, waehrend ein grosser Chip *LEDkristall* damit effizienter umgeht. So ist dies wohl auch die beliebteste Methode, die Ergebnisse zu schoenen. Lesern dieses Blogs werden, jedoch wenn immer moeglich mit effektiven Vergleichswerten versorgt, weshalb auch die Rezensionen nicht immer nur das blaue vom Himmel versprechen und ab und an eher verhalten lobend ausfallen.

Bei weissen LEDs ist die Berechnung noch um einiges kniffliger, wissen wir doch, dass Gruen um die 555nm unser Auge am staerksten reizt, das Helligkeitsempfinden also durch das Vorhanden sein dieser Wellenlaenge kuenstlich nach oben getrieben wird. Es ist also darauf zu achten an welchem Farbort *X,Y farbkoordinaten* die weisse LED eingereiht wird, dies wird erst im Datenblatt oder nach einer kostspieligen Messung ersichtlich. Die meisten angekuendigten Rekorde sind in der Praxis mit einem Verlust von 15% zu bewerten, je nach Umgebungstemperatur und Abfuehrung der Grenzschichttemperatur kann sich dies gar noch verschlechtern.

Summasummarum muss also ein gemeldeter Rekord detailliert aufgeschluesselt und dabei die drei grundlegenden Werte beachtet werden;
Groesse des Chips oder des Arrays *mm2*, moeglichst mehrere Werte bei verschiedenen Bestromungen *350,700,1000mA* und zu guter Letzt die Farbkoordinaten und nicht nur die Farbtemperatur!
Einen kleinen Vergleich aktueller PowerLED Weisslicht Spektren habe ich in der Galerie hinterlegt.

 

6 Gedanken zu „LED Rekorde verstehen“

  1. Das mit dem möglicsht viel Grün „reinschummeln“ wird nich tnur bei Leds gemacht.
    Man schaue sich die Spektren von Entladungslampen und Leuchtstoffröhren an.Sogut wie bei jeder Lampe findet sich ein starker Peak im Bereich ~555nm der nur von der gewünschten Farbtemperatur und vorallem Farbdarrstellung begrenezt wird.

  2. Danke fürs Einscannen.
    Was mich bei diesen Spektren stört ist dass sie so stark vereinfacht sind dass sie die wahren Spektren schon verfälschen,ist wohl absichtlich so gemacht.

    Hast du das Spektrum der glaub 67 also Blau nicht? Theoretisch müsste eine Kombination aus Blau und Rot deutlich besser sein als die 865er wenn man Pflanzen beleuchten will.

  3. Nee von andern Lampen hab ich grade keine Spektren zu Hand.
    Was ich komisch finde ist,dass eigentlich alle LSR Lampen ein mehr oder wenigeer durchgehendes Spektrum haben sollen laut den Diagrammen.
    Wenn man dann aber das Licht mit einer CD( billigster selbstbau Spektroskop) zerlegt sieht man immer nur einzelne Banden und kein durchgehendes Spektrum.

    Während weiße Leds einen richtig durchgehenden Regenbogen erzeugen, ohne Lücken.

  4. @john.s: Das ist ganz einfach: Mit bloßem Auge und einem Einfachst-Spektroskop sieht man nur die wirklich hellen Teile des Spektrums. Bezogen auf die eingescannten Spektralgrafiken müssten das ungefähr die oberen 2 Drittel oder nur die obere Hälfte sein.

    Schneide mal gedanklich von jedem Lampenspektrum das untere Drittel ab. Dann passt es plötzlich zu dem was du siehst.

    Michael

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