LED는 얼마나 효율적입니까?

일반적으로 와트 당 루멘과 관련된 효율을 볼 수 있지만 광학 에너지 출력에 대한 전기 에너지 측면에서 LED의 실제 전형적인 효율은 무엇입니까? 어떤 전환이 적용됩니까?

상황을 명확하게하기 위해 우리가 말하는 것을 정의 해 봅시다.

자주 섞이는 두 가지 용어가 있습니다.

• 빛나는 효율성 :

발광 효율은 발광 효율로부터 유도되는 무 차원의 양이다. 그것은 단순히 광원의 발광 효율과 방사선의 최대 발광 효율의 몫입니다.

• 빛난 효능 :

이것은 더 자주 보는 가치입니다. 일반적으로 와트 당 루멘 단위가 있습니다. 그리고 전력 당 광속을 제공합니다. 이는 주어진 전력으로 얼마나 많은 빛을 얻을 수 있는지를 나타내는 유용한 양입니다.

이것으로 우리는 조금 조심해야합니다. 전원은 소스 또는 전력의 복사 플럭스 일 수 있기 때문입니다. 따라서 전자는 방사선의 발광 효율, 후자의 광원 또는 전체 발광 효율의 발광 효율이라고 할 수 있습니다.

이제 문제가 발생하여 모든 색상을 동일하게 볼 수는 없습니다. 그리고 루멘은 실제로 우리 눈의 반응에 따라 가중됩니다.

_{^{공개 도메인, 링크}}

따라서이를 통해 상한값을 생성 할 수 있습니다 (단위 candela 의 재정의에 따라 ). 이것은 방사선 의 발광 효율입니다 .

어느 것이 :

• 555nm에서 녹색 표시 등 : 683lm / W
• 5800K에서 CRI = 95의 최대 값 : 310lm / W (절두 흑체 라디에이터 기준)
• 2800 K에서 CRI = 95의 최대 값 : 370 lm / W

자세한 내용은 여기를 참조 하십시오 .

CRI (컬러 렌더링 인덱스)를 낮추면 더 높은 값을 얻을 수 있습니다. 그러나 683lm / W보다 높지 않다.

그렇다면 LED는 얼마나 효율적입니까?

여기 우리는 소스 의 발광 효율 값을 가지고 있습니다 .

효율성의 경쟁이 있습니다. 크리어 는 5150K에서 실험실 LED가 303lm / W 인 보도 자료를 게시했습니다. CRI는 언급되지 않았지만 95보다 낮지 만 위의 데이터를 기반으로 80 %에서 90 %의 발광 효율을 갖는 것으로 보입니다.

물론 평균 가용 LED는 더 적습니다. 100lm / W는 약 25 % ~ 30 %이며 최근에 발표 된 새로운 200lm / W 칩은 (2017 년 8 월 현재) 50 % ~ 60 %에 이릅니다.

위의 내용은 사진 비전 (day-vision)에 대한 것이며, 스코픽 비전 (scotopic vision)에 따라 상황이 바뀌지 만 일반적으로 그렇게 흥미롭지는 않습니다.

그것의 용기에 들어가기를 원한다면, LED의 스펙트럼을 가져 와서 (가중 곡선을 기준으로) 그 스펙트럼에 대한 가장 높은 이론적 최대 값이 무엇인지 알아 낸 다음 값을 계산할 수 있습니다.

각각의 LED마다 스펙트럼이 다르기 때문에이 데이터를 쉽게 얻기가 어렵습니다.

_{^{몇 번이나 다시 방문해도 주제가 혼란 스럽기 때문에 여기서 실수하지 않았기를 바랍니다.}}

의견에서 언급했듯이, 그것은 달려 있습니다.

오래된 LED는 종종 새로운 유형보다 효율이 낮습니다.

일부 전구에는 주 전압을 LED에 필요한 DC 전압으로 변환하기위한보다 효율적인 전자 장치가 있습니다.

그러나 주어진 LED 전구에 대해 백열등에 필요한 전력량 (유사한 양의 광 출력)이 상자에 인쇄되는 빈도를 추정 할 수 있습니다. Wikipedia 에 따르면 백열 전구의 평균 효율은 2.2 %입니다.

Ikea "LEDARE"E-27 600 루멘 전구를 예로 들어 보겠습니다.

백열 전구의 등가 전력 : 48W 실제 사용 전력 : 8.6W

따라서이 전구는 48 / 8.6 = 5.6이라고 주장합니다.

백열 전구보다 시간이 더 효율적이므로

5.6 * 2.2 % = 12.3 % 효율.

이케아 레 다레 램프입니다.

이 합계입니다 효율이므로 전자 장치의 효율은 LED 자체의 효율을 곱한 것입니다.

적절한 LED 드라이버 전자 제품의 효율은 85-99 % 여야합니다 (개인적인 추측입니다). 따라서 LED의 실제 효율은 방금 계산 한 12.3 %보다 약간 높습니다.

그것은 이케아에 의해 주어진 모든 숫자가 물론 사실이라고 가정합니다.

1 루멘의 빛을 생성하려면 1 / 683W의 전력이 필요합니다. 효율성은 약 12 ​​% 정도입니다. 이 방법은 다음과 같습니다.

먼저 모든 방향으로 똑같이 방출되는 빛이 있다고 가정 해 봅시다. 정의상, 1 개의 칸델라는 1 / 683W (550nm 단색광)입니다. 1 개의 칸델라는 1 개의 스테 라디안 각도로 방사되는데, 이는 전체 구 표면적의 1 / 4π (8 %)입니다. 따라서 모든 방향으로 1 개의 칸델라를 생성하려면 4π / 683W가 필요하며 총 광속은 4π = 12,6lm입니다.

1lm과 같은 전력은? 4π / 683W를 4π로 나누면 최종 결과는 (4π / 683W) / 4π = 1 / 683W입니다. 기본적으로 1 루멘 광속을 생성하려면 1 / 683W의 전력이 필요합니다 (1 / 4π = 0,08 칸델라를 1 개의 모든 스테 라디안 각도로).

위의 그림을 사용하면 900 루멘 광속을 생성하기 위해 900에 1 / 683W = 1,32W를 곱해야합니다.

내 실제 전구는 지역 상점에서 조달했으며 상태는 900lm이고 전력은 11W입니다. 나는 그것이 모든 방향으로 똑같이 빛을 발산한다고 가정합니다. 앞의 그림을 사용하면 전구의 전기 효율은 1,32 W / 11 W = 0.112이며 이는 12 % 효율과 같습니다.