Springen naar inhoud

Led verlichting


  • Log in om te kunnen reageren

#1

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 07 april 2010 - 14:33

Dag allemaal, ik ben al enige tijd bezig en aan het zoeken hoe ik kan bereken hoeveel fotonen mijn zelf gemaakte LED lamp uitstraalt. Nu zie ik echter door de bomen het bos niet meer en hoop ik hier jullie hulp te vinden.

Ik heb een lamp gemaakt met een heleboel LEDs, 156 stuks om precies te zijn.
Dit zijn de specificaties:

1,8V
20mA
400mcd
660nm
120graden

Nu wil ik graag berekenen hoeveel fotonen deze lamp uitstraalt.
Ik heb van alles gelezen over de constante van Planck en een heleboel meer maar ik kom er even niet meer uit.

Kan iemand mij een zetje in de juiste richting geven?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 07 april 2010 - 15:45

1,8V 20mA 400mcd 660nm 120graden.
Nu wil ik graag berekenen hoeveel fotonen deze lamp uitstraalt.

Het vermogen van ťťn LED = 1,8V x 20 mA.
Het uitgestraalde vermogen = N x hc/λ. Hierin is N het aantal fotonen /s.
Als de efficiŽntie 100% is, zijn die twee vermogens aan elkaar gelijk. Houd echter rekening met het aantal LEDs.
Die 120graden kan ik niet plaatsen. (Mogelijk het faseverschil tussen wisselspanning en wisselstroom.)
De verlichtingssterkte (400mcd) zal wel samenhangen met het aantal LED/m2.

Veranderd door thermo1945, 07 april 2010 - 15:50


#3

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 07 april 2010 - 15:49

Die 120graden kan ik niet plaatsen.

Straalhoek waarschijnlijk. De grootte van de hoek waarover er licht wordt uitgezonden.
Ik vermoed dat je een exact aantal fotonen kunt uitrekenen door gebruik te maken van de candela's.

Maar wat is hier het praktisch nut van? Waarom zou je het aantal fotonen willen weten???
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#4

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 07 april 2010 - 16:27

Die 120 graden is de hoek waaronder de LED licht uitstraalt. Deze heb je nodig om bijvoorbeeld het aantal lumen uit te rekenen samen met het aantal candela.

Waarom ik het aantal fotonen wil weten is omdat ik mijn zelf gemaakte LED lamp gebruik als assimilatie verlichting, voor plantjes dus. Ik wil deze kunnen vergelijken met commercieel beschikbare lampen om te weten of ik in de buurt kom van het zelfde aantal fotonen. Of om er dus achter te komen dat mijn lamp enorm ondergeschikt is en dat ik een nieuwe moet maken met veel meer LEDs.

Maar uit jullie reacties begrijp ik nog niet goed hoe ik te werk moet gaan :eusa_whistle:

Veranderd door Perphide, 07 april 2010 - 16:28


#5

mcs51mc

    mcs51mc


  • >250 berichten
  • 470 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 april 2010 - 16:28

120graden is in mijn ogen ook hoek waaronder het licht uitgestraald wordt. (Geen faseverschil tss U & I bij led's ](*,) )

660nm dat is dus rood licht.
Zou dit als backlight moeten dienen voor een (machine vision) camera maar je krijgt niet genoeg licht binnen in je camera waardoor je wenst te weten hoeveel fotonen uitgestraald worden? Wild guess ;)

Als je het type van de led's laat weten dan kunnen wij de datasheet er eens op nalezen, beter ware de datasheet zelf, dan moeten wij niet zoeken :eusa_whistle:

#6

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 07 april 2010 - 16:31

Het gaat om deze LEDs: http://www.leds-buy....n-5mm-p-44.html

De datasheet heb ik aangevraagd maar heeft men niet. Ik weet dus niet het merk, de enige informatie die ik heb is die daar op de website staat. De LEDs werken momenteel op 19mA i.p.v. 20mA.

Fijn dat er zo snel gereageerd word! wellicht kan ik vanavond wat berekeningen maken :eusa_whistle:

Om even terug te komen op de eerste reply: het vermogen van 1 LED is dan 36mW ofwel 0,036W.

Veranderd door Perphide, 07 april 2010 - 16:41


#7

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 07 april 2010 - 16:54

Ik kan mijn vorige bericht niet wijzigen, daarom maar even een 2e.
Als ik me niet vergis verbruikt mijn lamp in totaal 5,616W die hij effectief omzet naar licht. De rest zit in de weerstandjes.

Het is dus helemaal niet veel, maar hoe moet ik dit nu vertalen naar micromol/m2/s?

#8

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 07 april 2010 - 20:15

Het vermogen van ťťn LED = 1,8V x 20 mA.
Het uitgestraalde vermogen = N x hc/λ. Hierin is N het aantal fotonen /s.
Als de efficiŽntie 100% is, zijn die twee vermogens aan elkaar gelijk. Houd echter rekening met het aantal LEDs.

Als je N deelt door het getal van Avogadro, dan krijg je het aantal fotonen in mol/s.

Veranderd door thermo1945, 07 april 2010 - 20:15


#9

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 07 april 2010 - 22:06

Dit volg ik niet helemaal.
N is toch het getal van Avogadro?

#10

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 07 april 2010 - 22:22

N is toch het getal van Avogadro?

N is hierboven het aantal fotonen/s. (Extreem groot getal)
NA = het getal van Avogadro. (Extreem groot getal)
N/NA = het aantal mol fotonen/s. ('Handzaam' getal.)

#11

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 07 april 2010 - 22:33

Ah ok, dat verklaart.

N = dus het aantal fotonen/s en N is gelijk aan het vermogen van de LED? Dus stel dat ik 1 LED laat werken op 15mA en op 1,8V dan is het vermogen: 27mW.

N = 27mW in dit geval? En als de LED op 20mA werkt dan is N ineens 36mW?

#12

thermo1945

    thermo1945


  • >1k berichten
  • 3112 berichten
  • Verbannen

Geplaatst op 07 april 2010 - 22:42

N = dus het aantal fotonen/s en N is gelijk aan het vermogen van de LED? Dus stel dat ik 1 LED laat werken op 15mA en op 1,8V dan is het vermogen: 27mW.

N = 27mW in dit geval? En als de LED op 20mA werkt dan is N ineens 36mW?

Niet N maar P is het vermogen. Die twee berekeningen kloppen.

#13

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 07 april 2010 - 23:09

Sorry dat wist ik inderdaad wel dat vermogen P is.
Het totale vermogen van mijn rode LEDs bedraagt dan 5,5W.

Je zegt dat als de efficiŽntie 100% is, dat N gelijk is aan P.
Nu weet ik niet of dit geld voor mijn LEDs, of die 100% efficiŽnt zijn. Maar stel dat dit zo is. Hoe reken ik nu verder?

Moet ik nu eerst nog h maal c doen? (constante van Planck maal de lichtsnelheid?) gedeeld door lambda? (frequentie in meters i.p.v. nanometers)

660nm = 0,00000066 meter?

Veranderd door Perphide, 07 april 2010 - 23:22


#14

Benm

    Benm


  • >5k berichten
  • 8787 berichten
  • VIP

Geplaatst op 08 april 2010 - 01:12

Leds zijn zeker niet 100% efficient. Het licht komt er in een bundel van 120 graden uit, maar de preciese verdeling daarbinnen is onbekend, dus kunnen we niet eenvoudig van candelas naar lumen rekenen.

Als je het aantal lumen kent, is het verder vrij eenvoudig.

In eerste instantie zul je opv de golflengte moeten opzoeken met hoeweel mW licht dat aantal lumen overeenkomt. Bij groen licht (555 nm) is dat 680 lumen/watt, maar bij 660 fors minder, wellicht in de orde van 30 lumen/watt.

Nu je het aantal watts aan licht weet (wat dus lager is dan het aantal watts electrisch verbruik, typisch scheelt dat toch wel een factor 10 a 20), kun je het aantal fotonen uitrekenen. 1 watt = 1 joule per seconde. Als je 1 joule deelt op de energie van 1 foton (bij 660 nm 1.9 eV) kom je op het aantal fotonen per seconde.

Even ruw gerekend: als die leds 5 watt electrisch vermogen verbruiken met een rendement van 10%, zit je dus aan 0.5 watt lichtvermogen. 0.5 joules komt overeen met ca 3x10+18 electronvolt. Met 1.9 electronvolt per foton, kom je dus uit in de orde van 1.5x10+18 fotonen per seconde.
Victory through technology

#15

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 08 april 2010 - 12:26

Dankjewel Benm dat is een helder antwoord.
Volgens deze website (http://led.linear1.org/lumen.wiz) zou ik rond de 196 lumen aan licht moeten hebben van de rode LEDs.
Het zijn er namelijk 156 x 400mcd = 62400mcd / 120 graden = 196.035 lumen.

Dat komt dan neer op 196/5,5 = ~35,5 lumen/Watt

Ik ben inmiddels aan het zoeken naar golflengtes en corresponderende mW licht opbrengsten.

Veranderd door Perphide, 08 april 2010 - 12:26






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures