¿Qué tan eficientes son las tiras de LED RGB?

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Estoy tratando de averiguar qué tan densa es una tira para comprar para mi proyecto. Todo el mundo sabe que las mazorcas de LED blancas en las bombillas son mucho más eficientes que las bombillas incandescentes, pero me cuesta mucho encontrar información específica de los LED RGB en las tiras.

Lo más cerca que vine fue mirar esta hoja de datos para WS2812B: enlace que indica un Aproximadamente 2.1cd de intensidad luminosa para su salida RGB combinada.

Suponiendo que obtengo 5m de 30LED / m strip, eso sería un total de 315cd. Tratando de compararlo con una bombilla, asumí que su sri era de 180 grados, lo que lo convertiría en un total de ~ 2000lm para 45W.

La salida promedio aproximada de una bombilla LED blanca de 10W es de 900 lm, por lo que el valor de 45W sería 4050lm. Eso significaría que la tira RGB es menos de la mitad de eficiente que su primo blanco LED cob.

¿Esta conclusión es correcta en algún lugar?

    
pregunta user81993

4 respuestas

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Costos de COB, RGB y fósforo

Esos LEDs particulares son direccionables individualmente, y eso trae consigo una gran cantidad de problemas de eficiencia.

  • El controlador con LED necesita su propia energía.
  • La fuente de alimentación no es un voltaje que sea ideal para los LED: los LED quieren ~ 3V pero el suministro es ~ 5V. Es muy probable que se trate de un controlador lineal (realmente dudo que el chip incluya las reactancias para los convertidores de 3 buck), está reduciendo 5V a 3V linealmente, descartando el 40% de la energía antes de que llegue al emisor.
  • La distribución de energía está a solo 5 V, lo que es extremadamente vulnerable a las pérdidas de transmisión. He visto diseños que requieren 350kcmil + y - autobuses. Tienes que estar bromeando.

El resultado final es que los LED direccionables individualmente están optimizados para la construcción de carteles publicitarios y televisores de estadios, no para iluminación.

Ahora, si desea optar por las tiras de LED RGB no direccionables, la mayoría de ellos solucionan estos problemas. No hay controlador para desperdiciar energía. La distribución es a 12V (algo mejor) o 24V (mucho mejor). 12V es mejor para alimentar una pila de 3 LED, tal vez pierda un 20% frente a la resistencia limitadora.

Dicho esto, la luz R / G / B de alto nivel no se verá del todo bien para todos, y no tendrá un excelente CRI. No es luz blanca, solo está diseñada para engañar al ojo para que se vea blanco. Espero que produzca el mismo tipo de fatiga ocular que se obtiene al mirar una pantalla durante mucho tiempo.

Por el lado positivo, dado que el LED está dopado internamente para hacer ese color específico, no está usando un fósforo para hacer el color, por lo que no está pagando las pérdidas de fósforo.

Ahora, si utiliza LEDs blancos de un solo color, estos se convierten en azul internamente y usan phosphors para convertir el azul en un espectro completo. Los fósforos tienen una pérdida de eficiencia (y cuestan dinero). Es por eso que los LED de luz más azul (6000 k) son más baratos y más eficientes que los LED menos azules (2700 k).

No olvides apuntar

Hay un ángulo más (je) para la eficiencia. Una bombilla vieja emite una luz esférica . Incluso ilumina el fondo de su propio zócalo. Pero nadie quiere encender una esfera. Por lo general, quieren un cono o cuña de 8 a 120 grados. Históricamente lo resolviste con reflectores ineficientes.

Los LED

son los primeros en dar un cono de luz, de aproximadamente 140-160 grados. Y eso se presta a la óptica (lente), que es casi 100% eficiente. Ahora no tiene que iluminar la pared, el cielo, la ventana del dormitorio del vecino, solo puede iluminar el sujeto. Esa es una ventaja de eficiencia gigantesca que debería aprovechar al máximo.

    
respondido por el Harper
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Son diferentes tipos de LED y no necesariamente tan eficientes para producir luz ponderada visualmente como la típica combinación de LED azul y fósforo.

Hay otro factor importante: el voltaje directo de los LED (según el color) es de aproximadamente 2-3V, por lo que aproximadamente la mitad de la energía se desperdicia en el circuito del controlador (lineal).

Las bombillas LED utilizan controladores más eficientes, en parte porque solo necesitan un controlador grande en lugar de cientos de pequeños.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Supuse que su sri era de 180 grados, lo que lo convertiría en un total de ~ 2000lm   para 45W.

Teniendo en cuenta tus suposiciones, ≈2000 lm sería correcto. Lo que no tiene es la eficacia (lm / w) y no incluyó las pérdidas debidas a la regulación de corriente o la pérdida de transmisión del difusor de la bombilla.

  

que indica una intensidad luminosa aproximada de 2.1cd para su   salida RGB combinada.

No estoy seguro de donde obtuviste 2.1 cd.

  

Suponiendoqueobtenga5mde30LED/mstrip,esoseríauntotalde315cd.

AlusarlosvalorespromediodeCDobtengo3.05cd(0.900+1.250+0.300)porLED.150LEDsseríanentonces457.5cd.

Elproblemaaquíesquenoindicanenquévaloresdetesisactualesodeángulodevistasonválidos.Elsupuestoseguroesentre20y50mA.

Laconversióndecandelaalúmenesrequiereelángulo(vista)delvérticedeladistribuciónderadiaciónespectral.

  

Supusequesusrierade180grados

LosLEDdeiluminacióndealtaymedianapotenciageneralmenteseclasificanconunángulodevisiónde120°.LosLEDRGButilizadosenestatirasonprobablementeindicadoresLEDdondeelánguloesmuchomenoraunos10°(comolosquesemuestranacontinuación).

180°puedeserelángulodevérticecorrecto,talvezno.

Utilizando120°

457.5×(2π(1-cos(120°/2)))=1,437lm

Utilizando12°

457.5×(2π(1-cos(12°/2))=15.7lm

ENLACE: calculadora de cd a lm

La hoja de datos es solo para los LED y no cómo los usó el fabricante de la cinta (por ejemplo, valores de resistencia de LED).

El uso de la potencia de la cinta usa una pérdida del 46% para las resistencias. El azul y el verde pierden un 40% frente a sus resistencias y el rojo el 60%.

A 20 mA, los LED usarían aproximadamente 14 vatios y las resistencias de 6,44 vatios o 20 vatios. Por lo tanto, si su tira es de 45 vatios, los LED están consumiendo aproximadamente 45 mA. Si esto es cierto, las resistencias serían aproximadamente 45Ω.

  

La salida promedio de una bombilla LED blanca de 10W es de 900 lm

Esto presenta otro problema. Las bombillas incandescentes son isotrópicas (360 °) y los LED son direccionales. Por lo general, se resta 30 ° para la obstrucción de la base. A pesar de que las bombillas LED no son isotrópicas, su luminosidad se mide de la misma manera.

Línea inferior

DE NINGUNA MANERA puede comparar la eficacia de estos LED RGB con los LED blancos utilizados en una bombilla de calidad.

No tiene suficientes datos para estimar los lúmenes.

Incluso si tuviera todos los datos, solo podría estimarlo.
También necesitaría la pérdida de transmisión en la cubierta del difusor de la bombilla.

La mejor manera de determinar la luminosidad de la cinta es iluminar una habitación oscura con la cinta y luego iluminar la habitación con bombillas y comparar el brillo percibido.

FYI

  

Todo el mundo sabe que las mazorcas LED blancas en las bombillas son mucho más   eficiente que las bombillas incandescentes

La mayoría de las bombillas usan LED de potencia media porque han sido más eficientes que los CoB. El LED de mayor eficacia disponible actualmente es el Samsung LM301B @ 229 lm / W. OSRAM acaba de anunciar, en el último mes, la mayor eficacia CoB @ 201 lm / W. Actualmente, el más alto disponible es un Samsung COB-D Gen3 @ 182 lm / W.

Retiré las cubiertas de los difusores de algunas bombillas que uso en mi casa.

Observe el disipador de calor que utiliza la bombilla CoB.

    
respondido por el Misunderstood
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Las tiras de LED de 48V son más eficientes que las de 24V, que son más eficientes que las de 12V, que funcionan desde los 9V a los 14.2 en los automóviles, por lo que se desperdicia aproximadamente 1/4 de la potencia en la serie R

Además de las especificaciones de calidad de este proveedor, se definen los lúmenes por vatio donde 120 lpw son nominales + -50%

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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