Мутность воды и эффективность фонаря....

[*RUS]

С понижающим регулируемым драйвером (ШИМ), КПД драйвера выше, но снизится КПД светодиода за счёт большой скважности и пиковых значений тока, с резистором КПД может быть меньше, но отсутствуют потери на светодиоде....

Мастак, записывай:

Надо на выход драйвера (параллельно диоду) поставить конденсатор и тогда скважность и пиковые значения тока исчезнут как таковые.

[мастак]

3. Температурные потери на радиаторе
В отличие от традиционных источников света, светодиоды не излучают тепло, а проводят его в направлении от p-n перехода к расположенному на корпусе СД теплоотводу.
Таким образом, механизм отвода тепла в атмосферу у светодиодов более сложен. Конечно не возможно рассматривать потери радиатора в отрыве от самого СД.
Путь отвода тепла образуется множеством тепловых сопротивлений: «p-n переход - теплоотвод корпуса», «теплоотвод корпуса - радиатор», «радиатор - окружающая среда». Вследствие этого, использование мощных светодиодов связано с потенциальной возможностью чрезмерного увеличения температуры перехода, от которой напрямую зависят надежность и световые характеристики СД. Повышение температуры перехода при недостаточном теплоотводе в окружающую среду (особенно в замкнутых пространствах, где отсутствует или затруднён теплообмен с окружающей средой) приводит к снижению яркости свечения и смещению рабочей длины волны СД.
Нарушение теплового режима (обычно это работа с температурой перехода более 120...125°С) может привести к снижению срока службы до 10 раз. Основные характеристики спецификаций светодиодов приведены при температуре 25 гр...



Температура перехода СД будет тем ниже, чем будет ниже результирующее тепловое сопротивление «переход - окружающая среда», составляющие звенья которого перечислялись ранее. Следовательно, отправной точкой в решении рассматриваемой задачи является выбор СД, обладающего как можно более низким тепловым сопротивлением «p-n переход -теплоотвод корпус», так и достаточной площади радиатор с достаточным охлаждением внешней средой.
В случае недостаточного по площади радиатора и не достаточным его охлаждении, потери могут составлять до ~ 25%.

[Igor_K]

когда же все таки мастак пойдет в школу, или он хочет остаться безграмотным посмешищем:
viewtopic.php?p=687288#687288

3. Температурные потери на радиаторе
В отличие от традиционных источников света, светодиоды не излучают тепло, а проводят его в направлении от p-n перехода к расположенному на корпусе СД теплоотводу.
Таким образом, механизм отвода тепла в атмосферу у светодиодов более сложен. Конечно не возможно рассматривать потери радиатора в отрыве от самого СД.
.....
.

Спасибо за очередную цитату из интернета.
мастак, то что вы описали, ни как не может называеться "температурные потери на радиаторе", в связи с этим у меня вопрос: какой язык для вас родной? (русский таким явно не является). Или вопрос не в языке, а в общей безграмотности?

[Wector]

С понижающим регулируемым драйвером (ШИМ), КПД драйвера выше, но снизится КПД светодиода за счёт большой скважности и пиковых значений тока, с резистором КПД может быть меньше, но отсутствуют потери на светодиоде....

ШИМ сигнал
..

Безусловно это чушь сЦобачья!
Вы сами такое придумываете, или в нете эту хрень находите, да еще с картинками.

Мастак, вы по аккумам верно написали, но по импульсным драйверам...
*RUS отметил, где вы ошиблись.
Чем больше мощность диодов, и больше разница напряжений (питание-диод), тем очевиднее становится применение (эффективнее) импульсного регулятора. И на КПД диода он не влияет!!!

И скажу вам так:
Мастак, в чем вы не разбираетесь (дилетант), не пишите об этом вообще!! Не позорьтесь (не дискредитируйте себя), потому-что не смешно уже это...

[Igor_K]

И скажу вам так:
Мастак, в чем вы не разбираетесь (дилетант), не пишите об этом вообще!! Не позорьтесь (не дискредитируйте себя), потому-что не смешно уже это...

Боюсь, что до мастака этот призыв не дойдет
С учетом его перлов:

В случае применения резистора для ограничения тока до рабочего тока в 350 mA нужно погасить ~ 0.5 вольта при ( U и.п.=3.7 - 3.75 вольта). 0.5 вольта*0.35A=0.175 ватта, при макс. ёмкости источника питания ~ 17 ватт/ч (три Ni-MH) потери составят всего лишь 1%....

в которых он демонстрирует непонимание чем отличается мощность (Вт) от энергии (Вт*час), и даже не знает в каких единицах эта энергия измеряется (ну ни как ни ватт/час) - для него праздник уже то что его читают. Вот он и постит на всех форумах по фонарям свои безграмотные перлы чтобы его праздник длился вечно.

[*RUS]

Ничего страшного. Сейчас Мастак подготовит очередную цитату из интерната с графиками и картинками. И чужими мыслями и выводами, где опять будет перепутано тёплое с мягким.

[мастак]

Энергетические, температурные, омические и оптические потери светодиода
Общая эффективность светоизлучающего прибора Е определяется двумя составляющими: энергетической эффективностью прибора Ee и световой эффективностью Ev.
Первая составляющая. Энергетическая эффективность Ее - это отношение выходной оптической к входной электрической мощности. В англоязычной литературе для энергетической эффективности принято сокращение WPE (Wall-Plug-Efficiency). На рисунке показаны энергетические потери в светодиоде.



В наши задачи не входит рассмотрение физики светодиодов, поэтому вопросы квантового выхода фотонов мы опускаем..
Вторая составляющая - это световая эффективность Ev. Слово «свет» предполагает наблюдателя – человека. Спектр зрения человека ограничен диапазоном длин волн от 380 до 780 нм. Вне пределов этого диапазона слово «свет» неприменимо (хотя и употребляется, например инфракрасный или ультрафиолетовый свет вместо излучение). Мало того, чувствительность зрения к различным длинам волн различна и определяется т.н. кривой видности V(λ).

Светодиод излучает не на одной длине волны, а в некотором промежутке длин волн. Интенсивность распределения оптической мощности в пределах этого промежутка описывается кривой, называемой энергетическим (или оптическим) спектром излучения Fe(λ). Оптическая мощность определяется площадью под кривой спектра и измеряется в ваттах. Для расчета световой мощности нужно перейти от энергетических величин (ватт) к световым (люменам), для чего необходимо перемножить энергетический спектр Fe(λ) на кривую видности – V(λ):



Тогда световая эффективность определится как отношение световой мощности к оптической:
Ev=Fv/Fe
где Fe, Fv - интегралы функций Feλ), Fv(λ).
Максимальное значение световой эффективности приходится на длину волны 555 нм и составляет 683 лм/вт.
Теперь, зная энергетическую и световую эффективность, можно определить общую эффективность:
E=Ee*Ev
На рисунке показана структурные составляющие эффективности светодиода.



Из приведённой таблицы по характеристикам некоторых белых светодиодов CREE хорошо видна динамика энергетических потерь падения отдачи с ростом тока и мощности.
Увеличение приложенной электрической мощности не вызывает соответствующего пропорционального увеличения квантового выхода, поэтому результирующая эффективность падает. Это говорит о том, что светоотдача всегда максимальна при малых плотностях тока и снижается более, чем в двое при достижении предельно возможных значений тока...то есть с ростом тока потери достигают более 50%.



Температурные потери зависят от уменьшения теплового сопротивления "p-n=перехода-корпус-радиатор-среда" и эти вопросы освещены в разделе потерь на радиаторе, поэтому порознь они не рассматриваются.
На фото показаны результаты, демонстрирующие температуру без радиатора (слева) и с радиатором (справа).



В отношении оптических потерь... лучшими характеристиками пока обладают светодиоды фирмы CREE XLamp XR-E LED, где применены уже линзы из кварцевого стекла, хотя ДН с углом в 90 гр. не универсальна в применении с разными оптическим системами вторичной оптики.
Единственный оправданный способ изготовления оптики — разрабатывать ее отдельно для каждого источника света и конечной конструкции опт. систем (согласование ДН).
При этом следует учесть, что светоотдача СД в заданном угле первичной оптики по спецификации считается на уровне 50% её падения и вся остальная периферийная часть этого излучения не учитывается.

[*RUS]

Что хотел сказать автор?

[Igor_K]

Что хотел сказать автор?

Он явно хотел продемонстрировать как полное отсутствие собственных мыслей, так и неспособность осознать даже то, что сам цитирует:

... лучшими характеристиками пока обладают светодиоды фирмы CREE XLamp XR-E LED, где применены уже линзы из кварцевого стекла

При этом сами CREE считают лучшими XLamp® XP-G LED. У них даже соответствующая цитата есть на сайте:
"The XLamp XP-G LED is capable of 345 lumens at 105 lumens per watt when driven at 1 A, which is 46% brighter and 64% more efficient than the highest-performance XLamp XR-E LED at the same current."
http://www.cree.com/products/xlamp_xpg.asp

[*RUS]

... лучшими характеристиками пока обладают светодиоды фирмы CREE XLamp XR-E LED, где применены уже линзы из кварцевого стекла

При этом сами CREE считают лучшими XLamp® XP-G LED. У них даже соответствующая цитата есть на сайте:
"The XLamp XP-G LED is capable of 345 lumens at 105 lumens per watt when driven at 1 A, which is 46% brighter and 64% more efficient than the highest-performance XLamp XR-E LED at the same current."
http://www.cree.com/products/xlamp_xpg.asp

Я думаю Мастак обязательно использует эту цитату в поледующих своих выступлениях на разных форумах и площадках на берегу водоёмов.

Хотя, возможно, у XP-G больше потери на создание электронно-дырочных пар и уступают они по кол-ву излучаемых фотонов на одну электронно-дырочную пару. Возможно. Я уверен, что сорокалетний опыт и наличие соответствующего оборудования (накрытого целофановой плёнкой) позволит Мастаку внести ясность и в этом немаловажном вопросе.

[мастак]

Оптические потери вторичной оптики
В первую очередь следует учесть, что при расчете необходимой освещенности оперируют эффективным световым потоком именно вторичной оптики, а не световым потоком источника света, многие производители светодиодных фонарей просто дают суммарный паспортный поток применённых светодиодов по спецификациям производителя, забывая о КПД самой вторичной оптике, принимая её за макс. значения 90-95%.
Как же на самом деле производится расчёт КПД, скажем коллиматоров?
Всё по тому же принципу, указанному в спецификациях, то есть половинный угол по уровню 50% падения освещённости...
От сюда получается, что остальные 50% светового потока не учитываются и в расчётах не участвуют.
Коллиматоры сконструированы таким образом, чтобы от светодиода, находящегося в его фокусе, весь этот (50%) поток был сконцентрирован в заданном угле, но при этом широкий ореол отсутствует.
На графике чёрным цветом выделена ДН самого светодиода и синим цветом ДН вторичной оптики на +- 5 градусном коллиматоре.



Если для коллиматоров с центральной оптикой, где в пятне телесного угла сконцентрирован данный поток, это приемлемо, то для оптических систем особенно не глубоких отражателей такой расчёт не объективен...
Отражатель концентрирует в пучок именно периферийную часть потока попадающего в угол его охвата, центральная часть потока от светодиода не участвует в его формировании и образует вокруг него ореол.
Чем больше угол первичной оптики светодиода, тем больше светового потока попадает на отражатель и тем больше его сконцентрировано в пучок.



Конечно возможно применить для сбора центральной части асферическую линзу и собрать в пучок почти весь световой поток от светодиода или уплотнить ореол в нужном угле, а не только его 50%, но тогда мы лишаемся важных преимуществ отражателя, сочетания двух зон освещённости, центрального пятна и ореола, дальнего и ближнего света и усложняем оптическую схему.
Стоит отдельно остановиться и на размерах "опт. окна", диаметра оптической системы и качестве зеркальной поверхности отражателя....
В общем случае чем больше оптический элемент, тем более высокая у него точность и лучше характеристики..
И чем меньше рассеивания (мятый отражатель), тем больше будет сконцентрировано в центральный пучок.



В любом случае, если принимать весь световой поток от СД за 100%, (а не 50%) то "потери" на вторичной оптике достигают уже более ~ 60%.

[Igor_K]

Очередное сочетание лжи и безграмотности

На графике чёрным цветом выделена ДН самого светодиода и синим цветом ДН вторичной оптики на +- 5 градусном коллиматоре.

Графики принято сравнивать в одном масштабе. Я допускаю, что человеческие нормы на таких как вы не распространяются, и вы привели график относительной интенсивности. Но в таком случае как может график относительной интенсивности не проходить через 100% если он должен строиться как отношение текущей яркости к максимальной и точка 100% есть всегда?

И чем меньше рассеивания (мятый отражатель), тем больше будет сконцентрировано в центральный пучок.

Оптика только перераспределяет световой поток, следовательно, площади под кривыми должны быть одинаковыми. Если они разные, то автор явно м***ак

[мастак]

Очередное ...

Господа сосайтовцы, единственное, что у вас не плохо получается это "срать в каментах".. а всё остальное...увы, одни "прилагательные"!
________________
Голубям насрать было на старого дворника Михеича. Да собственно и Михеич срать хотел на голубей. Вот только у голубей это дело получалось лучше...

[*RUS]

Господа сосайтовцы, единственное, что у вас не плохо получается это "срать в каментах".. а всё остальное...увы, одни "прилагательные"!

Не обращай внимания. Очень хотелось бы всю эту теорию привязать к практике. Например, на графике яркости изобразить не только рефлектор в 30 мм, но и в 100 мм. Что б наглядно было видно насколько 100 мм рефлектор эфффективнее. Я даже готов изменить опции просмотра страницы, чтоб на всю просматриваемую страницу помещался только один этот график (иначе он явно не поместится).

[Igor_K]

И чем меньше рассеивания (мятый отражатель), тем больше будет сконцентрировано в центральный пучок.

Оптика только перераспределяет световой поток, следовательно, площади под кривыми должны быть одинаковыми.
Реальная картинка должна выглядеть примерно так (как говорится, почувствуйте разницу):

[мастак]

Потери на рассеивание в мутной среде.
Если сквозь слой мутного воздуха проходит луч света, то интенсивность этого луча уменьшается. Чем длиннее путь луча в воздухе и чем более загрязнен этот воздух, тем меньше света пройдет сквозь него.
Потеря света быстро возрастает с увеличением мутности воздуха, и в туманную погоду атмосфера плохо пропускает свет. Это происходит оттого, что при прохождении света через мутный воздух часть его теряется, то есть небольшая часть его "поглощается" по-настоящему и переходит в теплоту, нагревающую воздух. Остальной свет сохраняет форму световых лучей, но только лучи эти меняют направление. Встретив плавающую в атмосфере каплю тумана, пылинку или даже молекулу воздуха, световой луч отражается, точнее, рассеивается ею в разные стороны.
Этот рассеянный свет отнимается от основного пучка лучей, но за его счет начинает светиться весь объем воздуха, пронизанный световыми лучами. Рассеяние света - очень сложное явление. Световой луч, отразившийся от одной частицы среды, может попасть на другую частицу и отразиться второй раз. Дважды отраженный луч опять попадает на частицу и отражается в третий раз и т. д

Предмет может быть виден, при условии, если его яркость (или цвет) в достаточной мере отличаются от фона; иначе говоря, необходимо, чтобы контраст яркости между предметом и фоном был достаточно велик.
Установлено, что при благоприятных для зрения условиях (яркое, но не чрезмерное освещение, большие видимые размеры) предмет заметен, если его яркость отличается всего на 1% от окружающего фона. При слабом освещении, например, в сумерки или ночью, нужно гораздо большее различие в яркости, чтобы предмет можно было рассмотреть.
Когда мы смотрим на предмет сквозь туман, то происходят два явления: во-первых, свет, отраженный предметом, ослабляется при прохождении через туман; во-вторых, слой тумана, расположенный между наблюдателем и предметом, дает свой рассеянный свет, который равномерно ложится на предмет и на фон. От этого контраст яркости между предметом и фоном сглаживается, и предмет становится менее заметен.
В зависимости от толщины и густоты слоя тумана уменьшается яркость предмета и фона по сравнению с ровной яркостью световой завесы тумана, чем и ухудшается видимость.
То расстояние, на котором глаз перестает различать предмет в мутном воздухе, называют дальностью видимости

Во время подводной охоты самым важным условием качества видимости является не только прозрачность.. или степень мутности воды, но и критерии освещённости.
Солнце освещает окружающий мир параллельными лучами света - это направленный источник. Свет при этом распространяется по поверхностям и отбрасывает тени совсем по другому, чем при рассеянном свете, а чем лучше виден «объект», чем резче он выделяется на окружающем фоне, тем легче его заметить.
Днём, в солнечную погоду свет проникает в воду, тем лучше, чем выше по отношению к горизонту находится солнце… то есть, угол падения приближен к 90 гр. Предметы видны более отчётливо, так как они более выделяются на общем фоне дна своими более резкими тенями. По мере уменьшения угла падения света, свет рассеивается (в сумерках или в пасмурную погоду) видимость падает и тени смягчаются, предметы и фон сливаясь, образуют серую дымку и различить что либо становится довольно сложно. Ещё больше, выше сказанное, усложняется при увеличении кол. взвесей, то есть при относительной мутности воды.
Те же принципы срабатывают и ночью при свете фонаря.
Чем больше угол луча фонаря и его световая мощность, тем больше рассеивание света и больше засветка взвесей, при этом мягче тени и хуже видимость.
Чем меньше угол и параллельны лучи света от фонаря, тем больше усиливается контраст между более ярко освещенными частями коряг, камней и растений, и затененными областями под корягами и между растениями, которые становятся еще темнее: это дает более выраженные, более контрастные тональные переходы и передается намного больший диапазон яркостей перехода от света к тени.
Тень ложится на поверхность предметов, а не растворяется в водяных взвесях, как при рассеянном свете, намного лучше выявляя их форму и объем, а значит пространственную глубину. Рассеянный свет делает рыб и растения "плоскими" и серыми. От рассеянного света гораздо больше плавающих в воде частиц отражают свет, и вода выглядит мутной! С параллельным световым потоком вода выглядит гораздо прозрачней, та как направленный свет с параллельными лучами гораздо меньше затухает с расстоянием и намного глубже проникает в толщу воды.
Таким образом, к физическим, психологическим и экономическим аспектам дополняется и физиологический фактор не оправданного стремления к не эффективному мощному и "широкому" (с большим углом основного луча) свету.
Конкретные цифры этих потерь и психо- факторы обсуждались мной в данной теме несколько выше....
Ясно одно, что на степень конечной освещённости объекта в большей степени играет роль не столь световая мощность источника света, как форма и направление этого потока....

[Igor_K]

Потери на рассеивание в мутной среде.
Если сквозь слой мутного воздуха проходит луч света, то интенсивность этого луча уменьшается...

http://laseritc.ru/files/files/Nabl%20i%20vidimost.pdf - оригинал, не загаженный домыслами

[*RUS]

А мне словосочетание "мутный воздух" понравилось. В духе...

[мастак]

А мне словосочетание "мутный воздух" понравилось. В духе...

http://laseritc.ru/files/files/Nabl%20i%20vidimost.pdf - оригинал

Вот и славненько..молодцы что подтянулись"— Что, ребята, побздеть пришли?" собрание сказок А.Н. Афанасьева
http://www.igla.net/index.cgi?m=sim&n=tale&id=21
-оригинал, не загаженный бздунами..

[мастак]

Статью профессора Шаронов В.В. "Наблюдение и видимость" я изучал ещё в армии по специфики своей военно учётной специальности.... и основные её положения помню и сейчас.
В догонку к своей мессаге о роле формы и направления светового потока есть такие понятия, как "жёсткий свет" и "мягкий свет".

Жёсткий свет
Жёсткий свет возникает от источника света, чья мощность значительно превосходит мощность всех остальных источников света и чьи лучи падают на объект практически параллельно друг другу. То обстоятельство, что мощность источника света является доминантой в освещении, обеспечивает нам контрастные, глубокие тени. Параллельность же лучей даёт нам чёткие, резкие, хорошо читаемые тени. Обратите внимание, параллельность лучей является важной составляющей понятия качества света. Именно от параллельности зависят многие аспекты освещения. Итак, жёсткий свет характеризуется силой, резкостью, и выявлением деталей. Примерами жёсткого света служат фокусируемые прожекторы в относительно затемнённых и больших помещениях, солнце в ясный полдень, и т.п.
Мягкий свет
Мягкий (рассеянный) свет является противоположным по качеству, особенно если вы уделяете внимание тем углам, под которыми подаётся освещение (либо подсветка). В противоположность жёсткому, мягкий свет склонен скрывать детали или мелкие рельефности.