Actualmente estoy diseñando una luz de freno para un automóvil Formula Student y estoy buscando soluciones existentes en el mercado para inspirarme.
Las dos soluciones específicas son this y this .
El LED que encontré adecuado es este .
Según mi investigación, estaba pensando en tener un convertidor reductor regulado que convirtiera de 12 voltios al voltaje directo de un LED (2,3 V en este caso) y ponerlos en paralelo entre sí. Al ser regulado el convertidor, mantendría ese voltaje para que no causara fugas térmicas, mientras mantiene un bajo consumo de energía. No me gustaría tener varios LED conectados en serie, porque si uno falla, varios fallarán.
Tengo problemas para encontrar una forma sencilla de calcular la salida de luz total de la luz de freno a partir de la intensidad luminosa de un solo LED y la forma en que se correlacionan entre sí.
¿Cómo afecta el hecho de tener varios LED uno al lado del otro a la salida de luz total? ¿Qué espacio y ángulo de visión serían los óptimos? ¿Necesito una lente encima de estos LED? ¿Existen mejores opciones?
¿Cómo debo abordar esta pregunta de diseño cuyo objetivo es lograr una salida de luz similar a las que enumeré anteriormente?
Además, el tamaño de la bombilla de los LED en los ejemplos enumerados parece ser de 9,5 y 6,8 mm respectivamente.
Simplemente agregue la salida de cada LED para obtener la salida total.
La distancia entre los LED tendrá un efecto insignificante.
Un aspecto confuso de los ángulos utilizados en las mediciones ópticas es el "ángulo de visión" de la candela (intensidad luminosa) y el ángulo en el que viaja la luz (luminancia).
Por ejemplo, usemos el LED que seleccionó.
El Kingsbright LED tiene un ángulo de visión de 70°.
A una distancia de 20 pies, la posición del LED es intrascendente. Si el LED se colocara 1 pulgada por encima, dentro de la lámpara de freno, el punto C también se movería 1 pulgada.
Solo directamente detrás a 0° se verá el LED con una iluminancia del 100 %.
A medida que aumenta el ángulo, la iluminancia disminuye.
Creé una aplicación web que muestra la iluminancia/irradiancia relativa entre varios LED. Aplicación web Angle Irradiance
Esto compara el ángulo de irradiación con un LED orientado hacia el lado sembrado y el otro hacia arriba.
Compare SSL 80, SSL 120 y SSL 150. Estos son LED OSRAM Oslon SSL.
En la hoja de datos hay un gráfico que muestra la intensidad (candela) con respecto al ángulo de visión. El área resaltada es el 70° (±35°) que se incluye en los 3,2 cd (3200 mcd) especificados.
Este gráfico muestra para cada ángulo cuál es la iluminancia relativa.
Por ejemplo , a 20°, la iluminancia se reduce al 70% en comparación con 0°.
El ángulo aquí muestra que la iluminancia disminuye a medida que aumenta el ángulo.
Lo que dice este ejemplo de 0° frente a 20° si estuviera 20' directamente detrás de la luz de freno (a 0°, punto B) y un medidor de luz indicara 100 lux si se movió 7,3' a la izquierda o a la derecha (20° , punto C) el luxómetro debe indicar 70 lux según el cuadro anterior.
Este ángulo no tiene nada que ver con el ángulo de visión especificado para la intensidad luminosa.
No es sencillo comparar dos LED cuando tiene las especificaciones adecuadas. El problema aquí es que los autores de las especificaciones no entienden la fotónica.
Uno es 250,000 mcd a 0° y 200,000 mcd a 10° para los 15 LED
El problema aquí es que la candela es una medida de lúmenes (lm) por estereorradián (sr). Donde un estereorradián es la cantidad de luz dentro de un cono de un ángulo específico.
Este ángulo de visión de candela del cono no tiene nada que ver con el gráfico de "ángulo fuera del eje" que se muestra arriba.
No existe un estereorradián de 0°. Tiene cero luz. Si tuviera que convertir candelas, con un ángulo de visión de 0°, a lúmenes, el resultado sería cero lúmenes.
Este producto proporciona la especificación para cada LED de 5700 mcd a 30 ° para un total de 102 600 mcd para los 18 LED a 30 °.
Lo problemático es donde dice este:
Salida de luz más alta disponible, supera los 900,000 mcd en pruebas de medidor de luz.
El problema es que un medidor de luz mide en lux (luminancia) que depende de la distancia, por lo que esta especificación no tiene sentido. La distancia de la medición de la iluminancia es muy importante ya que la iluminancia (lux) está sujeta a la Ley del Inverso del Cuadrado .
Tengo una aplicación que convierte lux en función de la distancia:
Aplicación de la ley del cuadrado inverso
Puedo comparar este 5700 mcd a 30° con su Kingsbright 3200 mcd a 70°
5700 mcd a 30° = 1,2 lm
3200 mcd a 70° = 3,6 lm
Fuente: Rapid Tables convertidor de cd a lm en línea
NOTA: los lúmenes son una medida de la luz total emitida por un LED en todas las direcciones. Candela mide solo la luz dentro del cono.
Tengo una explicación muy detallada sobre la comparación de los LED en esta respuesta que escribí hoy: Forma económica de encender el LED azul en la celda de moneda
El 5700 mcd a 30° no especifica la longitud de onda, por lo que no puedo estimar la diferencia en función de la eficacia luminosa fotópica de la curva de sensibilidad relativa del observador estándar CIE
Al mirar las fotos de estos productos, parece que son más rojos anaranjados que rojos. Cuando se especifica el color rojo, la longitud de onda puede variar entre 620 nm y 660 nm.
Aquí convertí la longitud de onda a RGB usando los estándares CIE.
Fuente: conversiones de longitud de onda radioimética, fotomética y cuántica
En primer lugar, los LED de potencia están obligados a ser alimentados por una fuente de corriente constante. La paralación directa de LED también es una mala idea. A menos que coloque cada LED con un controlador o resistencia CC (cuando use una resistencia, debe limitar la corriente muy por debajo del máximo), es mejor poner algunos en serie. La posibilidad de falla del LED es extremadamente baja si los maneja correctamente. En una conexión en serie, cada miembro del circuito recibe la misma corriente y alivia la diferencia de voltaje como lo ve un controlador de modo de conmutación. Puede usar un controlador de corriente en modo histéresis diseñado específicamente para LED.
Module el brillo del LED aplicando PWM >4KHz a través del control del chip o ajuste la retroalimentación actual de alguna manera. Use LED potentes más potentes de lo que necesita para que pueda ajustar el brillo.
Los chips LED suelen ser muy amplios por defecto. Algunos tipos vienen preinstalados con lentes, por lo que son más angostos. Si tiene regulaciones específicas que requieren un brillo específico o un ángulo específico, háganoslo saber.
EDITAR: Habiendo visto los 2 enlaces proporcionados por usted, creo que son LED de 10 mm. https://cdn.solarbotics.com/products/photos/e8bdbcc82c6ba23a4476b929e30dd0c4/ubled10-img_0116.JPG
Ah otra cosa Si decide utilizar un enfoque de resistencia, su voltaje de accionamiento debe ser un orden más alto que el LED Vf. Digamos que si su LED Vf es de 2.3V, no conduzca desde una fuente de 2.5, 3V, 3.3V. Conduzca desde 5 V o más a través de una resistencia en su lugar. Esto se debe a que los LED modernos son sensibles a los cambios mínimos, por lo que la luz puede parpadear si el voltaje de la unidad está demasiado cerca.
1). Debe familiarizarse con las especificaciones LED.
2) Luego, finalmente, después de aprender un poco, es posible que prefiera los beneficios de los años-hombre de I + D y elija las mejores luces traseras que se ajusten al diseño de su superficie o modifique para adaptarse. Tus elecciones son de aficionado. Elija entre Buick, Lexus, Mercedes, BMW, etc. Audi fue el primero en usar LED hace más de 10 años. Vaya a un camión de auxilio de autos pick-a-part. Investigue un poco sobre la lente, el accesorio y la electrónica. Tienes mucho que aprender.
= luz directa; Generalmente milicandela o [mcd] o candela [cd] es la intensidad luminosa observada.
Esta atenuación de una fuente puntual por la distancia al cuadrado en relación con la medida estándar.
= luz indirecta reflejada; Generalmente se mide en lúmenes totales de salida de luz en todas las direcciones donde el ancho del haz afecta el mcd o el brillo aparente.
Sistema de unidades Unidad derivada del SI Unidad de flujo luminoso Símbolo lm . (Sin gorra.)
El lumen se define en relación a la candela como
Hay algunas advertencias sobre la agudeza y el brillo aparente o la emitancia que debe ser lo suficientemente grande como para exceder la resolución de la retina. Por lo tanto, el área más grande puede ser más tenue para la misma potencia óptica pero con una mejor agudeza visual desde el rango más largo visible. Pero no necesita luces de pista, luces delanteras, solo luces traseras y de freno.
La geometría de los automóviles modernos tiende a expandir el área aparente con una lente Fresnel escalonada, pero aún así tienen un ancho de haz estrecho con menos pérdida. Busque estos, ya que son ideales.
El color que desea es probablemente el ROJO de alta eficiencia, que es dominante en 630 nm, o nmD, que es la longitud de onda corregida por el ojo frente al verdadero rojo profundo de 660 nm, que se ve mejor pero requiere más potencia para el mismo brillo.
El ángulo del haz es importante para tener en cuenta lo que necesitas. Si reduce el ángulo a la mitad, el brillo no se duplica debido a la pérdida de la lente, pero esta es mi regla general.
Pero sus especificaciones de potencia son fundamentales para este requisito de intensidad luminosa.
Solía vender solo los mejores LED de 5 mm y eran el doble de brillantes que los que se usan aquí con 30 ° Kingbright, cuando se normaliza mcd / mW y todavía me quedan toneladas. Cuestan mucho más que el contenedor abierto, pero mucho más baratos que estos ensamblajes de epoxi aficionados en sus enlaces.
Para PS, debe especificar el rango Vin y la potencia de salida y la eficiencia deseadas. Podría considerar un regulador Boost del 98% con corriente constante en lugar de un regulador Buck del 92%, las opciones son muchas, pero ¿quieres fabricar o comprar?
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Tony Estuardo EE75
Incomprendido