1.4A下的R5和1A下的Q5发热量基本相当

riva · 发表于 2009-11-16 12:14

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由于R5的高光效和大面积，相比Q5，它可以工作在更大的电流下，我在这个帖子提出了希望R5能工作在1.6A的电流下面，以填补1A单核和2.5A MC-E之间的市场空白：
http://www.shoudian.org/thread-108267-1-2.html

而本贴试图从理论上证明：25摄氏度时，R5在1.4A下的核心发热量和Q5在1A下的结果基本相当

已知：
1）对于5800K的黑体，电能转化为光能的理论极限是251lm/W
http://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_efficiency
2）R5在1.4A下的光通量为441lm
http://www.candlepowerforums.com ... php?t=89607&page=12

假设led不产生红外辐射和紫外辐射，根据能量守恒原则，led上消耗的功率减去可见光功率，就得到led核心发热量。

因此有下表：

核心    Vf       电流    功率    核心光通量          核心发热功率
Q5    3.7V       1A    3.7W       225lm       3.7-225/251=2.8W
R5    3.3V       1A    3.3W       345lm       3.3-345/251=1.93W
R5 3.4V（估） 1.4A 4.76W       441lm       4.76-441/251=3W

根据以上分析，也可以推断1.6A下R5的发热量应该和1.2A下Q5基本相当，而18650电池的放电能力也为这么高的电流提供了保障。

至于单AA的筒子，目前最高核心电流是800mA，在核心换成R5后，由于发热量的减少，可以使其工作在更高的电流，比如1A下。这时筒子的实际光通量输出将达到250lm左右，足矣战胜目前所有单核18650筒子。当然，此时电池电流将会接近5A，已是镍氢放电能力的极限，只有eneloop这样的极低内阻电池才能胜任了。

以上分析，如有错误请指正。

wolfsun · 发表于 2009-11-16 12:19

强贴啊

这个贴子应该好好学学又长知识了

freestone · 发表于 2009-11-16 12:22

您只考虑了 led的发热，电路工作时会发热，高电流下电路效率的降低会导致电路发热进一步增大，以及电池内阻在大电流下导致的电池发热增大，这样算下来，整个筒子的发热还是要增加一些的。

scaniahino · 发表于 2009-11-16 12:25

r5里面只有三条金线把，和早期p4一样，上1A电流都有点危险吧

riva · 发表于 2009-11-16 12:26

本帖最后由 riva 于 2009-11-16 15:21 编辑

对于锂电，电路和电池的发热应当远小于led发热，而对于单AA的升压电路，电路发热量可能和led发热量大致相当。
以Q5为例，锂电电路效率按90%计算，大电流下单AA升压电路效率按60%计算：
锂电电路发热量为3.7W/0.9-3.7W=0.4W
AA电路发热量为3.7W/0.6-3.7W=2.46W，接近2.8W的核心发热量了

spdif · 发表于 2009-11-16 12:37

黑体产生的是连续光谱,光效要低于LED,R5和Q5白光约300-320流明/W左右,所以应该是这样:
核心    Vf       电流    功率    核心光通量          核心发热功率
Q5    3.7V       1A    3.7W       225lm       3.7-225/310=2.974W
R5    3.3V       1A    3.3W       345lm       3.3-345/310=2.187W
R5 3.4V（估） 1.4A 4.76W       441lm       4.76-441/310=3.337W

我心最毒 · 发表于 2009-11-16 12:43

打算用63000 1.2A驱动 R5

funder · 发表于 2009-11-16 12:51

LED的光不是黑体辐射光谱，极限不一样。

dttfz · 发表于 2009-11-16 13:29

增加400ma电流，增加70流明亮度，，，不太值

riva · 发表于 2009-11-16 13:39

Cree的led有冷白、中白、和暖白三种，光谱不同，对应的理论极限也应该相差不少吧？不知道300~320lm对应的是那种光色？

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个人感觉：
冷白led的光谱中绿光比例比另外两者要低很多，在转换成流明数时会比较吃亏，因此其理论极限应该比另外两者要小。

spdif · 发表于 2009-11-16 13:45

300~320lm对应的是冷白!

spdif · 发表于 2009-11-16 13:55

冷白的绿光成分比例并不低,第一个峰都是蓝光的,冷白的第二个峰在550nm附近,中性白和暖白的第二峰在600nm附近!

spdif · 发表于 2009-11-16 13:57

那个图看起来冷白的绿光比例小是因为,那个图中冷白曲线所包围的总面积小,这样比不合适!

ak47fans · 发表于 2009-11-16 14:19

核心光通量是在LED的结间温度在25度时测出来的，我们没法有得到这理论值的光通量.

xiewg · 发表于 2009-11-16 14:32

核心光通量是在LED的结间温度在25度时测出来的，我们没法有得到这理论值的光通量.
ak47fans 发表于 2009-11-16 14:19

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是的，所以实际输出的光通量和光效都要低一个档次

ak47fans · 发表于 2009-11-16 14:37

是的，所以实际输出的光通量和光效都要低一个档次
xiewg 发表于 2009-11-16 14:32

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因此热量也较高.

yunhuiw · 发表于 2009-11-16 14:42

长见识{:1_268:}

riva · 发表于 2009-11-16 14:56

那个图看起来冷白的绿光比例小是因为,那个图中冷白曲线所包围的总面积小,这样比不合适!
spdif 发表于 2009-11-16 13:57

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之所以称之为冷白，就是因为蓝光在其中占的比重比较大的缘故。您意思是冷白led的绿光光通量的绝对值不一定小于暖白led中绿光光通量？我觉得也有可能，并且在另一个帖子中分析过：
http://www.shoudian.org/thread-96290-1-1.html

而本帖子里设计的问题应该是：一旦频谱形状确定，理论光效是否确定了？
我觉得答案是“是”

顺便问一下：300~320lm这个数值的出处在哪里？

kakaruote · 发表于 2009-11-16 14:57

强帖留名啊。

riva · 发表于 2009-11-16 15:04

核心光通量是在LED的结间温度在25度时测出来的，我们没法有得到这理论值的光通量.
ak47fans 发表于 2009-11-16 14:19

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我的理解是可以得到的：

在25度下通电并用光谱仪测量，得到光谱形状。就像猪不理做的R5测试一样：

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有了光谱图，就可以用积分方法算出该光谱对应的理论极限。

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