Fotometrická měření se realizují v amatérských podmínkách obtížně. Nicméně pro rychlou kontrolu stačí vzít luxmetr a změřit intenzitu dopadajícího světla původního světelného zdroje, např. žárovky, a měření zopakovat třeba s LED bulb a hodnoty porovnat. Pro přesnější měření se používá tzv. Ulbrichtova koule – kulový integrátor. Je to velká přesná koule opatřená uvnitř vysoce odrazivým matným bílým nátěrem. Dovnitř se umístí světelný zdroj a vyzářené světlo se mnohačetnými odrazy dokonale rozptýlí. Pak stačí umístit na stěnu koule čidlo luxmetru a protože intenzita osvětlení v luxech je přímo úměrná vyzářenému světelnému toku v lumenech, dá se pomocí konstanty kulového integrátoru přepočítat intenzita na světelný tok zdroje. Předpokládá to, že je možné integrátor ocejchovat pomocí referenčních zdrojů světla. V amatérských podmínkách tuto roli zastoupí i obyčejné žárovky, protože na krabičkách bývá uveden světelný tok. Pro porovnávací účely dvou zdrojů je kalibrace a přepočet zbytečný.
Obr. 1: Malá starožitná Ulbrichtova koule
Ve fotometrických laboratořích je dnes samozřejmě zpracování naměřených hodnot mnohem komplexnější a koule mohou být i mnohem a mnohem větší. Základní principy měření s kulovým integrátorem jsou názorně vysvětleny na těchto stránkách. A pro představu výsledků laboratoře lze zase doporučit tyto stránky, kde jsou k dispozici odměřené protokoly 1 500 světelných zdrojů a to včetně dvou filament LED. U miňonky v patici E14 mělo smysl odměřit i voltampérovou charakteristiku, protože se její jas dal regulovat napětím (dimmable). Německý distributor asi překontroloval čínské údaje a přelepil uváděné 4 W na krabičce reálnějšími 3,2 W. Jinak orientačně platí, že jedna LED tyčinka odpovídá zhruba jednomu wattu.
Obr. 2: Voltampérová charakteristika LED 3,2 W vykreslená programem Graph
Kvůli srážecí reaktanci v patici lze charakteristiku odměřit jen v obvodu střídavého proudu a je nutné si uvědomit, že vynášené hodnoty nerespektují fázový posuv a odpovídají zdánlivému výkonu. Účiník je zhruba jedna polovina. Ale i tak tvar charakteristiky odpovídá grafu v katalogovém listu výrobce LED tyčinek Z-light. V katalogovém listě je zakreslena i spektrální charakteristika, která je sice spojitá, ale má na krátkých vlnových délkách typický „hrb“. Protože při malém napětí LED tyčinka jen žhne, lze na fotografii rozeznat jednotlivé LED diody.
Obr. 3: Podžhavené „vlákno“ LED žárovky E14 3,2 W
Zajímavější než voltampérová charakteristika je ale odměření jak filament LED svítí v porovnání s klasickou 40 W žárovkou v Ulbrichtově kouli. K regulaci napětí byl použit regulovatelný autotransformátor a napětí a výkon se kontroloval multimetrem UT71E od UNI-T s nástavcem na zásuvku. Je jasné, že výkonová měření jsou kvůli malým výkonům jen orientační. Jako luxmetr se použil starší digitální LUTRON LX-105.
Obr. 4: Porovnání 40 W žárovky a 3,2 W filament LED v Ulbrichtově kouli
LED žárovka 8 W/800 lm v patici E27 má složitěji řešenou elektroniku a protože mi bylo líto docela drahou a novou žárovku zničit, tak pro představu vnitřního uspořádání jsem se spokojil s ukázkou na YouTube. Na YouTube je i pěkná firemní reportáž z továrny na výrobu filament LED. Voltampérová charakteristika je podivná, protože žárovka má v sobě pravděpodobně konstantní zdroj proudu a odebíraný proud se proto zmenšuje s rostoucím napětím. Žárovka se při malém napětí (33 V) rozkmitá jako blikač, viz video:
Obr. 5: Voltampérová charakteristika filament LED 8 W
Momentálně nejvýkonnější dostupná filament LED opravdu svítí jako 60 W klasická žárovka s wolframovým vláknem. Světlo je příjemné, pohled na žárovku pěkný. Pokud si dáte do vyhledávače heslo „filament LED“ a zvolíte obrázky, tak zjistíte, že se výrobci opravdu snaží a snad se konečně dočkáme i ekvivalentu obyčejné stowattové žárovky.
Obr. 6: Porovnání 60 W žárovky a 8 W filament LED v Ulbrichtově kouli
Nicméně to už skoro splňují jiná provedení LED BULB. Například LED na úvodním obrázku vlevo v pozadí. I ta má rozměr a tvar klasické žárovky a svítí opravdu dobře. V akci v potravinovém marketu se tento noname skvost dal tento měsíc koupit za baťovských 199 Kč se špičkovými parametry 11 W/1000 lm. Ale klasická uhlíková byla přeci jen nejhezčí.
Obr. 7: Nepoužitá uhlíková žárovka (podžhaveno)
Po všech těch prapodivných futuristických tvarech a zrůdných LED „kukuřicích“ je návrat ke klasickému sto let osvědčenému tvaru světelného zdroje opravdu nádhera.
Obr. 8: Srovnání tvaru a rozměrů klasické a filament LED žárovky
Mimochodem, na serveru www.shorpy.com lze najít spoustu historických obrázků z oblasti techniky, např. rovnoměrné osvětlení tanečního sálu, měření světelného toku na Ulbrichtově kouli nebo 40 000 W žárovku (po otevření odkazu je nutné ještě jednou odentrovat).
Komentáře
filament LED E14/4W - flickering
Je mrzute, ze ta E14 filament LED blika jak vztekla na 100Hz... skoda ze se jim do patice nevesel alespon maly filtracni kondenzator.
Stránky