Laboratorium Sprzętu Oświetleniowego Specjalność: Technika Świetlna, sem. 9, studia stacjonarne jednolite Termin: Wtorek godz. 11:15 - 14:00, Czwartek godz. 11:45 – 14:30 Prowadzący: Krzysztof Wandachowicz Nr ćw. Temat Literatura - Skrypt 1792 ćw. nr 30 - PN-IEC 64 śarówki z Ŝarnikiem wolframowym do uŜytku domowego i podobnych celów oświetleniowych. - PN-EN 60969:2002 Lampy samostatecznikowe do ogólnych celów oświetleniowych -- Wymagania funkcjonalne. - ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI I PRACY z dnia 20 maja 2005 r. w sprawie wymagań dotyczących dokumentacji technicznej, stosowania etykiet i charakterystyk technicznych oraz wzorów etykiet dla urządzeń. Dziennik Ustaw z 2005 r. Nr 98, pozycja 825 (punkt 7. Lampy do uŜytku domowego). - Katalogi producentów lamp elektrycznych: Philips, Osram. 1 Badanie parametrów początkowych, rozruchowych i charakterystyk napięciowych Ŝarówek oraz świetlówek kompaktowych zintegrowanych. 2 - Skrypt 1792 ćw. nr 30 Badanie parametrów początkowych, rozruchowych, charakterystyk napięciowych oraz - PN-EN 60081 Świetlówki dwutrzonkowe. Wymagania funkcjonalne przebiegów czasowych wartości chwilowych Katalogi producentów lamp elektrycznych: Philips, napięć i prądów świetlówek w układzie pracy ze Osram. statecznikiem indukcyjnym. 3 - Karty katalogowe producentów LED. Badanie parametrów elektrycznych i fotometrycznych diod elektroluminescencyjnych - Publikacja CIE 127: Measurement of LEDs (LED). 4 Badanie parametrów początkowych, rozruchowych i charakterystyk napięciowych wysokopręŜnych lamp metalohalogenkowych w układach pracy z róŜnymi typami stateczników indukcyjnych. - Skrypt 1792 ćw. nr 31 - PN-EN 61167 (U) Lampy metalohalogenkowe - Katalogi producentów lamp elektrycznych: Philips, Osram. 5 Badanie charakterystyk wyładowania łukowego świetlówek. Badanie stateczników elektronicznych do świetlówek. - Skrypt 1792 ćw. nr 36 - Katalogi producentów sprzętu oświetleniowego (lampy, stateczniki): Philips, Osram. 6 Badanie wpływu temperatury złącza p-n na parametry elektryczne i fotometryczne diod elektroluminescencyjnych (LED). - Karty katalogowe producentów LED. - Publikacja CIE 127: Measurement of LEDs ZADANIA SZCZEGÓŁOWE do ćwiczenia laboratoryjnego nr 1 Temat: Badanie parametrów początkowych, rozruchowych i charakterystyk napięciowych Ŝarówek oraz świetlówek kompaktowych zintegrowanych. Przedmiot badań: śarówki halogenowe z bańką Ŝarówek do ogólnych celów oświetleniowych, trzonek E27. Świetlówki kompaktowe zintegrowane z róŜnym układem rurek oraz z balonem. Cel ćwiczenia: Poznanie właściwości oraz porównanie parametrów Ŝarówek halogenowych przeznaczonych do ogólnych celów oświetleniowych ze zintegrowanymi świetlówkami kompaktowymi. 1) Pomierzyć charakterystyki rozruchowe lampy (tylko świetlówki): Φ, P, I, cosϕ = f(t). Dokonywać odczytów wskazań przyrządów pomiarowych w odstępach dziesięciosekundowych. Wykonać wykresy w jednostkach względnych. Przeprowadzić ich analizę. Wyznaczyć czasy rozruchu: t90 , t80 oraz t60 (czasy narastania strumienia do wartości 90%, 80% oraz 60% strumienia ustalonego). 2) Parametry początkowe: Przy zasilaniu napięciem znamionowych Un pomierzyć parametry początkowe lampy: Φ, P, I, cosϕ. Obliczyć skuteczność świetlną η. Wyznaczyć klasę efektywności energetycznej badanych lamp. 3) Pomierzyć charakterystyki napięciowe lamp: P, I, Φ, η, cosϕ w funkcji napięcia zasilającego dla Ŝarówki: UP = (1,1 ÷ 0.5)Un. dla świetlówki: UP =1.1Un ÷ Ug (w dół do napięcia gaśnięcia Ug). Kiedy lampa zgaśnie zanotować napięcie gaśnięcia lamp Ug. W przedziale +/- 10% Un wykonać pięć pomiarów: (1.10, 1.05, 1.00, 0.95, 0.90) Un UWAGA: Dla kaŜdej badanej lampy wykonać pomiar z Ŝarówką pomocniczą. Wykonać wykresy w jednostkach względnych, obliczyć wykładniki potęgowe charakterystyk nH i przeprowadzić ich analizę. 4) Wzorcowanie układu pomiarowego strumienia świetlnego: Wykonać pomiar ze wzorcem strumienia ΦW. Wykonać pomiar z Ŝarówką pomocniczą. 5) Przeprowadzić analizę porównawczą badanych lamp. Przyrządy pomiarowe: Napięcie na lampie Up NatęŜenie prądu I Moc – P, Nat. prądu - I Współczynnik mocy - cosϕ Multimetr laboratoryjny Escort 3136A. Zaciski com-V. Funkcja ~V. Zakres: Auto. Multimetr laboratoryjny Escort 3136A. Zaciski com-A. Funkcja ~A. Zakres: shift+ Auto. Miernik mocy: HIOKI 3333 Uwaga: miernik naleŜy włączyć przed podłączeniem napięcia na zaciski wejściowe miernika. Strumień świetlny Φ Luksomierz / miernik prądu fotoelektrycznego: Photometer B510 LMT. Zespołowy wzorzec strumienia, napięcie fotometrowania dla wszystkich wzorców Uf=230V: W100-1: Φw=1246 lm, W100-2: Φw=1278 lm, W100-3: Φw=1193 lm, W100-4: Φw=1237 lm, W100-5: Φw=1241 lm, Schemat układu zasilania i układu pomiaru strumienia Ŝarówek. Schemat układu zasilania świetlówek kompaktowych. ZADANIA SZCZEGÓŁOWE do ćwiczenia laboratoryjnego nr 2 Temat: Badanie parametrów początkowych, rozruchowych, charakterystyk napięciowych oraz przebiegów czasowych wartości chwilowych napięć i prądów świetlówek w układzie pracy ze statecznikiem indukcyjnym. Przedmiot badań: Świetlówka liniowa T8 18W (PN-EN 60081 – karta nr 2220). Cel ćwiczenia: Poznanie właściwości świetlówki liniowej pracującej ze statecznikiem indukcyjnym. 1) Pomierzyć charakterystyki rozruchowe lampy: Φ‘, PU, IL, UL , cosϕU, = f(t). Dokonywać odczytów wskazań przyrządów pomiarowych w odstępach dziesięciosekundowych. Wykonać wykresy w jednostkach względnych. Przeprowadzić ich analizę. Wyznaczyć czasy rozruchu: t90 oraz t60 (czasy narastania strumienia do wartości 90%, oraz 60% strumienia ustalonego). 2) Parametry początkowe: Przy zasilaniu napięciem znamionowych Un pomierzyć parametry początkowe lampy: PU, IL, UL, cosϕU, współrzędne barwy (x,y). Sprawdzić wymagania normy: Ul (PN-EN p. 1.5.5a), (x, y) (PN-EN p. 1.5.6b). 3) Pomierzyć charakterystyki napięciowe lampy: Φ‘, PU, IL, UL , cosϕU w funkcji napięcia zasilającego UP, dla UP = 1.1Un ÷ Ug (w dół do napięcia gaśnięcia Ug). W przedziale +/- 10% Un wykonać pięć pomiarów dla nast. wartości napięć: (1.10, 1.05, 1.00, 0.95, 0.90) Un Zanotować napięcie gaśnięcia lampy Ug. Wykonać wykresy w jednostkach względnych, obliczyć wykładniki potęgowe charakterystyk nH i przeprowadzić ich analizę. 4) Przy zasilaniu napięciem znamionowych pomierzyć napięcia i prądy w dwóch układach połączeń (z kondensatorem C i bez kondensatora), zarejestrować na oscyloskopie cyfrowym przebiegi wartości chwilowych napięcia zasilającego US, napięcia na lampie UL, prądu lampy JL oraz prądu pobieranego z sieci JS. Za pomocą zestawu komputerowego oraz oscyloskopu cyfrowego zapisać zarejestrowane przebiegi. Odczytać kąty przesunięcia fazowego pomiędzy prądem a napięciem: US – IL : (kąt ϕ) US – IS z kond. C : (kąt ϕC) Wykonać wykresy wektorowe (US, IS, IC, IL, UL, UD). Obliczyć współczynnik mocy układu (z kompensacją cosϕC i bez kompensacji cosϕU). Przyrządy pomiarowe: Moc układu - PU ,Współczynnik mocy - cosϕU Nat. prądu lampy - IL Napięcie: zasilające - US , na lampie - UL , na dławiku - UD Nat. prądu: pobieranego z sieci - IS , lampy - IL , płynącego przez kondensator - IC Oscyloskop GDS-2204 Strumień świetlny - Φ’ współrzędne barwy (x y) Miernik mocy: HIOKI 3333, Uwaga: miernik naleŜy włączyć przed podłączeniem napięcia na zaciski wejściowe miernika. Multimetr lab. Escort 3136A. Zaciski com-V. Funkcja ~V. Zakres: Auto. Multimetr lab. Escort 3136A. Zaciski com-A. Funkcja ~A. Zakres: shift+ Auto. Software: FreeWave Pomiary: przycisk AutoSet, pokrętło Position Odwrócenie sygnału Js – Menu –F2 Kursory: przycisk Cursor – F2 – pokrętło Variable Rejestracja: przycisk Run/Stop Luksomierz L-12, zakres 2000 lx Kolorymetr MINOLTA CL-200 ZADANIA SZCZEGÓŁOWE do ćwiczenia laboratoryjnego nr 3 Temat: Badanie parametrów elektrycznych i fotometrycznych diod elektroluminescencyjnych (LED). Przedmiot badań: Diody elektroluminescencyjne róŜnych typów: - K2 Star, L2K2 MWW4-11-BU00 (biała) IFmax = 1000mA, UFtyp = 3.72 V, - Ostar, LEWE2A LZNY-6K8L (biała) IFmax = 700mA, UFtyp = 14 V, - Cree, XR-E NW Q2 5A (biała) IFmax = 700mA, UFtyp = 3.5 V, - Cree, XLamp 7090 (Red, Green, Blue) , IFmax = 350mA. Cel ćwiczenia: Poznanie właściwości oraz porównanie parametrów diod elektroluminescencyjnych przy zmianie natęŜenia prądu przewodzenia. 1) Wyznaczyć zmiany parametrów elektrycznych i fotometrycznych w funkcji natęŜenia prądu przewodzenia. a) zmieniać wartość natęŜenia prądu przewodzenia IF w zakresie od zera do maksymalnej dopuszczalnej wartości: w zakresie od 0 do 100mA (5-10-30-50-100mA) następnie co 100mA, b) pomierzyć natęŜenia prądu przewodzenia IF , napięcie przewodzenia UF , wskazanie fotoprzetwornika proporcjonalne do strumienia badanej diody ∆x. c) dla maksymalnej wartości natęŜenia prądu przewodzenia IF pomierzyć współrzędne barwy (x,y) i temperaturę barwową Tb. d) Wykonać obliczenia i wykreślić charakterystyki: IF=f(UF) oraz Φ, η =f(IF), 2) Wzorcowanie: a) wykonać pomiar z Ŝarówką pomocniczą (Ŝarówka halogenowa 20W/12V, Ufot.=9V): - ∆pz – wskazanie fotoprzetwornika przy pomiarze z Ŝarówką pomocniczą (zamknięty otwór w kuli O1), - ∆po – wskazanie fotoprzetwornika przy pomiarze z Ŝarówką pomocniczą (otwarty otwór w kuli O1), b) wykonać pomiar z Ŝarówką projekcyjną (Ŝarówka halogenowa z odbłyśnikiem 85W/13.8V, Ufot.=9V): - ∆w – wskazanie fotoprzetwornika przy pomiarze z Ŝarówką projekcyjną (światło wpada do kuli), - Ew – natęŜenie oświetlenia w płaszczyźnie otworu przesłony P1, - obliczyć wartość strumienia świetlnego wpadającego do kuli Φw: - Φ w = E w ⋅S o , gdzie: S o = π r 2 , gdzie: r = 7mm (promień otworu w przesłonie P1) strumień świetlny badanej diody Φx obliczyć ze wzoru: Φx = Φw ⋅ ∆ x ∆ po ∆ w ∆ pz Urządzenia i przyrządy pomiarowe: Zasilacz DC Rezystor Rr NatęŜenie prądu przewodzenia - IF Napięcie przewodzenia - UF Strumień świetlny - Φ ARRAY 3644A 18V/5A 105Ω / 2.5A Multimetr laborat. Escort 3136A. Zaciski com-A. Funkcja −A. Zakres: shift+ Auto. Multimetr laborat. Escort 3136A. Zaciski com-V. Funkcja −V. Zakres: Auto. Luksomierz L-12, luksomierz L-100 Schemat układu zasilania badanych diod świecących Ilustracja stanowiska do wyznaczania strumienia świetlnego Ilustracja sposobu wykonywania pomiarów i skalowania.