Lineaire en puntlichtbronnen. Laboratoriumvoeding: schakelend of lineair, welke moet je kiezen? Apparaat, circuits en hun vergelijking

Ze onderscheiden zich door extreme eenvoud en betrouwbaarheid, de afwezigheid van hoogfrequente interferentie. Hoge graad de beschikbaarheid van componenten en het gemak van fabricage maken ze het meest aantrekkelijk voor herhaling door beginnende radioontwerpers. Bovendien zijn in sommige gevallen ook puur economische berekeningen belangrijk: het gebruik van lineaire voedingen is duidelijk gerechtvaardigd in apparaten die tot 500 mA verbruiken, waarvoor vrij kleine voedingen nodig zijn. Dergelijke apparaten omvatten:

  • * opladers voor batterijen;
  • * voedingen voor radio's, oproepnummers, alarmsystemen, enz.

Sommige ontwerpen waarvoor geen galvanische isolatie vereist is industrieel netwerk, kan worden gevoed via een bluscondensator of weerstand, en het stroomverbruik kan honderden mA bereiken.

De efficiëntie en rationaliteit van het gebruik van lineaire voedingen wordt aanzienlijk verminderd bij verbruiksstromen van meer dan 1 A. De redenen hiervoor zijn de volgende verschijnselen:

  • * schommelingen netspanning de stabilisatiecoëfficiënt beïnvloeden;
  • * aan de ingang van de stabilisator is het noodzakelijk om een ​​spanning in te stellen die uiteraard hoger zal zijn dan het minimaal toelaatbare voor eventuele spanningsschommelingen in het netwerk, wat betekent dat wanneer deze schommelingen hoog zijn. Het is noodzakelijk om de spanning te hoog in te stellen, wat op zijn beurt de doorlaattransistor beïnvloedt (een onredelijk grote spanningsval over de junctie en als gevolg daarvan een hoge warmteontwikkeling);
  • * een hoog stroomverbruik vereist het gebruik van grote radiatoren op gelijkrichtdiodes en een regeltransistor, verslechtert de thermische omstandigheden en algemene afmetingen apparaten in het algemeen.

Momenteel worden traditionele lineaire voedingen steeds vaker vervangen door schakelende voedingen. Desondanks blijven ze een zeer handige en praktische oplossing in de meeste gevallen van amateurradio-ontwerp (soms in de meeste gevallen). industriële apparaten). Daar zijn verschillende redenen voor: ten eerste zijn lineaire voedingen structureel vrij eenvoudig en gemakkelijk te configureren, ten tweede vereisen ze geen gebruik van dure hoogspanningscomponenten en ten slotte zijn ze veel betrouwbaarder dan schakelende voedingen.

Een typisch lineair IP-adres bevat:

  • netwerk step-down transformator
  • diodebrug met filter
  • · een stabilisator die de ongestabiliseerde spanning die wordt ontvangen van de secundaire wikkeling van de transformator via een diodebrug en filter omzet in een gestabiliseerde uitgangsspanning, en dit uitgangsspanning altijd onder de ongestabiliseerde ingangsspanning van de stabilisator.

Het grootste nadeel van dit schema is het lage rendement en de noodzaak om stroom te reserveren in bijna alle elementen van het apparaat (d.w.z. het vereist de installatie van componenten die het mogelijk maken zware lasten dan verwacht voor voedingen in het algemeen (voor voedingen met een vermogen van 10 W is bijvoorbeeld een transformator met een vermogen van minimaal 15 W nodig, etc.). De reden hiervoor is het principe waarmee lineaire voedingsstabilisatoren werken. Het bestaat uit het dissiperen van enige kracht op het bedieningselement.

Ppac = Iload * (Uin - Uout)

Uit formule (1) volgt dat hoe groter het verschil tussen de ingangs- en uitgangsspanning van de stabilisator is, hoe meer vermogen er op het bedieningselement gedissipeerd moet worden. Aan de andere kant, hoe onstabieler de ingangsspanning van de stabilisator, en hoe meer deze afhangt van veranderingen in de belastingsstroom, hoe hoger deze zou moeten zijn in verhouding tot de uitgangsspanning. Het is dus duidelijk dat lineaire voedingsstabilisatoren binnen een vrij smal bereik van toegestane ingangsspanningen werken, en deze grenzen worden nog verder versmald wanneer strikte eisen worden gesteld aan de efficiëntie van het apparaat. Maar de mate van stabilisatie en onderdrukking die wordt bereikt bij lineaire IP impuls geluid veel beter dan andere regelingen.

Schakelende voeding of lineair: welke moet je kiezen?

Schakelende voeding of lineair. Achtergrond

Het is waarschijnlijk geen geheim dat de meeste specialisten, radioamateurs en simpelweg technisch onderlegde kopers van voedingen huiverig zijn voor het schakelen van voedingen en de voorkeur geven aan lineaire voedingen.

De reden is eenvoudig en duidelijk. De reputatie van schakelende voedingen werd in de jaren tachtig ernstig ondermijnd, in de tijd van massale storingen van huishoudelijke kleurentelevisies en geïmporteerde videoapparatuur van lage kwaliteit die was uitgerust met de eerste schakelende voedingen.

Wat hebben we vandaag? In bijna alle moderne tv's, videoapparatuur, huishoudelijke apparaten,computers worden gebruikt polsblokkenvoeding. Er zijn steeds minder toepassingsgebieden voor lineaire (analoge, parametrische) bronnen. Lineaire voeding vandaag in huishoudelijke apparatuur je zult het praktisch niet vinden. Maar het stereotype blijft. En dit is geen conservatisme, ondanks de snelle vooruitgang van de elektronica gebeurt het overwinnen van stereotypen heel langzaam.

Laten we proberen objectief naar de situatie van vandaag te kijken en proberen de mening van experts te veranderen. Laten we eens kijken naar de “stereotiepe” en inherente schakelende voedingen Nadelen: complexiteit, onbetrouwbaarheid, interferentie.

Schakelende voeding. Stereotype "complexiteit"

Ja, impuls blokken voeding complex, preciezer, moeilijker dan analoge, maar veel makkelijker dan een computer of televisie. U hoeft hun schakelingen niet te begrijpen, net zoals u de schakelingen van een kleurentelevisie niet hoeft te begrijpen. Laat het aan de professionals over. Voor professionals is er niets ingewikkelds.

Schakelende voeding. Stereotype ‘onbetrouwbaarheid’

De elementbasis van een schakelende voeding staat niet stil. Moderne apparatuur die wordt gebruikt in schakelende voedingen stelt ons vandaag de dag in staat met vertrouwen te zeggen: onbetrouwbaarheid is een mythe. Kortom, de betrouwbaarheid van een schakelende voeding hangt, net als elke andere apparatuur, af van de kwaliteit van de gebruikte voeding element basis. Hoe duurder de schakelende voeding, hoe duurder de elementbasis daarin. Dankzij de hoge integratie kunt u implementeren groot aantal ingebouwde beveiligingen, die soms niet beschikbaar zijn in lineaire bronnen.

Schakelende voeding. Stereotype van ‘inmenging’

Wat zijn de voordelen van een schakelende voeding?

Schakelende voeding. Hoge efficiëntie

Hoge efficiëntie(tot 98%) van een schakelende voeding is gekoppeld aan een circuitontwerpkenmerk. De belangrijkste verliezen bij een analoge bron zijn de netwerktransformator en de analoge stabilisator (regelaar). De schakelende voeding heeft noch het een, noch het ander. In plaats van een netwerktransformator wordt een hoogfrequente transformator gebruikt en in plaats van een stabilisator wordt een sleutelelement gebruikt. Omdat het grootste deel van de tijd sleutelelementen zowel aan als uit is het energieverlies in de schakelende voeding minimaal. De efficiëntie van een analoge bron kan ongeveer 50% bedragen, dat wil zeggen dat de helft van de energie (en uw geld) naar het verwarmen van de omgevingslucht gaat, met andere woorden, het gaat in de afvoer.

Schakelende voeding. Lichtgewicht

De schakelende voeding heeft minder gewicht doordat transformatoren met toenemende frequentie kunnen worden toegepast kleinere maten bij hetzelfde uitgezonden vermogen. De massa van een schakelende voeding is meerdere malen kleiner dan die van een analoge voeding.

Schakelende voeding. Lagere kosten

Vraag creëert aanbod. Dankzij de massaproductie van een uniforme elementbasis en de ontwikkeling van belangrijke transistors met hoog vermogen, hebben we dat vandaag de dag lage prijzen machtsbasis van schakelende voedingen. Hoe meer uitgangsvermogen, hoe goedkoper de bron wordt vergeleken met de kosten van een vergelijkbare lineaire bron. Bovendien worden de belangrijkste componenten van een analoge bron (koper, transformatorijzer, aluminium radiatoren) voortdurend duurder.

Schakelende voeding. Betrouwbaarheid

Je hoort het goed: betrouwbaarheid. Op dit moment zijn schakelende voedingen betrouwbaarder dan lineaire voedingen vanwege de aanwezigheid van moderne blokken voeding van ingebouwde beveiligingscircuits van verschillende onvoorziene situaties bijvoorbeeld van kortsluiting, overbelasting, spanningspieken, ompoling van uitgangscircuits. Een hoog rendement veroorzaakt minder warmteverlies, wat op zijn beurt minder oververhitting van de basis van het schakelende voedingselement veroorzaakt, wat ook een indicator is voor de betrouwbaarheid.

Schakelende voeding. Vereisten voor netspanning

U weet waarschijnlijk uit de eerste hand wat er gaande is in de binnenlandse elektriciteitsnetten. 220 Volt in een stopcontact is zeldzamer dan normaal. En schakelende voedingen maken een breed scala aan voedingsspanningen mogelijk, onbereikbaar voor lineaire voedingen. De typische ondergrens van de netspanning voor een schakelende voeding is 90...110 V, elke analoge bron op deze spanning beste scenario"breekt in pulsaties" of schakelt eenvoudigweg uit.

Dus puls of lineair? De keuze is in ieder geval aan jou, we wilden je alleen helpen om objectief naar schakelende voedingen te kijken en te maken juiste keuze. Vergeet alleen niet dat een bron van hoge kwaliteit een bron is die professioneel is gemaakt, op basis van hoogwaardige componenten. En kwaliteit is altijd een prijs. Gratis kaas alleen in een muizenval. Echter, de laatste zin in even geldt voor elke bron, zowel gepulseerd als analoog.

Er zijn zulke ernstige dingen in de wereld,
dat je er alleen maar schertsend over kunt praten.

Niels Bohr

Invoering

De voedingen die je gebruikt om je laptop op bijvoorbeeld een 220V netwerk aan te sluiten, heten secundaire voedingen. Ze worden secundair genoemd omdat de primaire energiebron een generator in een energiecentrale zal zijn, die stroom opwekt die door stadselektriciteitsnetwerken of een chemische batterij vloeit. Alle voedingen kunnen grofweg worden verdeeld zoals weergegeven in het onderstaande schema.

Primaire energiebronnen

Primaire energiebronnen zijn omzetters van niet-elektrische energie in elektrische energie. Bijvoorbeeld waterkrachtcentrales, windgeneratoren, zonnepanelen, chemische bronnen stroom, batterijen, gasgeneratoren, etc. Primaire bronnen worden voornamelijk behandeld door energietechnici en fabrikanten van allerlei soorten batterijen. Voor mij zijn ze bijvoorbeeld niet erg interessant. Of zijn ze interessant... Ja, zonne- en geothermische energiebronnen zijn interessant voor mij!

Secundaire voedingen

Secundaire energiebronnen produceren zelf geen elektriciteit, ze zetten deze eenvoudigweg om. De voeding van een laptop converteert bijvoorbeeld wisselspanning 220V constante spanning 19,2V.

Voor het leveren van apparaten zijn secundaire bronnen vereist gespecificeerde parameters spanning, stroom, voedingsspanningsrimpel, frequentie. Wij gieten toch geen olie in de benzinetank? Op dezelfde manier is het handiger en veiliger om elektronische apparaten op de juiste manier van stroom te voorzien.

Lineaire voedingen

Ze worden zo genoemd vanwege hun werkingsprincipe. Het is een feit dat de regeling van de uitgangsspanning daarin continu is, d.w.z. lineair. Deze krachtbronnen waren de eersten die ter wereld verschenen. En ze zijn gebouwd volgens klassiek schema: transformator, gelijkrichter, filter, stabilisator:

Het blokschema toont een gestabiliseerde lineaire voeding. Dit betekent dat hij zo is gebouwd dat hij een bepaalde spanning behoudt, zelfs als het erop aangesloten apparaat een stroom van 1A of 5A trekt.

En er zijn ook ongestabiliseerde lineaire voedingen. Als u de rechthoek "stabilisator" op het blokdiagram met uw hand sluit, krijgt u precies zo'n IP-adres. Hier erin verschillende ladingen de spanning aan de uitgang kan enigszins variëren (of in bijzonder slechte gevallen helemaal niet licht) veranderen (meestal neemt deze af).

De transformator verlaagt de netwerkspanning tot de vereiste spanning, vervolgens maakt de gelijkrichter een pulserende spanning van de normale wisselspanning, die vervolgens door het filter wordt afgevlakt naar een constante toestand, en de stabilisator wordt gebruikt om de spanning over de belasting binnen de grenzen te houden. limieten vereist door de belasting. De belasting wordt bijvoorbeeld aangedreven door een spanning van 10V +/- 0,2V - hier heb je veel nodig goede bron voeding met goede stabilisatie.

Voordelen

Ze zijn vrij eenvoudig thuis te maken, met goed filter Ze leveren een voedingsspanning met een laag rimpelniveau en interfereren dienovereenkomstig niet met de werking van apparaten die erdoor worden gevoed. Evenals galvanische isolatie van het netwerk.

Gebreken

Lage efficiëntie, die afneemt bij toenemend stroomverbruik. Het is een feit dat hoe meer een apparaat uit een lineaire bron verbruikt, hoe meer de bedieningselementen ervan opwarmen (meestal transistors of gespecialiseerde stabilisatormicroschakelingen), wat betekent dat een uitbarsting van energie in de vorm van warmte in de atmosfeer ontsnapt. Een ander nadeel van lineaire voedingen is het gewicht. Goed krachtige transformator Het weegt als een gewicht en heeft behoorlijke afmetingen, en de prijs is zijn gewicht waard.

Schakelende voedingen

Of anders IIP. Deze bronnen werken fundamenteel anders dan lineaire voedingen. Tegelijkertijd kunnen ze aanzienlijk grotere belastingen met kleinere afmetingen aandrijven. Het principe van hun werking is gebaseerd op PWM (pulsbreedtemodulatie).

Eerst wordt in de SMPS de ingangsspanning omgezet in gelijkspanning, en vervolgens wordt de constante spanning omgezet in pulsen die met een bepaalde frequentie en werkcyclus reizen, en vervolgens naar een transformator (voor galvanische isolatie van het netwerk en de belasting) of rechtstreeks op de belasting, zonder enige isolatie.

Het blokdiagram laat zien dat SMPS complexer zijn dan lineaire voedingen. Maar ze kunnen ook nog steeds thuis in elkaar worden gezet. Of het blok helemaal opnieuw maken ATX-voeding PC. Het internet staat vol met zulke voorbeelden.

Voordelen

Lichtgewicht, goede efficiëntie (tot 90-98%), klein formaat. Het heeft lagere kosten bij het vergelijken van een SMPS en een lineaire bron met dezelfde kenmerken. SMPS is overal om ons heen: opladen mobiele telefoons, voedingen voor computers en laptops, lampen, LED-jaren en andere apparaten.

Gebreken

Vaak hebben ze geen galvanische isolatie van het netwerk. Het zijn bronnen van hoogfrequente interferentie, die vrijwel onmogelijk volledig te elimineren zijn. Ze zeggen ook dat er een limiet aan zit minimaal vermogen ladingen. Het is een feit dat het bij een belasting die lager is dan de vereiste SMPS mogelijk eenvoudigweg niet start.

In het volgende deel wil ik het laten zien specifieke voorbeelden schema's van voedingen, en misschien maken we zelfs stap voor stap een lineaire of schakelende voeding. Voeg het item toe aan bladwijzers (Ctrl+D) en abonneer u op de nieuwsbrief!)

  • Revich. Leuke elektronica (hoofdstukken over voedingen)
  • Borisov. Encyclopedie jonge radioamateur(hoofdstukken over voedingen)
  • Belopolski. Radio-voedingen
  • Sanjay Maniktala. Schakelende voedingen A tot Z
  • Semenov. Vermogenselektronica(puls)
  • Raymond Mack. Schakelende voedingen
  • Moskatov EA Voedingen
  • Efimov I.P. REA-voedingen
  • Microschakelingen voor lineaire voedingen en hun toepassing (directory)
  • Brown M. Stroombronnen. Berekening en ontwerp
  • Gatenko. Secundaire voedingen
/blog/istochniki-pitaniya-chast-i/ In het eerste deel vertel ik je wat ze zijn, waarin ze verschillen en waar je op moet letten. Er is geen amateurradio ontwerp zonder stroomvoorziening. Laten we ze eens bekijken! 2016-03-30 2016-11-05 voedingsapparaat, lineaire voedingen, schakelende voedingen, voedingscircuit, secundaire voedingen

Grote radioamateur en programmaontwerper

Laboratorium blok voeding is apparatuur waar veel vraag naar is bij professionals, die actief wordt gebruikt door ingenieurs die betrokken zijn bij de ontwikkeling en reparatie van verschillende elektronische apparaten. IN huidige moment er is een enorm aantal laboratorium voedingen . Het aantal verschillende variaties is zo groot dat het voor een beginner moeilijk zal zijn om door zo'n verscheidenheid aan apparatuur te navigeren. Om de optimale stroombron voor specifieke doeleinden te kiezen, is het raadzaam de kenmerken te begrijpen verschillende soorten blokken, en pas dan een aankoopbeslissing nemen.

Classificatie van laboratoriumvoedingen

Laboratoriumvoedingen kan worden geclassificeerd volgens de meest verschillende parameters. De meest populaire classificatiemethode is gebaseerd op het werkingsprincipe, volgens welke alle voedingen kunnen worden onderverdeeld in schakelend en lineair. Deze laatste worden ook wel transformator genoemd.

Elk bloktype heeft zijn eigen voordelen. Dus bijvoorbeeld schakelende voeding gekenmerkt door een hoge coëfficiënt nuttige actie en aanzienlijk hoger vermogen vergeleken met transformatoreenheden. Tegelijkertijd lineaire voeding heeft voordelen als eenvoud en betrouwbaarheid van ontwerp, evenals lage kosten reparaties en prijsbeschikbaarheid van reserveonderdelen.

Lineaire voeding

De traditionele voeding is een lineaire eenheid. Het ontwerp bestaat uit een autotransformator en een step-down transformator. Er is ook een gelijkrichter die wisselspanning omzet in gelijkstroom. De overgrote meerderheid van de modellen is uitgerust met een gelijkrichter bestaande uit één of vier diodes, die de zogenaamde diodebrug vormen. Tegelijkertijd zijn er andere ontwerpschema's, maar deze worden veel minder vaak gebruikt. In sommige modellen kan na de gelijkrichter een speciaal filter worden geïnstalleerd, dat fluctuaties in het netwerk stabiliseert. In de regel wordt deze functie uitgevoerd door een condensator met hoge capaciteit. Sommige modellen bieden hoogfrequente ruisfilters, stroom- en spanningsstabilisatoren en nog veel meer. Je kunt zelf de eenvoudigste lineaire voeding maken, maar het belangrijkste en duurste onderdeel is de step-down transformator - T1.

Lineair voedingscircuit

Onder de ambachtslieden die gespecialiseerd zijn in de reparatie en het onderhoud van elektronica en radioapparatuur, is er de meeste vraag naar lineair blok voeding wordt beschouwd als een model met uitgangskarakteristieken van spanning in het instelbare bereik van 0-30 V en stroom in het bereik van 0-5A, bijvoorbeeld - voeding gelijkstroom. Dit apparaat is een uiterst nauwkeurig apparaat waarmee u parameters eenvoudig en fijn kunt afstemmen AC en spanning binnen de vastgestelde nominale grenzen. De apparatuur werkt in dubbele modusdigitale indicator toont tegelijkertijd de huidige spanning en uitgangsstroomindicatoren. Bovendien beschikt dit model over een beveiligingsmodus tegen kortsluiting (kortsluiting), overstroom en zelfherstellende functie.

Schakelende voeding

Tegenwoordig zijn de overgrote meerderheid van de gebruikte voedingen eenheden soort puls. Deze units zijn in wezen een invertersysteem. Het principe van hun werking is eenvoudig: de ingangsspanning wordt vooraf gelijkgericht, waarna deze wordt omgezet in pulsen met een verhoogde frequentie en de noodzakelijke duty-cycle-parameters. Schakelvoedingen maken gebruik van kleine transformatoren, die ruimschoots voldoende zijn, omdat het verhogen van de frequentie het rendement van de transformator vergroot, waardoor grote afmetingen niet nodig zijn. Vaak is de transformatorkern gemaakt van ferromagnetische materialen, wat onder meer het ontwerp aanzienlijk vergemakkelijkt.

Wat zorgt voor spanningsstabilisatie? Deze functie wordt overgenomen door het negatieve feedback, waardoor de uitgangsspanning op hetzelfde niveau blijft. Hierbij wordt geen rekening gehouden met de belastingsgrootte en schommelingen in de ingangsspanning. Het is ook mogelijk om met uw eigen handen een schakelende voeding te maken, maar in dit geval zijn de belangrijkste componenten: lineaire regelaar- LM7809, of PWM-controller TL494, evenals pulstransformator T1.

Schakelschema van een eenvoudige schakelende voeding

De meest populaire schakeleenheid onder professionals, waar zowel amateurs als professionals veel vraag naar hebben, wordt beschouwd als een schakelende voeding - de standaard van compactheid en gemak. Deze gepulseerde laboratoriumbron is ideaal voor stabiele werking heel anders elektronische circuits en apparaten. Het ontwerp biedt de mogelijkheid om de parameters van wisselstroom aan te passen in het bereik van 0 tot 5 A en spanning van 0 tot 30 V, bescherming tegen kortsluiting, oververhitting en overstroom. Dit model voorzien van soepele regelaars die het makkelijker maken nauwkeurige selectie spanning en stroom. Het apparaat is uitgerust met een handig digitale weergave, die spannings- en wisselstroomparameters in realtime weergeeft.

Wat te kiezen? Voor- en nadelen van lineaire en schakelende voedingen.

Tegenwoordig worden schakelende voedingen overal gebruikt en verdringen ze actief de minder handige lineaire eenheden van de markt. Alleen op het werk kun je echter de sterke punten waarderen en zwakheden puls- en transformatorvoedingen.

De voordelen van pulseenheden zijn onder meer:
Hoge verhouding stabilisatie;
Hoog rendement;
Meer breed bereik ingangsspanningen;
Hoger vermogen vergeleken met lineaire apparaten.
Gebrek aan gevoeligheid voor de kwaliteit van de voeding en de frequentie van de ingangsspanning;
Kleine afmetingen en goede transporteerbaarheid;
Betaalbare prijs.

Tot de voor de hand liggende nadelen puls bronnen voeding moet omvatten:
Aanwezigheid van impulsgeluid;
Complexiteit van circuits, wat de betrouwbaarheid negatief beïnvloedt;
Reparaties zijn niet altijd zelf uit te voeren.

Transformatorvoedingen hebben ook een aantal voordelen, waaronder:
Eenvoud en betrouwbaarheid van ontwerp;
Hoge onderhoudbaarheid en lage kosten van reserveonderdelen;
Geen radio-interferentie;

Zoals u begrijpt, hebben transformatorvoedingen ook nadelen, waaronder:
Groot gewicht en afmetingen, wat transport vaak erg lastig maakt;
Er is een omgekeerde relatie tussen efficiëntie en stabiliteit van de uitgangsspanning;
Metaalverbruik van de constructie.

Laboratoriumvoedingen worden tegenwoordig vertegenwoordigd door een enorm scala aan eenheden. Er is veel vraag naar zowel puls- als transformatoreenheden. De succesvolle keuze van apparatuur hangt rechtstreeks af van welke doelen u nastreeft bij de aanschaf van een voeding. Als u altijd een betrouwbaar apparaat bij de hand wilt hebben zonder radio-interferentie, dat zelden kapot gaat en gemakkelijk te repareren is, dan moet u op transformatorvoedingen letten. Als kracht en efficiëntie belangrijk voor u zijn, moet u de pulsapparaten eens nader bekijken.

Op grootte kunnen alle lichtbronnen in twee groepen worden verdeeld:

    punt,

    lineair.

Een puntbron is een lichtbron waarvan de afmetingen zo klein zijn in vergelijking met de afstand tot de stralingsontvanger dat ze kunnen worden verwaarloosd.

In de praktijk wordt een puntlichtbron als één lichtbron beschouwd maximale grootte L die volgens ten minste 10 keer minder dan de afstand r tot de stralingsontvanger (Fig. 1).

Voor dergelijke stralingsbronnen wordt de verlichting bepaald door de formule E = (I/r 2) cosα,

waarbij E, I respectievelijk de oppervlakteverlichting en de lichtintensiteit van de stralingsbron zijn; r is de afstand van de lichtbron tot de fotodetector;


α is de hoek waarmee de fotodetector ten opzichte van de normaal is bewogen.

Rijst. 1. Puntlichtbron Als een lamp met een diameter van 10 cm bijvoorbeeld een oppervlak op een afstand van 100 m verlicht, dan kan deze lamp als een puntbron worden beschouwd. Maar als de afstand van dezelfde lamp tot het oppervlak 50 cm bedraagt, dan kan de lamp niet langer als een puntbron worden beschouwd. Typisch voorbeeld

puntbron van licht - een ster aan de hemel. De afmetingen van sterren zijn enorm, maar de afstand van hen tot de aarde is vele ordes van grootte groter. Puntlichtbronnen in elektrische verlichting zijn halogeen en led-lampenvoor inbouwarmaturen.De LED is praktisch een puntlichtbron,

omdat het kristal microscopisch klein is. Lineaire stralingsbronnen omvatten zenders die dat wel hebben relatieve maten in welke richting dan ook meer maten punt zender. Naarmate u zich van het verlichtingsmeetvlak verwijdert, kunnen de relatieve afmetingen van een dergelijke zender een waarde bereiken waarbij deze bron

straling verandert in een punt. Voorbeelden van elektrische lineaire lichtbronnen: fluorescentielampen,LED-RGB-strips.

Als we vanaf het punt waarop een puntstralingsbron zich bevindt, de lichtsterktevectoren in verschillende richtingen in de ruimte uitzetten en een oppervlak door hun uiteinden tekenen, dan verkrijgen we een fotometrisch lichaam van de stralingsbron. Zo'n lichaam karakteriseert volledig de verdeling van de stralingsflux in de ruimte.

Afhankelijk van de aard van de verdeling van de lichtintensiteit in de ruimte, zijn puntbronnen ook in twee groepen verdeeld. De eerste groep bestaat uit bronnen met een lichtsterkteverdeling die symmetrisch is ten opzichte van een bepaalde as (Fig. 2). Zo'n bron wordt circulair symmetrisch genoemd.

Rijst. 2. Model van een symmetrische zender

Als de bron circulair symmetrisch is, is het fotometrische lichaam een ​​rotatielichaam dat volledig kan worden gekarakteriseerd door verticale en horizontale secties die door de rotatieas gaan (figuur 3).


Rijst. 3. Longitudinale distributiecurve van de lichtsterkte van een symmetrische bron

De tweede groep bestaat uit bronnen met een asymmetrische verdeling van de lichtintensiteit. Voor een asymmetrische bron heeft het lichaam van de lichtintensiteitsverdeling geen symmetrieas. Om zo'n bron te karakteriseren, construeert u een familie van longitudinale lichtsterktecurven die overeenkomen met verschillende richtingen in de ruimte, bijvoorbeeld na 30°, zoals in Fig. 4. Meestal worden dergelijke grafieken uitgezet in poolcoördinaten.

Rijst. 4. Longitudinale distributiecurven van de lichtsterkte van een asymmetrische bron