Photodiode - lx vs Ip Diagramm (BPW34)

Die Kennlinie im Datenblatt gibt dir den Photostrom für eine bestimme 
Beleuchtungsstärke wieder. Wenn du als die Beleuchtungsstärke in lx 
wissen willst, kannst du sie (aus dem gemessenen Photostrom) direkt 
ablesen.

Wenn du daraus auf den Lichtstrom in Lumen rückrechnen willst, dann muss 
du den Lux-Wert mit der Fläche der Diode multiplizieren.

Photon schrieb:
> lx ist ja abhängig von der Fläche und normiert auf den sichtbaren
> Bereich des Lichtes.

Nein: wenn du die Fläche verdoppelst wird es deswegen nicht doppelt so 
hell, die Belechtungsstärke bleibt also gleich. Du brauchst für die 
doppelte Fläche aber doppelt soviel lm, wenn es gleich hell bleiben 
soll. Deswegen ist lx=lm/m^2

Hallo und Danke!

Aber wenn ich meine Lumen gegeben habe und die Fläche der Diode, muss 
ich doch lumen/fläche = lm/m² teilen, um auf meine Lux zu kommen.

Dann habe ich bei 5 Lumen rot und 60% Effizienz der Diode aber immer 
noch 430.000 Lx also bei 80nA/lx schon über 30mA.
Ist meine LED dann einfach viel zu hell und ich muss sie optisch 
abschwächen?
Weil 400k lx sind ja das 4fache des Tageslichtes... das kommt mir etwas 
viel vor.

Oder ist diese Rechnung plausibel?

Ich möchte den Photostrom ermitteln, der bei einer gegebenen 
Beleuchtungssituation entsteht.

Aus dem Strom dann ein Nutzsignal machen, bekomme ich dann schon mit 
LTSpice Unterstützung hindimensioniert.
Aber die Umwandlung von Licht zu elektrischen Größen macht Probleme - 
mit den radio- und photo-technischen Größen stehe ich auf Kriegsfuß :)

Photon schrieb:
>
> Dann habe ich bei 5 Lumen rot und 60% Effizienz der Diode aber immer
> noch 430.000 Lx also bei 80nA/lx schon über 30mA.

Nur wenn du die gesamte Lichtleistung der LED in die Fotodiode 
einkoppeln könntest. Das ist aber wohl nicht möglich.

> [...] bei einer gegebenen Beleuchtungssituation

Gerade diese musst du in die Rechnung mit einbeziehen! Also Abstand 
LED-Fotodiode und ggf. optische Komponenten oder Abschwächung durch 
Materialen.

Ja genau... die gesamte Lichtleistung der LED muss für diese Rechnung 
auf die Photodiode.

Aber wenn dann derartige Werte plausibel sind, muss ich nochmal neu 
darüber nachdenken.

Danke!

Photon schrieb:
> Ja genau... die gesamte Lichtleistung der LED muss für diese Rechnung
> auf die Photodiode.

du meinst, sie "müsste" für diese Rechnung auf die Photodiode.

Denn wie John korrekt schrieb, wirst du das in der Realität nie 
hinkriegen. Und mir fällt auch kein Grund ein, warum man das wollen 
sollte.

Photon schrieb:
> Ist diese Lux Angabe also schon für die Fläche der Photodiode angegeben,

Immer.

Lux ist die Helligkeit,
Lumen wäre die Lichtmenge einer ganzen Fläche.

Photon schrieb:
> Wenn ich also nun eine Rote LED habe mit ca. 5 Lumen und die verlinkte
> Photodiode 7mm² hat, müsste ich ja die 5 lm / 7e-6 m² teilen,

Jetzt bist du ja bei Lumen, und nicht Lux.

Lux wäre das nur, wenn die ganze Lumen Lichtmenge deiner LED 
gleichmässig auf 1m2 verteilt wäre. Dann gilt halt der Photodiodenwert 
für 5 Lux.
Auf jeder Stelle des 1m2.
Ist die Lichtmenge nur auf 1cm2 verteilt, sind überall dort 50000 Lux.

Photon schrieb:
> Lieber wäre mir eine Vishay Diode, die mW/cm² im Datenblatt haben. Mit
> den Strahlen komme ich irgendwie besser zurecht, als mit dem Licht.
>
> Am Ende muss ich dann alles noch mit dem Wirkungsgrad bei rot ca. 60%
> multiplizieren, um meinen Strom zu ermitteln.

Das nützt auch nur begrenzt, denn Lumen und Lux sind auch noch nach 
Augenempfindlichkeit gewichtet.

Da die Umwandlungseffizienz einer Photodiode starken 
Herstellungsschwankungen unterworfen ist (locker 50%...200%) und zudem 
der Lichteintritt ins Gehäuse auch noch spiegelt und damit je nach Laune 
die Hälfte draussen bleibt, weisst du immer noch nicht wie Strom und 
Helligkeit zusammenhängen.

Man muss mit einem kalibrierten Luxmeter messen und dann einfach den 
Strom deiner Photodiode als dazu passend annehmen.