Koji spektar svjetlosti proizvode LED diode?

Postoji mnogo različitih vrsta izvora svjetlosti, od obične žarulje sa žarnom niti do modernijih inovacija poput LED-a. Ipak, nisu svi od ovih mnogobrojnih izvora svjetlosti stvoreni jednaki.

Osim što samo stvaraju svjetlost, svaki od njih ima karakteristične kvalitete, od kojih su jedna boja koju emituju. Ovo se takođe može nazvati jedinstvenim svetlosnim spektrom svake osobe.

Temperatura boje LED diode određuje spektar svjetlosti koju emituje. Spektralna distribucija LED dioda od 6000K bit će drugačija od one kod LED dioda od 3000K. LED od 6000K će uglavnom emitovati plavo i zeleno svjetlo, dok će LED od 3000K stvoriti toplije boje poput narandžaste i žute.

U nastavku ćemo 4000K nazivati ​​osnovom za LED svjetlosnu boju i shodno tome njen svjetlosni spektar kao osnovni oblik, jer potpuno prirodna LED bez ikakvih dodataka ili izmjena ima svjetlosnu boju otprilike te.

Spektralna distribucija LED dioda na 4000 K

Čini se samo logičnim da počnemo sa LED diodom od 4000K jer ona čini osnovnu osnovu spektralnog dijagrama.

Spektar na 4000K, kao što se vidi na donjoj slici, snažno se naginje prema plavom kraju, a istovremeno emituje vrlo malo crvene i zelene svjetlosti. Kako je plavo svjetlo primarni sastojak hladnijih svjetala, to je ono što LED diodi daje hladno bijelu boju.

Činjenica da se LED diode sastoje od nekoliko dioda je primarni razlog zašto su one uopće hladno bijele. Napravljeni su na takav način da koriste RGB (crvena, zelena i plava) diode za proizvodnju bijele svjetlosti, koja je u ovom slučaju zadana samo na 4000K.

Alternativna metoda izrade LED dioda uključuje korištenje uglavnom (ako ne isključivo) plavih LED dioda, a zatim ih premazivanje otopinom na bazi fosfora kako bi se ispravila krivulja.

Kako je izlaz plave svjetlosti primarni izvor svjetlosti u toj LED strukturi, to je ono što obično rezultira nenormalno visokim vrhovima u proizvodnji plave svjetlosti.

Kada imate svjetlost u svakoj boji, ili u svakoj talasnoj dužini, kako to preciznije možete nazvati, svi se oni spajaju zajedno da bi napravili bijelo svjetlo, što uopće funkcionira.

Kasnije u poređenju, vidjet ćete koliko se dijagrami razlikuju ovisno o tome koliko plave i crvene emituju, što je povezano s njihovom temperaturom boje.

3000K LED spektra

Nakon onih s temperaturom boje od 4000K, LED diode od 3000K su možda najšire korištene, uglavnom zbog ugodne žućkaste nijanse koju emituju.

Trebali bismo prvo ispitati šta razlikuje 3000K i 4000K LED diode jedne od drugih prije nego što dalje uđemo u spektar i njegove specifičnosti. Pošto već znamo da je 4000K početna tačka, mora da su je podesili na neki način da bi postigli svetlu boju od 3000K, zar ne? To je tačno.

Prisustvo fosfora je ono što razlikuje 3000K od 4000K. Fosfor se jednostavno nanosi na svaku od LED dioda, kao što se vidi na ovoj slici, da se doda.

Evo sjajne ilustracije kako koriste fosfor za zagrijavanje svijetle boje. Iako to nije glavni cilj, kada se izvrši na ovaj način, ima taj uticaj.

Jedini pravi cilj ovoga je samo izbalansirati spektar za LED. Ovo ima smisla jer možete vidjeti kako 4000K grafika ima veliki vrh u plavoj boji, ali ostatak je u najboljem slučaju prosjek.

5000K plus LED spektar

Sada kada smo svjesni kako proizvesti toplije svjetlosne temperature, kako se proizvode temperature od 5000K i niže? Ovo je prilično intrigantno jer se, ovisno o tome kako gledate, samo malo razlikuje od načina na koji pravite one od 3000K.

Ove razlike su relevantne tokom procesa proizvodnje. Crvene, zelene i plave diode su uvijek bile izbalansirane kako bi proizvele bijelo svjetlo u svim prethodnim bojama svjetla. Iako je malo drugačije za sve od 5000K i više.

Za njih biste namjerno dizajnirali neuravnoteženu LED diodu. To znači da bi pojedinačne RGB diode namjerno bile neravnomjerno raspoređene u smislu količine i/ili intenziteta.

Oni balansiraju RGB diode tako da što više plave boje u RGB miksu, to želite da se svjetlost percipira hladnije. Ovo zavisi od toga koliko visoko idete na Kelvinovu skalu. Drugim riječima, samo puštaju da plava preplavi crvenu i zelenu što se više krećete, čineći plavu i plavu boju istaknutijom u svijetloj boji.

Ovo se također može učiniti metodom koja dodaje dodatni set plavih dioda odjednom, generirajući nešto novo pod nazivom RGBB, umjesto da povećava udio plavih dioda u RGB mješavini.

Budući da RGBB ima potencijal da održi čistoću izlaza obične bijele svjetlosti, bio bi poželjniji od čistog RGB-a.

To je zbog činjenice da RGBB sistem samo dodaje više plave boje originalnom RGB sistemu, održavajući harmoniju originalnih RGB-ova.

Ovo objašnjava zašto su crvena i zelena relativno nisko na grafikonu spektra, dok plava skače dramatično više. Pored toga što stvari izgledaju donekle plave, ovo takođe čini da je svetlo prilično plavo.

LED diode cijelog spektra

LED punog spektra je drugačija vrsta LED od standardne LED strukture. Spektralna kriva sunčeve svjetlosti treba da bude replicirana konstrukcijom LED punog spektra.

Da bi se to postiglo, koristi se kombinacija fosfora različitih boja umjesto uobičajenije korištene žućkaste smjese fosfora.

LED dioda emituje više boja kao rezultat, što više liči na sunčevu svjetlost nego bez njega.

Upotreba u svjetlima za uzgoj je glavni razlog postojanja izvora svjetlosti koji može oponašati sunčevu svjetlost. Svjetla za rast su izvori svjetlosti koji podržavaju rast biljaka dajući biljkama dovoljno svjetla poput sunca kada ne dobiju dovoljno prirodne sunčeve svjetlosti.

Koriste se prvenstveno u objektima koji zavise od proizvodnje hrane, jer su visoki prinosi ključni. Ipak, zbog sve veće potražnje za rasvjetnim lampama dizajniranim za kuću, one se sada počinju pojavljivati ​​u vrtovima u dvorištu.

Poređenje LED dioda na različitim Kelvinovim temperaturama (K)

Iako nema mnogo razlika između ovih LED dioda kada se uporede, postoji nekoliko stvari za koje bi se moglo misliti da su značajne.

Osnovna razlika između ovih različitih izvora svjetlosti je u tome što emituju svjetlost koja može izazvati različite psihološke reakcije i emocije, što ih čini neprikladnim za istu upotrebu.

LED od 4000K je prikladniji za prostore u kojima su mentalna budnost i koncentracija prioriteti, poput ureda, dok je LED od 3000K mnogo prikladniji za domove i prostore gdje je udobnost važna.

Na isti način, međutim, korištenje bilo čega od 5000K plus je rijetko, posebno kada je u pitanju dizajn interijera ili bilo šta drugo. Akvarijumi su jedna tipična primena za 10000K, ali osim toga, nema mnogo drugih mesta na kojima se može koristiti.

Ipak, postoji jedna ključna razlika koju treba napraviti između 3000K i 4000K, a ona se odnosi na tehnološka pitanja. Ako uporedite energetsku efikasnost sa stvarnom izlaznom svjetlošću, to je faktor.

Uobičajena je praksa mjerenja mnogih vrsta izvora svjetlosti pomoću jedinice Lumen/Watt, gdje lumen predstavlja "količinu svjetlosti" koju izvor svjetlosti emituje, a vat predstavlja energiju koju smo dostavili LED diodi.

Imajući ovo na umu, vredi napomenuti da će prirodna LED sa svetlosnom bojom od 4000K biti efikasnija (lumeni/vat) od LED sa svetlosnom bojom od 3000K.

To je zbog prisustva fosfora u 3000K LED diodi. Ovo je tako da fosfor može efikasno da apsorbuje deo ukupne svetlosti koju LED emituje.

Ovo ima smisla jer, kao što smo već vidjeli kod retrofitne LED sijalice, fosfor fizički pokriva sve mnoge male diode.

Sažetak

Uprkos činjenici da su LED diode tipično hladne, one mogu generirati svjetlost u cijelom spektru vidljive svjetlosti.

Toplije LED diode moraju biti premazane fosforom da bi se stvorilo toplije svjetlo, stoga su hladne LED diode oko 5 posto efikasnije u pretvaranju energije u svjetlost.