Ce spectru de lumină produc LED-urile?
Există multe tipuri diferite de surse de lumină, de la becul obișnuit cu incandescență la inovații mai moderne, cum ar fi LED-ul. Cu toate acestea, nu toate aceste multe surse de lumină sunt create egale.
Dincolo de doar crearea luminii, fiecare dintre ele are calități distinctive, dintre care una fiind culorile pe care le emit. Acest lucru poate fi denumit și spectrul de lumină unic al fiecărei persoane.
Temperatura de culoare a unui LED determină spectrul de lumină pe care o emite. Distribuția spectrală a LED-urilor de 6000K va fi diferită de cea a LED-urilor de 3000K. Un LED de 6000K va emite în mare parte lumină albastră și verde, în timp ce un LED de 3000K va crea culori mai calde, cum ar fi portocaliu și galben.
Ne vom referi în continuare la 4000K ca bază pentru culoarea luminii LED și, în consecință, la spectrul său de lumină ca formă de bază, deoarece un LED complet natural, fără adăugiri sau modificări, are o culoare luminoasă în jurul acesteia.
Distribuția spectrală a LED-urilor la 4000 K
Pare logic să începem cu LED-ul de 4000K, deoarece formează fundamentul fundamental al diagramei spectrale.
Spectrul de 4000K, așa cum se vede în imaginea de mai jos, se înclină puternic spre capătul albastru, în timp ce emite foarte puțină lumină roșie și verde. Deoarece lumina albastră este constituentul principal al luminilor mai reci, acesta este ceea ce conferă LED-ului culoarea alb rece.
Faptul că LED-urile sunt alcătuite din mai multe diode este motivul principal pentru care sunt albe rece în primul rând. Sunt realizate în așa fel încât să folosească diode RGB (roșu, verde și albastru) pentru a produce lumină albă, care în acest caz este doar implicit la 4000K.
Metoda alternativă de fabricare a LED-urilor implică utilizarea în mare parte (dacă nu exclusiv) a diodelor LED albastre și apoi acoperirea lor cu o soluție pe bază de fosfor pentru a îndrepta curba.
Deoarece ieșirea de lumină albastră este sursa principală de lumină în acea structură LED, aceasta este ceea ce de obicei duce la vârfuri anormal de mari în producerea de lumină albastră.
Când aveți lumină în fiecare culoare sau în fiecare lungime de undă, așa cum o puteți numi mai exact, toate converg împreună pentru a face lumină albă, așa cum funcționează chiar în primul rând.
Mai târziu, în comparație, veți vedea cât de mult variază diagramele în funcție de cât de mult albastru și roșu emit, care este conectat la temperatura lor de culoare.
Spectru LED de 3000K
După cele cu o temperatură de culoare de 4000K, LED-urile de 3000K sunt poate cele mai utilizate pe scară largă, mai ales din cauza nuanței plăcute gălbui pe care o emit.
Ar trebui mai întâi să examinăm ce diferențiază LED-urile de 3000K și 4000K unul de celălalt înainte de a aprofunda mai mult în spectru și specificul acestuia. Pentru că știm deja că 4000K este punctul de plecare, trebuie să fi ajustat într-un fel pentru a ajunge la o culoare strălucitoare de 3000K, corect? Este exact.
Prezența fosforului este ceea ce diferențiază un 3000K de un 4000K. Fosforul este pur și simplu aplicat deasupra fiecăreia dintre diodele LED, așa cum se vede în această figură, pentru a-l adăuga.
Iată o ilustrare excelentă a modului în care folosesc fosforul pentru a încălzi culoarea luminii. Deși nu este scopul principal, atunci când este executat în acest mod, are acel impact.
Singurul obiectiv real al acestui lucru este doar de a echilibra spectrul LED-ului. Acest lucru are sens, deoarece puteți vedea cum grafica de 4000K are un vârf mare în culoarea albastră, dar restul este în cel mai bun caz mediu.
5000K plus spectru LED
Acum că suntem conștienți de cum să producem temperaturi de lumină mai calde, cum sunt produse temperaturi de 5000K și mai mici? Acest lucru este destul de intrigant, deoarece, în funcție de modul în care îl privești, diferă doar puțin de modul în care le construiești pe cele de 3000K.
Aceste diferențe sunt relevante în timpul procesului de producție. Diodele roșii, verzi și albastre au fost întotdeauna echilibrate pentru a produce lumină albă în toate culorile de lumină anterioare. Deși este puțin diferit pentru orice 5000K și mai mare.
Pentru ei, ați proiecta în mod intenționat o diodă LED dezechilibrată. Înseamnă că diodele RGB individuale ar fi intenționat distribuite neuniform în ceea ce privește cantitatea și/sau intensitatea.
Ele echilibrează diodele RGB astfel încât, cu cât favorizează mai mult albastru în amestecul RGB, cu atât doriți ca lumina să fie percepută mai rece. Asta depinde de cât de sus mergi pe scara Kelvin. Cu alte cuvinte, lasă albastrul să depășească roșu și verde cu cât mergi mai sus, făcând culorile albastre și mai albastre mai proeminente în culoarea deschisă.
Acest lucru se poate face și printr-o metodă care adaugă un set suplimentar de diode albastre dintr-o dată, generând ceva nou numit RGBB, mai degrabă decât creșterea proporției de diode albastre în amestecul RGB.
Deoarece RGBB are potențialul de a menține puritatea ieșirii luminii albe obișnuite, ar fi de preferat RGB pur.
Acest lucru se datorează faptului că un sistem RGBB adaugă doar mai mult albastru sistemului RGB original, menținând armonia RGB-urilor originale.
Acest lucru explică de ce roșu și verde sunt relativ jos pe diagrama spectrului, în timp ce albastrul sare dramatic mai sus. Pe lângă faptul că obiectele să pară oarecum albastre, acest lucru face ca lumina să pară destul de albastră.
LED-uri cu spectru întreg
LED-ul cu spectru complet este un fel de LED diferit de structura LED-ului standard. Curba spectrală a luminii solare este destinată să fie replicată prin construcția LED-ului cu spectru complet.
Pentru a realiza acest lucru, se folosește o combinație de fosfor de diferite culori în locul amestecului de fosfor gălbui folosit mai obișnuit.
LED-ul emite mai multe culori ca rezultat, asemănând mai mult cu lumina soarelui decât ar fi fără.
Utilizarea în lumini de creștere este motivul principal pentru a avea o sursă de lumină care poate imita lumina soarelui. Luminile de creștere sunt surse de lumină care susțin creșterea plantelor, oferind plantelor suficientă lumină asemănătoare soarelui atunci când acestea sunt insuficiente sau lipsite de lumină naturală a soarelui.
Ele sunt utilizate în principal în instalații care depind de producția de alimente, deoarece randamentele mari sunt cruciale. Cu toate acestea, din cauza cererii tot mai mari de lumini de cultivare concepute pentru casă, acestea încep să apară acum în grădinile din curte.
Comparația LED-urilor la diferite temperaturi Kelvin (K)
Deși nu există multe distincții între aceste LED-uri în comparație, există câteva lucruri pe care cineva le-ar crede că sunt semnificative.
Distincția fundamentală dintre aceste diverse surse de lumină este că emit lumină care ar putea provoca diverse reacții psihologice și emoții, făcându-le nepotrivite pentru aceleași utilizări.
Un LED de 4000K este mai potrivit pentru spațiile în care vigilența mentală și concentrarea sunt prioritare, cum ar fi birourile, în timp ce un LED de 3000K este mult mai potrivit pentru case și spații în care confortul este o preocupare.
În același mod, totuși, utilizarea oricăror 5000K plus este rară, mai ales când vine vorba de design interior sau orice altceva. Acvariile sunt o aplicație tipică pentru 10000K, dar în afară de asta, nu există multe alte locuri în care poate fi folosit.
Cu toate acestea, trebuie făcută o distincție crucială între 3000K și 4000K și are de-a face cu chestiuni tehnologice. Dacă comparați eficiența energetică cu puterea reală de lumină, acesta este factorul.
Este o practică obișnuită să măsurați multe tipuri de surse de lumină folosind unitatea Lumen/Watt, unde un lumen reprezintă „cantitatea de lumină” pe care o emite o sursă de lumină, iar un watt reprezintă energia pe care am furnizat-o LED-ului.
Având în vedere acest lucru, este de remarcat că un LED natural cu o culoare luminoasă de 4000K va fi mai eficient (lumeni/watt) decât un LED cu o culoare luminoasă de 3000K.
Acest lucru se datorează prezenței fosforului în LED-ul de 3000K. Acest lucru este astfel încât fosforul să poată absorbi în mod eficient o parte din lumina totală pe care o emite LED-ul.
Acest lucru are sens, deoarece, așa cum am văzut deja în cazul becului LED retrofit, fosforul acoperă fizic toate numeroasele diode mici.
rezumat
În ciuda faptului că LED-urile sunt de obicei reci, ele pot genera lumină pe întregul spectru de lumină vizibilă.
LED-urile mai calde trebuie să fie acoperite cu fosfor pentru a genera lumină mai caldă, prin urmare LED-urile reci sunt cu aproximativ 5% mai eficiente în transformarea energiei în lumină.
