Hvilket lysspektrum producerer LED'er?

Der findes mange forskellige typer lyskilder, lige fra den almindelige glødepære til mere moderne innovationer som LED. Alligevel er ikke alle disse mange lyskilder skabt lige.

Udover kun at skabe lys, har hver af dem særprægede kvaliteter, hvoraf en er de farver, de udsender. Dette kan også omtales som hver persons unikke lysspektrum.

Farvetemperaturen på en LED bestemmer spektret af lys, den udsender. En 6000K LED's spektralfordeling vil være anderledes end en 3000K LED'er. En 6000K LED vil for det meste udsende blåt og grønt lys, mens en 3000K LED vil skabe mere varme farver som orange og gul.

Vi vil herefter referere til 4000K som basis for LED-lysfarve og dermed dets lysspektrum som basisform, da en helt naturlig LED uden tilføjelser eller ændringer har en lysfarve på omkring det.

Spektralfordeling af LED'er ved 4000 K

Det virker kun fornuftigt, at vi starter med 4000K LED'en, da den danner det grundlæggende grundlag for spektraldiagrammet.

Spektret ved 4000K, som det ses på billedet nedenfor, hælder kraftigt mod den blå ende, mens det også udsender meget lidt rødt og grønt lys. Da blåt lys er den primære bestanddel af køligere lys, er det dette, der giver LED'en sin kølige hvide farve.

Det faktum, at LED'er består af flere dioder, er den primære årsag til, at de er køligt hvide i første omgang. De er lavet på en sådan måde, at de bruger RGB (røde, grønne og blå) dioder til at producere hvidt lys, som i dette tilfælde blot er standard til 4000K.

Den alternative metode til fremstilling af LED'er involverer stort set (hvis ikke udelukkende) blå LED-dioder og belægning dem med en fosforbaseret løsning for at rette kurven ud.

Da det blå lysoutput er den primære lyskilde i den LED-struktur, er det det, der typisk resulterer i unormalt høje peaks i produktionen af ​​blåt lys.

Når du har lys i hver farve, eller i hver bølgelængde, som du mere præcist kan kalde det, konvergerer de alle sammen til hvidt lys, og det er sådan det endda fungerer i første omgang.

Senere i sammenligningen vil du se, hvor meget diagrammerne varierer ud fra, hvor meget blåt og rødt de udsender, hvilket hænger sammen med deres farvetemperatur.

3000K LED spektrum

Efter dem med en 4000K farvetemperatur er 3000K LED'er måske de mest udbredte, mest på grund af den behagelige gullige nuance, de udsender.

Vi bør først undersøge, hvad der adskiller 3000K og 4000K LED'er fra hinanden, før vi dykker yderligere ned i spektret og dets detaljer. Fordi vi allerede ved, at 4000K er udgangspunktet, skal de have justeret det på en eller anden måde for at nå en lys farve på 3000K, ikke? Det er præcist.

Tilstedeværelsen af ​​fosfor er det, der adskiller en 3000K fra en 4000K. Fosforen påføres simpelthen oven på hver af LED-dioderne, som det ses i denne figur, for at tilføje den.

Her er en god illustration af, hvordan de udnytter phosforen til at varme den lyse farve op. Selvom det ikke er hovedmålet, har det den effekt, når det udføres på denne måde.

Det eneste ægte mål med dette er bare at balancere spektret for LED'en. Dette giver mening, da du kan se, hvordan 4000K-grafikken har en stor top i farven blå, men resten er i bedste fald gennemsnitlig.

5000K plus LED-spektrum

Nu hvor vi er klar over, hvordan man producerer varmere lystemperaturer, hvordan produceres 5000K og derunder temperaturer? Dette er ret spændende, da det, afhængigt af hvordan du ser på det, kun adskiller sig lidt fra den måde, du bygger 3000K på.

Disse forskelle er relevante under produktionsprocessen. Røde, grønne og blå dioder har altid været afbalanceret for at producere hvidt lys i alle tidligere lysfarver. Selvom det er lidt anderledes for alt 5000K og højere.

For dem ville du med vilje designe en ubalanceret LED-diode. Det betyder, at de enkelte RGB-dioder med vilje ville blive fordelt ujævnt med hensyn til mængde og/eller intensitet.

De balancerer RGB-dioderne sådan, at jo mere blåt de foretrækker i RGB-blandingen, jo køligere vil du have, at lyset skal opfattes som værende. Dette afhænger af, hvor højt du går på Kelvin-skalaen. Med andre ord lader de bare det blå overskride det røde og grønne jo højere du kommer, hvilket gør de blå og blå farver mere fremtrædende i den lyse farve.

Dette kan også gøres i en metode, der tilføjer et ekstra sæt blå dioder på én gang, hvilket genererer noget nyt kaldet RGBB, i stedet for at øge andelen af ​​blå dioder i RGB-blandingen.

Fordi RGBB har potentialet til at bevare renheden af ​​outputtet fra almindeligt hvidt lys, ville det være at foretrække frem for ren RGB.

Dette skyldes, at et RGBB-system blot tilføjer mere blåt til det originale RGB-system, hvilket bevarer harmonien i de originale RGB'er.

Dette forklarer, hvorfor rød og grøn er relativt lavt på spektrumdiagrammet, mens blå hopper dramatisk højere. Ud over at få ting til at se noget blåt ud, får dette også lyset til at se ret blåt ud.

Helspektret LED'er

Fuldspektret LED er en anden slags LED end standard LED-strukturen. Den spektrale kurve af sollys er beregnet til at blive replikeret ved konstruktionen af ​​fuldspektret LED.

For at opnå dette, anvendes en fosforkombination af forskellige farver i stedet for den mere typisk anvendte gullige fosforblanding.

LED'en udsender flere farver som et resultat, der ligner mere sollys, end den ville uden.

Brug i vækstlys er hovedårsagen til at have en lyskilde, der kan efterligne solskin. Grow lights er lyskilder, der understøtter plantevækst ved at give planterne nok solskins-lignende lys, når de får utilstrækkeligt eller intet naturligt sollys.

De anvendes primært i anlæg, der er afhængige af fødevareproduktion, da høje udbytter er afgørende. Men på grund af den stigende efterspørgsel efter vækstlamper designet til huset, begynder de nu at dukke op i baghaven.

Sammenligning af LED'er ved forskellige Kelvin-temperaturer (K)

Selvom der ikke er mange forskelle mellem disse lysdioder, når de sammenlignes, er der et par ting, som man skulle tro er væsentlige.

Den grundlæggende skelnen mellem disse forskellige lyskilder er, at de udsender lys, der kan fremkalde forskellige psykologiske reaktioner og følelser, hvilket gør dem uegnede til samme anvendelse.

En 4000K LED er bedre egnet til rum, hvor mental årvågenhed og koncentration er prioriteret, som kontorer, hvorimod en 3000K LED er meget mere velegnet til hjem og rum, hvor komfort er et problem.

På samme måde er det dog sjældent at bruge noget 5000K plus, især når det kommer til indretning eller noget andet for den sags skyld. Akvarier er en typisk applikation til 10.000K, men bortset fra det, er der ikke mange andre steder, det kan bruges.

Alligevel er der en afgørende skelnen mellem 3000K og 4000K, og det har at gøre med teknologiske forhold. Hvis du sammenligner energieffektiviteten med det faktiske lysudbytte, er det faktoren.

Det er sædvanlig praksis at måle mange typer lyskilder ved hjælp af Lumen/Watt-enheden, hvor et lumen repræsenterer "mængden af ​​lys", som en lyskilde udsender, og en watt repræsenterer den energi, vi har leveret til LED'en.

Med dette i tankerne er det bemærkelsesværdigt at bemærke, at en naturlig LED med en lysfarve på 4000K vil være mere effektiv (lumen/watt) end en LED med en lysfarve på 3000K.

Dette skyldes tilstedeværelsen af ​​fosfor i 3000K LED. Dette er for at fosforen effektivt kan absorbere noget af det samlede lys, som LED'en udsender.

Dette giver mening, da fosforet, som vi allerede har set med eftermonterings-LED-pæren, fysisk dækker alle de mange små dioder.

Resumé

På trods af at LED'er typisk er kolde, kan de generere lys over hele det synlige lysspektrum.

Varmere LED'er skal belægges med fosfor for at generere varmere lys, derfor er kølige LED'er omkring 5 procent mere effektive til at omdanne energi til lys.