Hvaða ljósróf framleiða LED?

Það eru margar mismunandi gerðir ljósgjafa, allt frá algengum glóperum til nútímalegra nýjunga eins og LED. Samt eru ekki allir þessir mörgu ljósgjafar skapaðir jafnir.

Fyrir utan að skapa aðeins ljós, hefur hver þeirra sérstaka eiginleika, einn þeirra er litirnir sem þeir gefa frá sér. Þetta má líka kalla einstakt ljósróf hvers og eins.

Litahiti LED ákvarðar litróf ljóssins sem hún gefur frá sér. Litrófsdreifing 6000K LED mun vera önnur en 3000K LED. 6000K LED mun að mestu gefa frá sér blátt og grænt ljós, en 3000K LED mun búa til hlýlegri liti eins og appelsínugult og gult.

Hér á eftir skulum við vísa til 4000K sem grunn fyrir LED ljóslit og þar af leiðandi ljósróf þess sem grunnform þar sem algerlega náttúruleg LED án viðbóta eða breytinga hefur ljóslit í kringum það.

Litrófsdreifing LED við 4000 K

Það virðist aðeins skynsamlegt að við byrjum á 4000K LED þar sem það myndar grundvallargrunn litrófsritsins.

Litrófið við 4000K, eins og sést á myndinni hér að neðan, hallar mikið í átt að bláa endanum en gefur einnig frá sér mjög lítið rautt og grænt ljós. Þar sem blátt ljós er aðalþáttur kæliljósa, er þetta það sem gefur ljósdíóðunni kaldur hvítan litinn.

Sú staðreynd að LED eru samsett úr nokkrum díóðum er aðalástæðan fyrir því að þær eru kaldur hvítar í fyrsta lagi. Þeir eru gerðir þannig að þeir nota RGB (rauð, græn og blá) díóða til að framleiða hvítt ljós, sem í þessu tilviki er bara sjálfgefið 4000K.

Önnur aðferð við að búa til LED felur í sér að nota að mestu leyti (ef ekki eingöngu) bláar LED díóða og húða þær síðan með fosfórlausn til að rétta út ferilinn.

Þar sem bláa ljósframleiðslan er aðal ljósgjafinn í þeirri LED uppbyggingu, þá er þetta það sem venjulega leiðir til óeðlilega háa toppa í framleiðslu bláu ljóssins.

Þegar þú ert með ljós í hverjum lit, eða á hverri bylgjulengd, eins og þú getur orðað það nánar, renna þau öll saman og mynda hvítt ljós, sem er hvernig það virkar í fyrsta lagi.

Síðar í samanburðinum sérðu hversu mikið skýringarmyndirnar eru mismunandi eftir því hversu mikið af bláum og rauðum þau gefa frá sér, sem tengist litahita þeirra.

3000K LED litróf

Á eftir þeim sem eru með 4000K litahitastig eru 3000K LED kannski mest notaðir, aðallega vegna skemmtilega gulleits blæsins sem þeir gefa frá sér.

Við ættum fyrst að kanna hvað greinir 3000K og 4000K LED frá hver öðrum áður en kafað er frekar í litrófið og sérstöðu þess. Vegna þess að við vitum nú þegar að 4000K er upphafspunkturinn, hljóta þeir að hafa stillt það á einhvern hátt til að ná skærum lit upp á 3000K, ekki satt? Það er nákvæmt.

Tilvist fosfórs er það sem aðgreinir 3000K frá 4000K. Fosfórinn er einfaldlega settur ofan á hverja LED díóða, eins og sést á þessari mynd, til að bæta því við.

Hér er frábær mynd af því hvernig þeir nýta fosfórið til að hita upp ljósa litinn. Þó það sé ekki aðalmarkmiðið, hefur það þessi áhrif þegar það er framkvæmt á þennan hátt.

Eina raunverulega markmiðið með þessu er að jafna út litrófið fyrir LED. Þetta er skynsamlegt þar sem þú getur séð hvernig 4000K grafíkin hefur stóran topp í bláa litnum, en restin er í besta falli meðaltal.

5000K plús LED litróf

Nú þegar við erum meðvituð um hvernig á að framleiða hlýrra ljóshita, hvernig eru 5000K og lægri hitastig framleitt? Þetta er alveg forvitnilegt þar sem það fer eftir því hvernig þú lítur á það að það er aðeins frábrugðið því hvernig þú byggir 3000K sjálfur.

Þessi munur skiptir máli í framleiðsluferlinu. Rauðar, grænar og bláar díóðar hafa alltaf verið í jafnvægi til að framleiða hvítt ljós í öllum fyrri ljóslitum. Þó að það sé aðeins öðruvísi fyrir allt sem er 5000K og hærra.

Fyrir þá myndirðu viljandi hanna ójafnvæga LED díóða. Það þýðir að einstaka RGB díóður myndu viljandi dreifast ójafnt hvað varðar magn og/eða styrkleika.

Þær halda jafnvægi á RGB díóðurnar þannig að því bláara sem þær eru aðhyllast í RGB blöndunni, því kælira viltu að ljósið sé skynjað. Þetta fer eftir því hversu hátt þú ferð á Kelvin kvarðann. Með öðrum orðum, þeir láta bláann bara yfirstíga rauðan og grænan því hærra sem þú ferð, sem gerir bláa og bláa litina meira áberandi í ljósa litnum.

Þetta er líka hægt að gera með aðferð sem bætir við viðbótarsetti af bláum díóðum í einu, og myndar eitthvað nýtt sem kallast RGBB, frekar en að auka hlutfall bláa díóða í RGB blöndunni.

Vegna þess að RGBB hefur tilhneigingu til að viðhalda hreinleika úttaks venjulegs hvíts ljóss, væri það valið fram yfir hreint RGB.

Þetta er vegna þess að RGBB kerfi bætir bara meira bláu við upprunalega RGB kerfið og viðheldur samræmi upprunalegu RGB.

Þetta útskýrir hvers vegna rauður og grænn eru tiltölulega neðarlega á litrófstöflunni en blár stökk verulega hærra. Samhliða því að hlutir virðast nokkuð bláir, gerir þetta líka ljósið frekar blátt.

Allt litróf LED

Ljósdíóðan í fullu litrófinu er annars konar LED en venjuleg LED uppbygging. Litrófsferill sólarljóss er ætlað að endurtaka með smíði ljósdíóða með fullu litrófinu.

Til að ná þessu er notuð fosfórsamsetning af ýmsum litum í stað hinnar oftast notaðu gulleitu fosfórblöndunnar.

Ljósdíóðan gefur frá sér fleiri liti fyrir vikið, sem líkist nær sólarljósinu en án.

Notkun í vaxtarljósum er aðalástæðan fyrir því að hafa ljósgjafa sem getur líkt eftir sólskini. Vaxtarljós eru ljósgjafar sem styðja við vöxt plantna með því að gefa plöntum nóg sólarljós þegar þær fá ófullnægjandi eða ekkert náttúrulegt sólarljós.

Þau eru fyrst og fremst notuð í aðstöðu sem eru háð matvælaframleiðslu þar sem mikil uppskera skiptir sköpum. Samt, vegna vaxandi eftirspurnar eftir vaxtarljósum sem eru hönnuð fyrir húsið, eru þau nú farin að birtast í görðum í bakgarðinum.

Samanburður á LED við mismunandi Kelvin hitastig (K)

Þó að það sé ekki mikill munur á þessum LED þegar þeir eru bornir saman, þá eru nokkrir hlutir sem maður myndi halda að séu mikilvægir.

Grundvallarmunurinn á þessum ýmsu ljósgjöfum er að þeir gefa frá sér ljós sem gæti kallað fram ýmis sálræn viðbrögð og tilfinningar, sem gerir þá óhæfa til sömu notkunar.

4000K LED hentar betur fyrir rými þar sem andleg árvekni og einbeiting eru í fyrirrúmi, eins og skrifstofur, en 3000K LED hentar mun betur fyrir heimili og rými þar sem þægindi eru áhyggjuefni.

Á sama hátt er þó sjaldgæft að nota eitthvað sem er 5000K plús, sérstaklega þegar kemur að innanhússhönnun eða eitthvað annað fyrir það mál. Fiskabúr eru dæmigerð forrit fyrir 10.000K, en fyrir utan það eru ekki margir aðrir staðir sem hægt er að nota þar.

Samt er einn mikilvægur greinarmunur á milli 3000K og 4000K og það hefur að gera með tæknileg atriði. Ef þú berð saman orkunýtingu við raunverulega ljósafköst, þá er það þátturinn.

Venjulegt er að mæla margar tegundir ljósgjafa með Lumen/Watt einingunni, þar sem lumen táknar „magn ljóss“ sem ljósgjafi gefur frá sér og watt táknar orkuna sem við höfum veitt LED.

Með þetta í huga er athyglisvert að náttúrleg LED með ljósum lit upp á 4000K mun vera skilvirkari (lumens/wött) en LED með 3000K ljóslit.

Þetta er vegna nærveru fosfórs í 3000K LED. Þetta er til þess að fosfórinn geti í raun tekið í sig hluta af heildarljósinu sem LED gefur frá sér.

Þetta er skynsamlegt þar sem, eins og við höfum þegar séð með endurnýjunar LED perunni, er fosfórinn líkamlega yfir öllum litlu díóðunum.

Samantekt

Þrátt fyrir þá staðreynd að LED eru venjulega kaldir geta þeir myndað ljós yfir allt sýnilega ljósrófið.

Hlýrari LED þarf að vera húðaður með fosfór til að mynda hlýrra ljós, því eru kald LED um 5 prósent skilvirkari við að breyta orku í ljós.