Koji spektar svjetlosti proizvode LED?

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

Osim što stvaraju svjetlost, svaki od njih ima različite kvalitete, a jedna od njih su boje koje emitiraju. To se također može nazvati jedinstvenim svjetlosnim spektrom svake osobe.

Temperatura boje LED-a određuje spektar svjetla koje emitira. Spektralna distribucija LED dioda od 6000K bit će drugačija od one kod LED dioda od 3000K. LED od 6000K uglavnom će emitirati plavo i zeleno svjetlo, dok će LED od 3000K stvoriti toplije boje poput narančaste i žute.

U nastavku ćemo se pozivati ​​na 4000K kao na osnovu boje svjetla LED-a i posljedično na njegov svjetlosni spektar kao na osnovni oblik budući da potpuno prirodni LED bez ikakvih dodataka ili izmjena ima boju svjetla približno toj.

Spektralna distribucija LED dioda na 4000 K

Čini se smislenim da počnemo s 4000K LED-om jer čini temeljni temelj spektralnog dijagrama.

Spektar na 4000K, kao što se vidi na donjoj slici, jako se naginje prema plavom kraju dok također emitira vrlo malo crvene i zelene svjetlosti. Kako je plavo svjetlo primarni sastojak hladnijih svjetala, to je ono što daje LED-u hladnu bijelu boju.

Činjenica da se LED diode sastoje od nekoliko dioda glavni je razlog zašto su hladno bijele. Napravljene su na način da koriste RGB (crvenu, zelenu i plavu) diodu za proizvodnju bijele svjetlosti, koja je u ovom slučaju samo zadana vrijednost 4000K.

Alternativna metoda izrade LED dioda uključuje korištenje velikim dijelom (ako ne i isključivo) plavih LED dioda i zatim njihovo 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 abnormalno visokim vrhovima u proizvodnji plave svjetlosti.

Kada imate svjetlost u svakoj boji, ili u svakoj valnoj duljini, kako to možete točnije nazvati, sve one konvergiraju zajedno da bi stvorile bijelu svjetlost, što je i način na koji to uopće funkcionira.

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

3000K LED spektra

Nakon onih s temperaturom boje od 4000K, LED diode od 3000K su možda najviše korištene, ponajviše zbog ugodne žućkaste nijanse koju emitiraju.

Prvo bismo trebali ispitati što razlikuje 3000K i 4000K LED diode jedne od drugih prije nego što dublje zađemo u spektar i njegove specifičnosti. Budući da već znamo da je 4000K početna točka, mora da su je prilagodili na neki način da postignu svijetlu boju od 3000K, točno? Točno je.

Prisutnost fosfora je ono što razlikuje 3000K od 4000K. Fosfor se jednostavno nanosi na vrh svake LED diode, kao što se vidi na ovoj slici, da bi se dodao.

Ovdje je sjajna ilustracija kako koriste fosfor za zagrijavanje svjetla. Iako to nije glavni cilj, kada se izvrši na ovaj način, ima takav učinak.

Jedini istinski cilj ovoga je samo uravnotežiti spektar za LED. Ovo ima smisla jer možete vidjeti kako grafika od 4000K ima veliki vrh u plavoj boji, ali ostalo 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 na to gledate, samo malo razlikuje od načina na koji gradite one od 3000K.

Te su razlike važne tijekom procesa proizvodnje. Crvene, zelene i plave diode uvijek su bile uravnotežene kako bi proizvele bijelu svjetlost u svim prethodnim bojama svjetlosti. 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 bile namjerno neravnomjerno raspoređene u pogledu količine i/ili intenziteta.

Oni balansiraju RGB diode tako da što više plave favoriziraju u RGB mješavini, želite da svjetlost bude hladnija. Ovo ovisi o tome koliko visoko idete na Kelvinovoj ljestvici. Drugim riječima, oni samo dopuštaju da plava boja nadvlada crvenu i zelenu što više idete, čineći plavu i plavu boju istaknutijom u svijetloj boji.

To se također može učiniti metodom koja dodaje dodatni skup plavih dioda odjednom, generirajući nešto novo nazvano RGBB, umjesto povećanja udjela plavih dioda u RGB mješavini.

Budući da RGBB ima potencijal da održi čistoću izlaza obične bijele svjetlosti, bilo bi mu bolje u odnosu na čisti RGB.

To je zbog činjenice da RGBB sustav samo dodaje više plave boje izvornom RGB sustavu, održavajući harmoniju izvornih RGB-ova.

Ovo objašnjava zašto su crvena i zelena relativno nisko na dijagramu spektra, dok plava skače dramatično više. Uz to što stavke izgledaju pomalo plavo, ovo također čini da svjetlo izgleda prilično plavo.

LED diode cijelog spektra

LED s punim spektrom je drugačija vrsta LED-a od standardne LED strukture. Namjera je da se spektralna krivulja sunčeve svjetlosti replicira konstrukcijom LED-a punog spektra.

Da bi se to postiglo, koristi se fosforna kombinacija raznih boja umjesto uobičajeno korištene žućkaste fosforne smjese.

Kao rezultat toga, LED emitira više boja, sličnije sunčevoj svjetlosti nego bez nje.

Upotreba svjetla za uzgoj glavni je razlog za postojanje izvora svjetlosti koji može oponašati sunčevu svjetlost. Svjetla za uzgoj su izvori svjetlosti koji podržavaju rast biljaka dajući biljkama dovoljno sunčeve svjetlosti kada nemaju dovoljno ili nemaju dovoljno prirodne sunčeve svjetlosti.

Prvenstveno se koriste u objektima koji ovise o proizvodnji hrane jer su visoki prinosi ključni. Ipak, zbog rastuće potražnje za svjetlima za uzgoj dizajniranim za kuću, sada se počinju pojavljivati ​​u dvorišnim vrtovima.

Usporedba LED dioda na različitim Kelvinovim temperaturama (K)

Iako nema mnogo razlika između ovih LED dioda u usporedbi, postoji nekoliko stvari koje bi se mogle smatrati značajnim.

Temeljna razlika između ovih različitih izvora svjetlosti je u tome što emitiraju svjetlost koja može izazvati različite psihološke reakcije i emocije, što ih čini neprikladnima 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 u kojima je udobnost važna.

Na isti način, međutim, korištenje bilo čega 5000K plus rijetko je, osobito kada je u pitanju dizajn interijera ili bilo što drugo u tom smislu. Akvariji su jedna tipična primjena za 10000K, ali osim toga, nema mnogo drugih mjesta na kojima se može koristiti.

Ipak, postoji jedna ključna razlika koju treba napraviti između 3000K i 4000K, a povezana je s tehnološkim pitanjima. Ako usporedite energetsku učinkovitost sa stvarnim izlazom svjetla, to je faktor.

Uobičajena je praksa da se mnoge vrste izvora svjetlosti mjere pomoću jedinice Lumen/Watt, gdje lumen predstavlja "količinu svjetlosti" koju izvor svjetlosti emitira, a vat predstavlja energiju koju smo doveli do LED diode.

Imajući ovo na umu, važno je napomenuti da će prirodni LED s bojom svjetla od 4000K biti učinkovitiji (lumeni/watt) od LED-a s bojom svjetla od 3000K.

To je zbog prisutnosti fosfora u 3000K LED diodi. To je tako da fosfor može učinkovito apsorbirati dio ukupne svjetlosti koju LED emitira.

Ovo ima smisla jer, kao što smo već vidjeli s naknadno ugrađenom LED žaruljom, fosfor fizički prekriva sve mnoge male diode.

Sažetak

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

Toplije LED diode moraju biti presvučene fosforom kako bi generirale topliju svjetlost, stoga su hladne LED diode oko 5 posto učinkovitije u pretvaranju energije u svjetlost.