Kun valkoisia LED-siruja valmistetaan valaistukseen, ne ovat samanlaisia keskenään valotehon (kirkkauden) ja valon värin osalta, mutta erät ovat harvoin samanlaisia. Tämä johtuu yksinkertaisesti tuotantoprosessin luonteesta.

Nämä sirujen vaihtelut merkitsevät sitä, että ne on testattava ja lajiteltava siten, että samankaltaiset sirut ryhmitellään valo-ominaisuuksien yhdenmukaisuuden varmistamiseksi. Tätä lajitteluprosessia kutsutaan binningiksi, ja se suoritetaan erikoislaitteilla. Lastut sijoitetaan periaatteessa erillisiin säiliöihin testitulosten perusteella. Tavoitteena on vähentää suuria poikkeamia valotehossa ja -värissä tietyssä valaistustuotteessa käytettävien sirujen välillä. Kun siruerän lajittelu on saatu päätökseen, sirut pakataan yhteen ja ne ovat valmiita käytettäväksi lampuissa tai valaisimissa. Laadukkaammissa valaisimissa, kuten korkeissa valaisimissa, kenkälaatikoissa, tulvavalaisimissa ja stadionvalaisimissa, käytetään siruja ja ne ovat osa tätä binning-prosessia.

Kun LED-valmistajat kehittää binning-prosessia, he voivat valita, käyttävätkö he suurempia (ja pienempiä) tai pienempiä (ja useampia) lokeroita. Suurempien lokeroiden käyttö on edullisempaa, mutta se tuottaa suurempia vaihteluita LED-valo ominaisuudet. Pienempien säiliöiden käyttö tuottaa pienempiä vaihteluita, mutta se maksaa enemmän, joten lopputuotteen kustannukset ovat korkeammat.

Kaksi tärkeintä kriteeriä (muiden muassa LED-jännite), jotka otetaan huomioon LED-siruja testattaessa, ovat seuraavat värilämpötila ja valovoima.

• Sirun valovoiman testaaminen on melko yksinkertaista. Ennen testausta määritetään valovoiman vaihteluväli, ja sitten samankaltaiset sirut luokitellaan yhteen.
• Värilämpötilan vaihteluiden testaaminen on paljon monimutkaisempaa.

David MacAdam, väritutkija, esitteli 1900-luvun puolivälissä tutkimuksensa ihmisen värin havaitsemisesta. Hän tutki visuaalisten havaintojen värieroja ja kartoitti ne väriavaruuteen. Yleisimmin käytetty väriavaruus on CIE-väriavaruus vuodelta 1931 (kuten kuvassa vasemmalla).

Kuvaaja esittää väriavaruuden X-Y-kuvaajana, jossa x- ja y-arvot määrittelevät valonlähteen kromaattisuuden.

MacAdamin havainnoijilla oli taipumus ryhmitellä samankaltaiset värit "lähes samoiksi". Kun MacAdam mittasi klusterin kromaattisuuden, ne muodostivat ellipsejä väridiagrammiin. MacAdam-ellipsit (tunnetaan myös nimellä Standard Deviation Color Matching) edustavat aluetta, joka on tarpeeksi huomattava ollakseen erilainen kuin alkuperäinen valonlähde, joka on merkitty mustana pisteenä (kuten oikealla olevassa kuvassa).

LED Binning perustuu MacAdam-ellipseihin, jotka on sijoitettu vertailukromaattisen pisteen keskipisteen ympärille. Se näyttää kromaattisuuskaaviossa alueet, joilla on kaikki värit, joita ihmissilmä ei pysty erottamaan keskellä olevasta väristä. Näiden alueiden mukaan binnoitetuilla LEDeillä on taatusti yhtenäiset valon värit.

Värilämpötila ja korreloitu värilämpötila

Väri valon lämpötila lähde määritellään verrattuna idealisoituun mustan kappaleen säteilijään. Musta kappale säteilee näkyvää valoa kuumentuessaan. Mitä enemmän sitä lämmitetään, sitä kylmempi värilämpötila on. Mitä alhaisempi lämpötila, sitä lämpimämpi on patterin valon väri. Mustan kappaleen patterin lämpötila-aluetta kutsutaan mustan kappaleen linjaksi. Ihanteelliset valkoisen värin kromaattiset arvot sijaitsevat tuolla linjalla.

Tuotantoprosessien ja materiaalien vuoksi valonlähteen värilämpötila ei ole mustan kappaleen käyrällä. Valon väri määritellään korreloivaksi värilämpötilaksi, ja se on värilämpötilan likiarvo, joka ei sijaitse mustan kappaleen käyrällä vaan vastaa mustan kappaleen käyrän leikkaavia viivoja.

Hakemus

Binning-järjestelmillä hallitaan LEDien suorituskyvyn, kuten kromaattisuuden ja valovirran, vaihteluita massatuotannon aikana. Valmistajat pyrkivät kehittämään binning-järjestelmänsä tuotantotuloksiin sopivaksi. Tämän vuoksi NEMA julkaisi SSL 3-2010 -standardin "High Power White LED Binning for General Illumination". Asiakirjassa standardoidaan binningin vähimmäispinta-alat ja -alueet (ks. kuva alla).

Pienen binningin valitseminen ei ole kokonaisratkaisu. Valmistusprosessiin liittyy vaihteluita. Päätös pienestä binningistä johtaa poikkeuksellisiin kustannuksiin, koska kaikkia muita saman valmistusnäytteen LEDejä on vaikea myydä muille. asiakkaat. Oikea ja väärä lähestymistapa binningiin ei ole itsestäänselvyys. Sinun on ensin määriteltävä, mitkä värivaihtelut ovat hyväksyttäviä erityiselle tuotteellesi tai projektillesi.

Keskustele LED Lighting Supplyn valaistusasiantuntijoiden kanssa lisätietoja ja neuvoja.

Tulevaisuuden näkymät

Otsikolla "Uusi Binning-strategia valkoisille LEDeille" Darmstadtin teknillisessä yliopistossa Saksassa on uusi lähestymistapa tähän aiheeseen. Tutkijat haluavat yhdistää LED-binningin visuaalisesti hyväksyttäviin kromaattisiin eroihin.