Светодиодный биннинг: Гарантия соблюдения стандартов освещения

Когда белые светодиодные чипы производятся для освещения, они похожи друг на друга по светоотдаче (яркости) и цвету света, но любая партия редко бывает одинаковой. Это просто природа производственного процесса.

Эти различия в чипах означают, что их необходимо протестировать, а затем отсортировать, чтобы схожие чипы были объединены в группы для обеспечения постоянства световых характеристик. Этот процесс сортировки называется биннингом и выполняется с помощью специализированного оборудования. По сути, чипы помещаются в отдельные контейнеры в соответствии с результатами тестирования. Цель состоит в том, чтобы уменьшить большие отклонения в мощности и цвете чипов, используемых для данного светотехнического изделия. По завершении сортировки партии чипов они упаковываются вместе и готовы к использованию в лампах или светильниках. В светильниках высокого качества, таких как высокие отсеки, коробки для обуви, заливающие светильники и стадионы, используются микросхемы, и все они являются частью этого процесса биннинга.

Когда Производители светодиодов При разработке процесса бинирования можно выбрать более крупные (и меньшие) или более мелкие (и большие) бины. Использование больших контейнеров менее затратно, но приводит к большим колебаниям в светодиодная лампа характеристики. Использование меньших бункеров позволяет получить меньшие отклонения, но требует больших затрат, поэтому стоимость конечного продукта будет выше.

Два наиболее важных критерия (помимо других, таких как напряжение светодиода), которые учитываются при тестировании светодиодных чипов, это цветовая температура и светимость.

• Тестирование яркости чипа довольно простое. Перед тестированием определяются диапазоны светового потока, а затем чипы с одинаковыми показателями объединяются в группы.
• Тестирование на изменение цветовой температуры гораздо сложнее.

Дэвид МакАдамУченый-цветовик, в середине XX века он начал исследования цветового восприятия человека. Он изучил цветовые различия в визуальных наблюдениях и отобразил их на цветовое пространство. Наиболее часто используемым является цветовое пространство CIE, созданное в 1931 году (как показано на рисунке слева).

На графике цветовое пространство представлено в виде X-Y-графа, значения x и y определяют цветность источника света.

Наблюдатели МакАдама были склонны объединять похожие цвета в кластеры "почти одинаковые". Когда Макадам измерял цветность кластера, они образовывали эллипсы на цветовой диаграмме. Эллипсы Мак-Адама (также известные как стандартное отклонение соответствия цветов) представляют собой область, которая достаточно заметно отличается от исходного источника света и обозначается черной точкой (как показано на рисунке справа).

LED Binning основан на эллипсах Макадама, расположенных вокруг центра опорной точки цветности. Они отображают на диаграмме цветности области, в которых присутствуют все цвета, неотличимые человеческим глазом от цвета в центре. Светодиоды, скомпонованные в соответствии с этими областями, гарантированно имеют однородный цвет свечения.

Цветовая температура и коррелированная цветовая температура

Цвет температура света Источник определяется в сравнении с идеализированным радиатором черного тела. Черное тело при нагревании излучает видимый свет. Чем сильнее оно нагревается, тем ниже цветовая температура. Чем ниже температура, тем теплее цвет излучения радиатора. Температурный диапазон радиатора с черным телом называется линией черного тела. Идеальные значения цветности белого цвета находятся на этой линии.

Из-за особенностей производственных процессов и материалов цветовая температура источника света не лежит на кривой черного тела. Цвет света определяется как коррелированная цветовая температура и является аппроксимацией цветовой температуры, которая не расположена на кривой черного тела, но соответствует линиям, пересекающим кривую черного тела.

Приложение

Системы бининга управляют изменениями характеристик светодиодов, таких как цветность и световой поток, в процессе массового производства. Производители, как правило, разрабатывают свою систему бининга, которая соответствует результатам производства. В связи с этим NEMA опубликовала документ SSL 3-2010 "Биннинг мощных белых светодиодов для общего освещения". В документе стандартизированы минимальные области и диапазоны бининга (см. рисунок ниже).

Выбор малого бининга не является общим решением. Процесс производства связан с вариациями. Решение о небольшом биннинге приведет к чрезвычайным расходам, так как все остальные светодиоды того же производственного образца трудно продать другим клиенты. Правильный и неправильный подход к бинированию не является само собой разумеющимся. Сначала нужно определить, какие цветовые вариации приемлемы для вашего специального продукта или проекта.

Поговорите с экспертами по освещению в LED Lighting Supply для получения дальнейших советов и информации.

Перспективы на будущее

Под заголовком "Новая стратегия биннинга для белых светодиодов" Технический университет Дармштадта в Германии предлагает новый подход к этой теме. Исследователи хотят связать биннинг светодиодов с визуально приемлемой разницей в цветности.