LED Binning: Aydınlatma Standartlarını Güvence Altına Alma

Aydınlatma için beyaz LED çipleri üretildiğinde, ışık çıkışı (parlaklık) ve ışık rengi söz konusu olduğunda birbirlerine benzerler, ancak herhangi bir parti nadiren aynı olacaktır. Bu sadece üretim sürecinin doğası gereğidir.

Çiplerdeki bu farklılıklar, ışık özelliklerinde tutarlılık sağlamak için benzer çiplerin gruplandırılması amacıyla test edilmeleri ve ardından sıralanmaları gerektiği anlamına gelir. Bu ayıklama işlemine binning adı verilir ve özel ekipman kullanılarak gerçekleştirilir. Çipler esasen test sonuçlarına göre ayrı kaplara konur. Amaç, belirli bir aydınlatma ürünü için kullanılan çiplerdeki çıktı ve renkteki büyük sapmaları azaltmaktır. Bir grup çipin gruplandırılması tamamlandığında, bunlar birlikte paketlenir ve ampullerde veya armatürlerde kullanılmaya hazır hale gelir. Yüksek bölmeler, ayakkabı kutuları, sel ışıkları ve stadyum ışıkları gibi daha yüksek kaliteli armatürlerin tümü çip kullanır ve bu bölme işleminin bir parçasıdır.

Ne zaman LED üreticileri gruplama süreçlerini geliştirirken, daha büyük (ve daha az) veya daha küçük (ve daha fazla) kutular kullanmayı tercih edebilirler. Daha büyük kutular kullanmak daha az maliyetlidir ancak daha büyük varyasyonlar üretir LED ışık özellikler. Daha küçük kutular kullanmak daha küçük varyasyonlar üretir ancak daha maliyetlidir ve bu nedenle nihai ürünün maliyeti daha yüksek olacaktır.

LED çipleri test edilirken dikkate alınan en önemli iki kriter (LED voltajı gibi diğerlerinin yanı sıra) şunlardır renk sıcaklığı ve parlaklık.

• Bir çipin parlaklığını test etmek oldukça basittir. Testten önce lümen çıkışı için bir dizi aralık belirlenir ve ardından benzer çıkışa sahip çipler bir araya getirilir.
• Renk sıcaklığındaki değişimlerin test edilmesi çok daha karmaşıktır.

David MacAdam, Bir renk bilimci olan Roth, 20. yüzyılın ortalarında insan renk algısı üzerine yaptığı araştırmaları tanıtmıştır. Görsel gözlemlerdeki renk farklılıklarını incelemiş ve bunları bir renk uzayı üzerinde eşlemiştir. En yaygın kullanılanı 1931 tarihli CIE renk uzayıdır (soldaki resimde gösterildiği gibi).

Grafik, renk uzayını bir X-Y-Grafik olarak gösterir, x ve y değerleri bir ışık kaynağının kromatikliğini tanımlar.

MacAdam'ın gözlemcileri benzer renkleri “neredeyse aynı olanlar” olarak kümeleme eğilimindeydi. MacAdam kümenin kromatikliğini ölçtüğünde, renk diyagramında elipsler oluşturdular. MacAdam elipsleri (Standart Sapma Renk Eşleşmesi olarak da bilinir), siyah bir nokta olarak gösterilen (sağdaki resimde gösterildiği gibi) orijinal ışık kaynağından farklı olacak kadar fark edilebilir alanı temsil eder.

LED Binning, bir referans kromatiklik noktasının merkezi etrafına yerleştirilen MacAdam elipslerine dayanır. Kromatiklik diyagramında, insan gözü tarafından merkezdeki renkten ayırt edilemeyen tüm renklere sahip alanları görüntüler. Bu alanlara göre gruplanan LED'lerin tek tip ışık renklerine sahip olması garanti edilir.

Renk Sıcaklığı ve İlişkili Renk Sıcaklığı

Renk bir ışığın sıcaklığı kaynağı idealize edilmiş bir siyah cisim radyatörü ile karşılaştırılarak tanımlanır. Siyah cisim ısıtıldığında görünür ışık yayar. Ne kadar çok ısıtılırsa, renk sıcaklığı o kadar soğuk olur. Sıcaklık ne kadar düşükse, radyatörün ışık rengi o kadar sıcak olur. Siyah gövdeli bir radyatörün sıcaklık aralığına siyah gövde çizgisi denir. İdeal beyaz renk kromatiklik değerleri bu çizgi üzerinde yer alır.

Üretim süreçleri ve malzeme nedeniyle, bir ışık kaynağının renk sıcaklığı siyah gövde eğrisi üzerinde yer almaz. Işık rengi korelasyonlu renk sıcaklığı olarak tanımlanır ve siyah gövde eğrisinde bulunmayan ancak siyah gövde eğrisini kesen çizgilere karşılık gelen renk sıcaklığının bir yaklaşımıdır.

Uygulama

Binning sistemleri, seri üretim sırasında renklilik ve ışık akısı gibi LED performansındaki varyasyonları yönetir. Üreticiler, üretim sonuçlarına uyan binning sistemlerini geliştirme eğilimindedir. Bu nedenle NEMA SSL 3-2010 “Genel Aydınlatma için Yüksek Güçlü Beyaz LED Binning” yayınlamıştır. Bu belge minimum bölmelendirme alanlarını ve aralıklarını standartlaştırmaktadır (aşağıdaki resme bakınız).

Küçük bir gruplama seçmek genel bir çözüm değildir. Üretim süreci varyasyonlarla bağlantılıdır. Küçük bir gruplama kararı, aynı üretim örneğindeki diğer tüm LED'lerin diğerlerine satılması zor olduğundan olağanüstü maliyetlere yol açacaktır. müşteriler. Binning için doğru ve yanlış yaklaşım belli değildir. Öncelikle özel ürününüz veya projeniz için hangi renk varyasyonlarının kabul edilebilir olduğunu belirlemelisiniz.

LED Lighting Supply'daki aydınlatma uzmanlarıyla konuşun daha fazla tavsiye ve bilgi için.

Gelecek Beklentileri

Başlık altında “Beyaz LED'ler için Yeni Binning Stratejisi” Almanya'daki Darmstadt Teknik Üniversitesi bu konuya yeni bir yaklaşım getiriyor. Araştırmacılar LED binning ile görsel olarak kabul edilebilir renklilik farklılıkları arasında bağlantı kurmak istiyor.