Какой светодиод надо выбрать чтобы произвести белый свет?

Светодиод стоит выбрать так, чтобы температура цвета Tb (англ. Correlated Color Temperature-​CCT) эмитированную через неё радиацию поместилась в поле толеранции для источников с цветовой температурой 2700К, 3000К, 3500К или 4000К. Стоит обратить внимание на то, что качество цветопередачи через осветительные объекты этим белым излучением. Если для определения качества цветопередачи используется показатель Ra то лучше всего чтобы он состовлял больше чем 80. Цветовая температура эмитированного осветительного излучения и качество цветопередачи освещённых им объектов зависят от качества и технологии, с изпользованием которой созданы светодиоды. Поэтому ниже представлена основная информация на эту тему.

Белый свет это смесь излучений от 380нм до 780нм. Для числового и графических целей появления зависимостей, относящихся к смешиванию излучений Международная Комиссия Освещения в 1931 создала треугольник цветов x, y, представленный на Рисунке 11.1. В этом треугольнике для каждого цвета приписаны равносильние х, у положения её пункту цветности. Выбирая два цвета с разными положениями пункта цветности и соединяя линией эти пункты между собой, можем визуализировать каждый цвет света, который можно получитть с помощью смешивания в правильных количествах этих двух одноцветных излучений. Аналогично можно смешать три цвета и тогда, в результате, цвет будет находиться в треугольнике. Умело подобранные, больше чем 3 смешанных излучений, позволяют улучшить качество полученного света белого цвета. В отличие от других источников света, белые светодиоды могут иметь разные оттенки, определяемые с помощью цветовой температуры (так же как и компактные лампы). Поэтому, желая получить такой же цвет, необходимо обратить внимание на то, чтобы все светодиоды имели такую же температуру цвета.

С принципа работы светодиода следует что он эмитирует излучение в узком пределе длины волн, то есть в видимой сфере и человеческий глаз воспринимает его как одноцветный.

Используя правила смешивания цветов для получения белого света в светодиодах, разработаны две группы методов:

Первая группа методов позволяет получить белый свето с помощью смешивания подходящих пропорций излучения одноцветных светодиодов. Чаще всего в одном корпусе есть несколько светодиодных чипов, производящих свет разного цвета. Корпус светодиода состовляет не меньше чем два светодиодных чипа (производящих синий и жёлтый свет), иногда три (производящих красный, синий и зелёный свет) или четыре (производящих красный, синий, зелёный и жёлтый свет). Светодиоды, производящие белый свет с помощью смешивания цветов, представляют самое эффективное освещение, однако, качество полученного света (ценность общего показателя цветопередачи Ra) является низким.

Вторая группа методов использует явление люминесценции происходящее в люминофоре, то есть конверсия длины волны (падающее на люминофор излучение с определённой длиной волны в отношении с той, которая падала на люминофор). Существует несколько технических решений:

  • Светодиодный чип эмитирует синий свет. Часть этого излучения падает на люминофор, который конвертирует его в жёлтый цвет. Этот жёлтый свет смешивается с оставшейся частью синего света и, в результате чего мы получаем эффект белого света.
  • Светодиодный чип эмитирует синий свет, который падает на несколько люминофоров, с которых позже конвертирует их на свет другого цвета. Эти разные цвета смешивается с синим светом с чипа. В результате, получается белый свет с высоким общим показателем цветопередачи Ra, по сравнению с методом одного люминофора.
  • Светодиодный чип создаёт ультрафиолетовое излучение (UV), падающее на трёхполосной люминофор (создающий свет в сфере трёх цветов, то есть красного, зелёного и синего). Разные цвета света смешиваются между собой, производя белый свет высокого качества (самый высокий общий показатель цветопередачи Ra).