شش شاخص مهم عملکرد منبع نور LED و رابطه آنها
برای قضاوت در مورد اینکه آیا منبع نور LED چیزی است که ما نیاز داریم، معمولاً از یک کره یکپارچه برای آزمایش استفاده می کنیم و سپس آن را با توجه به داده های آزمایش تجزیه و تحلیل می کنیم. کره یکپارچه سازی کلی می تواند شش پارامتر مهم زیر را ارائه دهد: شار نور، بازده نور، ولتاژ، مختصات رنگ، دمای رنگ و شاخص رندر رنگ (Ra). (در واقع پارامترهای بسیار دیگری مانند: طول موج پیک، طول موج غالب، جریان تاریک، CRI و ... وجود دارد) امروز در مورد معنای این شش پارامتر برای منبع نور و تأثیر آنها بر یکدیگر بحث خواهیم کرد.
شار نوری: شار نوری به قدرت تابشی که چشم انسان می تواند احساس کند، اشاره دارد، یعنی کل قدرت تابشی ساطع شده توسط LED، در لومن (lm). شار نوری یک اندازه گیری مستقیم و بصری ترین کمیت فیزیکی برای قضاوت در مورد روشنایی LED است.
ولتاژ: ولتاژ اختلاف پتانسیل بین قطب مثبت و منفی مهره لامپ LED است که یک کمیت اندازه گیری مستقیم است، واحد: ولت (V). این مربوط به ولتاژ تراشه مورد استفاده توسط LED است.
بازده نوری: بازده نوری، یعنی نسبت کل شار نوری ساطع شده از منبع نور به کل توان ورودی، مقدار محاسبه واحد: lm/W است. برای LED ها، انرژی الکتریکی ورودی عمدتاً برای انتشار نور و تولید گرما استفاده می شود و راندمان نور بالا به این معنی است که قطعات کمی برای تولید گرما مورد استفاده قرار می گیرد که این نیز جلوه ای از اتلاف گرما خوب است.
دیدن این رابطه از طریق معنای سه مورد فوق دشوار نیست. هنگامی که جریان تعیین می شود، بازده نوری LED در واقع توسط شار و ولتاژ نور تعیین می شود. هر چه شار نوری بیشتر و ولتاژ کمتر باشد، بازده نوری بیشتر است. تا آنجا که به استفاده در مقیاس بزرگ فعلی از تراشه های نور آبی پوشیده شده با نور فلورسنت زرد-سبز مربوط می شود، زیرا ولتاژ کلی یک هسته تراشه های نور آبی حدود 3 ولت است که یک مقدار نسبتاً پایدار است، بهبود نور راندمان عمدتاً با افزایش شار نوری به دست می آید.
مختصات رنگ: مختصات یک رنگ، یعنی موقعیت رنگ در نمودار رنگی، یک اندازه گیری است. در سیستم رنگ سنجی استاندارد CIE1931 که معمولاً استفاده می شود، مختصات با دو مقدار x و y نشان داده می شوند. مقدار x را می توان به عنوان درجه نور قرمز در طیف و مقدار y را به عنوان درجه نور سبز در نظر گرفت.
دمای رنگ: کمیت فیزیکی که رنگ نور را اندازه گیری می کند. هنگامی که تابش جسم سیاه مطلق دقیقاً برابر با تابش منبع نور در ناحیه مرئی باشد، دمای جسم سیاه در این زمان را دمای رنگ منبع نور می گویند. دمای رنگ یک اندازه گیری است، اما در عین حال می توان آن را از مختصات رنگ محاسبه کرد.
شاخص رندر رنگ (Ra): برای توصیف توانایی منبع نور برای بازگرداندن رنگ جسم استفاده می شود که با مقایسه رنگ ظاهری جسم در زیر منبع نور استاندارد مشخص می شود. شاخص رندر رنگ ما در واقع توسط کره یکپارچه برای هشت اندازه گیری رنگ روشن خاکستری-قرمز روشن، خاکستری-زرد تیره، زرد-سبز اشباع، زرد-سبز متوسط، آبی-سبز روشن، آبی روشن، آبی روشن-بنفش محاسبه می شود. و متوسط قرمز-بنفش روشن از. می توان دریافت که قرمز اشباع شده را که اغلب به عنوان R9 نامیده می شود، شامل نمی شود، و چون برخی از نورها به نور قرمز بیشتری نیاز دارند (مانند نور گوشت)، R9 اغلب به عنوان یک پارامتر مهم برای ارزیابی LED ها استفاده می شود.
دمای رنگ را می توان با مختصات رنگ محاسبه کرد، اما اگر به نمودار رنگی بودن دقت کنید، متوجه خواهید شد که دمای رنگ یکسان می تواند با بسیاری از جفت مختصات رنگ مطابقت داشته باشد، در حالی که یک جفت مختصات رنگ تنها با یک دمای رنگ مطابقت دارد. بنابراین بهتر است از مختصات رنگ برای توصیف رنگ منبع نور استفاده شود. برای اینکه دقیق باشیم. خود شاخص نمایش ربطی به مختصات رنگ و دمای رنگ ندارد، اما وقتی دمای رنگ بالاتر و رنگ نور سردتر است، جزء قرمز در منبع نور کمتر است و رسیدن به CRI بالا دشوار است. برای منابع نور گرم با دمای رنگ پایین، نور قرمز با اجزای بیشتر، پوشش طیف گسترده، نزدیکتر به طیف نور طبیعی، شاخص رندر رنگ به طور طبیعی می تواند بالاتر باشد. همچنین به همین دلیل است که LED های بالای 95Ra موجود در بازار دمای رنگ پایینی دارند.
