A LED világítás optikai elve

Elsődleges szín (alapszín)

Az elsődleges színek azok az alapszínek, amelyeket más színek keverésére használnak. Az alapszínek a legmagasabb színtisztaságúak, a legtisztábbak és a legélénkebbek. A legtöbb szín keverhető, de más színek nem keverhetők három alapszínbe.

Az „elsődleges szín” nem fizikai fogalom, hanem biológiai fogalom, amely az emberi szem fényre gyakorolt ​​élettani hatásán alapul. Az emberi vizuális fiziológia szempontjából három színérzékelő kúpos sejt található az emberi szem-vörössejtek, a zöld sejtek és a kék sejtek retinájában.

Ez a három sejt érzékeny a vörös fényre, a zöld fényre és a kék fényre. Ha az egyik színérzékelő sejtet erősen stimulálják, az a színérzékelő sejteket gerjeszti és színérzetet kelt. Az emberi szem három színérzékelő sejtje képes a színek kombinálására.

Amikor egy polikromatikus fény stimulálja az emberi szemet, az emberi szem színérzékelő sejtjei három monokromatikus lámpára, vörösre, zöldre és kékre bonthatják, majd ezeket egy színbe keverik. Éppen ezen színkombinációs képessége miatt ismerhetjük fel a vörös, zöld és kék mellett a színek szélesebb skáláját.

A színes fényben három alapárnyalat létezik, ezek színei a vörös, zöld és kék. Ez a három színes fény nem csak a fehér fény bomlása után kapott fő színfény, hanem a kevert színű fények fő összetevője is, és megfelel az emberi szem retina sejtjeinek spektrális válaszintervallumának, amely megfelel a látásélettani jellemzőknek. az emberi szem hatása.

Ez a három szín különböző arányban keveredik, a természetben szinte minden szín megkapható, a vegyes színskála a legnagyobb; és ez a három szín független, és az egyik alapszín nem keverhető más alapszínekkel. Ezért a pirosat, zöldet és kéket az árnyék három fő színének nevezik.

Az egységes megértés érdekében a Nemzetközi Világítási Bizottság (CIE) 1931-ben meghatározta a három alapszín hullámhosszát: λ(R)=700,0 nm, λ(G)=546,1 nm, λ(B)=435,8 nm. A kromatikus kutatásban a minőségi elemzés megkönnyítése érdekében a fehér fényt gyakran a három elsődleges szín, a vörös, a zöld és a kék szintézisének tekintik. A három alapszínt általában két kategóriába sorolják, az egyik az árnyalat három alapszíne, a másik pedig a pigmentek három alapszíne.

A pigment színe a nappali fényben visszaverődő hullámhosszra utal (a vissza nem tükröződő hullámhossz elnyelődik); több pigment kevert színe az egyes komponensek által visszavert fény; a különböző színű pigmentek lehetnek bíbor, sárga és ciánkék. A három alapszínt különböző arányban keverik.

Kétféle “három eredeti” létezik, az egyik kibocsátott fény, a kevert fény pedig additív színkeverés; a másik a visszavert fény egy részének elnyelése a fehér fény hullámhosszának besugárzása után, a kevert szín pedig a fehér fény besugárzása után a közös visszavert fény.

Másodszor, a színes fény három elsődleges színe – az additív szín elve

Ha a három alapszínt különböző intenzitással adjuk hozzá, a teljes fényintenzitás fokozódik, és bármilyen szín elérhető. Egy bizonyos szín és e 3 szín közötti kapcsolat a következő képlettel írható le: szín = R (a vörös százaléka) + G (a zöld százaléka) + B (a kék százaléka). Ha a három alapszínt egyenlő mennyiségben adjuk hozzá, fehéret kapunk; ha azonos mennyiségű vöröset és zöldet adunk hozzá, és a kék értéke 0, sárga színűt kapunk; ha azonos mennyiségű pirosat és kéket adunk hozzá, és a zöld értéke 0, akkor bíborvöröst kapunk; egyenlő mennyiségű zöldet és kéket kapunk. Ha a piros 0, ciánt kapunk.

A három alapszín mérete határozza meg a színes fény fényerejét, a kevert szín fényereje pedig megegyezik az egyes alapszínkomponensek fényerejének összegével. A három alapszín aránya határozza meg a kevert szín árnyalatát. Ha a három alapszín keverési aránya azonos, akkor szürke. Ez az additív szín elve, amelyet széles körben alkalmaznak aktív fényt kibocsátó termékekben, például televíziókban és monitorokban.

Harmadszor, a pigmentek három alapszíne – a kivonó színmódszer elve

A szubtraktív színkeverés kihasználja a szűrő tulajdonságait, vagyis a nem kívánt színt fehér fényben, így a kívánt színt hagyja meg. Ilyen például a nyomtatáshoz és festéshez használt kivonó színkeverés, valamint a pigmentek. A kivonó színkeverési összefüggés a következő: sárga = fehér-kék, cián = fehér-piros, piros = fehér-kék-zöld, fekete = fehér-kék-zöld-piros. Két vagy több színes anyag keverésekor és átfedésekor a fehér fényt le kell vonni a különböző színanyagok abszorpciós fényéből, és a visszavert szín fennmaradó részének keveredésének eredménye a keverés vagy átfedés következtében keletkezett szín. a színes anyagokból.

A sárga szín sárga, mert szívja A kék fény visszaveri a sárga fényt. A cián szín azért cián, mert elnyeli a vörös fényt és visszaveri a cián fényt. Ha sárga és kék pigmenteket keverünk össze, azok valójában egyszerre szívják el a kék és a vörös fényt, és csak a zöld fény képes visszaverni a többit, így zöldnek tűnik. Nyomtatásnál, nyomtatásnál, festésnél, festésnél és más olyan alkalmakkor, ahol a közeg felületének visszaverődése a passzív fénykibocsátáson alapul, a tárgy színe a fényforrás maradék része, miután a pigment elnyeli, így az elv színképzését a kivonó szín elvének nevezzük.

A kivonó színmódszer elvét széles körben alkalmazzák különféle passzív világítási alkalmakkor. A három elsődleges színpigment a kivonó módszer szerint a cián, a bíbor és a sárga.

A LED-hez kapcsolódó fényforrás meghatározása

Legyen szó LED-tömbökről, LED-modulokról vagy LED-lámpákról, ezek mind fényforrások.

(1) Lámpa: fényforrás (általában látható) fénysugárzás generálására. Megjegyzés: Ezt a kifejezést néha bizonyos típusú lámpatestekre használják.

(2) Fénykibocsátó dióda (LED): p-n átmenetű félvezető eszköz, amely inkoherens fénysugárzást bocsát ki előrefeszített állapotban. A kibocsátott spektrum lehet ultraibolya, látható vagy infravörös hullámhossztartományban.

(3) LED chip (LED die): Kis darab fénykibocsátó félvezető anyag egy adott funkcionális LED áramkörön összeszerelve.

(4) LED-tömb vagy modul: LED-csomag (komponens) vagy chip-szerelvény nyomtatott áramköri kártyán vagy hordozón, esetleg optikai komponensekkel, további termikus, mechanikus és a LED-meghajtó-terheléshez való csatlakozásra szolgál. Oldalsó elektromos interfész. A készülék nem tartalmaz tápegységet és szabványos lámpatartókat. A készülék nem csatlakoztatható közvetlenül az elágazó áramkörhöz.

(5) LED-csomag: egy vagy több LED-chip alkatrésze, beleértve a huzalkötést vagy más típusú elektromos csatlakozásokat, amelyek optikai komponensekkel, termikus, mechanikai és elektromos interfészekkel rendelkezhetnek. A készülék nem tartalmazza a tápegységet és a szabványos lámpatartót. A készülék nem csatlakoztatható közvetlenül az elágazó áramkörhöz.

(6) LED-meghajtó: tápegységet és LED-vezérlő áramkört tartalmazó eszköz, amelynek célja a LED-csomag (komponens), vagy LED-tömb (modul) vagy LED-lámpa működése.

(7) LED lámpa (nem beépített): LED-tömböt (modult) vagy LED-csomagot (komponenst) és szabványos lámpatartót tartalmazó alkatrész. A készülék szabványos lámpatartón keresztül kíván csatlakozni a lámpatest LED-meghajtójához. A készülék nem csatlakoztatható közvetlenül az elágazó áramkörhöz.

(8) LED-lámpa (beépített): LED-csomag (komponens) vagy LED-tömb (modul), LED-meghajtó, szabványos lámpatartó és egyéb fotometriai, hő-, mechanikai és elektromos alkatrészek integrált kombinációja. A készülék szabványos lámpatartón keresztül közvetlenül az elágazó áramkörhöz kíván csatlakozni.

(9) LED-fénymotor (LED-fénymotor): beleértve a LED-csomag (komponens) vagy LED-tömb (modul), LED-meghajtó és egyéb fotometriai, termikus, mechanikai és elektromos alkatrészek teljes kombinációját. Az eszközt közvetlenül a leágazó áramkörhöz kell csatlakoztatni egy hagyományos csatlakozón keresztül, amely illeszkedik a LED-lámpához, és amelyet úgy terveztek, hogy ne használjon szabványos lámpatartót.

Lámpák és LED-lámpák meghatározása

(1) A lámpatest (lámpatest) GB 7000.1-2007-ben megadott meghatározása: “olyan eszköz, amely egy vagy több lámpát képes elosztani, továbbítani vagy átalakítani fénykibocsátásra, és magában foglalja a lámpa tartásához, rögzítéséhez és védelméhez szükséges összes alkatrészt (de Magát a lámpát leszámítva), valamint a szükséges áramköri segédeszközöket és azokat az eszközöket, amelyek a tápegységhez kapcsolják.” A definícióban van még egy megjegyzés, vagyis: „A beépített, nem cserélhető fényforrással rendelkező lámpatest lámpatestnek minősül, de nem felel meg az integrált típusnak. A fényforrást és az integrált önelőtétes lámpákat vizsgáljuk. .”

(2) A LED-es lámpatest meghatározása az „ANSI/IESNA RP-16-05 világítástechnikai nómenklatúrában és meghatározásban” magában foglalja a LED-alapú fénykibocsátó elemeket és a megfelelő meghajtókat, valamint a fényelosztó alkatrészeket, a rögzített és védővilágítást. és komplett világítótestek, amelyek összekötik a lámpatestet az elágazó áramkör elemeivel. A LED-alapú fénykibocsátó alkatrészek lehetséges formái a LED-csomagok (komponensek), a LED-tömbök (modulok), a LED-fénymotorok vagy a LED-lámpák. A LED-es lámpatestet közvetlenül az elágazó áramkörhöz kell csatlakoztatni.

(3) Hibrid LED lámpatest: LED-alapú fénykibocsátó elemekkel és más típusú fényforrásokkal, például izzólámpákkal vagy fénycsövekkel felszerelt lámpatest.

A LED-lámpák és a LED-fényforrások meghatározása

A lámpák és LED-lámpák meghatározása a következő fontos információkat tartalmazza:

  1. A GB 7000.1-2007 definíciója megadja a lámpa szerkezeti jellemzőit. A lámpának vannak olyan részei, amelyek a lámpa által kibocsátott fényt szabályozzák, valamint a lámpa mechanikus tartórészeit, a világítási áramkört és a tápcsatlakozó részeket, valamint a lámpa védelmét biztosító részeket. Fényszabályozó alkatrészek (reflektorok, fényáteresztő prizmák vagy síküveg, rácsok stb.), lámpákat tartó lámpatartók, lámpavezérlő eszközök, kondenzátorok, indítók és ezek áramkörei és egyéb szükséges segédberendezések, valamint ezeket az alkatrészeket rögzítő gépek A szerkezet, ill. készülék, a tápcsatlakozási mód (a GB7000.1 5.1. cikkében meghatározott tápcsatlakozási mód), valamint a lámpa védelméhez szükséges burkolatvédelmi intézkedések stb.
  2. Ha nem cserélhető lámpákat vagy LED-es lámpákat használnak, akkor a lámpák szerkezeti jellemzőivel rendelkező lámpatestek nem változnak ennek megfelelően. Ebben az esetben a GB 7000.1-2007-ben meghatározott “Megjegyzés” hangsúlyozza, hogy az integrált típus nem cserélhető. A fényforrás megvilágítója lámpatestnek minősül, de a beépített fényforrást és a beépített önelőtétes lámpát nem vizsgálják.
  3. A hagyományos fényforrásokat szabványos lámpafejek jellemzik, míg a LED fényforrások változatos formájúak. Az azonosítás érdekében az ANSI/IESNA RP-16-05 által adott LED lámpák definíciója azonosítja a LED lámpákban lévő fényforrások formáját, azaz a fényforrás lehet Ez egy LED tömb (LED array), LED modul (LED modul) vagy LED lámpa (LED lámpa).
  4. Az ANSI/IESNA RP-16-05 meghatározza a legfontosabb különbséget a LED-lámpák és a LED-lámpák között, vagyis a LED-lámpákat közvetlenül az elágazó áramkörhöz való csatlakoztatásra tervezték, és a LED-fényforrás nincs közvetlenül az elágazóhoz csatlakoztatva. áramkör. Közöttük:

– A LED modul nem tartalmaz áramforrást, és nem csatlakoztatható közvetlenül az elágazó áramkörhöz,

– A LED-tömb nem tartalmaz tápegységet, sem szabványos lámpatartót, és nem csatlakoztatható közvetlenül az elágazó áramkörhöz,

A beépített LED-lámpáknak át kell haladniuk a szabványos lámpatartón, a nem beépített LED-lámpáknak pedig a lámpatestben lévő lámpatartón kell áthaladniuk az elágazó áramkörhöz való csatlakozáshoz.

  1. A LED kapcsolódó terminológiájában tisztázni kell a LED meghajtó, a LED vezérlő áramkör és a LED tápegység közötti különbséget is: – A LED meghajtó olyan eszközre vonatkozik, amely LED vezérlő áramkört és LED tápegységet tartalmaz,

-LED tápegység alatt olyan transzformátort, tápegységet (modulációt), akkumulátort vagy egyéb olyan eszközt értünk, amely nem rendelkezik vezérlési funkcióval, de a tervezési határain belül képes biztosítani a szükséges áramot, feszültséget és teljesítményt,

– A LED vezérlőáramkör nem tartalmaz tápegységet, és olyan elektronikus alkatrészekhez készült, amelyek beállítják a kimeneti feszültséget, áramot vagy a munkaciklust, hogy átalakítsák vagy más módon szabályozzák a LED-csomagnak (komponensnek) vagy LED-tömbnek biztosított elektromos energia mennyiségét és jellemzőit. (modul). Ezen elgondolások szerint érthető, hogy a LED-es munkához szükséges LED tápegység és LED vezérlő áramkör szétválasztható és önállóan létezhet, illetve kombinálható.

Ha a LED tápegységet és a LED vezérlő áramkört kombinálják, akkor ez a LED meghajtó.

  1. A beépített LED-lámpák és a nem beépített LED-lámpák szabványos lámpafejjel rendelkeznek, és hasonló megjelenési jellemzőkkel rendelkeznek. A legfontosabb különbség közöttük az, hogy van-e LED meghajtójuk. Az integrált LED-lámpák LED-modulok vagy LED-meghajtókkal ellátott tömbök, amelyek szabványos lámpatartókon keresztül csatlakoztathatók az elágazó áramkörökhöz. Az integrált LED-lámpák helyettesíthetik az izzólámpákat vagy a CFL-lámpákat általános világításhoz.A nem beépített LED-lámpa egy LED-modul vagy -tömb LED-illesztőprogram nélkül. A lámpában lévő lámpatartón keresztül kell csatlakoztatni az elágazó áramkörhöz. Ennek a lámpának tartalmaznia kell a nem beépített LED lámpa működéséhez szükséges LED meghajtót. A nem beépített LED-ek nem helyettesíthetik közvetlenül az izzólámpákat vagy a CFL-lámpákat. 
    1. A LED-fénymotor a LED-lámpák és a LED-lámpák közötti eszköz. A LED lámpákhoz képest az a különbség, hogy nem szabványos lámpatartót, hanem a lámpához illő csatlakozót tartalmaz. A LED lámpával szemben az a különbség, hogy nem csatlakoztatható közvetlenül az elágazó áramkörhöz. Ugyanaz, mint a lámpának, hogy lehet beállított fényeloszlási funkciója, például egyedi útlámpa fényeloszlása. A LED fénymotor lehetővé teszi a szabványos lámpafej nélküli LED fényforrást használó LED lámpák karbantarthatóságát.