Бинирование светодиодов: как добиваются одинакового цвета и яркости

Даже светодиоды из одной партии отличаются друг от друга. Сортировка по цвету, яркости и напряжению позволяет держать этот разброс под контролем.

Если вы включали в одной комнате две лампы одной модели и замечали, что одна светит чуть розовее, а другая отдаёт зеленью, причина чаще всего не в лампе как таковой, а в том, как подбирались светодиоды внутри неё. Какой бы точной ни была технология, кристаллы с одной пластины не бывают полностью одинаковыми. Убрать этот естественный разброс производители не могут, но управляют им с помощью сортировки — её называют бинированием.

Откуда берётся разброс

Кристаллы светодиодов получают, выращивая тонкие полупроводниковые слои на большой круглой пластине. Толщина и состав слоёв в центре и на краю пластины немного различаются. Затем на кристаллы наносят люминофор, и его количество тоже не может быть абсолютно одинаковым на каждом чипе.

В результате светодиоды из одной партии расходятся по трём основным параметрам:

• цвет — точный оттенок белого света, выраженный цветовыми координатами;
• световой поток — сколько света даёт чип при заданном токе;
• прямое напряжение — напряжение, необходимое для работы чипа.

Как проводят сортировку

Готовые светодиоды проходят через автоматическую установку измерения и сортировки. Каждый чип кратко включается заданным током, у него измеряют цвет, яркость и напряжение и отправляют в соответствующую группу — бин. Каждый бин наматывается на отдельную катушку с лентой, а на этикетке катушки указывается код бина.

Цветовые бины задаются как небольшие области на цветовой диаграмме белого света. Например, стандарт ANSI C78.377 определяет такие области для разных номинальных цветовых температур, а производители светодиодов делят их на ещё более мелкие зоны. Чем меньше область, тем ближе друг к другу светодиоды внутри бина.

Важны и условия измерения. Чип проверяют коротким импульсом, практически холодным, а в лампе он работает заметно горячее. С ростом температуры световой поток падает, а цвет немного смещается. Поэтому некоторые производители светодиодов бинируют и по параметрам, измеренным при повышенной температуре. Производителю ламп это помогает точнее представить, как бин «на бумаге» поведёт себя в реальных условиях работы.

Как производитель ламп выбирает бин

Заказывая светодиоды, завод LED-ламп не пишет просто «4000 K» — он указывает конкретные бины по цвету и яркости. Здесь приходится выбирать:

• узкий бин даёт лучшее совпадение цвета, но таких чипов меньше и стоят они обычно дороже;
• широкий бин или несколько соседних упрощают снабжение, но повышают вероятность различий между лампами.

Бин по яркости влияет и на световой поток: с более яркими чипами тот же свет можно получить меньшим их числом или при меньшем токе. Бин по напряжению учитывается при расчёте драйвера: суммарное напряжение последовательно соединённых светодиодов должно укладываться в рабочий диапазон драйвера.

Смешанные бины в одной лампе

Правильная практика — ставить на одну плату светодиоды из одного цветового бина. При смешивании разница на самой лампе может быть незаметна, потому что матовая колба перемешивает свет. Но в прозрачных лампах и светильниках, где видны отдельные светодиоды, разные оттенки соседних точек бросаются в глаза. Есть и другой риск: если на линию ставят новую катушку из другого бина, сдвиг цвета может начаться посреди партии. Поэтому сверка этикеток катушек с заказом на входном контроле — важный шаг.

Практические выводы для покупателя

Сведения о бинах на коробке обычно не пишут, но результат легко увидеть дома или на объекте. Несколько простых правил уменьшают разницу:

1. Лампы, которые будут гореть рядом, берите за одну покупку и одной модели — так меньше риск разницы в оттенке.

2. По возможности проверяйте, совпадает ли номер партии на коробках.

3. Для крупного объекта попросите поставщика отгрузить весь объём из одной партии.

4. Возьмите несколько запасных ламп сразу при первой покупке, чтобы замена потом не выделялась.

5. Если совпадение оттенка для вас важно, включите лампы рядом до монтажа.

Полезно знать и то, что небольшая разница в оттенке между двумя исправными лампами из разных партий неисправностью не считается: если обе укладываются в заявленную цветовую температуру, это естественное следствие бинирования. Поэтому проще заранее спланировать покупку, чем потом пытаться исправить несовпадение.

Сборка ламп Zəfər İşığı ведётся в Гяндже. Планируя поставку из одной партии для крупного проекта, удобно заранее сообщить нужный объём через форму запроса на сайте компании.