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LED生鲜灯的混光计划及模仿剖析

生鲜灯为了满足对各种颜色生鲜食品的照明需求,其光谱变得多样化。虽然特制光谱的LED光源虽然理论上可行,但是实际上无法做到每种特殊光谱的LED产品都

生鲜灯为了满意对各种色彩生鲜食物的照明需求,其光谱变得多样化。尽管特制光谱的LED光源尽管理论上可行,可是实际上无法做到每种特别光谱的LED产品都存在;所以许多生鲜灯仍然会选用混光计划。可是为了取得适宜的混光计划,一般的核算办法十分繁琐。为此,合理挑选现有的白光LED和五颜六色LED,运用LightTools进行模仿得到混色光谱,经过对色彩参数的剖析点评,从而取得适宜的生鲜灯混光计划和作用目标。

跟着固态照明的进一步开展,人们对照明质量的要求也越来越高,许多照明范畴提出了个性化的光谱要求,生鲜灯在食物方面的照明便是一个很好的比如。咱们知道,在低显指高色温的灯管下,人脸会显得苍白无生气,这在食物方面也是相同,运用不适宜的照明,超市里的生果、食物会变得色彩奇怪,没有卖相,不但会影响生意,并且会因为商品过保质期而形成糟蹋。

而在适宜的生鲜灯下,能够使食物得色彩得以更好的复原,使它显得更为新鲜和可口,让顾客更乐意购买,所以生鲜灯在食物照明范畴十分重要。而LED因为极易得到各种光谱色彩而在运用中成为抱负光源。

多种单色光芯片的存在和蓝光芯片合作特制的荧光粉,能实际大多数光谱。可是关于单颗LED,并不是每种光谱的LED都会变成产品,这是因为商场对每种特别光谱的LED需求量一般不是很大;即便有产品存在,价格也会比较高,并且还或许存在供给问题。相对来说,混色计划更为可行,因为只需求选用惯例的LED,所以光源本钱更低,计划灵敏,并且供给更为牢靠。

咱们一般凭借色坐标、CCT、CRI和CQS等参数来鉴定色彩。其间CRI除了惯例的8种规范色样的显色指数之外,还有7个特别色样的显色指数,而这15个色样相对来说都是非饱和色样,前8个参数的的平均值是咱们常用的显色性Ra,例如表征红光(“strong red”)的R9并不在Ra的表征内容之内,所以,即便Ra很大的LED,只需它的光谱没有满足的红光部分,R9的值也会很低。NIST(美国国家规范与技能研究院)也发现,即便一种光的对非饱和色的显色性很好,它对饱和色的显色性也或许很差;NIST发现,只需选用一些饱和色作为一套新的色样,就能够保证对显色性的精确表征,并提出了一种表征显色性的新办法CQS(Color Quality Scale),它选用了15种散布于整个可见光谱中的饱和色为其色样。本文会凭借这两套表征显色性的办法来剖析混色后的成果。

给定光谱,就能够得到上述各种色彩信息,所以光谱涵盖了更为全面的色彩信息。关于混色照明计划,其光谱信息十分重要,可是怎么取得会比较便利呢?

首要,尽管能够经过丈量取得,可是需求制造样灯,这包含定制PCB、预备散热器和购买电源驱动、焊接和拼装等进程,最终丈量,进程杂乱耗时,并且很难再次调整计划,办法不灵敏。

其次,核算办法也十分繁琐。光谱数据一般是经过归一化的,并且纵坐标与mW(而非lm)相关;并且LED的辐射特性也不同,如白光LED一般以光通量(lm)、红光以辐射功率(mW)来表征,使得核算更为杂乱。

最终,即本文中模仿办法,凭借LightTools东西模仿,不但能简略地得到混色光谱成果,并且还能够取得其他色彩参数协助咱们剖析和鉴定计划。

当然,跟着被照物的不同,所需的最佳光谱也会不同。咱们以照明深赤色苹果为例,生果商期望得到适量的深红光掺杂,使得苹果显得光润可口。一起也要着重一下,红光也有许多种,在挑选赤色光源时也要先保证具有正确的主波长和光谱信息,使得混光计划匹配照明要求。

为到达咱们料想的混色光谱成果,首要咱们要选用适宜的LED光源。OSRAM有很五光十色的彩光产品(包含高功率OSLON系列和中功率Duris P5),尤其是在红光方面更是有三种波段的产品;白光LED也有三种显色指数和各个色温可选。所以本文就以其产品为例,选用恰当主波长的红光LED和恰当光谱的白光LED,获取它们的光谱信息,并经过LightTools软件进行模仿。

咱们选用主波长数值最大的(640nm)红光(Hyper Red)LED(LH),和显色指数为80的白光LED(LCW),运用(m LCW + n LH)混色计划:

1. 获取LED的光谱数据。一般规范书中有归一化的光谱图,从而得到光谱数据;假如没有光谱图,则能够经过现有夹具夹持LED样品,经过积分球丈量体系轻松取得。

2. 在LightTools中输入每种LED的光谱数据。只需将Excel 表格中得到的光谱数据复制到软件中即可。并且能够经过“Spectral Region Chart”检 查光谱输入成果,如图1所示。

3. 在LightTools中输入每种LED的辐射功率/光通量。在规范书里,白光LED是以光通量(lm)表征,而红光LED则是以辐射功率(mW)为单位的,这儿咱们不用换算单位,直接在软件中的“Emittance”中挑选光通量(“Photometric Flux”)或辐射功率(Rediometric Power),并别离输入数值即可。一般在输入亮度信息时,需求考虑驱动电流和结点温度的影响,可是这儿作为一个比如,都选用典型电流驱动,并疏忽结点温度等要素影响,以简化进程突出重点。

4. 运转模仿,并剖析点评光谱成果。当然,并非第一次就能够得到最适宜的混色计划,所以或许需求回到第三步,从头调整功率/光通量份额,乃至或许需求增加或改动LED品种。

5. 挑选得到适宜的混色计划,和相应色彩、亮度信息。

图1. 白光和深红光LED光源光谱数据的输入和光谱图检查

图2. 白光LED的CRI和CQS成果

独自剖析白光LED光谱能够发现,尽管其Ra = 83,可是其代表红光成分的R9值只要11,阐明该光源对这一赤色物品的色彩复原才能很差,不合适凸显赤色物品的照明。这也是为什么赤色食物的生鲜灯需求富含一定量红光的原因,也凸显了生鲜灯的重要性。当然也不能过量增加红光,不然,尽管赤色复原才能很高,可是会大大下降其他色彩的显色性。

假定白光LED与红光LED的份额为k=M:N,那么这儿白光LED个数应设置为k倍的白光光通量。咱们假定每颗红光LED为0.3W辐射功率,每颗白光LED为100lm,假如输入500lm白光,那么这儿k=5。

图3. 混光光谱及其CRI和CQS成果

增加“Far field receiver”,并运转模仿。成果发现,这一计划很好地增加了红光部分光谱,CCT=2750K,得到了更好的CRI(92)和CQS(90),其间表征赤色复原才能的指数R9=70,VS1=90,两者差异的首要原因是赤色规范色样的选取不同,成果都比白光LED具有了更高的数值,阐明这一生鲜灯计划更有利于赤色食物的色彩复原;一起其他色彩样本的显色指数也都保留了较高或更高的数值。在到达该生鲜灯对赤色复原才能的一起,还提升了全体的照明质量。

食物照明等范畴对灯具光谱的要求越来越多样化,可是订制光谱的光源却很难完成量产,并且价格昂贵,所以一般选用混色计划。因为视见曲线和光源光谱曲线的存在,在辐射功率和光通量之间的核算会十分的费事,本文运用现有的东西LightTools,经过简略的设置,对混光光谱进行了模仿,除了得到了光谱,还能够取得许多其他色彩的信息;成果显现,本计划取得的照明作用很好,显色性超越90,富含深赤色,合适对许多赤色食物照明。

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