Системы БИНов у разных производителей

Однородная цветность

Главной задачей, стоящей перед производителями светотехники, является сведение к минимуму различия цветов между отдельными осветительными приборами либо между партиями продукции.

Однородная цветность имеет очень важное значение, когда эстетические аспекты являются приоритетными. Например, непрерывная световая линия подсветки стен может выявить даже небольшие различия в цветности, особенно,если стена будет белой и глянцевой.

При массовом производстве крайне сложно изготовить светодиоды с заранее заданной конкретной цветовой температурой.

Это объясняется проблемами, связанными с управлением длиной волны синего светодиодного чипа, а также распределением люминофора.

Стандарты отклонения

Тем не менее Стандартами четко определены целевые показатели цветовой температуры и допустимые отклонения.

1. Согласно ГОСТ Р 54815-2011 «Лампы светодиодные со встроенным устройством управления для общего освещения наb напряжения свыше 50 В. Эксплуатационные требования», определено 7 цветов, которым должны соответствовать светодиодные изделия.

Перечень цветов представлен в таблице ниже. Например, Теплый цвет 2 700 К должен передавать температуру цвета в 2 720 К, при этомне должн выходить за пределы допуска категории КЦТ, а именно "расположение КЦТ в пределах 4-ступенчатого эллипса МакАдама при падении 10% светового потока при 25% нормируемого срока службы лампы (с максимумом 6000 ч)".

2. Наиболее популярным стандартом, к которому прибегает большинство производителей при определении температуры цвета - это Стандарт цветности C78.377A, разработанный Американским национальным институтом стандартов (ANSI). В отличие от наших ГОСТов он определяет 8 номинальных значений цветовой температуры. Отклонение от основной точки цвета регулируется диапазоном "±", и светодиоды, цвет которых соответствует указанному цветовому диапазону, соответствуют стандарту. Данный допуск соответствует КЦТ в пределах 7-ступенчатого эллипса МакАдама.

Бин, ранк и кит

Чтобы достичь минимальных отклонений все производители разбивают каждый диапазон на несколько бинов (подклассов).

Бин (англ. bin - элемент дискретизации) - слово, обозначающее некую элементарную единицу, неделимый элемент, т.е частицу минимально возможного размера. Для светодиодов бин обозначает диапазон параметра, минимальный для данной системы сортировки по параметрам. Также возможно встретить термин rank (англ. rank - располагать в определённом порядке, ранжировать) - он имеет тот же смысл, что и бин.

Как это работает?

Зона белого цвета, например 2 700 К, делится производителем на участки по оттенкам белого света и этим участкам присваивается код - Бин.

Почему нельзя обойтись числовым значением или диапазоном коррелированной цветовой температуры (КЦТ)?

Да потому, что значение КЦТ не несёт в себе информации о том, насколько неидеален этот белый свет, то есть насколько далеко и в каком направлении расположены координаты цветности конкретного источника света от линии абсолютно чёрного тела (англ. BBL - black body line).

Если рассмотреть диаграмму цветового пространства МКО 1931 и увеличить масштаб для кривой излучения черного тела, можно увидеть, что изменения цвета светодиода располагаются не только непосредственно на кривой, но и выше/ниже кривой. Если цветовые координаты находятся выше кривой излучения абсолютно черного тела, то светодиод имеет зеленоватый оттенок, а если ниже- розоватый.

Необходимо отметить, что диоды не производят ДЛЯ каждого бина,а их производят с целью создать диод одной температуры согласно стандарта, а затем уже параметры светодиода измеряют, и «отбиновывают» диод в группу.

Измерение значений цветовой температуры происходит при подаче на светодиод короткого импульса тока, при этом температура окружающего воздуха должна быть 25°С, длительность импульса тока 20мс, в таких условиях кристалл светодиода не успевает нагреваться, то есть его температура составляет те же 25°С.

Когда в группе набирается требуемое количество диодов их упаковывают и маркируют этим бином, а затем изготавливают продукцию, например, светодиодную ленту, сохранив бин на упаковке.

Есть еще одно понятие «кит». Kit (англ. kit - набор, комплект)– это комплект или набор бинов. Обычно в наборе 1000 шт. приборов одного бина.

Элипсы МакАдама

У каждого производителя своя система и своя нумерация бинов, но все они соответствуют ANSI C78.377A, а, соответственно, базируются на эллипсах МакАдама.

Американец Дэвид Льюис МакАдам пришел к выводу, что различия в цветовом пространстве не воспринимаются человеком как равноудаленные. Переход к цветам, где есть заметная разница, представляет собой форму эллипса.

Чем меньше размер эллипса в пределах, которого производится сортировка, тем меньше светодиоды будут отличаться друг от друга по световым и яркостным характеристикам. Шаги МакАдама т.е. размер эллипса при сортировке, необходимо учитывать при выборе светильника на светодиодах. Например, "МакАдам 4" говорит о довольно качественном решении, а "МакАдам 7" о заметной цветовой разнице.

Бины Edison

Компания Edison сфокусировала свой сервис на предоставлении услуг mix BIN, поэтому каждая цветовая температура разбита на большое количество Бинов.Например, если рассмотреть цветовую температуру 2 700K, она состоит из 9 подгрупп (снаружи 5-ступенчатый эллипс Макадама-27A, 27B, 27C и 27D; участок между 3-ступенчатым и 5-ступенчатым эллипсом Макадама-27S, 27T, 27U и 27V; внутри 3-ступенчатого эллипса Макадама-273). Клиенты могут смешивать компоненты из различных бинов для достижения желаемой цветовой температуры.

Бины CREE

В системе биннинга компании Cree для обозначения оттенка белого света используют латинское буквы от WA до WP. Например, белые светодиоды в компании Cree группируют по параметрам: световой поток – один символ и координаты цвета – два. Этих трех знаков достаточно для заказа требуемого диода.

Широко распространены коды цвета 01, 02, 03:

• в 01 набор входят все бины «белого холодного»;
• в 02 – 4 бина – WG, WF, WC и WD;
• в 03 – 8 бинов.

Пример наименования светодиода XREWHT-L1-0000-00C01, где C01 - это код набора, а в нём C - код набора по световому потоку, 01 - код набора по цвету.На рисунках красным выделены те бины, которые могут входить в каждый из этих наборов.

Бины Easy White компании Cree

Для многокристальных светодиодов Cree XLamp® MC-E, MK-R. были созданы отдельные бины EasyWhite, с цветовой температурой в 3500 К, 3000 К и 2700 К. Они на 75 процентов меньше, чем предусмотрено стандартом ANSI C78.377.

Технология EasyWhite - получение качественного белого цвета заключается в том, что в модуле используются светодиоды с различными оттенками белого. Светодиоды индивидуально тестируются и по итогам тестирования располагаются в определенном порядке, т.е. они подобраны таким образом, чтобы получился свет с определенной цветовой температурой с высокой точностью повторяемости от изделия к изделию. В результате появляются бины, которые значительно меньше, оговоренных стандартом ANSI.

Новые бины EasyWhite основаны на 4-шаговом эллипсе МакАдама, а не 7-шаговом, который оговорен стандартом ANSI.

Отличительной особенностью светодиодов CREE является биннинг при температуре кристалла Tj=85°C, что позволяет не учитывать дополнительные неизбежные потери светового потока, возникающие в реальном режиме работы светодиода (по сравнению с продукцией, бинованной при Tj=25°C).

Полные таблицы соответствия кодов бинов и числовых значений приводятся в документе "Binning and labeling" для каждой серии мощных белых светодиодов.

Бины Arlight

При производстве светодиодов компании Arlight осуществляется контроль качества светодиодов с одновременной сортировкой в группы BIN по цветовой температуре, величине светового потока и другим параметрам.

Все светодиоды сортируются в пределах 2-шаговых эллипсов МакАдама, что позволяет минимизировать разброс параметров.

Как мы уже говорили ранее, чем меньше размер эллипса, в пределах которого производится сортировка, тем меньше светодиоды будут отличаться друг от друга по световым и яркостным характеристикам. Это решение качественнее и дороже. Производители качественных световых приборов обычно указывают МакАдам. "МакАдам 2" в светодиодной продукции Arlight говорит о высочайшем качестве продукции и соответствии уровню мировых лидеров отрасли.

Внимательно!

Прежде чем устанавливать светодиодные ленты, лампы, линейки и другие светотехнические изделия на основе светодиодов, проверьте их БИН (оттенок, работоспособность). БИНы должны совпадать на всех рядом установленных светодиодных лентах. Необходимо применять данное правило ко всем цветовым температурам белого света, а также и к RGB или RGB-W светодиодным лентам.