Первый возникающий при выборе светодиода вопрос - зачем нужен бин и кит

Первый возникающий при выборе светодиода вопрос - зачем нужен бин и кит, что это означает и зачем так усложнять систему обозначения светодиодов. Чёткое понимание что скрывается за двумя незнакомыми словами бин и кит позволит в дальнейшем правильно подобрать светодиод, который лучше всего походит для решения конкретной технико-экономической задачи по разработке светильника.

Терминология

Определимся с тем, что мы понимаем под терминами бин и кит, рассмотрим их физический смысл.

Бин (англ. bin - элемент дискретизации) - слово, обозначающее некоторую элементарную единицу, неделимый элемент, частица минимально возможного размера. Для светодиодов бин обозначает диапазон параметра, минимальный для данной системы сортировки по параметрам. Иногда встречается термин rank (англ. rank - располагать в определённом порядке, ранжировать) - имеет тот же смысл, что и бин.

Кит (англ. kit - набор, комплект) - набор из каких-либо составляющих, применительно к светодиодам обозначает набор из бинов.

Наглядно представить что такое бины можно на примерах бина по цвету и бина по световому потоку. Оттенок свечения белого светодиода определяется по диаграмме цветности МКО-31, представленной на рисунке. На диаграмме цветности выделена зона белого цвета, в которую попадают все белые светодиоды. Зона белого цвета делится производителем на участки по оттенкам белого света. Этим участкам присваивается код. Таким образом, бин по цвету - это код некоторой замкнутой непрерывной области на диаграмме цветности.

Возникает резонный вопрос - почему для белых светодиодов нельзя обойтись единственным числовым значением или диапазоном коррелированной цветовой температуры (англ. CCT - correlated color temperature), которая характеризует источники белого света? Ответ прост - значение коррелированной цветовой температуры 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).

Световой поток измеряется в люменах - величина одномерная, что упрощает систему бинировки по потоку. Весь диапазон возможных значений светового потока разбит на отрезки небольшой величины, которые обозначены кодом. Например, код Q4 соответствует диапазону значений 100-107лм.

Обычно светодиоды сортируются (бинируется) по цвету и световому потоку, некоторые сортируются ещё и по прямому падению напряжения, иногда встречаются производные от этих базовых системы бинировки например, по энергоэффективности, то есть отношению светового потока к потребляемой мощности.

Наибольшее число вопросов возникает по бинировке белых мощных светодиодов, для других светодиодов системы разбиения по бинам или аналогичные или проще, поэтому далее будем рассматривать только бинировку белых мощных светодиодов Cree.

Измерение параметров светодиода при его производстве, сортировка по бинам

Сортировка по бинам осуществляется путём измерения параметров каждого светодиода. Белые мощные светодиоды Cree сортируются (бинируются) по двух параметрам: световой поток и координаты цветности, для чего производится измерение значений этих параметров при подаче на светодиод короткого импульса тока. Важное замечание: измерение проводится при температуре окружающего воздуха 25°С, длительность импульса тока 20мс, поэтому кристалл светодиода не успевает нагреваться, то есть его температура составляет те же 25°С.

На представленных рисунках показано как определяется код бина по световому потоку Q4 и код бина по цвету WD по результатам измерения значений параметров светодиода.

Бин по световому потоку Cree обозначается двухпозиционных буквенно-цифровым кодом, бин цветности обозначается двухсимвольным или трёхсимвольным буквенно-цифровым кодом.

В рассмотренном примере мы получили светодиод с бином WD-Q4, что однозначно определяет параметры данного светодиода. Коды бинов запоминать тяжело, поэтому часто вместо кодов бинов используются их числовые эквиваленты в виде кореллированной цветовой температуры и значения светового потока. Для рассмотренного нами примера можно сказать, что светодиод имеет бин 5700-6350К и 100-107лм.

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

Объединение бинов светодиодов в набор - кит

При массовом производстве очень сложно изготовить светодиод с заранее заданным конкретным бином, поэтому заказ у производителя Cree светодиодов конкретного бина невозможен, что является не только технологическим и ценовым ограничением, но и связан с малым шагом бинировки. Заказать можно только набор бинов светодиодов - кит. Важное замечание: заказ бина невозможен, но возможно получение светодиода с конкретным бином со склада дистрибьютора.

Наборы (киты), как и бины для белых мощных светодиодов Cree формируются по двум параметрам: световой поток и цветовые координаты. Наборы кодируются одним символом по светому потоку и двумя символами по цвету, а полученный трёхсимвольный код является окончанием номера для заказа или наименованием светодиода. 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.

Рассмотрим три наиболее распространённых набора с кодами наборов по цвету 01, 02 и 03. В набор 02 входят только 4 бин-кода по цвету: WC, WD, WF, WG, в набор 03 входит 8 бинов, а в набор 01 все возможные бины, относящиеся к холодному белому.

На рисунках красным выделены те бины, которые могут входить в каждый из этих наборов.

Выводы

Мы рассмотрели определения бин и кит, определились что они означают, но необходимо отметить некоторые дополнительные особенности и выводы из системы бинировки, которые с первого взгляда не являются очевидными:

• одна заводская упаковка светодиода (для мощных белых Cree в большинстве случаев это 1000шт.) содержит светодиоды только одного бина;
• светодиоды с одинаковым бином могут быть получены при заказе под разными номерами наборов (китов);
• возможно получение светодиода конкретного бина со склада дистрибьютора, не невозможно заказать светодиод с конкретным бином у производителя, равно как и невозможна поставка конкретного бина через дистрибьютора, но под заказ;
• заранее неизвестно какими конкретно бинами из возможных для данного набора будут обладать светодиоды. Бины известны только по получению светодиодов от производителя.
• наборов существует очень много, в документации производителя указаны только основные номера наборов, полной информацией о возможных наборах и какие бины эти наборы включают обладают официальные дистрибьюторы.

Дополнительная информация

Полные точные данные о системе бинировки содержатся в документах производителя с названием "Binning and Labeling" для каждого семейства мощных светодиодов.

Источник: light.rtcs.ru