Анализ цветовых характеристик источников света на базе светоизлучающих диодов в системах динамичного освещения

Анна [Anna] Ашотовна [A.] Делян [Delyan]; Рузана [Ruzana] Ашотовна [A.] Делян [Delyan]; Анна [Anna] Германовна [G.] Савицкая [Savitskaya]

doi:10.24160/1993-6982-2019-5-81-90

Анна [Anna] Ашотовна [A.] Делян [Delyan]
Рузана [Ruzana] Ашотовна [A.] Делян [Delyan]
Анна [Anna] Германовна [G.] Савицкая [Savitskaya]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2019-5-81-90

Ключевые слова: белые светоизлучающие диоды, индекс цветопередачи, спектр излучения, люминофор

Аннотация

Производители осветительного оборудования предоставляют следующие данные, определяющее качество освещения: цветовую температуру излучения, общий индекс цветопередачи и коэффициент пульсации. Однако для профессионального проектирования освещения необходимо знание таких параметров, как изменение спектрального распределения излучения в процессе эксплуатации, воспроизводимость характеристик, влияние условий окружающей среды на световой прибор в целом. Эти сведения позволят проектировщику учитывать особенности освещаемого объекта.

Новые технологии и источники света — стимул для пересмотра существующих стандартов и правил освещения. Светоизлучающие диоды (СД) — сравнительно новый, перспективный и энергоэкономичный источник света (ИС), обладающий рядом уникальных свойств: большим сроком службы, большой световой отдачей, высоким значением индекса цветопередачи, эстетичностью, экологичностью, надежностью, высокой прочностью, возможностью управления как спектральными, так и интегральными параметрами и характеристиками. Благодаря небольшому размеру светодиодов появилась возможность создавать светильники различных форм, размера и, как следствие, мощности и светового потока. Существующие значения световой отдачи и усовершенствование методики отбора (биннирования) цветных СД позволяют говорить о возможности создания источника белого света на основе цветных кристаллов. Большой интерес для изучения представляют ИС на основе СД в ОУ динамичного освещения, так как данные ИС позволяют реализовать диммирование светового потока и изменение цветности излучения независимо друг от друга. Рассмотрены способы создания белых светодиодных модулей с изменяемой цветовой температурой излучения, на основе двухкристальных люминофорных СД с различной цветовой температурой излучения и многокристальных СД. Проведенный анализ данных, полученных в результате расчетов, позволил выбрать удачные комбинации СД, обеспечивающие наилучшие значения индекса цветопередачи и воспроизводимость цветовой температуры излучения.

Сведения об авторах

Анна [Anna] Ашотовна [A.] Делян [Delyan]

магистр по направлению «Электроника и наноэлектроника» НИУ «МЭИ», e-mail: anna_delyan@mail.ru

Рузана [Ruzana] Ашотовна [A.] Делян [Delyan]

ассистент кафедры светотехники НИУ «МЭИ», e-mail: ruzana_delyan@mail.ru

Анна [Anna] Германовна [G.] Савицкая [Savitskaya]

аспирант кафедры светотехники НИУ «МЭИ», e-mail: any-sav@yandex.ru

Литература

1. Ir W.J.M. van Bommel, Ir G. J. van den Beld. Lighting for Work: Visual and Biological Effects. Netherlands: Philips Lighting, 2003.
2. Berson D.M., Dunn F.A., Motoharu Takao. Phototransduction by Retinal Ganglion Cells That Set the Circadian Clock // Sci. 2002. V. 295. Pp. 1070—1073.
3. Cajochen C. е. а. High Sensitivity of Human Melatonin, Alertness, Thermoregulation, and Heart Rate to Short Wavelength Light // J. Clinical Endocrinology & Metobolism. 2005. No. 3. Pp. 1311—1316.
4. Делян А.А. Исследование воспроизводимости спектральных характеристик управляемых светодиодных источников света: магистерская дис. М.: МЭИ, 2016.
5. Савицкая А.Г. Исследование источников света на базе светоизлучающих диодов в осветительных установках динамичного освещения: магистерская дис. М.: МЭИ, 2017.
6. Елисеев Н.П., Решёнов С.П. О предельных световых и цветовых характеристиках белых светодиодов // Светотехника. 2012. № 4. С. 12—18.
7. Nichia [Офиц. сайт] http://www.nichia.co.jp/ru (дата обращения 15.10.2018).
8. Davis W., Ohno Y. Color quality scale // Optical Eng. 2010. V. 49 (3). Pp. 033602—033616.
9. Закгейм А.Л. Светодиодные системы освещения: энергоэффективность, зрительное восприятие, безопасность для здоровья (обзор) // Светотехника. 2012. № 6. С. 12—21.
10. Амелькина С.А., Железникова О.Е., Синицына Л.В. Об эффективности освещения светодиодами по зрительной работе // Светотехника. 2018. № 2. С. 6—10.
11. Текшева Л.М. Сравнительная гигиеническая оценка условий освещения с люминесцентными лампами и светодиодными источниками света в школах // Светотехника. 2012. № 5. С. 16—22.
12. Кучма В.Р., Сухарева Л.М., Текшева Л.М., Степанова М.И., Сазанюк З.И. Гигиенические аспекты применения светодиодных источников света для общего освещения в школах // Гигиена и санитария. 2013. № 5. С. 27—31.
13. Рябцева А.А. и др. Исследование остроты зрения у лиц молодого возраста в зависимости от спектрального состава искусственного освещения // Светотехника. 2016. № 6. С. 26—29.
14. Гюлер Ё., Манав Б., Онайгил С., Эркин Е. Экспериментальное сравнение энергетических характеристик и зрительной комфортности люминесцентных и светодиодных трубчатых ламп // Светотехника. 2014. № 3. С. 18—23.
---
Для цитирования: Делян А.А., Делян Р.А., Савицкая А.Г. Анализ цветовых характеристик источников света на базе светоизлучающих диодов в системах динамичного освещения // Вестник МЭИ. 2019. № 5. С. 81—90. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-5-81-90.
#
1. Ir W.J.M. van Bommel, Ir G. J. van den Beld. Lighting for Work: Visual and Biological Effects. Netherlands: Philips Lighting, 2003.
2. Berson D.M., Dunn F.A., Motoharu Takao. Phototransduction by Retinal Ganglion Cells That Set the Circadian Clock. Sci. 2002; 295:1070—1073.
3. Cajochen C. e. a. High Sensitivity of Human Melatonin, Alertness, Thermoregulation, and Heart Rate to Short Wavelength Light. J. Clinical Endocrinology & Metobolism. 2005;3:1311—1316.
4. Delyan A.A. Issledovanie Vosproizvodimosti Spektral'nykh Kharakteristik Upravlyaemykh Svetodiodnykh Istochnikov Sveta: Magisterskaya Dis. M.: MEI, 2016. (in Russian).
5. Savitskaya A.G. Issledovanie Istochnikov Sveta na Baze Svetoizluchayushchikh Diodov v Osvetitel'nykh Ustanovkakh Dinamichnogo Osveshcheniya: Magisterskaya Dis. M.: MEI, 2017. (in Russian).
6. Eliseev N.P., Reshenov S.P. O predel'nykh Svetovykh i Tsvetovykh Kharakteristikakh Belykh Svetodiodov. Svetotekhnika. 2012;4:12—18. (in Russian).
7. Nichia [Ofits. Sayt] http://www.nichia.co.jp/ru (Data Obrashcheniya 15.10.2018). (in Russian).
8. Davis W., Ohno Y. Color quality scale. Optical Eng. 2010;49 (3):033602—033616.
9. Zakgeym A.L. Svetodiodnye Sistemy Osveshcheniya: Energoeffektivnost', Zritel'noe Vospriyatie, Bezopasnost' Dlya Zdorov'ya (Obzor). Svetotekhnika. 2012;6:12—21. (in Russian).
10. Amel'kina S.A., Zheleznikova O.E., Sinitsyna L.V. Ob Effektivnosti Osveshcheniya Svetodiodami po Zritel'noy Rabote. Svetotekhnika. 2018;2:6—10. (in Russian)
11. Teksheva L.M. Sravnitel'naya Gigienicheskaya Otsenka Usloviy Osveshcheniya s Lyuminestsentnymi Lampami i Svetodiodnymi Istochnikami Sveta v Shkolakh. Svetotekhnika. 2012;5:16—22. (in Russian).
12. Kuchma V.R., Sukhareva L.M., Teksheva L.M., Stepanova M.I., Sazanyuk Z.I. Gigienicheskie Aspekty Primeneniya Svetodiodnykh Istochnikov Sveta dlya Obshchego Osveshcheniya v Shkolakh. Gigiena i Sanitariya. 2013;5:27—31. (in Russian).
13. Ryabtseva A.A. i dr. Issledovanie Ostroty Zreniya u Lits Molodogo Vozrasta v Zavisimosti ot Spektral'nogo Sostava Iskusstvennogo Osveshcheniya. Svetotekhnika. 2016;6:26—29. (in Russian).
14. Gyuler E., Manav B., Onaygil S., Erkin E. Eksperimental'noe Sravnenie Energeticheskikh Kharakteristik i Zritel'noy Komfortnosti Lyuminestsentnykh i Svetodiodnykh Trubchatykh Lamp. Svetotekhnika. 2014;3:18—23. (in Russian).
---
For citation: Delyan A.A., Delyan R.A., Savitskaya A.G. Analyzing the Color Characteristics of LED Based Light Sources in Dynamic Lighting Systems. Bulletin of MPEI. 2019;5:81—90. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-5-81-90.