borta är dagarna med att använda belysningsgeler för att ändra färgen på en ljuskälla. Numera är en liten diod tillräcklig för att leverera en oändlig mängd färger.

men vad handlar det om Lysdioder, jämfört med traditionella glödlampor, som gör att de kan ändra färg? Hur kan något så tekniskt avancerat vara så litet?

en färgskiftande LED innehåller tre separata dioder i samma lamphus. Var och en av dessa dioder avger sin egen, specifika färg – röd, grön eller blå. När alla tre dioderna slås på med full kapacitet produceras vitt ljus. Justering av intensiteten hos varje diod gör att en rad olika färger och nyanser kan skapas.

färgade lysdioder finns runt omkring oss. Förutom dekorativa applikationer används de för kommunikations-och indikationsändamål. Titta bara på Amazon Echo!

vill du veta mer? Då sätter vi igång. I den här bloggen talar jag om hur färgade lysdioder fungerar, om du kan ändra färgen på dina befintliga lysdioder och hur färgen skiljer sig från färgtemperaturen.

skillnaden mellan färg och färgtemperatur

innan jag dyker in är det värt att klargöra vad jag menar med färg och hur detta skiljer sig från färgtemperatur.

’färg’ avser ljusfärgen som dioden avger-det kan vara vilken regnbågsfärg som helst. Färgtemperatur, medan, hänvisar till skuggan av vitt ljus som avges. Vita lampor kan producera varmare eller kallare visuella effekter, och detta mäts i grader Kelvin.

Kelvin-skalan grundades av en brittisk läkare, Lord Kelvin, som undersökte färgförändringar i uppvärmda metaller. Han fann att när temperaturen på ett svart material ökar ändras dess färg från rött till gult och så småningom blått.

till skillnad från lufttemperatur, mätt i Celsius eller Fahrenheit, har varma färgtemperaturer låga Kelvins och svala färgtemperaturer har höga Kelvins. Kelvin-skalan går från 0-10,000 K, men de flesta lysdioder kommer att ligga mellan 2,000 och 6,500 K.

Hur ändrar LED färgen?

lysdioder kan generera upp till 16 miljoner färger. Så hur fungerar de?

färgade lysdioder består av 3 dioder: röd, grön och blå (RGB). RBG-konceptet är en additivmodell, dessa färger används eftersom våra ögon ser alla färger som olika kombinationer av röda, gröna och blå våglängder.

men låt oss granska detta koncept lite mer ingående.

RGB-konceptet förklaras

Låt oss ta en färgstark promenad ner i minnesfältet. Du kanske kommer ihåg från skolan att blanda blå och gula färgpennor på papper gjorde färgen grön. Och att primärfärgerna är röda, blå och gula, och du blandar dem för att göra sekundära färger.

intressant är denna modell av blandningsfärger bara en av de två modellerna som finns i den synliga världen.

den andra nämnda är den subtraktiva CMYK-modellen, där frånvaron av färg betyder vit. Färgkällan är att motsvarande våglängd av solljus inte absorberas av ett objekt, men reflekteras tillbaka till vårt öga.

denna färgmodell används för foton och tidskriftstryck, till exempel där olika färgade bläck blandas för att göra fler nyanser.

nu kommer vi till tillsatsmodellen för färgblandning, där frånvaron av färg betyder svart. Färgkällan är ljusfotoner med olika metalllegeringar.

röda och gula lysdioder använder aluminium indium gallium fosfid (AlInGaP) materialsystem. Gröna dioder använder galliumfosfid och blå dioder för att använda indium galliumnitrid.

så här kom RGB-färgerna, där primärfärgerna är röda, gröna och blåa.

det här är vad som berör oss i den här bloggen, eftersom TV, bildskärmar och elektronik använder denna färgblandningsmetod. De lyser rött, grönt eller blått ljus i en svart pixel med varierande intensiteter för att producera över 16 miljoner färger.

ström som passerar genom alla 3 dioder med samma intensitet ger vitt ljus. Eftersom lysdioderna är så små och dioderna är så nära varandra ser våra ögon kombinationen av färger snarare än varje enskild färgad diod.

genom att justera strömmen så att den bara flyter genom 2 dioder kan ytterligare 3 färger skapas. Att passera en ström genom de röda och blå dioderna skapar magenta, rött och grönt gör gult och blått och grönt producerar cyan.

här är tabellen som representerar de viktigaste färgutgångarna du får genom att blanda olika färger.

röd	grön	blå	LED färg
✓	✓	✓	Vit
✓	✘	✘	röd
✘	✓	✘	grön
✘	✘	✓	Blå
✓	✘	✓	Magenta
✓	✓	✘	Gul
✘	✓	✓	Cyan

växla strömmen till varje RGB-ström

utöver detta skapas andra färger genom att justera strömnivån som går genom varje diod. Om till exempel de röda och gröna dioderna slås på men den gröna körs på 50% skapas en färg mellan rött och gult. I detta fall orange.

kolla nu in några coola matte för att visa dig antalet möjliga färger från en RGB-LED.

för att kvantifiera intensiteten hos varje diod använder RGB-modellen en färgkod. Du kommer förmodligen att känna till detta om du har erfarenhet av grafisk design eller webbutveckling.

Under RGB-färgkoden ges varje diod ett decimalvärde mellan 0 och 255. Så färgkoden för orange, att följa på från det tidigare exemplet, skulle vara 255, 128, 0. Detta kan också presenteras i procentform, 100%, 50%, 0%.

eftersom var och en av de tre färgerna kan ställas in på 256 värden (inklusive noll), 256*256*256 = 16,777,216 möjliga färger står till ditt förfogande med bilden av en fjärrkontroll.

ja, allt detta genom att blanda bara tre primära färger.

för att se hur det fungerar kan du leka med den här färgväljaren. Justera bara värdet på RGB-färger och se vad slutresultatet är.

i färgskiftande lysdioder används en mikrokontroller för att styra om varje diod slås på eller av. För att dämpa en diod, medan lysdioder använder pulsbreddsmodulering (PWM).

som namnet antyder fungerar PWM genom att snabbt slå på och stänga av dioden. Denna flimmer är så snabb att den inte kan upptäckas för det mänskliga ögat. Därför ser våra ögon bara nettoresultatet, dvs färgen.

de flesta lysdioder flimrar vid 1000Hz, men det mänskliga ögat kan bara identifiera flimrar långsammare än 200Hz.

Vad är skillnaden mellan RGB och RGBW LED-lampor?

en standard RGB-LED använder 3 färgade dioder, RGBW å andra sidan använder 4 dioder, den extra är en vit diod.

denna vita diod matar ut rent vitt ljus, så när du behöver vit färg fungerar bara den vita dioden. Resten av de tre sparkar till handling när du behöver färger.

det är här RGBW-lysdioderna verkligen lyser! En RGBW LED kan producera ljusa pastellfärger utöver alla färger som RGB-ljuset producerar.

dessutom, och ännu viktigare, på grund av den höga CRI white LED, är RGBWS ljusutgång lämplig för uppgift eller humörbelysning, och du kan se objekt bra.

det är inte allt!

RGBW LED kan också ändra färgtemperaturen för det producerade ljuset!

om du vill ha arbetsbelysning sammanfogar de vita och blå dioderna belysningen för att ge en sval temperatur. Om du vill koppla av, ger de röda och vita dioderna dig den välbekanta varma vita färgen.

om du inte behöver ljusstyrka eller uppgiftsbaserad belysning kan den grundläggande RGB-LED-lampan räcka för att ge färg och estetik.

den slutliga huvudskillnaden är kvaliteten på det vita ljuset som produceras.

självklart, i RGBW LED, är den vita färgen som produceras en renare ton vit, medan i RGB kommer de tre färgerna samman och gör en något blåaktig vit, vilket kan vara avskräckande.

här är en cool video som visar skillnaden i ljusstyrka och färgområde mellan en RGB och en RGBW LED.

Hur ändrar LED färgtemperaturen?

Sammantaget är det ganska enkelt att justera färgen på en LED, men kan samma sägas för att ändra färgtemperaturen på en glödlampa?

tyvärr är det inte så lätt. Lysdioder tillverkas för att producera specifika Kelvin färger, vilket innebär att när de är konstruerade, färgtemperaturen är fast och kan inte ändras.

varma lampor har en avkopplande inverkan, och blå lampor hjälper till att hålla oss alerta. Så det här är frustrerande, eftersom vissa delar av hemmet används för både avkoppling och koncentration. Du kan inte ha det bästa av två världar.

lyckligtvis har tillverkare kommit att uppskatta denna situation och har förnyat LED-armaturer med förändrade färgtemperaturer. Dessa armaturer kombinerar två uppsättningar LED-chips, svala och varma temperaturer, vilka användare kan växla mellan.

ta en titt på den här videon av SIRS-Electronics för att få en bättre förståelse för hur temperaturförändrande lysdioder fungerar:

kan du växla färger på glödlampan?

trots att tekniken är relativt enkel är färgskiftande lysdioder svåra att anpassa. Låt oss bryta ner det.

för det första finns det två typer av färglampor: singel och flerfärgad. Om en LED alltid kommer att vara en fast röd färg, till exempel, skulle det vara slöseri att inkludera de gröna och blå dioderna inuti höljet. Eftersom de alltid skulle stängas av.

det betyder att det är fysiskt omöjligt för enfärgade lysdioder att ändra färg eftersom de inte har de nödvändiga komponenterna.

alternativt kommer de flesta färgade lysdioder att innehålla alla tre primära färgade dioder. De kanske kan cykla genom en mängd olika färger, men kombinationer kommer att förutbestämmas av LED-tillverkaren.

färgen som ljuset kan avge styrs av en liten inbyggd dator. Om du inte har tillgång till den här datorn är det osannolikt att du kommer att kunna anpassa färgerna på dina lysdioder.

ändå har smarta lysdioder under det senaste året ökat i popularitet. Denna innovativa teknik gör att du kan styra färgen på LED-lampor via fjärrkontroll eller smartphone-app.

kan du konvertera standard vit LED till RGB?

så du har en uppfattning om att ställa in ditt mysiga hörn, och du tror att du har några LED-remsor i lagring. Tyvärr visar det sig att de är vanliga vita!

kan du göra dem till RGB och få färg på något sätt?

tyvärr, nej. Som jag sa tidigare, utesluter du några improviserade slipning och färgning i hemhackar, kan du inte ändra din vanliga enda vita färg LED i den trefärgade RGB LED.

men låt det inte avskräcka dig eftersom det är ett utmärkt tillfälle att göra lite DIY-målningsjobb på glödlampor med dina barn.

Slutord

där har du det, tekniken bakom färgskiftande lysdioder är förvånansvärt enkel.

denna färgeffekt är specifik för lysdioder och kan inte appliceras på traditionella halogen-eller glödlampor.

så det är ingen överraskning att lysdioder blir alltmer populära och gradvis integreras i en hel rad enheter.

Vad är din åsikt om färgade lysdioder – kommer du att introducera dem till ditt hem eller hålla dem på loftet med jul och Halloween dekorationer?