Häälestatavad LED-moodulid, mis põhinevad CSP-COB-l
Kokkuvõte: Uuringud on näidanud valgusallikate värvi ja inimese ööpäevase tsükli korrelatsiooni. Värviline häälestamine keskkonnavajadustele on muutunud kvaliteetsetes valgustusrakendustes üha olulisemaks. Täiuslik valguse spekter peaks avaldama päikesevalgusele kõige lähedasemaid omadusi, kuid see on ideaalis kõrge CRI -ga, kuid see on ideaalis inimese tundlikkusega kohandatud. Inimese keskne valgus (HCL) tuleb konstrueerida vastavalt muutuste keskkonnale, näiteks mitmeotstarbelisele rajatistele, klassiruumidele ， tervishoiuteenused ning luua õhkkond ja esteetika. Häälestatavad LED -moodulid töötati välja kiibi skaala pakettide (CSP) ja CHIP -i (COB) tehnoloogia ühendamise teel. CSP -d integreeritakse COB -plaadile, et saavutada suur võimsus ja värvi ühtlus ， lisades samal ajal värvi häälestatavuse uut funktsiooni. Saadud valgusallikat saab pidevalt häälestada heledast, jahedamast värvilisest valgustusest päeva jooksul hämardamiseks - õhtul soojemaks valgustuseks, õhtul, soojemat valgustust, õhtul, Selles artiklis kirjeldatakse LED-moodulite disaini, protsessi ja jõudlust ning selle kasutamist sooja tuhmumisega LED-valgust ja rippvalgust.
Märksõnad:HCL, ööpäevased rütmid, häälestatav LED, kahekordne CCT, soe tuhm, CRI
Sissejuhatus
LED, nagu me teame, on see olnud juba üle 50 aasta. Valgete LED -ide hiljutine areng on see, mis on selle avalikkuse ette toonud kui muud valgete valgusallikate asendajat Uus disaini paindlikkus digiteerimiseks ja värvide häälestamiseks. Valgete valgust emiteerivate dioodide (WLEDS) tootmiseks on kaks peamist viisi, mis genereerivad suure intensiivsusega valget valgust. Üks on kasutada üksikuid LED-e, mis kiirgavad kolme primaarset Värvid-punased, rohelised ja sinised-ja segage seejärel kolm värvi, moodustades valge valguse. Teine on kasutada fosformaterjale ühevärvilise sinise või violetse LED-valguse muundamiseks laia spektriga valgeks valguseks ， samamoodi fluorestsentsvalgus pirn töötab. Oluline on märkida, et toodetud valguse valgesus on sisuliselt kavandatud vastavalt inimsilmale ja sõltuvalt olukorrast ei pruugi alati olla asjakohane pidada seda kui valget valgust.
Nutikas valgustus on tänapäeval nutika hoone ja nutika linna võtmevaldkond. Üha suurenev arv tootjaid osaleb nutikate valgustustega uute konstruktsioonide kavandamisel ja paigaldamisel. Selle tagajärjeks on see, et erinevates toodete kaubamärkides rakendatakse tohutul hulgal suhtlusharjumusi ， Näiteks knx) bacnetp ', dali ， zigbee-zhazba' ， plc-lonworks jne. Kõigi nende toodete kriitiline probleem on see, et nad ei saa koostoimet üksteist (st madal ühilduvus ja laiendus).
LED-valgustid, millel on erineva valguse värvi pakkumine, on olnud arhitektuurivalgustusturul alates tahkisvalgustuse algusaegadest (SSL). Ehkki värvikõneline valgustus jääb pooleliolevaks tööks ja nõuab teatud hulka kodutöid Spetsifikaator Kui installimine peaks olema edukas. LED-valgustides on kolm värvitüüpi põhikategooriat: valge häälestamine, hämara-sooja ja täisvärvihülitamine. Kõiki kolme kategooriat saab juhtida traadita saatja abil, kasutades Zigbee ， Wi-Fi, Bluetooth või Bluetooth või Muud protokollid ， ja on tugevalt ühendatud võimsusega. Nende võimaluste tõttu pakub LED võimalikke lahendusi värvi või CCT muutmiseks inimese ööpäevase rütmi täitmiseks.
Ööpäevased rütmid
Taimedel ja loomadel on umbes 24-tunnise tsükli jooksul käitumuslike ja füsioloogiliste muutuste mustrid, mis korduvad järjestikuste päevade jooksul-need on ööpäevased rütmid. Tsircadi rütme mõjutavad eksogeensed ja endogeensed rütmid.
Tsirkadiaanrütmi kontrollib melatoniin, mis on üks ajus toodetud peamisi hormoone. Ja see kutsub esile unisuse. Melanopsiini retseptorid seavad ööpäevase faasi sinise valgusega ärkamisega, sulgedes melatoniini tootmise. Täielikult sisenedes une erinevatesse faasidesse, mis on inimese jaoks kriitiline taastav aeg Body.Furthermore ， ööpäevase häire mõju ulatub kaugemale, kui öösel magada ja magada.
Inimeste bioloogiliste rütmide kohta saab tavaliselt mõõta mitmel viisil, une-/ärkveloleku tsüklit, kehatemperatuuri, melatoniintsentratsiooni, kortisooli kontsentratsiooni ja alfa -amülaasi kontsentratsiooni 8. Valguse intensiivsus ， spektri jaotus, ajastus ja kestus võivad mõjutada inimese ööpäevast süsteemi. See mõjutab ka igapäevast sisemist kella. Valguse kokkupuute aeg võib kas edasi liikuda või edasi lükata. 555nm (roheline piirkond). Selliste suure jõudlusega ja tervislike valgustusnõuete täitmiseks saab välja töötada integreeritud sensori- ja juhtimissüsteemiga häälestatavad LED -id.
Joonis 1 Valgusel on kahekordne mõju 24-tunnisele melatoniini profiilile, ägedale efektile ja faaside nihutavale efektile.
Pakendi kujundamine
Kui kohandate tavapärase halogeeni heledust
lamp, värv muudetakse. Kuid tavaline LED ei suuda heleduse muutmise ajal värvitemperatuuri häälestada. Varasematel päevadel kasutavad paljud pirnid LED -i erinevate CCT LED -dega, mis on ühendatud PCB BoardTO
Muutke valgustusvärvi, muutes sõiduvoolu. CCT juhtimiseks vajab see keerulist vooluahela mooduli kujundust, mis pole valgustitootja jaoks lihtne ülesanne. Valgustuse disainilahenduse areng ， kompaktne valgustusvahend, näiteks kohapealsed tuled ja allapoole tuled, kutsub üles suurust, kõrge tihedusega LED -moodulid, et saada selleks, et saada suuresti LED -moodulid, suuresti LED -moodulid. Täitke nii värvihäälestamise kui ka kompaktsete valgusallika nõuded, turul ilmuvad häälestatavad värvikihid.
Värvitüüpide jaoks on kolm põhistruktuuri, kõigepealt kasutab ta joonisel 2 illustreeritud sooja CCT CSP ja jahedat CCT CSP-sidumist PCB-plaadil. joonisel näidatud silikoone
3. Töö, kolmas lähenemisviis on substraadile kinnitatud sooja CCT CCT CSP Ledswith Siniste klappide ja tihedalt jootetud. See , See on täidetud fosforit sisaldava silikonetoga. Täitke kahevärvilise COB moodul, nagu näidatud joonisel 4.
Joonis 4 Soe värv CSP ja Sinine Flip Chip Cob (struktuur 3- Shineoni areng)
Võrreldes struktuuriga 3, on struktuuril 1 kolm puudust:
a) erinevate CCT -de erinevate CSP -valgusallikate värvide segamine ei ole ühtlane tänu CSP valgusallikate kiipidest põhjustatud fosfori silikooni segregatsiooni tõttu;
(b) CSP valgusallikas on füüsilise puudutusega kergesti kahjustatud;
c) iga CSP -valgusallika lõhe on tolmu lihtne lõksu panna, et põhjustada luumen vähendamist;
Struktuuril2 on ka oma puudused:
a) raskused protsesside kontrollimisel ja CIE juhtimisel;
(b) Värvide segunemine erinevate CCT sektsioonide vahel ei ole ühtlane, eriti lähivälja mustri puhul.
Joonis 5 võrreldakse MR 16 lampi, mis on ehitatud valgusallikaga 3 (vasakul) ja struktuuriga 1 (paremal). Pildilt võime leida, et konstruktsioonil 1 on kiirgava piirkonna keskel kerge varjund, samas kui konstruktsiooni 3 intensiivsuse jaotus on ühtlasem.
Rakendused
Meie lähenemisviisis, kasutades struktuuri 3, on heleda värvi ja heleduse häälestamiseks kaks erinevat vooluringi kujundust. Ühe kanaliga vooluringis, millel on lihtne draiveri nõue, on paralleelselt ühendatud valge CSP-stringi ja sinine klapp-nööri. Takistiga jaguneb sõiduvool CSP-de ja siniste laastude vahel, mille tulemuseks on värvi ja heleduse muutumine. Üksikasjalikud häälestamistulemused on esitatud tabelis 1 ja joonis 6. Joonisel 7 näidatud ühe kanaliga ahelate värvihäälestuskõver. CCT suurendab sõiduvoolu. Oleme mõistnud kaks häälestamiskäitumist, milles jäljendatakse tavalist halogeen bullandi teist rohkem lineaarsemat häälestamist. Häälestatav CCT vahemik on vahemikus 1800K kuni 3000K.
Tabel1. Voo ja CCT muutus koos Shineoni ühe kanaliga Cob Model 12sa sõiduvooluga
Joonis 7cct häälestamine koos musta keha kõveraga sõiduvooluga ühe kanaliga kontrollitud Cob (7A) ja kahes
Häälestamiskäitumine suhtelise heledusega halogeenlambi suhtes (7B)
Teine disain kasutab kahe kanaliga vooluahelat, kus CCT häälestatava korraldus on laiem kui ühe kanali sirgjoone. Kahe vooluahela juhtimine soovitud voolu taseme ja suhtega. Seda saab häälestada vahemikus 3000k kuni 5700kad, mis on näidatud joonisel 8 Shineoni kahe kanaliga Cobi mudeli 20DA 20DA. Ahelad ， see häälestatavad valgusallikatekraadid suurendavad päevasel ajal kokkupuudet sinise valgusega ja vähendab öösel sinise valgusega kokkupuude samuti nutikad valgustusfunktsioonid.
Kokkuvõte
Häälestatavad LED -moodulid töötati välja ühendamisel
CHIP -skaala paketid (CSP) ja CHIP pardal (COB) tehnoloogia. CSPSand Sinine klapp-kiip on integreeritud COB-plaadile, et saavutada suur võimsus ja värvi ühtlus, kahe kanaliga struktuuri kasutatakse laiema CCT-häälestamise saavutamiseks sellistes rakendustes nagu kaubanduslik valgustus. Ühe kanaliga struktuuri kasutatakse hämara funktsiooni saavutamiseks, mis jäljendaks halogeenlambi sellistes rakendustes nagu kodu ja külalislahkus.
978-1-5386-4851-3/17/31,00 $ 02017 IEEE
Tunnustus
Autorid sooviksid tunnustada riiklike peamiste uurimis- ja arendustegevuse rahastamist
Hiina programm (nr 2016YFB0403900). Lisaks Shineoni (Pekingi) kolleegide toetus
Technology Co, on ka tänulikult tunnustatud.
Viited
[1] Han, N., Wu, Y.-H. ja Tang, Y, "KNX -seadme uurimine
Sõlm ja arendus, mis põhineb bussiliidese moodul ", 29. Hiina kontrollkonverents (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. ja Hong, SH, “BACNETi võrguhaldussüsteemi uus ettepanek ja selle võrdlusmudel”, 8. IEEE rahvusvaheline tööstusliku informaatika konverents (INDIN), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I, Andonov R. ja Klau GW, “Dalix: optimaalne dali valkude struktuuri joondamine”, IEEE/ACM tehingud arvutusbioloogia ja bioinformaatika kohta, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. ja Steen Haut, K.,
“Koduautomaatika Zigbee toote WiFi-koos kooseksisteerimine” ， IEEE 19. kommunikatsiooni ja sõidukitehnoloogia sümpoosion Beneluxis (SCVT), 2012, 1-6.
[5] Lin, WJ ， Wu, QX ja Huang, YW, "Automaatne arvesti lugemissüsteem, mis põhineb Lonworksi elektriliinide kommunikatsioonil", rahvusvaheline tehnoloogia ja innovatsiooni konverents (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, EV, Gonzalez, EW jt, “Automaatsete päevavalgus koos LED-dega: jätkusuutlik tervise ja heaolu valgustus”, 2013. aasta ARCC kevadise uurimiskonverentsi toimetised, märts 2013
[7] Valgustus Group Valge White Paper, "Valgustus: tee tervise ja tootlikkuse juurde", 25. aprill 2016.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD jt, "Esialgsed tõendid öösel tsirkadiaansüsteemi spektraaltundlikkuse muutuse kohta", Journal of Circadian rütmid 3:14. Veebruar 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, "Spektri päevavalgustus
Simulatsioonid: Circadian Light'i arvutamine ", rahvusvahelise hoonete tulemuslikkuse simulatsioonide ühingu 14. konverents, Hyderabad, India, detsember 2015.