Dostrajane moduły LED oparte na CSP-COB
Abstrakcyjny: Badania wykazały korelację między kolorem źródeł światła a cyklem okołodobowym człowieka. Strojenie koloru do potrzeb środowiskowych stało się coraz ważniejsze w wysokiej jakości zastosowaniach oświetleniowych. Doskonałe spektrum światła powinno wykazywać cechy najbliższe światła słoneczne z wysokim CRI, ale idealnie jest dostosowane do ludzkiej wrażliwości. Centralne światło ludzkie (HCL) musi być zaprojektowane według środowiska zmian, takich jak obiekty wieloosobowe, sale lekcyjne, opieka zdrowotna, a także tworzyć atmosferę i estetykę. Moduły LED dostrajane zostały opracowane przez połączenie pakietów skali chipów (CSP) i technologii ChIP na pokładzie (COB). CSP są zintegrowane na płycie COB, aby osiągnąć wysoką gęstość mocy i jednorodność kolorów, jednocześnie dodając nową funkcję dostrajania kolorów. Powstałe źródło światła może być stale dostrojone od jasnego, chłodniejszego oświetlenia w ciągu dnia do ściemniacza, cieplejszego oświetlenia wieczorem.
Słowa kluczowe:HCL, rytmy okołodobowe, dostrajana dioda LED, podwójne CCT, ciepłe ściemniacze, CRI
Wstęp
LED, jak wiemy, istnieje już od ponad 50 lat. Niedawny rozwój białych diod LED przyniósł go do publicznego oka jako zamiennika innych białych źródeł światła Trzy podstawowe kolory-Red, zielone i niebieskie-a następnie wymieszaj trzy kolory, tworząc białe światło. Inne jest użycie materiałów fosforowych do przekształcania monochromatycznego niebieskiego lub fioletowego światła LED do białego światła o szerokim spektrum, podobnie jak fluorescencyjna żarówka. Ważne jest, aby zauważyć, że „biała” światła jest zasadniczo zaprojektowana przez ludzkie oko, a w zależności od sytuacji, która nie jest w zależności od tego, że nie jest w zależności od tego, że jest to, że jest to, że jest to światło.
Smart lighting is a key area in the smart building and smart city nowadays.An increasing number of manufacturers take part in the design and installation of smart lightingsin new constructions.The consequence is that a huge amount of communication patterns is implemented in different brands of products，such as KNx ) BACnetP',DALI，ZigBee-ZHAZBA'，PLC-Lonworks, etc.One critical problem in all these products is that they cannot interoperate with each other (tj. Niska kompatybilność i rozszerzalność).
LED Luminaires z możliwością dostarczania różnego jasnego koloru znajdują się na rynku oświetlenia architektonicznego od wczesnych dni oświetlenia w stanie stałym (SSL). Mimo że oświetlenie nie dostosowane do kolorów pozostaje w toku i wymaga pewnej pracy domowej przez specyfikator, jeśli instalacja ma się powiodnić. Istnieją trzy podstawowe kategorie typów strojenia kolorów w LED Luminaires: białe strojenie, w ciemno i pełne strojenie. Wszystkie kategorie można kontrolować za pomocą nadajnika bezprzewodowego za pomocą Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth lub innych protokołów, są na twardo na twardo, a są na twardo na twardo.
Rytmy okołodobowe
Rośliny i zwierzęta wykazują wzorce zmian behawioralnych i fizjologicznych w cyklu około 24-godzinnym, które powtarzają się w kolejnych dniach-te są rytm okołodobowy. Rytmy obwodu mają wpływ rytmy egzogenne i endogenne.
Rytm okołodobowy jest kontrolowany przez melatoninę, która jest jednym z głównych hormonów wytwarzanych w mózgu. I indukuje również senność. Melanopsina Receptory ustawiają fazę okołodobową z niebieskim światłem po zamykaniu produkcji melatoniny „. Przekazywanie się do tych samych niebieskich długości światła wieczoru będzie zakłócać prześpienie i zakłóci czas regeneracji okołodobowego. Okołany desynchronizacja okołodobowa. Body.furthermore, wpływ zakłóceń okołodobowych wykracza poza uważność dnia i snu w nocy.
O biologicznych rytmach u ludzi można zwykle mierzyć na kilka sposobów, cykl snu/budzenia, temperatura ciała, melatoninconcentation, stężenie kortyzolu i stężenie amylazy alfa 8. Ale światło jest pierwotnym synchronizatorem okołodobowym rytmom na miejscowym pozycji na ziemi, ponieważ intensywność światła, dystrybucja widma, czas i czas trwania może wpływać na system ludzkiego. Zegar też. Czas ekspozycji na światło może albo awansować lub opóźniać zegar łyżki „Rytmy okołodobowe wpłyną na wydajność i komfort człowieka itp. Ludzki układ okołodobowy jest najbardziej wrażliwym toLight przy 460 nm (niebieski region wizuble spektrum), podczas gdy system wizualny jest większości na poziomie 555 nm). Tak więc jak wykorzystać dostrocze CCT i intensywność, aby poprawić jakość życia. Można opracować dostrajalne diody LED ze zintegrowanym systemem wykrywania i sterowania w celu spełnienia tak wysokiej wydajności, zdrowych wymagań oświetlenia.
Ryc. 1 Światło ma podwójny wpływ na 24-godzinny profil melatoniny, efekt ostrego i efekt zmieniający fazę.
Projektowanie pakietu
Po dostosowaniu jasności konwencjonalnego halogenu
Lampa, kolor zostanie zmieniony. Jednak konwencjonalna dioda LED nie jest w stanie dostroić temperatury kolorów podczas zmiany jasności, emulując tę samą zmianę pewnego konwencjonalnego oświetlenia. We wcześniejszych czasach wiele żarówek będzie używać diod LED z różnymi diodami CCT połączonymi na płycie PCB
Zmień kolor oświetlenia, zmieniając prąd jazdy. Potrzebuje złożonego modułu światła obwodu do sterowania CCT, co nie jest łatwym zadaniem dla producenta oprawy. W ramach projektu oświetlenia postępów, kompaktowe urządzenie oświetleniowe, takie jak lampy plamkowe i lampki do dół, na rynku wymaga rozmiaru forsmall, modułów LED o wysokiej gęstości, w celu zaspokojenia zarówno strojów kolorowych, jak i kompaktowych wymagań źródła światła.
Istnieją trzy podstawowe struktury typów dostrajania kolorów, pierwsze, używa ciepłego CCT CSP i Cool CCT CSP na płycie PCB ilustrowane na rysunku 2. Drugi typu Droundable z LES wypełnionymi wieloma paskami różnych silikonów fosforowych CCT pokazanych na rysunku
3. Pomimo pracy, trzecie podejście odbywa się poprzez zmieszanie ciepłego CCT CSP Ledswith Blue Flip-Chips i blisko lutowniczego przymocowanego na podłożu. Następnie biała odblaskowa tama silikonowa jest wydawana, aby otaczać ciepłe białawe CSP i niebieskie klapki. Ofinally jest wypełniona fosforem zawartym w fosforie silicooneto pełnym modułu podwodnego koloru podwójnego koloru podwójnego koloru podwójnego koloru podwójnego koloru podwójnego koloru.
Ryc. 4 ciepły kolor CSP i Blue Flip Chip Cob (Structure 3- Shineon Development)
W porównaniu ze strukturą 3, struktura 1 ma trzy wady:
(A) Mieszanie kolorów między różnymi źródłami światła CSP w różnych CCT nie jest jednolite ze względu na segregację silikonu fosforowego spowodowanego wiórami źródeł światła CSP;
(b) źródło światła CSP jest łatwo uszkodzone fizycznym dotykiem;
(c) szczelina każdego źródła światła CSP jest łatwa do uwięzienia pyłu, aby spowodować zmniejszenie kolb światła;
Structure2 ma również swoje wady:
(a) trudność w produkcji kontroli procesu i kontroli CIE;
(b) Mieszanie kolorów między różnymi sekcjami CCT nie jest jednolite, szczególnie w przypadku wzoru pola bliskiego.
Rysunek 5 porównuje lampy MR 16 zbudowane ze źródłem światła struktury 3 (po lewej) i strukturze 1 (po prawej). Na podstawie obrazu możemy znaleźć strukturę 1 ma lekki odcień w środku obszaru emitującego, podczas gdy rozkład intensywności strefy struktury 3 jest bardziej jednolity.
Zastosowania
W naszym podejściu przy użyciu struktury 3 istnieją dwa różne projekty obwodów dla jasnego koloru i tuningu jasności. W obwodzie jednokanałowym, który ma proste wymaganie sterownika, biały ciąg CSP i niebieski ciąg Flip-Chip są podłączone równolegle. Istnieje stały rezystor w ciągu CSP. W przypadku rezystora prąd napędowy jest podzielony między CSP i niebieskie wióry, co powoduje zmianę koloru i jasności. Szczegółowe wyniki strojenia pokazano w tabeli 1 i ryc. 6. Krzywa strojenia kolorów jednokanałowych obwodów pokazanych na ryc .7. CCT zwiększa prąd napędowy. Uświadomiliśmy sobie dwa zachowania strojenia, a jedno emulują konwencjonalną opaskę halogenową, inne bardziej liniowe strojenie. Dostrajany zakres CCT wynosi od 1800 tys. Do 3000 000.
Tabela 1. Zmiana strumienia i CCT wraz z prądem napędowym SHINEON SENO-KANEL COB Model 12SA
Ryc. 7CCCT Tuning wraz z krzywą ciała czarnego z prądem napędowym w kontrolowanym obwodzie jednoczenkowym (7a) i dwóch
Zachowania strojenia ze względną luminancją w odniesieniu do lampy halogenowej (7b)
Druga konstrukcja wykorzystuje obwód dwukanałowy, w którym układ dostrajany CCT jest szerszy niż pojedynczy kanałowy obwód. CSP String i Blue Flip-Chip String Electricalnie rozdzielony na podłożu, a zatem wymaga specjalnego zasilania. Kolor i jasność są dostrojone przez napędzanie dwóch obwodów przy pożądanym poziomie prądu. Można go dostroić z 3000k do 5700 kas pokazane na rycinie 8 Model podwójnego kanału Shineon Dual Channel Model 20DA.Table 2 wymieniono szczegółowy wynik dostrajania, który może ściśle symulować zmianę światła od porannej do wieczora. Łącząc użycie czujnika obłożenia i obwodu kontrolnego, ten dostrajany światło źródła źródła światła zwiększają ekspozycję na niebieskie światło na niebieskie światło i zmniejszyć ekspozycję na niebieskie światło. a także funkcje inteligentnego oświetlenia.
Streszczenie
Dostrajane moduły LED opracowano przez połączenie
Pakiety skali chipów (CSP) i technologia Chip na pokładzie (COB). CSPSand Blue Flip Chip są zintegrowane na płycie COB, aby osiągnąć wysoką gęstość mocy i jednorodność kolorów, struktura podwójnego kanału służy do osiągnięcia szerszego strojenia CCT w zastosowaniach takich jak komercyjne oświetlenie. Struktura jednokanałowa jest używana do osiągnięcia funkcji osłoniętej na emulacji lampy halogenowej w zastosowaniach takich jak dom i gościnność.
978-1-5386-4851-3/17/31,00 $ 02017 IEEE
Potwierdzenie
Autorzy chcieliby uznać finansowanie National Key Research and Development
Program Chin (nr 2016YFB0403900). Dodatkowo wsparcie kolegów w Shineon (Pekin)
Technology Co, jest również wdzięczny.
Odniesienia
[1] Han, N., Wu, Y.-H. i Tang, Y, „Badania urządzenia KNX
Węzeł i rozwój oparty na module interfejsu magistrali ”, 29. Chinese Control Conference (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. i Hong, SH, „Nowa propozycja systemu zarządzania siecią dla BACNET i jego model referencyjny”, 8. Międzynarodowa Konferencja IEEE na temat informatyki przemysłowej (Indin), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I, Andonov R. i Klau GW, „Dalix: optymalne wyrównanie struktury białka Dali”, Transakcje IEEE/ACM dotyczące biologii obliczeniowej i bioinformatyki, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. and Steen Haut, K.,
„Współistnienie z WIFI dla produktu zygbee z agresją domową”, IEEE 19. Sympozjum na temat komunikacji i technologii pojazdów w Benelux (SCVT), 2012, 1-6.
[5] Lin, WJ, Wu, QX i Huang, YW, „Automatyczny system czytania liczników oparty na komunikacji z linią energetyczną Lonworks”, Międzynarodowa konferencja na temat technologii i innowacji (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, EV, Gonzalez, EW i in., „Autoulujące światło dzienne z LED: Zrównoważone oświetlenie dla zdrowia i dobrego samopoczucia”, Materiały z ARCC Spring Research Conference, Mar, 2013
[7] White Paper Group Science, „Lighting: The Way to Health & Productivity”, 25 kwietnia 2016 r.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD i in., „Wstępne dowody na zmianę wrażliwości widmowej systemu okołodobowego w nocy”, Journal of Cocadian Rhythms 3:14. Luty 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, „Widmowe światło dzienne
Symulacje: Computing Circadian Light ”, 14. Konferencja Międzynarodowego Stowarzyszenia Symulacji Wydajności Budownictwa, Hyderabad, Indie, grudzień 2015 r.