Các mô-đun LED có thể điều chỉnh dựa trên CSP-COB
Tóm tắt: Nghiên cứu đã chỉ ra mối tương quan giữa màu sắc của các nguồn ánh sáng và chu kỳ sinh học của con người. Điều chỉnh màu với nhu cầu môi trường ngày càng trở nên quan trọng hơn trong các ứng dụng chiếu sáng chất lượng cao. hòa hợp với sự nhạy cảm của con người. Một ánh sáng trung tâm của con người (HCL) cần được thiết kế theo môi trường thay đổi như cơ sở đa dụng, lớp học chăm sóc sức khỏe và để tạo ra môi trường và thẩm mỹ. Các mô -đun LED có thể điều chỉnh được phát triển bằng cách kết hợp các gói tỷ lệ chip (CSP) và công nghệ chip trên tàu (COB). CSP được tích hợp trên bảng COB để đạt được mật độ công suất cao và tính đồng nhất màu sắc trong khi thêm chức năng mới của điều chỉnh màu. Nguồn ánh sáng kết quả có thể được điều chỉnh liên tục từ ánh sáng màu sáng, mát hơn trong ngày để làm mờ ánh sáng ấm hơn vào buổi tối, Bài viết này nêu chi tiết về thiết kế, quy trình và hiệu suất của các mô-đun LED và ứng dụng của nó trong ánh sáng đèn LED ấm áp và ánh sáng mặt dây chuyền.
Từ khóa:HCL, nhịp sinh học, đèn LED có thể điều chỉnh, CCT kép, Dimming ấm áp, CRI
Giới thiệu
Các đèn LED như chúng ta biết nó đã tồn tại hơn 50 năm. Sự phát triển gần đây của đèn LED trắng là những gì đã đưa nó vào mắt công chúng như một sự thay thế cho các nguồn ánh sáng trắng khác. Tính linh hoạt thiết kế mới để số hóa và điều chỉnh màu Màu sắc chính là màu đỏ, xanh lá cây và xanh lam và sau đó trộn ba màu để tạo thành ánh sáng trắng. Công việc bóng đèn. Điều quan trọng cần lưu ý là 'độ trắng' của ánh sáng được tạo ra về cơ bản được thiết kế để phù hợp với mắt người và tùy thuộc vào tình huống có thể không phải lúc nào cũng thích hợp để nghĩ về nó như ánh sáng trắng.
Ánh sáng thông minh là một khu vực quan trọng trong tòa nhà thông minh và thành phố thông minh hiện nay. Một số lượng ngày càng tăng của các nhà sản xuất tham gia vào việc thiết kế và lắp đặt các công trình mới của Smart Lightingsin. Hậu quả là một lượng lớn các mô hình giao tiếp được triển khai trong các thương hiệu sản phẩm khác nhau khác nhau ， Chẳng hạn như knx) bacnetp ', dali ， zigbee-zhazba' plc-lonworks, vv một vấn đề quan trọng trong tất cả các sản phẩm này là chúng không thể tương tác với mỗi Khác (tức là khả năng tương thích và mở rộng thấp).
Đèn đèn LED với khả năng mang lại màu sáng khác nhau trên thị trường chiếu sáng kiến trúc kể từ những ngày đầu của ánh sáng trạng thái rắn (SSL). Mặc dù, ánh sáng điều chỉnh màu vẫn là một công việc đang tiến hành và đòi hỏi một số lượng bài tập về nhà nhất định bởi Nhà xác định nếu cài đặt sẽ thành công. Có ba loại cơ bản của các loại điều chỉnh màu trong đèn LED: điều chỉnh màu trắng, mờ để làm ấm và điều chỉnh màu. Tất cả ba loại có thể được kiểm soát bằng máy phát không dây sử dụng Zigbee ， Wi-Fi, Bluetooth hoặc Các giao thức khác và được tạo nên sức mạnh để xây dựng. Vì các tùy chọn này, LED cung cấp các giải pháp khả thi để thay đổi màu sắc hoặc CCT để đáp ứng nhịp sinh học của con người.
Nhịp sinh học
Thực vật và động vật thể hiện các mô hình thay đổi hành vi và sinh lý trong một chu kỳ khoảng 24 giờ lặp lại trong những ngày liên tiếp-thì đó là nhịp sinh học. Nhịp điệu Ccircadian bị ảnh hưởng bởi nhịp điệu ngoại sinh và nội sinh.
Nhịp sinh học được kiểm soát bởi melatonin, một trong những hormone chính được sản xuất trong não. Và nó cũng gây ra buồn ngủ. Các thụ thể melanopsin đặt giai đoạn sinh học với ánh sáng màu xanh khi tắt bằng cách tắt sản xuất melatonin ". Phương pháp tiếp xúc với cùng một bước sóng màu xanh của ánh sáng vào buổi tối sẽ can thiệp vào giấc ngủ và phá vỡ nhịp sinh học. đầy đủ các giai đoạn khác nhau của giấc ngủ ， là thời gian phục hồi quan trọng cho con người Body.Furthermore Tác động của sự gián đoạn sinh học vượt ra ngoài chánh niệm trong ngày và giấc ngủ vào ban đêm.
Về nhịp sinh học ở người có thể được đo theo nhiều cách thông thường, chu kỳ ngủ/thức, nhiệt độ cơ thể lõi, sự tập trung melatonincon, nồng độ cortisol và nồng độ alpha amylase8. Cường độ ánh sáng Phân phối, thời gian và thời gian có thể ảnh hưởng đến hệ thống sinh học của con người. Điều đó ảnh hưởng đến đồng hồ nội bộ hàng ngày Mà còn. Thời gian tiếp xúc với ánh sáng có thể tiến lên hoặc trì hoãn đồng hồ bên trong ". Nhịp sinh học sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất và sự thoải mái của con người, v.v ... Hệ thống sinh học con người có khả năng chịu đựng nhạy cảm nhất ở 460nm (vùng màu xanh của Visibles đến 555nm (vùng xanh). Đèn LED có thể điều chỉnh với hệ thống cảm biến và điều khiển tích hợp có thể được phát triển để đáp ứng các yêu cầu ánh sáng lành mạnh, hiệu quả cao như vậy.
Hình.1 Ánh sáng có tác dụng kép đối với cấu hình melatonin 24 giờ, hiệu ứng cấp tính và hiệu ứng thay đổi pha.
Thiết kế gói
Khi bạn điều chỉnh độ sáng của halogen thông thường
Đèn, màu sẽ được thay đổi. Tuy nhiên, đèn LED thông thường không thể điều chỉnh nhiệt độ màu trong khi thay đổi độ sáng ， mô phỏng sự thay đổi tương tự của một số ánh sáng thông thường. Trong những ngày trước, nhiều bóng đèn sẽ sử dụng đèn LED với các đèn LED CCT khác nhau kết hợp trên bảng PCB
Thay đổi màu ánh sáng bằng cách thay đổi dòng lái. Nó cần thiết kế mô -đun ánh sáng mạch phức tạp để điều khiển CCT, không phải là nhiệm vụ dễ dàng đối với nhà sản xuất đèn. Là thiết kế ánh sáng tiến bộ ， vật cố ánh sáng nhỏ gọn như đèn chiếu sáng và đèn xuống, kích thước forsmall, mô -đun LED mật độ cao, để theo thứ tự Hỏi về cả điều chỉnh màu và yêu cầu nguồn ánh sáng nhỏ gọn, lõi màu có thể điều chỉnh xuất hiện trên thị trường.
Có ba cấu trúc cơ bản của các loại điều chỉnh màu, thứ nhất, nó sử dụng liên kết CCT CCT CCT và CCT CCT Cool trên bảng PCB trực tiếp được minh họa trong Hình 2. COB có thể điều chỉnh loại thứ hai với LES chứa đầy nhiều sọc phốt pho CCT khác nhau siliconesas được hiển thị trong hình
3. Trong công việc này, cách tiếp cận thứ ba đang thực hiện bằng cách trộn CCT CCT ấm áp LEDSWITH DẢN , nó chứa đầy phốt pho có chứa siliconeto hoàn thành mô -đun cob màu kép như trong Hình.4.
Hình.4 CSP màu ấm và Cob chip lật xanh (Cấu trúc 3- Phát triển Shineon)
So sánh với cấu trúc 3, Cấu trúc 1 có ba nhược điểm:
.
(b) Nguồn sáng CSP bị hỏng dễ dàng với một liên lạc vật lý;
.
Cấu trúc2 cũng có những nhược điểm của nó:
(a) khó khăn trong việc kiểm soát quy trình sản xuất và kiểm soát CIE;
(b) Trộn màu giữa các phần CCT khác nhau không đồng đều, đặc biệt là đối với mẫu trường gần.
Hình 5 so sánh các đèn MR 16 được xây dựng với nguồn sáng của cấu trúc 3 (trái) và cấu trúc 1 (phải). Từ hình ảnh, chúng ta có thể tìm thấy cấu trúc 1 có một màu sáng ở trung tâm của khu vực phát ra, trong khi phân bố cường độ âm thanh của cấu trúc 3 là đồng đều hơn.
Ứng dụng
Theo cách tiếp cận của chúng tôi bằng cấu trúc 3, có hai thiết kế mạch khác nhau cho màu sắc và điều chỉnh độ sáng. Trong một mạch một kênh có yêu cầu trình điều khiển đơn giản, chuỗi CSP màu trắng và chuỗi lật xanh được kết nối song song. Có một điện trở cố định chuỗi CSP. Với điện trở, dòng lái được phân chia giữa CSP và chip màu xanh dẫn đến sự thay đổi màu sắc và độ sáng. Kết quả điều chỉnh chi tiết được hiển thị trong Bảng 1 và Hình 6. Đường cong điều chỉnh màu của mạch đơn kênh được hiển thị trong Hình 7. CCT làm tăng hiện tại lái xe. Chúng tôi đã nhận ra hai hành vi điều chỉnh với một băng thông halogen thông thường mô phỏng điều chỉnh tuyến tính khác. Phạm vi CCT có thể điều chỉnh là từ 1800K đến 3000k.
Bảng 1. Flux và CCT thay đổi với dòng điện của dòng sản phẩm Singleon Single Model 12SA
FIG.7CCT điều chỉnh cùng với đường cong của Blackbody với dòng lái trong COB được điều khiển bằng kênh (7A) và hai
Các hành vi điều chỉnh với độ chói tương đối liên quan đến đèn halogen (7b)
Thiết kế khác sử dụng mạch kênh kép trong đó bộ điều chỉnh CCT có thể điều chỉnh rộng hơn so với chuỗi đơn. Lái hai mạch ở mức và tỷ lệ hiện tại mong muốn. Nó có thể được điều chỉnh từ 3000k đến 5700kas được hiển thị trong Hình 8 của Shineon Dual-Channel Cob Model 20DA. Mạch ， Nguồn ánh sáng có thể điều chỉnh này làm tăng sự tiếp xúc với ánh sáng xanh vào ban ngày và giảm phơi sáng với ánh sáng xanh trong đêm ， thúc đẩy sức khỏe của mọi người và hiệu suất của con người, cũng như các chức năng chiếu sáng thông minh.
Bản tóm tắt
Các mô -đun LED có thể điều chỉnh được phát triển bằng cách kết hợp
Gói chip (CSP) và công nghệ chip trên tàu (COB). Chip lật CSPSAND và được tích hợp trên bảng COB để đạt được mật độ công suất cao và tính đồng nhất màu, cấu trúc kênh kép được sử dụng để đạt được điều chỉnh CCT rộng hơn trong các ứng dụng như ánh sáng thương mại. Cấu trúc một kênh được sử dụng để đạt được chức năng mờ để mô phỏng đèn halogen trong các ứng dụng như gia đình và khách sạn.
978-1-5386-4851-3/17/$ 31.00 02017 IEEE
Sự thừa nhận
Các tác giả muốn thừa nhận tài trợ từ nghiên cứu và phát triển chính của quốc gia
Chương trình Trung Quốc (số 2016YFB0403900). Ngoài ra, sự hỗ trợ từ các đồng nghiệp ở Shineon (Bắc Kinh)
Công nghệ Co, cũng rất biết ơn.
Tài liệu tham khảo
[1] Han, N., Wu, Y.-H. Và Tang, Y, "Nghiên cứu về thiết bị KNX
Nút và phát triển dựa trên mô -đun giao diện xe buýt ", Hội nghị kiểm soát thứ 29 của Trung Quốc (CCC), 2010, 4346 -4350.
.
.
.
Sự cùng tồn tại với WiFi cho một sản phẩm tự động hóa gia đình Zigbee Sản phẩm của IEEE ， Hội nghị chuyên đề thứ 19 về truyền thông và công nghệ xe cộ trong Benelux (SCVT), 2012, 1-6.
.
.
.
. Tháng 2 năm 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, "Ánh sáng ban ngày quang phổ
Mô phỏng: Điện toán ánh sáng sinh học ", Hội nghị lần thứ 14 về Hiệp hội mô phỏng hiệu suất xây dựng quốc tế, Hyderabad, Ấn Độ, tháng 12 năm 2015.