Laditeľné LED moduly založené na CSP-COB
Abstrakt: Výskum naznačuje, že korelácia medzi farbou svetelných zdrojov a ľudským cirkadiánnym cyklom. Vyladenie environmentálnych potrieb sa stalo stále dôležitejším vo vysoko kvalitných aplikáciách osvetlenia. Perfektné spektrum svetla by malo vykazovať vlastnosti najbližšie k slnečnému žiareniu s vysokým CRI, ale ideálne je naladené na ľudskú citlivosť. Svetlo ľudského centra (HCL) sa musí skonštruovať podľa zmeny prostredia, ako sú viacúčelové zariadenia, triedy ， zdravotná starostlivosť ， a vytvára prostredie a estetiku. Moduly laditeľných LED boli vyvinuté kombináciou technológie balíkov ChIP Scale (CSP) a ChIP na palube (COB). CSP sú integrované na doske COB, aby sa dosiahla vysoká hustota energie a farebná uniformita ， a zároveň pridáva novú funkciu laditeľnosti farieb. Výsledný zdroj svetla môže byť nepretržite vyladený z jasného, chladnejšieho osvetlenia počas dňa na stlmenie ， teplejšie osvetlenie vo večerných hodinách, tento papier podrobne popisuje dizajn a výkon LED modulov a jeho aplikáciu v teplejšom tlmení LOD down-down a zápalného svetla.
Kľúčové slová:HCL, cirkadiánne rytmy, laditeľné LED, duálne CCT, teplé stmievanie, CRI
Zavedenie
LED, ako vieme, je už viac ako 50 rokov. Nedávny vývoj bielych LED diódy je to, čo ho prinieslo do verejného očí ako náhrada za iné zdroje bieleho svetla Farby-vyradené, zelené a modré-a potom zmiešajte tri farby, aby vytvorili biele svetlo. Ostatné je použitie fosforových materiálov na prevod monochromatického modrého alebo fialového LED svetla na širokospektrálne biele svetlo ，, veľa rovnakým spôsobom, ako fluorescenčná žiarovka pracuje.
Inteligentné osvetlenie je v súčasnosti kľúčovou oblasťou v inteligentnej budove a v inteligentnom meste. Rastúci počet výrobcov sa zúčastňuje na navrhovaní a inštalácii inteligentných osvetlení nových konštrukcií. Dôsledkom je, že obrovské množstvo komunikačných vzorov sa implementuje v rôznych značkách produktov ，, ako je KNX), bacnetp ', dali ， zigbee-zhazba' ， plc Iné (tj, nízka kompatibilita a rozšíriteľnosť).
LED svietidlá so schopnosťou dodávať meniace sa farbu svetla boli na trhu s architektonickým osvetlením od prvých dní osvetlenia v tuhom stave (SSL). Aj keď osvetlenie laditeľného farebného osvetlenia zostáva prebiehajúcou prácou a vyžaduje určité množstvo domácich úloh, ak má byť inštalácia úspešná. V LED svietidlách existujú tri základné kategórie farebných ladiacich typov: biele ladenie, tlmené na teplú a plnohodnotnú ladenie. Všetky tri kategórie môžu byť ovládané bezdrôtovým vysielačom pomocou ZigBee ， Wi-Fi, Bluetooth alebo iných protokolov ， a sú tvrdé na vybudovanie sily.
Cirkadiánne rytmy
Rastliny a zvieratá vykazujú vzorce behaviorálnych a fyziologických zmien počas približne 24-hodinového cyklu, ktorý sa opakuje v nasledujúcich dňoch-to sú cirkadiánne rytmy. Kircadiánske rytmy sú ovplyvňované exogénnymi a endogénnymi rytmami.
Cirkadiánny rytmus je riadený melatonínom, ktorý je jedným z hlavných hormónov produkovaných v mozgu. A tiež indukuje ospalosť. Receptory melanopsínu nastavili cirkadiánnu fázu s modrým svetlom po odstavení výroby melatonínu “ Body.
O biologických rytmoch u ľudí sa dá merať viacerými spôsobmi, cyklus spánku/bdenia, telesná teplota, melatoninconcentrácia, koncentrácia kortizolu a koncentrácia alfa amylázy8.But je primárne synchronizátory Circadian Rhytmy na miestnej polohe na zem tiež. Čas vystavenia svetla môže buď posunúť alebo oneskoriť vinné hodiny “. Cirkadiánne rytmy ovplyvnia výkon a pohodlie človeka atď. Humanský cirkadiánny systém je najcitlivejší topolietnik 460 nm (modrá oblasť visiblespektrálneho), zatiaľ čo vizuálny systém je najcitlivejší na 555 Nm (zelená). laditeľné LED diódy s integrovaným systémom snímania a riadenia môžu byť vyvinuté tak, aby splnili také vysoko výkonné požiadavky na zdravé osvetlenie.
Obr.1 Svetlo má duálny účinok na 24-hodinový profil melatonínu, akútny účinok a efekt posunu fázy.
Dizajn
Keď upravíte jas konvenčného halogénu
lampa, farba sa zmení. Konvenčná LED však nie je schopná vyladiť teplotu farieb pri výmene jasu ， emulovať rovnakú zmenu určitého konvenčného osvetlenia. V predchádzajúcich dňoch bude veľa žiaroviek používať LED s rôznymi LED diódami CCT kombinovanými na doske PCB
Zmeňte farbu osvetlenia zmenou hnacieho prúdu. Na ovládanie CCT potrebuje zložitý návrh svetla modulu obvodu, ktorý nie je ľahkou úlohou pre výrobcu svietidiel. Rovnako ako pokroky na konštrukciu osvetlenia ， kompaktné svietidlo, ako sú bodové svetlá a svetlá dole, volá veľkosti forsmall, LED moduly s vysokou hustotou, aby uspokojili ladenie farebného a kompaktného zdroja svetla, laditeľné farebné COB, ktoré sa objavujú na trhu.
Existujú tri základné štruktúry typov ladenia farieb, prvé, používajú teplú CCT CSP a Cool CCT CSP väzbu na doske PCB priamo znázornené na obrázku 2. Druhý typ laditeľný COB s LES naplnenými viacerými pruhmi rôznych kremonónov CCT fosfor.
3. V tejto práci sa tretí prístup prijme zmiešaním teplého CCT CSP Ledswith Blue Flip-Chips a úzko spájkovacími na substráte. Potom je biela reflexná silikónová priehrada vydaná tak, aby obklopovala teplý farebný CSP a modré flip-chips.
Fig.4 Warm Color CSP a Blue Flip Chip COB (štruktúra 3- Shineon Development)
V porovnaní so štruktúrou 3 má štruktúra 1 tri nevýhody:
(A) Miešanie farieb medzi rôznymi zdrojmi CSP svetla v rôznych CCT nie je jednotné v dôsledku segregácie silikónu fosforu spôsobeného čipmi zdrojov svetla CSP;
b) zdroj svetla CSP je ľahko poškodený fyzickým dotykom;
c) medzera každého zdroja svetla CSP sa ľahko zachytáva prachom, ktorý spôsobí zníženie lúmenu COB;
Structure2 má tiež svoje nevýhody:
a) ťažkosti s riadením výrobného procesu a kontrole CIE;
(B) Miešanie farieb medzi rôznymi sekciami CCT nie je jednotné, najmä pre vzor v teréne.
Obrázok 5 porovnáva MR 16 žiaroviek postavených so zdrojom svetla štruktúry 3 (vľavo) a štruktúrou 1 (vpravo). Z obrázku nájdeme štruktúru 1, ktorá má svetlý odtieň v strede emitingovej oblasti, zatiaľ čo distribúcia intenzity intenzity trúbky štruktúry 3 je rovnomernejšie.
Žiadosti
V našom prístupe pomocou štruktúry 3 existujú dva rôzne vzory obvodov pre ladenie svetla a ladenie jasu. V jednosmernom obvode, ktorý má jednoduchú požiadavku vodiča, sú paralelne pripojené biely reťazec CSP a modrý reťazec svilníkov. S odporom je hnacím prúdom rozdelený medzi CSP a modré čipy, ktoré majú za následok zmenu farby a jasu. Podrobné výsledky ladenia sú uvedené v tabuľke 1 a na obrázku 6. Krivka ladenia farebnej ladenia jednokanálových obvodov znázornených na obrázku 7. CCT zvyšuje hnací prúd. Uvedomili sme si dve ladiace správanie s jedným emulujúcim konvenčným halogénovým bulandom ďalšie lineárnejšie ladenie. Radia laditeľný rozsah CCT je od 1800 000 do 3 000 K.
Tabuľka1. Tok a zmena CCT s hnacím prúdom storočia s jedným kanálom COB Model 12SA
Ladenie obr.7CCT spolu s krivkou čiernych telies s hnacím prúdom v jednoscinalciture riadenom COB (7A) a oboma
Správanie ladenia s relatívnou jasnosťou vo vzťahu k halogénovej žiarovke (7b)
Druhý dizajn používa dvojkanálový obvod, v ktorom je usporiadanie laditeľného CCT širšie ako single-kanálové obvod. Môže byť naladený od 3000 000 do 5700 kilome, znázornený na obrázku 8 shineon Dual-Channel COB Model 20Da.Table 2 Zoznam detailného výsledku ladenia, ktorý môže dôkladne simulovať zmenu denného svetla od rána na večer. Kombinácia používania snímača obsadenia a riadiaceho obvodu a riadiacich obvodov na ľudské osvetlenie a redukcia expozície v noci a propagujúcej sa v noci a propagujúca ľudský svet a ľudský svet-propagujúci sa v noci, ktoré propagujú ľudí, a propagujúca sa v noci, a propagujúca sa v noci, propagujúca sa ľudia, ktorí propagujú ľudí, čo propagujú, a propagujúca sa ľudia, ktorí propagujú ľudí, a to, čo propagujú ľudí, a to, čo propagujú ľudí, a to, aby ľudia, ktorí propagovali ľudí, a ľudsky, a to, aby sa vyladili ľudia, a propagovali ľudí, ktorí propagujú ľudí, a naladili svetlo. ako aj funkcie inteligentného osvetlenia.
Zhrnutie
Laditeľné LED moduly boli vyvinuté kombináciou
Technológia balíkov škály (CSP) a ChIP na palube (COB). CSPSAnd Blue Flip Chip sú integrované na doske COB, aby sa dosiahla vysoká hustota energie a farebná uniformita, duálna kanálová štruktúra sa používa na dosiahnutie širšieho ladenia CCT v aplikáciách, ako je komerčné osvetlenie. Jednokanálová štruktúra sa používa na dosiahnutie funkcie dimom-teplá emulujúce halogénovú lampu v aplikáciách ako Home and Hospitality.
978-1-5386-4851-3/17/31,00 02017 IEEE
Potvrdenie
Autori by chceli oceniť financovanie z národného kľúčového výskumu a rozvoja
Čínsky program (č. 2016YFB0403900). Okrem toho podpora kolegov v Shineon (Peking)
Technology Co, je tiež vďačne uznávaná.
Odkazy
[1] Han, N., Wu, Y.-H. a Tang, y, „Výskum zariadenia KNX
Uzol a vývoj založený na module rozhrania zbernice “, 29. čínska konferencia o kontrole (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. a Hong, SH, „Nový návrh systému riadenia siete pre BACNET a jeho referenčný model“, 8. medzinárodná konferencia IEEE o priemyselnej informatike (Indin), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I, Andonov R. a Klau GW, „Dalix: optimálne zarovnanie proteínovej štruktúry Dali“, IEEE/ACM transakcie na výpočtovej biológii a bioinformatike, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. a Steen Haut, K.,
„Koexistencia s WiFi pre produkt domácej automatizácie Zigbee“ ， IEEE 19. sympózium o komunikácii a technológii vozidla v Beneluxe (SCVT), 2012, 1-6.
[5] Lin, WJ ， Wu, QX a Huang, YW, „Automatický systém čítania meračov založený na komunikácii Lonworks“, Medzinárodná konferencia o technológiách a inováciách (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, Ev, Gonzalez, EW, a kol., „Automatické ladenie denného svetla s LED: trvalo udržateľné osvetlenie pre zdravie a pohodu“, Zborník z jarnej výskumnej konferencie ARCC v roku 2013, Mar, 2013
[7] Biela kniha osvetľovania vedy, „osvetlenie: cesta k zdraviu a produktivite“, 25. apríla 2016.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, a kol., „Predbežné dôkazy o zmene spektrálnej citlivosti cirkadiánneho systému v noci“, Journal of Circadian Rhythms 3:14. Február 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, “
Simulácie: Výpočtové cirkadiánne svetlo “, 14. konferencia medzinárodnej asociácie simulácie výkonnosti budov, Hyderabad, India, december 2015.