Podesivi LED moduli na temelju CSP-COB-a
Sažetak: Istraživanje je pokazalo povezanost između boje svjetlosti i ljudskog cirkadijanskog ciklusa. Ugađanje okolišnih potreba postalo je sve važnije u visokokvalitetnim aplikacijama za osvjetljenje. Savršen spektar svjetlosti trebao bi pokazati kvalitete najbliže sunčevoj svjetlosti s visokim CRI -om, ali je u idealnom slučaju usklađen s ljudskom osjetljivošću. Ljudsko usredotočeno svjetlo (HCL) mora biti izrađeno prema promjeni okruženja kao što su višestruke ustanove, učionice ， zdravstvena zaštita ， i za stvaranje ambijenta i estetike. Podesivi LED moduli razvijeni su kombiniranjem paketa čipova (CSP) i CHIP -a na brodu (COB) tehnologiji. CSP -ovi su integrirani na ploču s COB -om kako bi se postigla ujednačenost velike gustoće snage i ujednačene boje ， dok dodaje novu funkciju prilagodljivosti boja. Rezultirajući izvor svjetlosti može se neprekidno podesiti od svijetle, hladnije obojene rasvjete tijekom dana zatamnjenog ， toplije osvjetljenja u večernjim satima, Ovaj rad opisuje dizajn, postupak i performanse LED modula i njegovu nanošenje u toplom svjetlu LED dolje i privjesnom svjetlu.
Ključne riječi:HCl, cirkadijanski ritmovi, prilagodljivi LED, dvostruki CCT, toplo zatamnjenje, CRI
Uvod
LED kao što znamo da postoji više od 50 godina. Nedavni razvoj bijelih LED -ova je ono što ga je unijelo u javnost kao zamjena za ostale izvore bijele svjetlosti. U skladu s tradicionalnim izvorima svjetlosti ， LED ne samo da predstavlja prednosti uštede energije i dugi životni vijek, već i otvara vrata Nova fleksibilnost dizajna za digitalizaciju i podešavanje boja. Postoje dva glavna načina proizvodnje dioda bijele svjetlosti (WLED) koje stvaraju bijelo svjetlo visokog intenziteta. One je korištenje pojedinačnih LED-ova koje emitiraju Tri osnovne boje-crvene, zelene i plave-a zatim pomiješajte tri boje kako bi formirali bijelo svjetlo. Ostalo je korištenje fosfornih materijala za pretvaranje jednobojne plave ili ljubičaste LED svjetlosti u bijelo svjetlo širokog spektra ，, mnogo na isti način a Fluorescentna žarulja djeluje. Važno je napomenuti da je 'bjelina' iz proizvedene svjetlosti u osnovi projektirana kako bi odgovarala ljudskom oku ， i ovisno o situaciji da to možda nije uvijek prikladno razmišljati kao o bijeloj svjetlosti.
Pametna rasvjeta je ključno područje u pametnoj zgradi i Smart Cityju danas. ， Kao što je knx) bacnetp ', dali ， cigbee-zhazba' ， plc-lonworks, itd. Kritični problem u svim tim proizvodima je da oni ne mogu međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno međusobno (tj., niska kompatibilnost i proširivost).
LED svjetiljke s mogućnošću isporuke različite svjetlosne boje bile su na tržištu arhitektonskog rasvjete od ranih dana rasvjete čvrstog stanja (SSL). Iako osvjetljenje u boji ostaje posao u tijeku i zahtijeva određenu količinu domaće zadaće od strane specificira ako bi instalacija trebala biti uspješna. Postoje tri osnovne kategorije tipova prilagođavanja boja u LED svjetiljkama: bijelo podešavanje, prigušeno-tog i podešavanja u boji. Sve tri kategorije može se upravljati bežičnim odašiljačem pomoću ZigBee ， Wi-Fi, Bluetooth ili Ostali protokoli ， i oštro su za izgradnju moći. Budući da od ovih opcija, LED pruža moguća rješenja za promjenu boje ili CCT -a kako bi se zadovoljile ljudske cirkadijanske ritmove.
Cirkadijski ritmovi
Biljke i životinje pokazuju obrasce bihevioralnih i fizioloških promjena tijekom ciklusa otprilike 24 sata koji se ponavljaju tijekom uzastopnih dana-to su cirkadijanski ritam. Nacirkadijski ritmovi utječu egzogeni i endogeni ritmovi.
Cirkadijanski ritam kontrolira melatonin koji je jedan od glavnih hormona proizvedenih u mozgu. A inducira i pospanost. Receptori melanopsina postavljaju cirkadijansku fazu plavim svjetlom koji je uključivanje isključivanjem proizvodnje melatonina ". Izlaganje na iste plave valne duljine svjetlosti u večernjim satima će ometati spavanje i poremetiti cirkadijski ritm. Cirkadijanska desinkronizacija prevladava tijelo od tijela Potpuno ulazak u različite faze spavanja ， što je kritično vrijeme restorativnog vremena za čovjeka Tijelo.Purtermore ， Utjecaj cirkadijanskog poremećaja proteže se izvan pažljivosti danju i spavanja noću.
O biološkim ritmima kod ljudi obično se obično mogu mjeriti na nekoliko načina, ciklus spavanja/buđenja, tjelesne temperature jezgre, melatoninkvencije, koncentracije kortizola i koncentracije alfa amilaze8.a, svjetlost je primarna sinkronizatora cirkadijskih ritmova na lokalni položaj na zemlji ， Intenzitet svjetlosti ， raspodjela spektra, vrijeme i trajanje mogu utjecati na ljudski cirkadijanski sustav. To utječe i na svakodnevni unutarnji sat. Vrijeme izlaganja svjetlosti može ili unaprijediti ili odgoditi svojstvo. do 555nm (zelena regija). LED diode s integriranim senzorskim i upravljačkim sustavom mogu se razviti kako bi se zadovoljile tako visoke performanse, zdrave zahtjeve za rasvjetom.
Slika.1 Svjetlo ima dvostruki učinak na 24-satni profil melatonina, akutni učinak i učinak mijenjanja faza.
Dizajn paketa
Kad prilagodite svjetlinu konvencionalnog halogena
svjetiljka, boja će se promijeniti. Međutim, konvencionalni LED nije u stanju prilagoditi temperaturu u boji dok mijenja svjetlinu ， oponašajući istu promjenu neke konvencionalne rasvjete. U ranijim danima mnoge će žarulje koristiti LED s različitim CCT LED -ovima u kombinaciji na PCB ploči
Promijenite boju osvjetljenja promjenom struje vožnje. Potreban mu je složen dizajn modula svjetla za kontrolu CCT -a, što nije lak zadatak za proizvođača svjetiljki. Kao rasvjetni dizajn preduvjet ， kompaktno rasvjetno učvršćenje, poput svjetala i lampica, poziva Forsmall veličine, LED modula velike gustoće, kako bi se Zadovoljite i podešavanje boja i kompaktne zahtjeve izvora svjetla, na tržištu se pojavljuju podesivi karaci u boji.
Postoje tri osnovne strukture tipova podešavanja boja, prve, koristi topli CCT CSP i cool CCT CSP veza na PCB ploči izravno prikazano na slici. Siliconeses prikazan na slici
3.ist rad, treći pristup je miješajući topli CCT CSP LEDSWITH Blue Flip-Chips i usko lemlje pričvršćen na supstrat. Tada se bijela reflektirajuća silikonska brana izdaje kako bi okružila toplo-bijele CSP-ove i plave flip-čipove.finalno , ispunjen je fosfornim silikonetom dovršite dvostruki modul CoB modula kao što je prikazano na slici 4.
Sl.4. CSP topla boja i plavi kovčeg za okretanje (struktura 3- Shineon Development)
U usporedbi sa strukturom 3, struktura 1 ima tri nedostatka:
(a) Miješanje boja među različitim izvorima svjetlosti CSP u različitim CCT -ima nije ujednačeno zbog segregacije fosfornog silikona uzrokovanog čipsom izvora svjetlosti CSP;
(b) izvor svjetlosti CSP -a oštećen je lako fizičkim dodirom;
(c) jaz svakog izvora svjetlosti CSP -a lako je zarobiti prašinu kako bi uzrokovao redukciju lumena;
Struktura2 također ima svoje nedostatke:
(a) poteškoće u kontroli procesa proizvodnje i kontroli CIE;
(b) Miješanje boja među različitim CCT dijelovima nije ujednačeno, posebno za uzorak bliskog polja.
Slika 5 uspoređuje MR 16 svjetiljke izgrađene s izvorom svjetlosti konstrukcije 3 (lijevo) i strukturom 1 (desno). Iz slike možemo pronaći da struktura 1 ima laganu nijansu u središtu emitiranja područja, dok je distribucija strukture 3 ujednačena.
Prijava
U našem pristupu pomoću strukture 3 postoje dva različita dizajna kruga za laganu boju i podešavanje svjetline. U jednokanalnom krugu koji ima jednostavan zahtjev za pokretanje vozača, bijeli CSP niz i plavi flip-čip nizovi su paralelno spojeni. Postoji fiksni otpor CSP niz. Kod otpornika, vozačka struja je podijeljena između CSP-a i plavih čipova što rezultira promjenom boje i svjetline. Detaljni rezultati podešavanja prikazani su u tablici 1 i slici 6. krivulja podešavanja boja jednokanalnih krugova prikazanih na slici7. CCT povećava vozačku struju. Shvatili smo dva ponašanja ugađanja s jednim oponašajućim konvencionalnim halogenom bulbanom drugom linearnom podešavanjem. Podesivi CCT raspon je od 1800k do 3000k.
Tablica1. Fluks i CCT mijenjaju se s pogonskom strujom Shineon jednokanalnog modela COB modela 12SA
Sl.7CCT Ugađanje zajedno s krivuljom crnih tijela s pogonskom strujom u jednokanalnom kobilu s kontroliranim COB-om (7A) i dva
Ugađanje ponašanja s relativnom svjetiljkom u odnosu na halogenu svjetiljku (7b)
Drugi dizajn koristi dvokanalni krug gdje je CCT prilagodljivi raspored širi od jednosmjernog kanala. Vožnja dva kruga na željenoj razini struje i omjeru. Može se podesiti od 3000K do 5700KAS prikazanih na slici 8 Shineon dvokanalnog modela CoB modela 20DA.Table 2 navedeno je detaljan rezultat podešavanja koji može usko simulirati promjenu svjetlosti iz jutra u večer. krugovi ， ovaj prilagodljivi Svjetlosni izvorHelps povećava izloženost plavoj svjetlosti tijekom dana i smanjuje izlaganje plavoj svjetlosti tijekom noći ， promičući dobrobit ljudi i čovjeka performanse, kao i funkcije pametne rasvjete.
Sažetak
Umjenjivi LED moduli razvijeni su kombiniranjem
Paketi s čipskom skali (CSP) i CHIP on Board (COB) tehnologija. CSPSAND BLUE FLIP CHIP integriran je na ploču s COB-om kako bi se postigla velika gustoća energije i jednolikost boja, dvokanalna struktura koristi se za postizanje šireg ugađanja CCT-a u aplikacijama poput komercijalne rasvjete. Jednokanalna struktura koristi se za postizanje funkcije prigušivanja do vale, koja oponaša halogenu svjetiljku u aplikacijama poput kuće i ugostiteljstva.
978-1-5386-4851-3/17/31,00 $ 02017 IEEE
Priznanje
Autori bi željeli priznati financiranje od nacionalnog ključnog istraživanja i razvoja
Program Kine (br. 2016YFB0403900). Uz to, podrška kolega iz Shineona (Peking)
Tehnologija CO, također je zahvalno priznata.
Reference
[1] Han, N., Wu, Y.-H. i Tang, Y, "Istraživanje KNX uređaja
Čvor i razvoj temeljen na modulu sučelja sabirnice ", 29. kineska konferencija o upravljanju (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. i Hong, SH, „Novi prijedlog sustava upravljanja mrežom za BACNET i njegov referentni model“, 8. IEEE Međunarodna konferencija o industrijskoj informatici (INDIN), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I, Andonov R. i Klau GW, „Dalix: Optimalno poravnavanje strukture proteina Dali“, IEEE/ACM transakcije na računalnu biologiju i bioinformatiku, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. i Steen Haut, K.,
„Suživot s WiFi za kućni automatizacijski proizvod Zigbee“ ， IEEE 19. simpozij o komunikaciji i tehnologiji vozila u Beneluxu (SCVT), 2012, 1-6.
[5] LIN, WJ ， WU, QX i Huang, YW, "Sustav čitanja automatskog brojila na temelju komunikacije s dalekovodom", Međunarodna konferencija o tehnologiji i inovacijama (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, EV, Gonzalez, EW i ostali, „Dnevno svjetlo za automatsko podešavanje s LED-ovima: održiva rasvjeta za zdravlje i dobrobit“, Zbornik radova s proljetne konferencije za istraživanje Arcc 2013, ožujak 2013
[7] Skupina rasvjete White Paper, "Rasvjeta: Put do zdravlja i produktivnosti", 25. travnja 2016.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, et al., "Preliminarni dokazi za promjenu spektralne osjetljivosti cirkadijanskog sustava noću", časopis za cirkadijske ritmove 3:14. Veljača 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, "Spektralno dnevno svjetlo
Simulacije: računanje cirkadijanskog svjetla ", 14. konferencija Udruženja za simulaciju uspješnosti međunarodne građevine, Hyderabad, Indija, prosinac 2015.