A CSP-COB alapján hangolható LED modulok
Absztrakt: A kutatások kimutatták, hogy a fényforrások színe és az emberi cirkadián ciklus közötti összefüggés. A környezeti szükségletekhez való behangolás egyre fontosabbá vált a magas színvonalú világítási alkalmazásokban. Az emberi központú fényt (HCL) a változás környezetének megfelelően kell megtervezni, mint például a többcélú létesítmények, az osztálytermek, az egészségügyi ellátás, valamint a légkör és az esztétika megteremtése érdekében. A hangolható LED modulokat a chip -skála csomagok (CSP) és a fedélzeten lévő chip (COB) technológia kombinálásával fejlesztették ki. A CSP-ket egy COB-táblára integrálják, hogy elérjék a nagy teljesítmény sűrűségét és a szín egységességét. Ason a színes hangzás új funkciójának hozzáadásakor. A kapott fényforrás a nap folyamán folyamatosan hangolható a fényes, hűvösebb színű világításból, hogy tompítsák az esti melegebb világítást, ez a cikk részletezi a LED-modulok kialakítását, valamint az alkalmazást meleg dimming lendületes fényvilágításban.
Kulcsszavak:HCl, cirkadián ritmusok, hangolható LED, kettős CCT, meleg tompítás, CRI
Bevezetés
A LED, amint tudjuk, több mint 50 éve működik. A fehér LED-ek közelmúltbeli fejlesztése az, ami a nyilvánosság szemébe hozta, mint más fehér fényforrások helyettesítésére, és a hagyományos fényforrásokra való felvetés-a LED nemcsak az energiamegtakarítás és a hosszú élettartam előnyeit mutatja be, hanem megnyitja az ajtót az új tervezési rugalmassághoz a digitalizáláshoz és a színes hangoláshoz. A fehér fény-egyének előállításának két elsődleges módja van. Az elsődleges színek-red, zöld és kék-, majd keverjük össze három színt a fehér fény kialakításához. A másik az, hogy foszfor anyagokat használjon a monokromatikus kék vagy ibolya LED-es fényt széles spektrumú fehér fényré alakítva.
Az intelligens világítás manapság az intelligens épület és az intelligens város kulcsfontosságú területe. Egyre növekvő számú gyártó vesz részt az intelligens fényvilágítások tervezésében és telepítésében. A következménye az, hogy hatalmas mennyiségű kommunikációs mintát hajtanak végre a termékek márkájában, például a KNX) BacNetp ”, a DALI œ ZIGBEE-ZHAZBA-val, a PLC-LONWORKS-val, azaz a Termékek Termékei, az összes termék, azaz a termékek. (azaz alacsony kompatibilitás és kiterjeszthetőség).
A különféle világos színű világítás (SSL) korai napjai óta a LED Luminaires a változó világos színű világítás (SSL) óta az építészeti világítási piacon. A LED-es luminátorokban három alapkategória létezik a színképzés típusában: fehér hangolás, homályos és meleg-beadás. Mindegyik kategóriát egy vezeték nélküli adó segítségével lehet irányítani, a Zigbee-vel ， Wi-Fi, Bluetooth vagy más protokollok felhasználásával, és ezeknek a lehetőségeknek a LED-es megoldásainak megváltoztatása vagy más protokollok.
Cirkadián ritmusok
A növények és állatok viselkedési és élettani változások mintázatot mutatnak egy körülbelül 24 órás ciklus során, amelyek megismételték az egymást követő napokat-ezek cirkadián ritmusok.
A cirkadián ritmust a melatonin szabályozza, amely az agyban előállított egyik fő hormon. És az álmosságot is indukálja. A Melanopsin receptorok a cirkadián fázist kék fényre állítják be a melatonintermelés leállításával. Body.Furthermore ason a cirkadiánus zavarok hatása túlmutat a nap és az éjszakai alvás szempontjából.
Az emberek biológiai ritmusairól általában többféle módon lehet mérni, az alvási/ébresztési ciklus, a mag testhőmérséklete, a melatonincongcentration, a kortizol -koncentráció és az alfa -amiláz koncentráció 8.A fény a cirkadiánus ritmusok elsődleges szinkronizálói a földi körüli helyzetben. A fény expozíciójának ideje előrehaladhat vagy késleltetheti a theinternal órát. " Az integrált érzékelő és vezérlőrendszerrel ellátott hangolható LED -ek kidolgozhatók az ilyen nagy teljesítményű, egészséges világítási követelmények kielégítésére.
1. ábra: A fény kettős hatással van a 24 órás melatonin profilra, az akut hatásra és a fázisváltoztató hatásra.
Csomagolás
Amikor beállítja a hagyományos halogén fényerejét
Lámpa, a szín megváltozik. A hagyományos LED azonban nem képes hanghőmérsékletet hangolni, miközben megváltoztatja a fényerőt - a hagyományos megvilágítás ugyanolyan változását követi. A korábbi napokban sok izzó LED -et fog használni, különféle CCT LED -ekkel, a PCB BoardTo -nál kombinálva
Változtassa meg a világítási színt a vezetési áram megváltoztatásával. Komplex áramköri fénymodul -tervezésre van szüksége a CCT vezérléséhez, amely nem könnyű feladat a világítótest gyártó számára. A világítási tervezés előrehaladásakor a kompakt világítótestek, például a Spot Lights és a Down Lights, a Forsmall méret, a nagy sűrűségű LED -modulok, a színes hangolás és a kompakt fényforrás -követelmények kielégítése érdekében megjelennek, hangolható színes csutak jelennek meg a piacon.
A színképítés három alapszerkezete létezik, az első a meleg CCT CSP és a hűvös CCT CSP-kötés a PCB táblán közvetlenül a 2. ábrán látható.
(
4. ábra. Meleg színű CSP és kék flip chip chip (szerkezet 3- Shineon fejlesztés)
A 3. szerkezethez viszonyítva az 1. szerkezetnek három hátránya van:
(A) A különböző CSP fényforrások színes keverése a különböző CCT -kben nem egységes, mivel a CSP fényforrások chipjei által okozott foszfor -szilikon szegregációja;
b) a CSP fényforrása fizikai érintéssel könnyen megsérül;
(c) Az egyes CSP -fényforrások rése könnyű csapdába ejteni a port, hogy a COB lumen csökkentését okozza;
A 2. struktúrának hátrányai is vannak:
a) Nehézség a gyártási folyamatvezérlés és a CIE vezérlés területén;
(b) A színes keverés a különböző CCT -szakaszok között nem egységes, különösen a közeli mező mintázatához.
Az 5. ábra összehasonlítja az MR 16 lámpákat, amelyek a 3. (bal) és az 1. szerkezet (jobbra) fényforrással építettek. A képből azt találhatjuk, hogy az 1. szerkezetnek könnyű árnyéka van a kibocsátó terület közepén, míg a 3. szerkezet theluminous intenzitási eloszlása egységesebb.
Alkalmazások
A 3. struktúrával való megközelítésünkben két különböző áramköri mintázat létezik a világos szín és a fényerő hangolásához. Az egycsatornás áramkörben, amelynek egyszerű illesztőprogram-követelménye van, a fehér CSP húr és a Blue Flip-chip karakterlánc párhuzamosan van csatlakoztatva. A CSP karakterlánc rögzített ellenállása van. Az ellenállás mellett a vezetési áramot a CSP-k és a kék chipek között osztják, ami a szín és a fényerő megváltozását eredményezi. A részletes hangolási eredményeket az 1. táblázat és a 6. ábra mutatja. A 7. ábrán bemutatott egycsatornás áramkör színes hangolási görbéje. A CCT növeli a vezetési áramot. Két hangolási viselkedést rájöttünk az egyik emuláló hagyományos halogén -bulbanddal, a másik lineáris hangolással. A hangolható CCT tartomány 1800k és 3000K között van.
1. táblázat. Flux és CCT változás a Shineon egycsatornás COB 12SA modelljének vezetési áramával
A 7CCCCCCT hangolás és a fekete test görbe vezetési áramával együtt az egycsatornás-circuit vezérelt macskában (7a) és a kettőben
hangolási viselkedés relatív fényerővel a halogén lámpa (7B) vonatkozásában
A másik formatervezés kétcsatornás áramkört használ, ahol a CCT hangolható elrendezése szélesebb, mint az egycsatornás-circuit. Behangolható a Shineon kétcsatornás COB 20DA modell 8. ábráján bemutatott 3000k-ről 5700 kas-ra. 2. Táblázat felsorolta a részletes hangolási eredményt, amely szorosan szimulálja a napi fényváltozást reggeltől este. teljesítmény, valamint intelligens világítási funkciók.
Összefoglalás
A hangolható LED modulokat kombinálással fejlesztették ki
Chip Scale Packages (CSP) és Chip a fedélzeten (COB) technológia. A CSPSand Blue Flip chipet egy COB táblára integrálják a nagy teljesítmény sűrűség és a szín egységesség elérése érdekében, a kétcsatornás szerkezetet a szélesebb CCT hangolás elérésére használják olyan alkalmazásokban, mint a kereskedelmi világítás. Az egycsatornás szerkezetet a halogén lámpás dim- / meleg funkciójának elérésére használják olyan alkalmazásokban, mint az otthoni és a vendéglátás.
978-1-5386-4851-3/17/31,00 $ 02017 IEEE
Nyugtázás
A szerzők el akarják ismerni a Nemzeti Kulcskutatás és Fejlesztés finanszírozását
Kína programja (2016yfb0403900 szám). Ezenkívül a Shineon (Peking) kollégáinak támogatása
A Technology Co, szintén hálásan elismerik.
Referenciák
[1] Han, N., Wu, Y.-H. és Tang, Y, "A KNX eszköz kutatása
Csomópont és fejlesztés a busz interfész modul alapján ", 29. kínai kontroll konferencia (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. és Hong, SH, „A BACNET hálózati menedzsment rendszerének új javaslata és referenciamodellje”, 8. IEEE Ipari Informatikai Konferencia (Indin), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I., Andonov R. és Klau GW, „Dalix: Optimális DALI proteinszerkezet-igazítás”, IEEE/ACM tranzakciók a számítási biológiáról és a bioinformatikáról, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. és Steen Haut, K.,
„Egyidejűleg a WiFi-vel az otthoni automatizálási ZigBee-termék számára”. IEEE 19. szimpózium a kommunikációs és járművek technológiájáról a Beneluxban (SCVT), 2012, 1-6.
[5] Lin, WJ ， Wu, QX és Huang, YW, "Automatikus mérőszámolórendszer a Lonworks elektromos vezetékkommunikációján alapul", Nemzetközi Technológiai és Innovációs Konferencia (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, EV, Gonzalez, EW, et al., „Automatikus hangolás napfény LED-ekkel: Fenntartható világítás az egészség és a jólét számára”, A 2013. évi ARCC tavaszi kutatási konferencia folyóiratai, 2013. március, március
[7] Világítástudományi csoport fehér könyv, "Világítás: Az út az egészséghez és a termelékenységhez", 2016. április 25.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, et al., "Előzetes bizonyítékok a cirkadián rendszer spektrális érzékenységének megváltozására éjszaka", Journal of Cirkadian Rhythms 3:14. 2005. február.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, "Spektrális nappali fény
Szimulációk: Cirkadián fény számítástechnikája ", 14. konferencia a Nemzetközi Épület Performance Simulation Association -ről, Hyderabad, India, 2015. december.