Tunable LED модули засновани на CSP-COB
Апстракт: Истражувањата укажуваат на корелацијата помеѓу бојата на изворите на светлина и човечкиот цирдијански циклус. Подесувањето на колото до потребите на животната средина стана сè поважно во висококвалитетни апликации за осветлување. Совршен спектар на светлина треба да покаже квалитети најблиску до сончевата светлина со висока CRI, но идеално е прилагодена на човековата чувствителност. Човечка светлина (HCL) треба да биде дизајнирана според промената на животната средина, како што се објекти за повеќекратна употреба, училници ， здравствена заштита ， и да создаде амбиент и естетика. Подготвени LED модули беа развиени со комбинирање на пакети со скала со чипови (CSP) и CHIP на одборот (COB) технологија. CSPs се интегрирани на табла за пастати за да се постигне висока густина на моќност и униформност во боја- додека додава нова функција на прилагодливост на бојата. Резултираниот извор на светлина може да се подеси постојано од светло, поладно осветлување во боја во текот на денот до затемнување ， потопло осветлување во вечерните часови, овој труд го детализира дизајнот, процесот и перформансите на LED модулите и неговата примена во загреано светло светло.
Клучни зборови:HCL, циркадијански ритам, поволно LED, двоен CCT, топло затемнување, CRI
Вовед
ЛЕР како што знаеме дека е околу 50 години. Неодамнешниот развој на бели LED диоди е она што го донесе во очите на јавноста како замена за други извори на бела светлина. емитираат три основни бои-црвена, зелена и сина боја-и потоа измешајте три бои за да формирате бела светлина. Другата е да се користат фосфорни материјали за да се претвори монохроматска сина или виолетова LED светлина до широко-спектар бело светло-,, многу на ист начин како што треба да се работи со флуоресцентна сијалица. Ова е важно за да се забележи дека е во знак како бела светлина.
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 Интенерски едни со други (т.е., мала компатибилност и проширување).
LED светилките со можност за испорака на различна светлина во боја се наоѓаат на пазарот на архитектонски осветлување уште од раните денови на осветлување со цврста состојба (SSL). Иако, осветлувањето што може да се прилагоди во боја останува работа во тек и бара одредена количина домашна задача од страна на спецификаторот доколку инсталацијата е успешна. Постојат три основни категории на типови на подесување во боја во LED светилки: бело подесување, слабо-топло и подесување со целосна боја. Сите трите категории можат да се контролираат со безжичен предавател со употреба на zigbee ， wi-fi, Bluetooth или други протоколи ， и се тврди да градат моќ. ритам.
Цирдијански ритам
Растенијата и животните покажуваат обрасци на однесување и физиолошки промени во текот на циклусот приближно 24-часовно, кои се повторуваат во последователни денови-овие се цирдијански ритами. Циркурските ритами се под влијание на егзогени и ендогени ритами.
Кјакдијанскиот ритам е контролиран од мелатонин, кој е еден од најголемите хормони произведени во мозокот. And it induces sleepiness also.Melanopsin receptors set the circadian phase with blue light uponwaking by shutting down melatonin production".Exposure to the same blue wavelengths of light in the evening will interfere with sleep and disrupt the circadian rhythm. Circadian desynchronization prevents the body from fully entering the various phases of sleep，which is a critical restorative time for the human Тело.Порамото - влијанието на циркадијанското нарушување се протега надвор од умственоста на денот и спиењето во текот на ноќта.
За биолошките ритми кај луѓето може да се мерат на неколку начини обично, циклусот на спиење/будење, основна температура на телото, мелатонинконцентрација, концентрација на кортизол и концентрација на алфа амилаза8., но светлината е примарната синхронизатори на цирдијалниот ритми на локалната позиција на земјата на Земјата - затоа што дистрибуцијата на светлината ， дистрибуција на спектар ， дистрибуција на спектар, дистрибуција на спектарот, временски распоред и временски услови. The time of light exposure can either advance or delay theinternal clock".The circadian rhythms will influence the human's performance and comfort etc.The human circadian system is most sensitive tolight at 460nm (blue region of the visiblespectrum), whereas the visual system is mostsensitive to 555nm (green region). So how to use the tunable CCT and intensity to improve the quality of life is becoming more and more Важно. Може да се развијат LED диоди за прилагодување со интегрирано сензори и контролен систем за да се исполнат таквите високи перформанси, здрави барања за осветлување.
Сл.1 Светлината имаат двојно дејство врз 24-часовниот профил на мелатонин, акутен ефект и ефектот на менување на фазата.
Дизајн на пакет
Кога ја прилагодувате осветленоста на конвенционалниот халоген
Светилка, бојата ќе се смени. Како и да е, конвенционалното ЛЕР не е во состојба да ја прилагоди температурата на бојата, додека ја менува осветленоста - имитирајќи истото промена на некое конвенционално осветлување. Во претходните денови, многу сијалици ќе користат LED со различни LED диоди на CCT во комбинација на PCB -таблата
Променете ја бојата на осветлувањето со промена на струјата за возење. Потребно е комплексен дизајн на модулот за светло на колото за контрола на CCT, што не е лесна задача за производителот на светилки. Како што е напредокот на дизајнот на осветлување ， Компактната тела за осветлување, како што се светлата на самото место и светлата, ги повикува големината на Forsmall, LED модулите со голема густина, со цел да се задоволат и двата подесување на бојата и компактен извор на светлина, што се појавуваат комори во боја, се појавуваат на пазарот.
Постојат три основни структури на типови на подесување во боја, први, ги користи топлото CCT CSP и Cool CCT CSP врзување на таблата PCB директно илустрирани на Слика 2. Вториот тип за прилагодување на копите со LES исполнет со повеќе ленти од различни CCT фосфорни силикони, прикажани на слика, прикажано на слика, прикажано на слика
.
Сл.
Споредувајќи се со структурата 3, структурата 1 има три неповолни страни:
(а) мешање на бојата меѓу различните извори на светлина на CSP во различни CCT не е униформа заради сегрегацијата на фосфорниот силикон предизвикан од чиповите на изворите на светлина на CSP;
(б) изворот на светлина на CSP е оштетен лесно со физички допир;
(в) Јазот на секој извор на светлина на CSP е лесен за стапица на прашина за да предизвика намалување на луменот на пајажина;
Структура2 исто така има свои недостатоци:
(а) тешкотија во контролата на процесот на производство и контролата на CIE;
(б) Мешањето на бојата меѓу различните делови за CCT не е униформа, особено за моделот на блиско поле.
Слика 5 ги споредува г -дин 16 ламби изградени со извор на светлина на структурата 3 (лево) и структура 1 (десно). Од сликата, можеме да ја најдеме структурата 1 има лесна сенка во центарот на областа за емитување, додека дистрибуцијата на интензитет на интензитет на структурата 3 е повеќе униформа.
Апликации
Во нашиот пристап со употреба на Структура 3, постојат два различни дизајни на колото за подесување на светло и подесување на осветленоста. Во едноканално коло кое има едноставен услов за возач, низата бела CSP и сина флип-чип се поврзани паралелно. Постои фиксен отпорник на низата CSP. Со отпорот, струјата на возење е поделена помеѓу CSP и сините чипови што резултира во промена на бојата и осветленоста. Деталните резултати од подесување се прикажани во Табела 1 и Слика 6. Кривата на подесување на бојата на едноканалното коло прикажано на Слика 7. CCT ја зголемува струјата на возењето. Сфативме две однесување на подесување со едното имитирање на конвенционална халогенска сијалица, другиот повеќе линеарно подесување. Опсегот на прилагодлива CCT е од 1800K до 3000k.
Табела 1. Промена на флукс и CCT со струја на возење на Shoyon единечен COB Model 12SA
Сл.
Подесување на однесување со релативна осветленост во однос на халогената ламба (7б)
Другиот дизајн користи двојно канално коло каде што аранжманот за прилагодување на CCT е поширок од единечниот канал. Може да се подеси од 3000k до 5700KAs прикажани на Слика 8 на Shoyon Dual-Connel COB Model 20Da.Table 2 Наведено детален резултат на подесување што може тесно да симулира промена на дневната светлина од утро во вечер. Човечки перформанси, како и функции на паметно осветлување.
Резиме
Погодни LED модули беа развиени со комбинирање
Пакети со скала со чипови (CSP) и CHIP на одборот (COB) технологија. CSPSand синиот флип чип се интегрира на табла за ковчези за да се постигне голема густина на моќност и униформност во боја, структурата со двојна канали се користи за да се постигне пошироко подесување на CCT во апликации како комерцијално осветлување. Едноканална структура се користи за да се постигне функција за слабост до топла, што емулира халогенска ламба во апликации како дома и гостопримство.
978-1-5386-4851-3/17/31,00 $ 02017 IEEE
Признание
Авторите би сакале да го признаат финансирањето од Националното клучно истражување и развој
Програма на Кина (бр. 2016YFB0403900). Покрај тоа, поддршка од колегите во Шајон (Пекинг)
Технолошкиот ко, исто така е благодарно признат.
Референци
[1] Хан, Н., Ву, Ј.Х. и Танг, y, „Истражување на уредот KNX
Јазол и развој врз основа на модулот за автобуски интерфејс “, 29 -та кинеска контролна конференција (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Парк, Т. и Хонг, Ш.
[3] Wohlers I, Andonov R. and Klau GW, „Dalix: Optimal Dali Protein Structure Ulignment“, IEEE/ACM трансакции за компјутерска биологија и биоинформатика, 10, 26-36.
[4] Домингез, Ф, Тухафи, А., Тиет, Ј и Стин Хаут, К.,
„Соживот со WiFi за домашна автоматизација Zigbee производ“-IEEE 19-ти симпозиум за комуникација и технологија на возила во Бенелукс (SCVT), 2012, 1-6.
[5] Лин, WJ ， WU, QX and Huang, YW, „Систем за читање на автоматски мерачи заснован на комуникација со електрична енергија на Lonworks“, Меѓународна конференција за технологија и иновации (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Елис, ЕВ, Гонзалез, ЕВ и др.
[7] Бела хартија за наука за осветлување, „Осветлување: Патот до здравјето и продуктивноста“, 25 април 2016 година.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, et al, „Прелиминарни докази за промена на спектралната чувствителност на циркадијанскиот систем во текот на ноќта“, Journal of Cicradian Rhytms 3:14. Февруари 2005 година.
[9] Инаничи, М, Бренан, М, Кларк, Е, „Спектрално дневно светло
Симулации: Компјутерска цирдијанска светлина “, 14 -та конференција на Меѓународно здружение за симулација на перформанси во градежништвото, Хајдерабад, Индија, декември 2015 година.