Modiwlau LED tunable yn seiliedig ar CSP-COB
Haniaethol: Mae ymchwil wedi nodi'r gydberthynas rhwng lliw ffynonellau golau a chylch circadaidd dynol. Mae tiwnio color i anghenion amgylcheddol wedi dod yn fwy a mwy pwysig mewn cymwysiadau goleuadau o ansawdd uchel. Dylai sbectrwm perffaith o olau arddangos rhinweddau agosaf at olau haul gyda CRI uchel, ond yn ddelfrydol mae wedi'i gysylltu â sensitifrwydd dynol. Mae angen peiriannu golau canolog dynol (HCL) yn unol ag amgylchedd newid fel cyfleusterau aml-ddefnydd, ystafelloedd dosbarth ， gofal iechyd ， ac i greu awyrgylch ac estheteg. Datblygwyd modiwlau LED tunable trwy gyfuno pecynnau graddfa sglodion (CSP) a thechnoleg sglodion ar fwrdd (COB). Mae CSPs wedi'u hintegreiddio ar fwrdd COB i gyflawni dwysedd pŵer uchel ac unffurfiaeth lliw ， wrth ychwanegu swyddogaeth newydd tiwniadwyedd lliw. Gellir tiwnio'r ffynhonnell golau sy'n deillio o hyn yn barhaus o oleuadau llachar, lliw oerach yn ystod y dydd i oleuadau pylu ， cynhesach gyda'r nos, mae'r papur hwn yn manylu ar y dyluniad, y broses dan arweiniad a pherfformiad LED.
Geiriau allweddol:HCl, rhythmau circadian, LED tunable, CCT deuol, pylu cynnes, CRI
Cyflwyniad
Y LED fel y gwyddom ei fod wedi bod o gwmpas ers dros 50 mlynedd. Datblygiad diweddar LEDau Gwyn yw'r hyn sydd wedi dod ag ef i lygad y cyhoedd yn lle ffynonellau golau gwyn eraill. Mae cymhariaeth â'r ffynonellau golau traddodiadol ， LED nid yn unig yn cyflwyno manteision arbed ynni ac oes hir, ond hefyd yn agor y drws i hyblygrwydd dylunio newydd ar gyfer digideiddio a thiwnio lliwiau. Mae dwy ffordd yn cynhyrchu golau gwyn) sy'n cynhyrchu golau gwyn) sy'n cynhyrchu golau gwyn) sy'n allyrru tri lliw cynradd-coch, gwyrdd a glas-ac yna cymysgu tri lliw i ffurfio golau gwyn. Y llall yw defnyddio deunyddiau ffosffor i drosi golau glas monocromatig neu olau dan arweiniad fioled i olau gwyn sbectrwm eang ，, yn yr un modd yn yr un modd mae bwlb golau fflwroleuol yn gweithio. Mae'n bwysig nodi bod y sefyllfa ddynol yn cael ei siwtio bob amser yn hanfodol ei bod yn siwtio. fel golau gwyn.
Mae goleuadau craff yn faes allweddol yn yr adeilad craff a dinas glyfar y dyddiau hyn. Mae nifer cynyddol o weithgynhyrchwyr yn cymryd rhan wrth ddylunio a gosod goleuadau craff mewn cystrawennau newydd. Canlyniad yw bod llawer iawn o batrymau cyfathrebu yn cael eu gweithredu mewn gwahanol frandiau o gynhyrchion ， fel Knx) Bacnetp ', DALI ， PLC. Cydweithrediad â'i gilydd (h.y., cydnawsedd isel ac estynadwyedd).
Mae luminaires LED sydd â'r gallu i ddarparu lliw golau amrywiol wedi bod ar y farchnad goleuadau pensaernïol ers dyddiau cynnar goleuadau cyflwr solid (SSL). Er bod goleuadau lliw-tunable yn parhau i fod yn waith ar y gweill ac yn gofyn am rywfaint o waith cartref gan y manylebwr os yw'r gosodiad i fod yn llwyddiannus. Mae yna dri chategori sylfaenol o fathau tiwnio lliw mewn luminaires LED: tiwnio gwyn, dim-i-gynnes, a thiwnio lliw-llawn. Gellir rheoli'r tri chategori gan drosglwyddydd diwifr gan ddefnyddio zigbee ， wi-fi-fi, bluetooth neu brotocolau eraill ， ac maent yn cael eu manteisio ar bŵer posibl.
Rhythmau circadian
Mae planhigion ac anifeiliaid yn arddangos patrymau o newidiadau ymddygiadol a ffisiolegol dros gylch oddeutu 24 awr sy'n ailadrodd dros ddiwrnodau olynol-mae'r rhain yn rhythmau circadian. Mae rhythmau Cylchdia yn cael eu dylanwadu gan rythmau alldarddol ac mewndarddol.
Mae'r rhythm circadian yn cael ei reoli gan melatonin sy'n un o'r prif hormonau a gynhyrchir yn yr ymennydd. Ac mae'n cymell cysgadrwydd hefyd. Mae derbynyddion Memanopsin yn gosod y cyfnod circadaidd gyda golau glas yn cael ei ddeffro trwy gau cynhyrchu melatonin ". Bydd yr un o'r un tonfeddi glas o olau gyda'r nos yn ymyrryd â chwsg ac yn tarfu ar y rhythm circadian. Body.FurtherMore ， Mae effaith aflonyddwch circadian yn ymestyn y tu hwnt i ymwybyddiaeth ofalgar y dydd ac yn cysgu yn y nos.
Ynglŷn â'r rhythmau biolegol mewn bodau dynol gellir eu mesur mewn sawl ffordd fel arfer, cylch cysgu/deffro, tymheredd craidd y corff, melatonincentcention, crynodiad cortisol, a chrynodiad alffa amylase8. Ond golau yw prif gydamseryddion rhythmau circadian i safle lleol ar y ddaear ， oherwydd bod y system lau yn cael ei dosbarthu hefyd. Gall amser dod i gysylltiad â golau naill ai symud ymlaen neu oedi cloc y gynteral ". Bydd y rhythmau circadaidd yn dylanwadu ar berfformiad a chysur y dynol ac ati. Y system circadian dynol yw'r tolight mwyaf sensitif ar 460nm (rhanbarth glas y Visiblespectrum), ond mae'r system weledol yn fwyaf sensitif i 5555nm (mae CYFLEISIO AC DEFNYDDIO I'R DEFNYDDIO I'R DEFNYDDIO I'R DEFNYDDIO A DEWIS I'R RHANBARU AC ITSETION. Gellir datblygu LEDau tunable gyda system synhwyro a rheoli integredig i fodloni gofynion goleuo iach, perfformiad mor uchel.
Ffig.1 Mae golau yn cael effaith ddeuol ar y proffil melatonin 24 awr, effaith acíwt ac effaith newid cam.
Dyluniad Pecyn
Pan fyddwch chi'n addasu disgleirdeb halogen confensiynol
Lamp, bydd y lliw yn cael ei newid. Fodd bynnag, nid yw LED confensiynol yn gallu tiwnio tymheredd lliw wrth newid disgleirdeb ， efelychu'r un newid mewn rhai goleuadau confensiynol. Yn y dyddiau cynharach, bydd llawer o fylbiau yn defnyddio LED gyda gwahanol LEDau CCT wedi'u cyfuno ar y PCB BoardTo
Newid y lliw goleuo trwy newid cerrynt gyrru. Mae angen dyluniad modiwl golau cylched cymhleth arno i reoli CCT, nad yw'n dasg hawdd ar gyfer gwneuthurwr luminaire. Fel y dyluniad goleuadau ymlaen llaw ， y gosodiad goleuadau cryno fel goleuadau sbot a goleuadau i lawr, galwadau maint forsmall, modiwlau LED dwysedd uchel, er mwyn bodloni tiwnio lliw a gofynion ffynhonnell golau cryno, mae gobiau tiwniadwy yn gosod cobiau lliw.
Mae tri strwythur sylfaenol o fathau tiwnio lliw, y cyntaf, mae'n defnyddio'r CSP CCT cynnes a bondio CSP CCT cŵl ar y bwrdd PCB a ddangosir yn uniongyrchol yn Ffigur 2. Y cob tiwniadwy ail fath gyda LES wedi'i lenwi â streipiau lluosog o wahanol siliconesas ffosffor CCT i'w weld yn ffigur
3. Yn y gwaith hwn, mae trydydd dull yn cymryd trwy gymysgu CSP CCC cynnes LEDswith sglodion fflip glas a sodr agos ynghlwm ar swbstrad. Oherwydd bod argae silicon adlewyrchol gwyn yn cael ei ddosbarthu i amgylchynu'r CSPs cynnes gwyn a'r fflip-sglodion glas.
Ffig.4 CSP lliw cynnes a chob sglodion fflip glas (Strwythur 3- Datblygiad Shineon)
O gymharu â'r Strwythur 3, mae gan Strwythur 1 dri anfantais:
(a) nid yw cymysgu lliwiau ymhlith y gwahanol ffynonellau golau CSP mewn gwahanol CCTs yn unffurf oherwydd gwahanu silicon ffosffor a achosir gan sglodion ffynonellau golau CSP;
(b) Mae ffynhonnell golau CSP wedi'i difrodi'n hawdd gyda chyffyrddiad corfforol;
(c) mae bwlch pob ffynhonnell golau CSP yn hawdd trapio'r llwch i achosi gostyngiad cob lumen;
Mae gan Strwythur2 hefyd ei anfanteision:
(a) anhawster wrth reoli prosesau gweithgynhyrchu a rheoli CIE;
(b) Nid yw cymysgu lliwiau ymhlith y gwahanol adrannau CCT yn unffurf, yn enwedig ar gyfer y patrwm cae agos.
Mae Ffigur 5 yn cymharu lampau MR 16 a adeiladwyd â ffynhonnell golau strwythur 3 (chwith) a strwythur 1 (dde). O'r llun, gallwn ddod o hyd i'r strwythur 1 â chysgod ysgafn yng nghanol yr ardal allyrru, tra bod dosbarthiad dwyster y glymog yn strwythur 3 yn fwy unffurf.
Ngheisiadau
Yn ein dull gan ddefnyddio Strwythur 3, mae dau ddyluniad cylched gwahanol ar gyfer y lliw golau a'r tiwnio disgleirdeb. Mewn cylched un sianel sydd â gofyniad gyrrwr syml, mae'r llinyn PDC gwyn a'r llinyn fflip-sglodyn glas wedi'u cysylltu yn gyfochrog. Mae gwrthydd sefydlog y llinyn PDC. Gyda'r gwrthydd, mae'r cerrynt gyrru wedi'i rannu rhwng PSPau a sglodion glas sy'n arwain at newid y lliw a'r disgleirdeb. Dangosir y canlyniadau tiwnio manwl yn Nhabl 1 a Ffigur 6. Cromlin tiwnio lliw cylchedis un sianel a ddangosir yn Ffigur7. Mae'r CCT yn cynyddu'r cerrynt gyrru. Rydym wedi sylweddoli dau ymddygiad tiwnio gydag un yn efelychu Bulband Halogen confensiynol y llall yn tiwnio mwy llinol. Mae'r ystod CCT tunable rhwng 1800K a 3000K.
Tabl 1. Newid fflwcs a cct gyda cherrynt gyrru model cob un sianel shineon 12sa
Ffig.7cct Tiwnio ynghyd â chromlin Blackbody gyda cherrynt gyrru yn y COB un-sianel-gylched (7A) a'r ddau
Ymddygiadau tiwnio â goleuedd cymharol gan gyfeirio at lamp halogen (7b)
Mae'r dyluniad arall yn defnyddio cylched sianel ddeuol lle mae'r trefniant tiwniadwy CCT yn ehangach na'r cylched sianel un sianel. Mae llinyn fflip-sglodion glas y PDC yn ar wahân yn drydanol ar y swbstrad ac felly mae angen cyflenwad pŵer arbennig arno. Mae'r lliw a'r disgleirdeb yn cael eu tiwnio trwy yrru'r ddau gylchred ar y lefel gyfredol a chymhariaeth gyfredol. Gellir ei diwnio o 3000k i 5700kas a ddangosir yn Ffigur 8 o Model Cob Sianel Ddeuol Shineon 20DA.Table 2 Rhestrwyd y canlyniad tiwnio manwl a all efelychu'r newid golau dydd yn agos o fore i nos. Gan gyfuno'r defnydd o synhwyrydd deiliadaeth a chylchedau rheoli ， mae'r golau tiwniadwy hwn yn cynyddu golau glas yn ystod y dydd, wrth i bobl las, wrth i lau yn ystod y dydd, yn ystod y golau glas yn ystod y dydd, yn ystod y dydd yn cael ei amlygu yn ystod y dydd yn cael ei amlygu yn ystod y dydd yn ystod y dydd, wrth i'r golau glas yn ystod y nos yn ystod y dydd ddod yn ystod y dydd, ei amlygu yn ystod y golau glas yn ystod y dyddiau glas, ei amlygu yn ystod y dydd hwn gael ei amlygu yn ystod y golau glas yn ystod y nos yn ystod y nos, ei amlygu yn ystod y nos, ei amlygu yn ystod y dydd hwn, ei amlygu yn ystod y nos, ei amlygu yn ystod y dydd yn cynyddu golau glas yn ystod y nos, yn cynyddu golau. yn ogystal â swyddogaethau goleuo craff.
Nghryno
Datblygwyd modiwlau LED tunable trwy gyfuno
Pecynnau Graddfa Sglodion (CSP) a thechnoleg sglodion ar fwrdd (COB). Mae sglodyn fflip glas CSPSand wedi'u hintegreiddio ar fwrdd COB i sicrhau dwysedd pŵer uchel ac unffurfiaeth lliw, defnyddir strwythur sianel ddeuol i gyflawni tiwnio CCT ehangach mewn cymwysiadau fel goleuadau masnachol. Defnyddir strwythur un sianel i gyflawni swyddogaeth dim-i-gynnau sy'n efelychu lamp halogen mewn cymwysiadau fel cartref a lletygarwch.
978-1-5386-4851-3/17/$ 31.00 02017 IEEE
Cydnabyddiaeth
Hoffai'r awduron gydnabod y cyllid gan yr ymchwil a datblygu allweddol cenedlaethol
Rhaglen Tsieina (Rhif 2016YFB0403900). Yn ogystal, cefnogaeth gan y cydweithwyr yn Shineon (Beijing)
Mae Technology Co, hefyd yn cael ei gydnabod yn ddiolchgar.
Cyfeiriadau
[1] Han, N., Wu, Y.-H. a Tang, Y, "Ymchwil i Ddyfais KNX
Nod a datblygiad yn seiliedig ar y modiwl rhyngwyneb bws ", 29ain Cynhadledd Rheoli Tsieineaidd (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. a Hong, SH, “Cynnig newydd o system rheoli rhwydwaith ar gyfer Bacnet a'i fodel cyfeirio", 8fed Cynhadledd Ryngwladol IEEE ar wybodaeth ddiwydiannol (Indin), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I, Andonov R. a Klau GW, "DALIX: Aliniad Strwythur Protein DALI Gorau", Trafodion IEEE/ACM ar Fioleg Gyfrifiadurol a Biowybodeg, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. a Steen Haut, K.,
“Cydfodoli â WiFi ar gyfer Cynnyrch Zigbee Awtomeiddio Cartref” ， IEEE 19eg Symposiwm ar Gyfathrebu a Thechnoleg Cerbydau yn y Benelux (SCVT), 2012, 1-6.
[5] Lin, WJ ， Wu, QX a Huang, YW, "System Darllen Mesuryddion Awtomatig yn seiliedig ar gyfathrebu llinell bŵer LonWorks", Cynhadledd Ryngwladol ar Dechnoleg ac Arloesi (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, EV, Gonzalez, EW, et al, “Golau Dydd Tiwnio Auto gyda LEDau: Goleuadau Cynaliadwy ar gyfer Iechyd a Lles", Trafodion Cynhadledd Ymchwil Gwanwyn ARCC 2013, MAR, 2013
[7] Papur Gwyn Grŵp Gwyddoniaeth Goleuadau, "Goleuadau: Y Ffordd i Iechyd a Chynhyrchedd", Ebrill 25, 2016.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, et al, "Tystiolaeth ragarweiniol ar gyfer newid yn sensitifrwydd sbectrol y system circadian gyda'r nos", Journal of Circadian Rythms 3:14. Chwefror 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, "Golau Dydd Sbectrol
Efelychiadau: Cyfrifiadura Golau Circadian ", 14eg Cynhadledd Cymdeithas Efelychu Perfformiad Adeiladu Rhyngwladol, Hyderabad, India, Rhagfyr.2015.