Moduli LED sintonizzabbli bbażati fuq CSP-COB
Astratt: Ir-riċerka indikat il-korrelazzjoni bejn il-kulur tas-sorsi tad-dawl u ċ-ċiklu taċ-ċirkadja umana. L-irfinar tal-kulur għall-bżonnijiet ambjentali sar dejjem aktar importanti f'applikazzjonijiet ta 'dawl ta' kwalità għolja. Spettru perfett ta 'dawl għandu juri kwalitajiet l-iktar viċin għad-dawl tax-xemx ma' CRI għolja, iżda huwa idealment adattati għas-sensittività tal-bniedem. Dawl iċċentrat fuq il-bniedem (HCL) jeħtieġ li jkun inġinerija skont l-ambjent tal-bidla bħal faċilitajiet b'ħafna użi, klassijiet ， kura tas-saħħa ， u biex joħolqu atmosfera u estetika. Ġew żviluppati moduli LED sintonizzabbli billi tgħaqqad il-pakketti tal-iskala taċ-ċippa (CSP) u t-teknoloġija CHIP abbord (COB). Is-CSPs huma integrati fuq bord COB biex tinkiseb densità għolja ta 'enerġija u uniformità tal-kulur ， filwaqt li żżid funzjoni ġdida ta' tunwabbiltà tal-kulur. Is-sors tad-dawl li jirriżulta jista 'jkun kontinwament sintonizzat minn dawl qawwi u kkulurit aktar frisk matul il-ġurnata biex jiddejjaq ， dawl aktar sħun filgħaxija, Dan id-dokument jagħti dettalji dwar id-disinn, il-proċess, u l-prestazzjoni tal-moduli LED u l-applikazzjoni tiegħu fid-dawl tal-LED li jtawwal u d-dawl pendent.
Kliem Ewlenin:HCl, ritmi ċirkadjani, LED sintonizzabbli, CCT doppju, dimming sħun, cri
Introduzzjoni
L-LED kif nafu li ilha madwar 50 sena. L-iżvilupp reċenti ta 'LEDs bojod huwa dak li ġabha fl-għajn tal-pubbliku bħala sostitut għal sorsi ta' dawl abjad ieħor. Flessibilità ġdida tad-disinn għad-diġitizzazzjoni u l-irfinar tal-kulur. Hemm żewġ modi primarji kif jipproduċu dijodi bojod li jarmu d-dawl (WLEDs) li jiġġeneraw dawl abjad ta 'intensità għolja. Waħda hija li tuża LEDs individwali li jarmu Tliet kuluri primarji - aħmar, aħdar, u blu - u mbagħad ħawwad tliet kuluri biex jiffurmaw dawl abjad. L-ieħor huwa li tuża materjali tal-fosfru biex tikkonverti dawl monokromatiku blu jew vjola LED għal dawl abjad bi spettru wiesa '，, ħafna bl-istess mod a xogħol fluworexxenti tal-bozza. bħala dawl abjad.
Smart Lighting huwa qasam ewlieni fil-bini intelliġenti u l-belt intelliġenti llum. Numru dejjem jiżdied ta 'manifatturi jieħdu sehem fid-disinn u l-installazzjoni ta' dwal intelliġenti ta 'kostrutturi ġodda. Il-konsegwenza hija li ammont kbir ta' mudelli ta 'komunikazzjoni huwa implimentat f'marki differenti ta' prodotti ， Bħal knx) bacnetp ', dali ， zigbee-zhazba' ， plc-lonworks, eċċ. Problema kritika f'dawn il-prodotti kollha hija li ma jistgħux jinteroperaw ma 'xulxin (jiġifieri, kompatibilità baxxa u estensibilità).
LED Luminaires bil-kapaċità li jwasslu kulur ċar li ilhom fis-suq tad-dawl arkitettoniku mill-jiem bikrija tad-dawl tal-istat solidu (SSL). Għalkemm, id-dawl li jista 'jitfgħu bil-kulur jibqa' xogħol li għaddej u jeħtieġ ċertu ammont ta 'homework Speċifikatur jekk l-installazzjoni trid tkun suċċess. Hemm tliet kategoriji bażiċi ta 'tipi ta' l-irfinar tal-kulur fil-luminaires LED: irfinar abjad, dim-to-skart, u l-irfid sħiħ. It-tliet kategoriji jistgħu jiġu kkontrollati minn trasmettitur bla fili bl-użu ta 'Zigbee ， Wi-Fi, Bluetooth jew Protokolli oħra ， u huma iebsa biex jibnu l-enerġija ritmi.
Ritmi ċirkadjani
Pjanti u annimali juru xejriet ta 'bidliet fl-imġieba u fiżjoloġiċi fuq ċiklu ta' madwar 24 siegħa li jirrepetu matul ġranet suċċessivi - dawn huma ritmi ċirkadjani. Ir-ritmi taċ-Ċirkadja huma influwenzati minn ritmi eżoġeni u endoġeni.
Ir-ritmu ċirkadjan huwa kkontrollat mill-melatonin li huwa wieħed mill-ormoni ewlenin prodotti fil-moħħ. U tinduċi wkoll ir-ngħas Jidħol bis-sħiħ fil-fażijiet varji ta 'l-irqad ， li huwa żmien ta' restawr kritiku għall-bniedem body.Furthermore ， L-impatt tat-tfixkil taċ-ċirkadja jestendi lil hinn minn mindfulness u l-irqad bil-lejl.
Dwar ir-ritmi bijoloġiċi fil-bnedmin jistgħu jitkejlu b’diversi modi ġeneralment, ċiklu ta ’rqad / qawmien, temperatura tal-qalba tal-ġisem, melatoninconconċentration, konċentrazzjoni ta’ cortisol, u alfa amilasi konċentrazzjoni8. Imma d-dawl huwa s-sinkronizzaturi primarji tar-ritmi ċirkadjani għall-pożizzjoni lokali fuq il-pożizzjoni lokali fid-dinja ， għax Intensità tad-dawl ， Id-distribuzzjoni, iż-żmien u t-tul tal-ispettru jistgħu jinfluwenzaw is-sistema ċirkadjana umana. Dan jaffettwa wkoll l-arloġġ intern ta 'kuljum. Il-ħin ta 'espożizzjoni tad-dawl jista' jew javvanza jew idewwem l-arloġġ internali ". Ir-ritmi ċirkadjani jinfluwenzaw il-prestazzjoni u l-kumdità tal-bniedem eċċ. Is-sistema ċirkadjana umana hija l-iktar sensittiva tolight f'460nm (reġjun blu tal-VisibleSpectrum), filwaqt li s-sistema viżwali hija l-iktar sensittiva sa 555nm (reġjun aħdar). LEDs Importanti. Kolor sintonizzati b'sistema ta 'sensing u kontroll integrati jistgħu jiġu żviluppati biex jissodisfaw rekwiżiti ta' dawl b'saħħithom bħal tali prestazzjoni għolja.
Id-dawl Fig.1 għandhom effett doppju fuq il-profil tal-melatonina ta '24 siegħa, l-effett akut u l-effett li jibdel il-fażi.
Disinn tal-Pakkett
Meta taġġusta l-luminożità tal-aloġenu konvenzjonali
Lampa, il-kulur jinbidel. Madankollu, l-LED konvenzjonali ma jistax jirranġa t-temperatura tal-kulur waqt li jinbidel il-luminożità ， li jemula l-istess bidla ta 'xi dawl konvenzjonali. Fil-jiem preċedenti, ħafna bozoz se jużaw LED ma 'LEDs CCT differenti flimkien fuq il-bord tal-PCB
Ibdel il-kulur tad-dawl billi tbiddel il-kurrent tas-sewqan. Jeħtieġ disinn kumpless tal-modulu tad-dawl taċ-ċirkwiti biex jikkontrolla s-CCT, li mhux kompitu faċli għall-manifattur tad-dawl. Bħala l-avvanzi tad-disinn tad-dawl ， l-apparat tad-dawl kompatt bħal dwal tal-post u dwal 'l isfel, jitlob daqs tal-forsmall, moduli LED ta' densità għolja, sabiex Tissodisfa kemm l-irfinar tal-kulur kif ukoll ir-rekwiżiti tas-sors tad-dawl kompatti, il-kobor tal-kulur sintonizzabbli jidhru fis-suq.
Hemm tliet strutturi bażiċi ta 'tipi ta' l-irfinar tal-kulur, l-ewwel, tuża s-CCT CCT sħun u l-irbit CCT CCT frisk fuq il-bord tal-PCB direttament illustrat fil-Figura 2. It-tieni tip sintonizzabbli COB b'LES mimli bi strixxi multipli ta 'fosfru CCT differenti silikoni muri fil-figura
3.Ithing xogħol, it-tielet approċċ qed jieħu billi tħallat CCT sħun CSP ledswith blu-chips blu u stann mill-qrib imwaħħal fuq sottostrat. Imbagħad diga bajda li tirrifletti s-silikon hija mqassma biex tdawwar is-CSPs abjad sħun u l-flip-chips blu. , huwa mimli bil-fosfru li jkun hemm silikonet imla l-modulu COB tal-kulur doppju kif muri fil-Fig.4.
Fig.4 Kulur sħun CSP u Blue Flip Chip COB (Struttura 3- Żvilupp ta 'Shineon)
Meta mqabbel mal-istruttura 3, l-istruttura 1 għandha tliet żvantaġġi:
(a) It-taħlit tal-kulur fost is-sorsi differenti tad-dawl CSP f'CCTs differenti mhuwiex uniformi minħabba s-segregazzjoni tas-silikon tal-fosfru kkawżat miċ-ċipep tas-sorsi tad-dawl CSP;
(b) is-sors tad-dawl CSP huwa bil-ħsara faċilment b'kuntatt fiżiku;
(c) Id-distakk ta 'kull sors tad-dawl CSP huwa faċli biex insib it-trab biex jikkawża tnaqqis tal-lumen tal-kobor;
L-istruttura2 għandha wkoll l-iżvantaġġi tagħha:
(a) diffikultà fil-kontroll tal-proċess tal-manifattura u l-kontroll tas-CIE;
(b) It-taħlit tal-kulur fost is-sezzjonijiet differenti tas-CCT mhuwiex uniformi, speċjalment għall-mudell tal-kamp qrib.
Il-Figura 5 tqabbel il-fanali MR 16 mibnija bis-sors tad-dawl tal-istruttura 3 (xellug) u l-istruttura 1 (lemin). Mill-istampa, nistgħu nsibu li l-istruttura 1 għandha dell ħafif fiċ-ċentru taż-żona ta 'armi, filwaqt li d-distribuzzjoni ta' intensità ta 'l-istruttura 3 hija aktar uniformi.
Applikazzjonijiet
Fl-approċċ tagħna bl-użu tal-istruttura 3, hemm żewġ disinni ta 'ċirkwiti differenti għall-kulur ċar u l-irfinar tal-luminożità. F'ċirkwit ta 'kanal wieħed li għandu ħtieġa ta' sewwieq sempliċi, is-sekwenza bajda CSP u l-istring blu flip-chip huma konnessi b'mod parallel. Hemm reżistenza fissa tal-korda CSP. Bir-resister, il-kurrent tas-sewqan huwa maqsum bejn CSPs u ċipep blu li jirriżultaw fil-kulur u l-luminożità. Ir-riżultati dettaljati tal-irfinar huma murija fit-Tabella 1 u l-Figura 6. Il-kurva tal-irfinar tal-kulur taċ-ċirkwiti b'kanal wieħed muri fil-Figura7. Is-CCT jiżdied il-kurrent tas-sewqan. Irrealizzajna żewġ imġieba ta 'l-irfinar b'waħda mill-bulband aloġenu konvenzjonali l-oħra l-irfinar l-aktar lineari. Il-firxa tas-CCT sintonizzabbli hija minn 1800K sa 3000K.
Tabella1. Flux u CCT jinbidlu bil-kurrent tas-sewqan ta 'Shineon b'kanal wieħed COB Mudell 12SA
Fig.7cct Tuning flimkien ma 'kurva ta' sewda ma 'kurrent tas-sewqan fil-channelcircuit wieħed ikkontrollat COB (7a) u t-tnejn
Imġieba ta 'l-irfinar b'laqgħa relattiva b'referenza għal fanal aloġenu (7b)
Id-disinn l-ieħor juża ċirkwit ta 'kanal doppju fejn is-CCT sintonizzabbli huwa usa' mill-channelcircuit wieħed. Il-csp stringand blu flip-chip stringare separat elettrikament fuq is-sottostrat u b'hekk teħtieġ provvista ta 'enerġija speċjali. Il-kulur u l-luminożità huma sintonizzati isuq iż-żewġ ċirkwiti fil-livell u l-proporzjon tal-kurrent mixtieq. Jista 'jkun sintonizzat minn 3000K għal 5700KAS muri fil-Figura 8 ta' Shineon Dual-Channel COB Mudell 20Da.Table 2 Elenkat ir-riżultat dettaljat ta 'l-irfinar li jista' jissimula mill-qrib il-bidla tad-dawl ta 'kuljum minn filgħodu għal filgħaxija. Billi tgħaqqad l-użu tas-senser tal-okkupazzjoni u l-kontroll Ċirkwiti ， Dan is-sors tad-dawl sintonizzabbli jżid l-esponiment għad-dawl blu matul il-ġurnata u jnaqqas l-esponiment għad-dawl blu matul il-lejl ， li jippromwovi l-benesseri tan-nies u l-bniedem Prestazzjoni, kif ukoll funzjonijiet tad-dawl intelliġenti.
Sommarju
Ġew żviluppati moduli LED intonabbli billi tgħaqqad
Pakketti ta 'Skala Ċippa (CSP) u Teknoloġija CHIP abbord (COB). CSPSand Blue Flip Chip huma integrati fuq bord COB biex tinkiseb densità ta 'enerġija għolja u uniformità tal-kulur, struttura ta' kanal doppju tintuża biex tinkiseb irfinar usa 'ta' CCT f'applikazzjonijiet bħal dawl kummerċjali. Struttura ta 'kanal wieħed tintuża biex tinkiseb fanal ta' aloġenu li jemula l-funzjoni mdgħajfa f'applikazzjonijiet bħad-dar u l-ospitalità.
978-1-5386-4851-3 / 17 / $ 31.00 02017 IEEE
Rikonoxximent
L-awturi jixtiequ jirrikonoxxu l-finanzjament mir-riċerka u l-iżvilupp ewlenin nazzjonali
Programm taċ-Ċina (Nru. 2016YFB0403900). Barra minn hekk, appoġġ mill-kollegi fi Shineon (Beijing)
Technology Co, hija wkoll rikonoxxuta bi grat.
Referenzi
[1] Han, N., Wu, Y.-H. u Tang, Y, "Riċerka ta 'Apparat KNX
Għoqda u żvilupp ibbażat fuq il-modulu tal-interface tax-xarabank ", id-29 Konferenza tal-Kontroll Ċiniż (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. u Hong, SH, "Proposta ġdida ta 'sistema ta' ġestjoni tan-netwerk għal BACNET u l-mudell ta 'referenza tagħha", it-8 Konferenza Internazzjonali tal-IEEE dwar l-Informatika Industrijali (Indin), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I, Andonov R. u Klau GW, "Dalix: allinjament ottimali ta 'struttura ta' proteina Dali", tranżazzjonijiet IEEE / ACM fuq bijoloġija tal-komputazzjoni u bijoinformatika, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. u Steen Haut, K.,
"Koeżistenza ma 'WiFi għal Prodott ta' Awtomazzjoni tad-Dar Zigbee" ， IEEE 19 Symposium dwar il-Komunikazzjonijiet u t-Teknoloġija tal-Vettura fil-Benelux (SCVT), 2012, 2012, 1-6.
[5] Lin, WJ ， Wu, QX u Huang, YW, "Sistema ta 'Qari tal-Meter Awtomatiku bbażata fuq il-Komunikazzjoni tal-Power Line ta' Lonworks", Konferenza Internazzjonali dwar it-Teknoloġija u l-Innovazzjoni (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, EV, Gonzalez, EW, et al, "Auto-Tuning Daylight ma 'LEDs: Dawl Sostenibbli għas-Saħħa u l-Benesseri", Proċedimenti tal-Konferenza tar-Riċerka tar-Rebbiegħa Arcc 2013, MAR, 2013
[7] Grupp tax-Xjenza tad-Dawl White Paper, "Dawl: It-Triq għas-Saħħa u l-Produttività", 25 ta 'April, 2016.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, et al, "Evidenza preliminari għal bidla fis-sensittività spettrali tas-sistema ċirkadjana bil-lejl", Journal of Circadian Rhythms 3:14. Frar 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, "Spectral Daylighting
Simulazzjonijiet: Kompjuter tad-Dawl Ċirkadjan ", l-14-il Konferenza tal-Assoċjazzjoni Internazzjonali tal-Prestazzjoni tal-Bini, Hyderabad, l-Indja, Diċembru 2015.