Moduli LED sintonizzabili basati su CSP-COB
Astratto: La ricerca ha indicato la correlazione tra il colore delle fonti di luce e il ciclo circadiano umano. La sintonizzazione del colore alle esigenze ambientali è diventata sempre più importante nelle applicazioni di illuminazione di alta qualità. Uno spettro perfetto di luce dovrebbe mostrare qualità più vicine alla luce solare con CRI elevata, ma è idealmente in sintonia con la sensibilità umana. Una luce centrata umana (HCL) deve essere progettata in base all'ambiente di cambiamento come strutture multiuso, aule ， assistenza sanitaria ， e per creare atmosfera ed estetica. I moduli a LED sintonizzabili sono stati sviluppati combinando la tecnologia CHIP Scale (CSP) e Chip On Bard (COB). I CSP sono integrati su una scheda di pannocchia per ottenere un'elevata densità di potenza e uniformità del colore ， aggiungendo una nuova funzione di sintonizzabilità del colore. La sorgente luminosa risultante può essere continuamente sintonizzata da illuminazione luminosa e più fredda durante il giorno in cui si illumina ， illuminazione più calda nella serata.
Parole chiave:HCl, ritmi circadiani, LED sintonizzabile, doppio CCT, Dimming caldo, CRI
Introduzione
Il LED come sappiamo è in circolazione da oltre 50 anni. Il recente sviluppo di LED bianchi è ciò che lo ha portato agli occhi del pubblico in sostituzione di altre fonti di luce bianca. Proparendo le tradizionali fonti di luce ， LED non solo presenta i vantaggi del risparmio energetico e della lunga durata, ma apre anche le porte a una nuova figura di design. Tre colori primari-rosso, verde e blu-e quindi mescolare tre colori per formare la luce bianca. L'altro è quello di usare i materiali di fosforo per convertire la luce monocromatica a blu o viola in luce bianca ad ampio spettro ，, molto allo stesso modo in cui non è importante pensare che sia importante pensare alla luce che non è importante pensare che si possa pensare alla luce che non è importante pensare che sia la luce che è importante pensare che sia la luce che si può pensare che si possa pensare alla luce del bianco.
L'illuminazione intelligente è un'area chiave nell'edificio intelligente e nella città intelligente al giorno d'oggi. Un numero crescente di produttori prende parte alla progettazione e all'installazione di luminose intelligenti in nuove costruzioni. La conseguenza è che un'enorme quantità di modelli di comunicazione è implementata in diversi marchi di prodotti ， come KNX) BACNetp ' (cioè, bassa compatibilità ed estensibilità).
Gli apparecchi a LED con la capacità di fornire un colore della luce variabili sono stati sul mercato dell'illuminazione architettonica sin dai primi giorni dell'illuminazione a stato solido (SSL). Sebbene l'illuminazione a colori rimane in corso e richiede una certa quantità di compiti da parte dello Specificatore se l'installazione deve avere successo. Esistono tre categorie di base di tipi di buning di colore nei apparecchi a LED: accordatura bianca, dime-to-calco e full-color. Tutte le tre categorie possono essere controllate da un trasmettitore wireless che utilizzano le soluzioni di zigee per cambiare il colore di rhtm.
Ritmi circadiani
Le piante e gli animali presentano modelli di cambiamenti comportamentali e fisiologici durante un ciclo di circa 24 ore che si ripetono su giorni successivi, che sono ritmi circadiani. I ritmi circesi sono influenzati da ritmi esogeni ed endogeni.
Il ritmo circadiano è controllato dalla melatonina che è uno dei principali ormoni prodotti nel cervello. E induce anche la sonnolenza. I recettori della melanopsina mettono la fase circadiana con la luce blu dopo aver chiuso la produzione di melatonina ". L'esposizione alle stesse lunghezze d'onda blu di luce alla sera interferirà con il sonno e interrompere il borghi del circa. di interruzione circadiana si estende oltre la consapevolezza della giornata e il sonno di notte.
Informazioni sui ritmi biologici nell'uomo possono essere misurati in diversi modi di solito, ciclo di sonno/veglia, temperatura corporea centrale, melatoninconcentrazione, concentrazione di cortisolo e concentrazione di alfa amilasi8. ma la luce è il sincronizzatori primari per il sistema di circuito umano. Anche. Il tempo dell'esposizione alla luce può far avanzare o ritardare l'orologio interno ". I ritmi circadiani influenzerà le prestazioni e il comfort dell'uomo, ecc. Il sistema circadiano umano è più sensibile a 460 nm (regione blu (VisibleSpectrum), mentre il sistema visivo è più importante di più e di più il sistema di vita più importante. I LED con sistema di rilevamento e controllo integrato possono essere sviluppati per soddisfare requisiti di illuminazione salutari così elevati.
Fig.1 La luce ha un duplice effetto sul profilo di melatonina 24 ore su 24, effetto acuto e effetto di spostamento di fase.
Progettazione del pacchetto
Quando regoli la luminosità dell'alogeno convenzionale
Lampada, il colore verrà modificato. Tuttavia, il LED convenzionale non è in grado di sintonizzare la temperatura del colore mentre cambia la luminosità ， emulare lo stesso cambiamento di alcune illuminazione convenzionale. Nei giorni precedenti, molte lampadine utilizzeranno LED con diversi LED CCT combinati sulla scheda PCB
Cambia il colore dell'illuminazione cambiando la guida di guida. Ha bisogno di un progettazione di moduli di luce circuitale complessa per controllare la CCT, che non è facile per il produttore di apparecchi. Poiché il design dell'illuminazione avanza ， l'apparecchiatura di illuminazione compatta come luci a punto e luci verso il basso, le chiamate contrappundito, i moduli a LED ad alta densità, al fine di soddisfare la sintonizzazione del colore e le requisiti di fonte di luce compatta, compaiono i pantaloncini a colori sintonizzati nel mercato.
Esistono tre strutture di base di tipi di buning di colore, il primo, utilizza il CCT CCT caldo e il legame CCT CCT fresco sulla scheda PCB direttamente come illustrato nella Figura 2. La pannocchia sintonizzabile del secondo tipo con LES riempito con più strisce di diverse silicones di fosfori CCT mostrati
3. Nel corso di questo lavoro, si sta adottando un terzo approccio mescolando CCT calda CSP ledswth Blue Flip-cyps e strettamente saldatura attaccata su un substrato. Quindi una diga di silicone riflettente bianca viene dispensata a circondare il CSPS caldo e il blu-gocce. Finalmente, è riempito con fosforo contenuto siliconeto completa il modulo a colore dual come mostrato fico. 4.
Fig.4 COLORE COLDE CSP e pannocchia con chip blu flip (Struttura 3- Sviluppo di Shineon)
Rispetto alla struttura 3, la struttura 1 ha tre svantaggi:
(a) La miscelazione del colore tra le diverse sorgenti di luce CSP in diverse CCT non è uniforme a causa della segregazione del silicone di fosforo causato dai chip delle fonti di luce CSP;
(b) la sorgente di luce CSP è facilmente danneggiata con un tocco fisico;
(c) lo spazio di ciascuna sorgente di luce CSP è facile intrappolare la polvere per causare la riduzione del lume di pannocchia;
Struttura2 ha anche i suoi svantaggi:
(a) difficoltà nel controllo dei processi di produzione e controllo CIE;
(b) La miscelazione del colore tra le diverse sezioni CCT non è uniforme, specialmente per il modello di campo vicino.
La Figura 5 confronta MR 16 lampade costruite con fonte luminosa della struttura 3 (sinistra) e struttura 1 (a destra). Dall'immagine, possiamo trovare la struttura 1 ha una tonalità leggera al centro dell'area di emissione, mentre la distribuzione dell'intensità della struttura 3 è più uniforme.
Applicazioni
Nel nostro approccio usando la struttura 3, ci sono due diversi disegni di circuiti per il colore della luce e la messa a punto della luminosità. In un circuito a canale singolo che ha un semplice requisito del driver, la stringa CSP bianca e la stringa blu flip-chip sono collegati in parallelo. C'è una resistenza fissa nella stringa CSP. Con il resistore, la corrente di guida è divisa tra CSP e chip blu risultante del colore del colore e della luminosità. I risultati di sintonizzazione dettagliati sono mostrati nella Tabella 1 e nella Figura 6. La curva di sintonizzazione del colore dei circuiti a canale singolo mostrato nella Figura7. Il CCT aumenta la corrente di guida. Abbiamo realizzato due comportamenti di accordatura con uno emulato bulbone alogeno convenzionale l'altra messa a punto più lineare. L'intervallo CCT sintonizzabile è compreso tra 1800k a 3000k.
Tabella 1. Cambia flusso e CCT con la corrente di guida di Shineon COB a canale singolo Modello 12SA
Fig.7CCT Tuning insieme alla curva del corpo nero con corrente di guida nella pannocchia controllata a canale singolo (7A) e nei due
Comportamenti di accordatura con luminanza relativa in riferimento alla lampada alogena (7b)
L'altro design utilizza un circuito a doppio canale in cui la disposizione sintonizzabile CCT è più ampia del singolo canale. Può essere sintonizzato da 3000k a 5700KA mostrato nella Figura 8 del modello di pannocchia a doppio canale Shineon Modello 20DA.Table 2 elencato il risultato dettagliato di accordatura che può simulare da vicino la luce del giorno da mattina a sera. In combinazione l'uso del sensore di occupazione e dei circuiti di controllo ， di un aumento della luce di luce, aumenta l'esposizione alla luce blu durante il giorno e ridurre l'exposione durante la luce della serata della sera così come funzioni di illuminazione intelligente.
Riepilogo
I moduli LED sintonizzabili sono stati sviluppati combinando
PACCHEDE SCELLA CHIP (CSP) e THIP TO SCHEDE (COB). CSPSand Blue Flip Chip sono integrati su una scheda di pannocchia per ottenere un'elevata densità di potenza e uniformità del colore, la struttura a doppio canale viene utilizzata per ottenere una sintonizzazione CCT più ampia in applicazioni come l'illuminazione commerciale. La struttura a canale singolo viene utilizzata per ottenere la funzione di emulazione di emulazione di emulazione di dimensioni in applicazioni come la casa e l'ospitalità.
978-1-5386-4851-3/17/$ 31,00 02017 IEEE
Riconoscimento
Gli autori vorrebbero riconoscere i finanziamenti della ricerca e dello sviluppo nazionali chiave
Programma della Cina (n. 2016yfb0403900). Inoltre, il supporto dei colleghi di Shineon (Pechino)
Technology Co, è anche riconosciuto con gratitudine.
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