Модулҳои танзимшавандаи LED дар асоси CSP-COB
Реферат: Тадқиқот таносуби байни ранги манбаъҳои рӯшноӣ ва давраи сиркадии инсонро нишон дод. Танзими ранг ба эҳтиёҷоти муҳити зист дар барномаҳои равшании баландсифат аҳамияти бештар пайдо кардааст. Спектри мукаммали рӯшноӣ бояд сифатҳои наздиктарин ба нури офтоб бо CRI баланд дошта бошад, аммо беҳтарин аст. ба ҳассосияти инсон мутобиқ карда шудааст.Нури мутамаркази инсонӣ (HCL) бояд мувофиқи муҳити тағирёбанда, аз қабили иншооти бисёр истифодашаванда, синфхонаҳо, нигоҳубини саломатӣ ва эҷоди муҳити атроф ва эстетика таҳия карда шавад.Модулҳои танзимшавандаи LED тавассути омезиши бастаҳои миқёси чип (CSP) ва чип дар борт (COB) таҳия шудаанд.CSP-ҳо дар тахтаи COB барои ба даст овардани зичии баланди нерӯ ва якрангии ранг муттаҳид карда мешаванд, дар ҳоле ки функсияи нави танзимкунии рангҳо илова карда мешаванд. Манбаи рӯшноӣ дар натиҷа метавонад пайваста аз равшании дурахшон ва сардтар дар давоми рӯз танзим карда шавад, то равшании гармтар дар шом, Дар ин ҳуҷҷат тарҳрезӣ, раванд ва иҷрои модулҳои LED ва татбиқи он дар чароғҳои пасти гарм ва чароғҳои овезон тасвир шудааст.
Калимаҳои калидӣ:HCL, ритмҳои сиркадианӣ, LED танзимшаванда, CCT дугона, хиракунии гарм, CRI
Муқаддима
LED, тавре ки мо медонем, дар тӯли зиёда аз 50 сол вуҷуд дорад.Рушди охирини LED-ҳои сафед он чизест, ки онро ҳамчун ҷойгузини дигар манбаъҳои нури сафед ба чашми мардум овардааст. Дар муқоиса бо манбаъҳои анъанавии рӯшноӣ, LED на танҳо бартариҳои сарфаи энергия ва умри дарозро пешниҳод мекунад, балки дари онро низ мекушояд. чандирии нави тарҳрезӣ барои рақамисозӣ ва танзими ранг. Ду роҳи асосии тавлиди диодҳои сафеди рӯшноӣ (WLEDs) вуҷуд доранд, ки нури сафеди пуршиддат тавлид мекунанд. Яке аз онҳо истифодаи LED-ҳои инфиродӣ мебошад, ки се ранги асосӣ - сурх, сабз ва кабуд мебароранд. —ва он гоҳ се рангро омехта кунед, то нури сафедро ба вуҷуд оваред. Дигараш ин аст, ки маводи фосфориро барои табдил додани нури LED-и монохроматии кабуд ё бунафш ба нури сафеди васеи спектр, ки ҳамон тавр лампаи флуоресцентӣ кор мекунад. Бояд қайд кард. ки "сафед будани" нури тавлидшуда аслан барои мувофиқ кардани чашми инсон тарҳрезӣ шудааст ва вобаста ба вазъият на ҳама вақт онро ҳамчун нури сафед фикр кардан мувофиқ аст.
Равшании интеллектуалӣ як минтақаи калидӣ дар бинои интеллектуалӣ ва шаҳри интеллектуалӣ имрӯзҳо мебошад. Шумораи афзояндаи истеҳсолкунандагон дар тарҳрезӣ ва насби чароғҳои интеллектуалӣ дар сохтмонҳои нав иштирок мекунанд. Дар натиҷа, миқдори зиёди намунаҳои коммуникатсионӣ дар тамғаҳои гуногуни маҳсулот татбиқ карда мешаванд. ，ба монанди KNx ) BACnetP',DALI，ZigBee-ZHAZBA'，PLC-Lonworks ва ғайра. Яке аз мушкилоти муҳим дар ҳамаи ин маҳсулот ин аст, ки онҳо бо ҳамдигар ҳамкорӣ карда наметавонанд (яъне, мутобиқат ва васеъшавӣ паст).
Чароғҳои LED бо қобилияти расонидани рангҳои гуногуни рӯшноӣ дар бозори равшании меъморӣ аз рӯзҳои аввали рӯшноӣ дар ҳолати сахт (SSL) буданд. Ҳарчанд равшании бо ранг танзимшаванда кори идома дорад ва миқдори муайяни кори хонагиро аз ҷониби муайян кунед, ки оё насбкунӣ муваффақ аст.Дар чароғҳои LED се категорияи асосии танзими ранг вуҷуд доранд: танзими сафед, хира-гарм ва танзими пурраи ранг. Ҳама се категорияро тавассути интиқолдиҳандаи бесим бо истифода аз Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth ё идора кардан мумкин аст. дигар протоколҳо, ва барои сохтани нерӯи барқ пайваст шудаанд. Аз сабаби ин интихобҳо, LED ҳалли имконпазирро барои тағир додани ранг ё CCT барои қонеъ кардани ритми сиркадиании инсон пешниҳод мекунад.
Ритмҳои сиркадианӣ
Растаниҳо ва ҳайвонот намунаҳои тағироти рафторӣ ва физиологиро дар тӯли тақрибан 24 соат нишон медиҳанд, ки дар тӯли рӯзҳои пайдарпай такрор мешаванд - инҳо ритми сиркадӣ мебошанд.
Ритми сиркадианӣ аз ҷониби мелатонин назорат карда мешавад, ки яке аз гормонҳои асосии дар майна тавлидшуда мебошад.Ва он инчунин боиси хоболудӣ мегардад. Ресепторҳои меланопсин ҳангоми бедоршавӣ бо қатъ кардани истеҳсоли мелатонин марҳилаи сиркадианиро бо нури кабуд муқаррар мекунанд". Гӯш кардани ҳамон дарозии мавҷҳои кабуди нур дар шом ба хоб халал мерасонад ва ритми сиркадианиро вайрон мекунад. Десинхронизатсияи сиркадианӣ баданро пешгирӣ мекунад. пурра ворид шудан ба марҳилаҳои гуногуни хоб, ки як давраи муҳими барқарорсозӣ барои бадани инсон аст. Илова бар ин, таъсири вайроншавии сиркадианӣ ба фаротар аз ҳушёрӣ дар давоми рӯз ва хоби шабона мерасад.
Дар бораи ритми биологӣ дар одамон одатан бо чанд роҳ чен кардан мумкин аст: давраи хоб/бедоршавӣ, ҳарорати асосии бадан, консентратсияи мелатонин, консентратсияи кортизол ва консентратсияи алфа-амилаза8. Аммо нур синхронизатори асосии ритми сиркадианӣ ба мавқеи маҳаллӣ дар рӯи замин мебошад, зеро шиддатнокии рӯшноӣ, тақсимоти спектр, вақт ва давомнокӣ метавонад ба системаи сиркадии инсон таъсир расонад. Ин ба соати дохилии ҳаррӯза низ таъсир мерасонад.Вақти таъсири рӯшноӣ метавонад соати дохилиро пеш барад ё ба таъхир андозад". Ритмҳои сиркадианӣ ба кор ва бароҳатии инсон таъсир мерасонанд ва ғайра. Системаи сиркадиании инсон ба нури 460 нм (минтақаи кабуди спектри намоён) ҳассостарин аст, дар ҳоле ки системаи визуалӣ ҳассостарин аст. то 555нм (минтақаи сабз) Пас, чӣ гуна истифода бурдани CCT-и танзимшаванда ва шиддат барои беҳтар кардани сифати зиндагӣ муҳимтар шуда истодааст. .
Расми 1 Нур ба профили 24-соатаи мелатонин таъсири дутарафа дорад, таъсири шадид ва эффекти Фаза-Тағйирёбанда.
Тарҳрезии баста
Вақте ки шумо равшании галогени муқаррариро танзим мекунед
лампа, ранг дигар мешавад.Аммо, LED-и анъанавӣ қодир нест, ки ҳарорати рангро ҳангоми тағир додани равшанӣ тақлид кунад ва ба ҳамон тағирёбии баъзе равшании анъанавӣ тақлид кунад.Дар рӯзҳои пеш, бисёр лампаҳо бо LEDҳои гуногуни CCT дар тахтаи PCB якҷоя карда мешаванд.
ранги рӯшноиро бо тағир додани ҷараёни ронандагӣ тағир диҳед.Он ба тарҳи мураккаби модули нури схемавӣ барои идоракунии CCT ниёз дорад, ки ин барои истеҳсолкунандаи чароғ кори осон нест. Бо пешрафти тарҳи рӯшноӣ, асбоби равшании паймон ба монанди чароғҳои спотӣ ва чароғҳои поён, андозаи хурд, модулҳои LED зичии баландро даъват мекунад. ҳам танзими ранг ва ҳам талаботи манбаи нури паймонро қонеъ мегардонад, COB-ҳои рангаи танзимшаванда дар бозор пайдо мешаванд.
Се сохтори асосии намудҳои танзими ранг вуҷуд доранд, якум, он CCT CSP гарм ва пайванди сард CCT CsP-ро дар тахтаи PCB мустақиман, тавре ки дар расми 2 нишон дода шудааст, истифода мебарад. Навъи дуюми COB танзимшаванда бо LES бо рахҳои сершумори фосфорҳои гуногуни CCT пур карда шудааст. силиконҳо дар расм нишон дода шудаанд
3.Дар ин кор, равиши сеюм бо омехта кардани LED-ҳои гарми CCT CSP бо флип-чипҳои кабуд ва кафшери зич ба субстрат пайваст карда мешавад. Сипас сарбанди силикони инъикоскунандаи сафед барои иҳота кардани CSP-ҳои гарм-сафед ва флип-чипҳои кабуд ҷудо карда мешавад. Ниҳоят ,он бо фосфори дорои силикон пур карда мешавад, то модули дукаратаи COB-ро тавре, ки дар расми 4 нишон дода шудааст, анҷом диҳад.
Расми 4 CSP ранги гарм ва чипи кабуди флипи COB (Структураи 3- Рушди ShineOn)
Дар муқоиса бо Сохтори 3, Сохтори 1 се камбуди дорад:
(a) Омезиши рангҳо дар байни манбаъҳои нури гуногуни CSP дар CCT-ҳои гуногун аз сабаби ҷудошавии силиконҳои фосфорӣ, ки аз микросхемаҳои манбаҳои нури CSP ба вуҷуд омадаанд, яксон нест;
(б) Манбаи нури CSP бо ламси ҷисмонӣ ба осонӣ осеб мерасонад;
(в) Фосилаи ҳар як манбаи рӯшноии CSP ба осонӣ чангро дарбар мегирад, то боиси кам шудани люмени COB гардад;
Structure2 инчунин нуқсонҳои худро дорад:
$A) Мушкилот дар идоракунии равандҳои истеҳсолӣ ва назорати CIE;
(б) Омезиши рангҳо дар бахшҳои гуногуни CCT якранг нест, махсусан барои намунаи майдони наздик.
Тасвири 5 лампаҳои MR 16-ро муқоиса мекунад, ки бо манбаи нури Сохтори 3 (аз чап) ва Сохтори 1 (аз рост) сохта шудаанд.Аз расм, мо метавонем пайдо кунем, ки Сохтори 1 дар маркази майдони партов сояҳои сабук дорад, дар ҳоле ки тақсимоти шиддатнокии равшании Сохтори 3 яксонтар аст.
Барномаҳо
Дар равиши мо бо истифода аз Structure 3, ду тарҳи гуногуни схема барои танзими ранги рӯшноӣ ва равшанӣ вуҷуд дорад.Дар як схемаи якканал, ки ба драйвери оддӣ ниёз дорад, сатри сафеди CSP ва сатри флип-чипи кабуд дар мувозӣ пайваст мешаванд. Дар сатри CSP муқовимати собит мавҷуд аст.Бо резистор ҷараёни ҳаракаткунанда байни CSP ва микросхемаҳои кабуд тақсим карда мешавад, ки дар натиҷа ранг ва равшанӣ тағир меёбад. Натиҷаҳои танзими муфассал дар ҷадвали 1 ва расми 6 нишон дода шудаанд. Каҷи танзими ранги схемаи якканал дар расми 7 нишон дода шудааст.CCT ҷараёни ҳаракатро зиёд мекунад.Мо ду рафтори танзимро бо як тақлидкунандаи лампаи галогении анъанавӣ ва дигар танзими хаттии бештар амалӣ кардем.Диапазони танзимшавандаи CCT аз 1800K то 3000K мебошад.
Ҷадвали 1.Флюс ва CCT бо ҷараёни ҳаракати ShineOn як канали COB Model 12SA тағир меёбад
Расми 7. Танзими CCT дар якҷоягӣ бо каҷи ҷасади сиёҳ бо ҷараёни ҳаракат дар як канали контроли COB(7a) ва ду
рафтори танзим бо равшании нисбӣ нисбат ба лампаи галогенӣ(7b)
Тарҳи дигар як схемаи дуканалро истифода мебарад, ки дар он сохтори танзимшавандаи CCT нисбат ба схемаи якканал васеътар аст. Сатри CSP ва сатри флип-чипи кабуд дар субстрат аз ҷиҳати барқ ҷудо мешаванд ва аз ин рӯ он таъминоти махсуси барқро талаб мекунад. Ранг ва равшанӣ аз ҷониби дастгоҳ танзим карда мешавад. рондани ду схема дар сатҳ ва таносуби дилхоҳи ҷорӣ.Онро аз 3000к то 5700Кас танзим кардан мумкин аст, ки дар расми 8-и модели дугонаи COB ShineOn 20DA нишон дода шудааст. Дар ҷадвали 2 натиҷаи танзими муфассал оварда шудааст, ки метавонад тағирёбии нури рӯзро аз субҳ то шом ба таври дақиқ тақлид кунад. Бо якҷоя кардани истифодаи сенсори ишғол ва назорат схемаҳо, ин манбаи рӯшноии танзимшаванда ба зиёд кардани таъсири нури кабуд дар давоми рӯз ва кам кардани таъсири нури кабуд дар давоми шаб кӯмак мекунад, ба некӯаҳволии одамон ва фаъолияти инсонӣ, инчунин функсияҳои равшании оқилона мусоидат мекунад.
Хулоса
Модулҳои танзимшавандаи LED тавассути якҷоякунӣ таҳия карда шуданд
бастаҳои миқёси чип (CSP) ва чип дар борт (COB) технология.CSPsand чипи флипи кабуд дар тахтаи COB барои ноил шудан ба зичии баланди нерӯ ва якрангии ранг муттаҳид карда шудааст, сохтори дуканал барои ноил шудан ба танзими васеътари CCT дар барномаҳо ба монанди равшании тиҷоратӣ истифода мешавад.Сохтори якканал барои ноил шудан ба функсияи торик то гарм истифода мешавад, ки лампаи галогениро дар барномаҳои монанди хона ва меҳмондорӣ тақлид мекунад.
978-1-5386-4851-3/17/$31.00 02017 IEEE
Эътироф
Муаллифон мехоҳанд маблағгузориро аз The National Key Research and Development эътироф кунанд
Барномаи Чин (No 2016YFB0403900).Илова бар ин, дастгирии ҳамкорон дар ShineOn (Пекин)
Technology Co, низ миннатдорӣ эътироф карда мешавад.
Иқтибосҳо
[1] Хан, Н., Ву, Ю.-Х.ва Танг, Ю,"Тадқиқоти дастгоҳи KNX
Гиреҳ ва рушд дар асоси модули интерфейси автобус", 29-уми Конфронси назорати Чин (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Парк, Т. ва Ҳонг, SH, “Пешниҳоди нави системаи идоракунии шабака барои BACnet ва модели истинод”, 8-умин Конфронси байналмилалии IEEE оид ба информатикаи саноатӣ (INDIN), 2010, 28-33.
[3]Wohlers I, Andonov R. and Klau GW, "DALIX: Optimal Alignment Structure Protein DALI", Transactions IEEE/ACM on Biology Computational and Bioinformatics, 10, 26-36.
[4]Домингес, Ф, Тухафи, А., Тите, Ҷ. ва Стин Хаут, К.,
"Ҳамзистӣ бо WiFi барои маҳсулоти автоматизатсияи хонагӣ ZigBee", IEEE 19-уми симпозиуми коммуникатсия ва технологияи нақлиёт дар Бенилюкс (SCVT), 2012, 1-6.
[5]Lin, WJ， Wu, QX and Huang, YW, "Системаи худкори хондани ҳисобкунакҳо дар асоси алоқаи хатти барқии LonWorks", Конфронси байналмилалӣ оид ба технология ва инноватсия (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Эллис, EV, Гонсалес, EW, ва дигарон, "Танзими худкори рӯшноӣ бо LEDҳо: Равшании устувор барои саломатӣ ва некӯаҳволӣ", Маводҳои Конфронси Тадқиқотии Баҳори ARCC 2013, Март, 2013
[7] Ҳуҷҷати сафеди гурӯҳи илмии равшанӣ, "Равшанӣ: роҳи саломатӣ ва маҳсулнокӣ", 25 апрели 2016.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, et al, "Далелҳои пешакӣ барои тағирёбии ҳассосияти спектрии системаи сиркадианӣ дар шаб", Маҷаллаи Rhythms Circadian 3:14.феврали 2005.
[9]Инаничи, М, Бреннан, М, Кларк, Э, "Равшании Спектрӣ"
Simulations: Computing Circadian Light", Конфронси 14-уми Ассотсиатсияи Байналмилалии Симулятсияи Иҷрои сохтмон, Ҳайдаробод, Ҳиндустон, Дек.2015.