調整可能な白色 LED は、人間指向の照明の重要な要素の 1 つです。今日まで、さまざまなソリューションが現在利用可能ですが、建築プロジェクトにおける人間中心の照明の普及を加速するほど簡単に適用できたり、費用対効果が高いものはありません。調整可能な白色光ソリューションの新しい方法は、出力を犠牲にしたり、プロジェクトの予算を超えたりすることなく、さまざまな機会に柔軟な照明を提供できます。Meteor Lighting の上級照明エンジニアである Phil Lee が、ColorFlip™ と呼ばれるこの新しい技術を従来の調整可能な白色光ソリューションと比較し、現在の調整可能な白色光の問題について説明します。

新しい調整可能な白色光技術に入る前に、従来の調整可能な白色光ソリューションの欠点を確認して、色調整技術の最新の進歩を完全に把握する必要があります。LED照明が登場して以来、潜在的なアプリケーションの拡大とともに、人々はLEDランプがさまざまな光の色を提供できることを知っています。調節可能な白色照明は商業照明の最大のトレンドの 1 つになっていますが、効率的で経済的な調節可能な白色照明の需要が高まっています。従来の調整可能な白色光ソリューションの問題点と、新しいテクノロジーが照明業界にどのように変化をもたらすことができるかを見てみましょう。

従来の調整可能な白色光源の問題点
従来の LED ランプ光源では、個々のレンズを備えた表面実装 LED が大きな回路基板領域に分散されており、各光源がはっきりと見えます。ほとんどの調整可能な白色光ソリューションは、2 セットの LED を組み合わせています。1 セットはウォーム ホワイトで、もう 1 セットはクール ホワイトです。2 つのカラー ポイントの間の白は、2 つのカラー LED の出力を上げ下げすることで作成できます。100 ワットの照明器具で CCT 範囲の 2 つの極端な色を混合すると、光源の総ルーメン出力の最大 50% が失われる可能性があります。これは、暖かい LED と冷たい LED の強度が互いに反比例するためです。 .色温度2700Kや6500Kで100Wのフル出力を得るには、2倍のランプ数が必要です。従来の調整可能な白色光の設計では、CCT 範囲全体で一貫性のないルーメン出力を提供し、複雑な制御メカニズムなしで色を 2 つの極端に混合するとルーメン強度が失われます。

図 1: 100 ワットの従来の単色調整可能な白色光エンジン

調整可能な白色照明のもう 1 つの重要な要素は、制御システムです。多くの場合、調整可能な白色ランプは特定のドライバーとのみ組み合わせることができます。これにより、独自の調光ドライバーが既にあるレトロフィットまたはプロジェクトで非互換性の問題が発生する可能性があります。この場合、調整可能な白色照明器具用に高価な独立制御システムを指定する必要があります。通常、調整可能な白色照明器具が指定されていない理由はコストであるため、独立した制御システムにより、調整可能な白色照明器具は実用的ではありません。従来の調整可能な白色光ソリューションでは、色の混合プロセス中の光強度の損失、望ましくない光源の可視性、および高価な制御システムが、調整可能な白色照明器具があまり使用されていない一般的な理由です。

最新のフリップチップ技術を活用
最新の調整可能な白色光ソリューションは、フリップ チップ CoB LED 技術を使用しています。フリップ チップは直接実装可能な LED チップであり、その熱伝達は従来の SMD (表面実装ダイオード) よりも 70% 優れています。これにより、熱抵抗が大幅に減少し、熱放散のレベルが向上するため、フリップチップ LED を 1.2 インチのチップにしっかりと配置できます。新しい調整可能な白色光ソリューションの目標は、性能と品質を損なうことなく LED コンポーネントの価格を下げることです。フリップ チップ CoB LED は、SMD LED よりも製造コスト効率が高いだけでなく、独自のパッケージング方法により、高ワット数で多数のルーメンを提供できます。フリップ チップ CoB 技術は、従来の SMD LED よりも 30% 多いルーメン出力も提供します。

LEDをより集中させる利点は、すべての方向に均一な光を提供できることです。

コンパクトなライトエンジンを所有することで、より小さな開口部のランプで調整可能な白色光機能を実現することもできます。この新技術は、市場で最も低い熱抵抗を提供し、Ts 測定ポイントへのジャンクションはわずか 0.3 K/W であるため、より高いワット数のランプで一貫した性能とより長い耐用年数を提供します。これらの 1.2 インチ CoB LED はそれぞれ 10,000 ルーメンを生成します。これは、現在市場に出回っている調整可能な白色光ソリューションの最高ルーメン出力です。他の既存の調整可能な白色光製品の効率定格は 40 ～ 50 ルーメン/ワットですが、新しい調整可能な白色光ソリューションの効率定格は 105 ルーメン/ワットで、演色評価数は 85 以上です。

図 2: 従来の LED とフリップ チップ CoB テクノロジ - 光束と熱伝達能力

図 3: 従来の調整可能な白色光ソリューションと新技術のルーメン/ワットの比較

新技術の利点
従来の調整可能な白色光ソリューションでは、単色ランプの出力に匹敵するようにランプの数を増やす必要がありますが、新しいユニークなデザインと独自のコントロール パネルにより、色調整中に最大ルーメン出力を提供できます。2700 K から 6500 K までの色混合プロセス中に、最大 10,000 の一貫したルーメン出力を維持できます。これは、照明業界の新しい進歩です。調整可能な白色光機能は、ワット数の少ない商業スペースに限定されなくなりました。天井の高さが 80 フィートを超える大規模なプロジェクトでは、複数の色温度を持つ多様性を活用できます。

この新しい技術により、ランプの数を 2 倍にすることなく、キャンドルライトの要件を満たすことができます。最小限の追加コストで、調整可能な白色光ソリューションがこれまで以上に実現可能になりました。また、照明機器を設置した後でも、照明デザイナーは色温度を完全に制御できます。新しい進歩により、現場で調整可能な CCT が可能になるため、計画段階で色温度を決定する必要はなくなりました。フィクスチャごとに約 20% の追加コストが追加され、どのプロジェクトにも CCT の制限はありません。プロジェクト オーナーや照明デザイナーは、ニーズに合わせて空間の色温度を柔軟に調整できます。

精密工学により、色温度間のスムーズで均一な移行を実現できます。LED 光源のイメージングは​​、従来の調整可能な白色光エンジンよりも理想的な照明を提供するこの技術には現れません。

この新しい方法は、市場に出回っている他の調整可能な白色光ソリューションとは異なり、会議センターなどの大規模プロジェクトに高ルーメン出力を提供できます。調節可能な白いソリューションは、雰囲気を変えるだけでなく、さまざまなイベントに合わせてスペースの機能も変えます。たとえば、多機能会議センターの要件を満たします。つまり、見本市や消費者向けディスプレイ用の明るく強い光として使用できる照明器具を備えているか、宴会用の柔らかく暖かい光に調光することができます。 .空間の明るさや色温度を調整することで、気分の変化が生まれるだけでなく、同じ空間をさまざまなシーンで利用することもできます。これは、会議センターで一般的に使用されている従来のメタル ハライド ハイ ベイ ライトでは実現できない利点です。

この新技術を開発する際の目標は、それが新築であろうと改築プロジェクトであろうと、その実用性を最大限に高めることです。その新しい制御ユニットと駆動技術により、業界標準を満たすすべての 0-10V および DMX 制御システムと完全に互換性があります。技術開発者は、さまざまなメーカーがさまざまな方法を使用しているため、調整可能な白色照明器具を制御するのが難しい場合があることを認識しています。独自の制御デバイスを提供するものもありますが、これらは多くの場合、カスタマイズされたユーザー インターフェイスまたはハードウェアを備えた既存のプロトコルに依存しています。独自のコントロール ユニットと組み合わせることで、他のすべての 0-10V および DMX コントロール システムで使用できます。

図 4: CoB でのマイクロ フリップ チップの使用により、光源の視認性がゼロ

図 5: カンファレンス センターでの 2700 K と 3500 K CCT の外観の比較

結論は
新しいテクノロジーが照明業界にもたらすものは、効率、品質、コストの 3 つの側面に要約できます。この最新の開発により、教室、病院、エンターテイメント センター、会議センター、礼拝所など、空間照明に柔軟性がもたらされ、照明要件を満たすことができます。

2700 から 6500K CCT までの色混合中、ライト エンジンは最大 10,000 ルーメンの一貫した出力を提供します。105lm/W の照明効果で、他のすべての調整可能な白色光ソリューションを凌駕します。フリップチップ技術で特別に設計されており、より優れた熱放散とより高いルーメン出力、一貫した性能、および高出力ランプでのより長い耐用年数を提供できます。

高度なフリップチップ CoB 技術のおかげで、LED を密に配置してライト エンジンのサイズを最小限に抑えることができます。コンパクトなライト エンジンは、より小さな口径の照明器具に組み込むことができ、高ルーメンの調整可能な白色光機能をより多くの照明器具設計に拡張できます。LED の集光により、あらゆる方向からより均一な照明が生成されます。フリップ チップ CoB を使用すると、LED 光源のイメージングが発生せず、従来の調整可能な白色光よりも理想的な照明を提供します。

従来の調整可能な白色光ソリューションでは、CCT 範囲の両端でルーメン出力が大幅に減少するため、フットキャンドルの要件を満たすためにランプの数を増やす必要があります。ランプの数が 2 倍になるということは、コストが 2 倍になるということです。この新技術は、色温度範囲全体で一貫した高ルーメン出力を提供します。各照明器具は約 20% であり、プロジェクトの所有者は、プロジェクトの予算を 2 倍にすることなく、調整可能な白色照明の多様性を活用できます。