Regulowana biała dioda LED to jeden z kluczowych elementów oświetlenia zorientowanego na człowieka.Do dziś dostępne są różne rozwiązania, ale żadne z nich nie jest łatwe do zastosowania ani wystarczająco opłacalne, aby przyspieszyć rozprzestrzenianie się oświetlenia skoncentrowanego na człowieku w projektach architektonicznych.Nowa metoda rozwiązań z regulowanym białym światłem może zapewnić elastyczne oświetlenie na różne okazje bez poświęcania wydajności lub przekraczania budżetów projektu.Phil Lee, starszy inżynier oświetlenia w Meteor Lighting, porówna tę nową technologię o nazwie ColorFlip™ z tradycyjnymi rozwiązaniami z regulowanym światłem białym i omówi aktualne problemy z regulowanym białym światłem.

Przed wejściem w nową technologię regulowanego światła białego konieczne jest sprawdzenie wad tradycyjnych rozwiązań z regulowanym światłem białym, aby w pełni zrozumieć najnowsze osiągnięcia w technologii regulacji kolorów.Od czasu pojawienia się oświetlenia LED, wraz z rozwojem potencjalnych zastosowań, ludzie wiedzieli, że lampy LED mogą dawać różne kolory światła.Chociaż regulowane białe oświetlenie stało się jednym z największych trendów w oświetleniu komercyjnym, rośnie zapotrzebowanie na wydajne i ekonomiczne regulowane białe oświetlenie.Przyjrzyjmy się problemom związanym z tradycyjnymi rozwiązaniami z regulowanym światłem białym i tym, jak nowe technologie mogą przynieść zmiany w branży oświetleniowej.

Problemy z tradycyjnymi regulowanymi źródłami światła białego
W tradycyjnym źródle światła LED, montowane powierzchniowo diody LED z pojedynczymi soczewkami są rozproszone na dużej powierzchni płytki drukowanej, a każde źródło światła jest wyraźnie widoczne.Większość rozwiązań z regulowanym białym światłem łączy dwa zestawy diod LED: jeden zestaw to ciepła biel, a drugi to zimna biel.Biel między dwoma kolorowymi punktami można uzyskać, zwiększając i zmniejszając moc wyjściową dwóch kolorowych diod LED.Mieszanie kolorów do dwóch skrajnych zakresów CCT na 100-watowej oprawie może spowodować utratę do 50% całkowitego strumienia świetlnego źródła światła, ponieważ intensywność ciepłych i zimnych diod LED jest odwrotnie proporcjonalna do siebie .Aby uzyskać pełną moc wyjściową 100 watów przy temperaturze barwowej 2700 K lub 6500 K, potrzeba dwukrotnie większej liczby lamp.W tradycyjnej konstrukcji z regulowanym światłem białym zapewnia niespójny strumień świetlny w całym zakresie CCT i traci intensywność światła podczas mieszania kolorów do dwóch skrajności bez skomplikowanych mechanizmów kontrolnych.

Rysunek 1: 100-watowy, tradycyjny, monochromatyczny, regulowany silnik światła białego

Kolejnym kluczowym elementem regulowanego białego oświetlenia jest system sterowania.W wielu przypadkach regulowane białe lampy można sparować tylko z określonymi sterownikami, co może powodować problemy z niekompatybilnością w modernizacjach lub projektach, które mają już własne sterowniki ściemniania.W takim przypadku należy określić kosztowny niezależny system sterowania dla regulowanej białej oprawy oświetleniowej.Ponieważ koszt jest zwykle powodem, dla którego regulowane oprawy światła białego nie są określone, niezależne systemy sterowania sprawiają, że regulowane oprawy światła białego są niepraktyczne.W tradycyjnych rozwiązaniach z przestrajanym białym światłem utrata intensywności światła podczas procesu mieszania kolorów, niepożądana widoczność źródła światła i drogie systemy sterowania to powszechne powody, dla których oprawy z przestrajanym białym światłem nie były częściej używane.

Wykorzystaj najnowszą technologię flip-chip
Najnowsze rozwiązanie z możliwością dostrajania światła białego wykorzystuje technologię flip-chip CoB LED.Flip chip to bezpośrednio montowany chip LED, a jego przenoszenie ciepła jest o 70% lepsze niż w przypadku tradycyjnych diod SMD (Surface Mount Diode).Znacząco zmniejsza to opór cieplny i poprawia poziom odprowadzania ciepła, dzięki czemu diodę typu flip-chip można ciasno umieścić na 1,2-calowym chipie.Celem nowego przestrajanego rozwiązania w zakresie światła białego jest obniżenie ceny komponentów LED bez uszczerbku dla wydajności i jakości.Flip chip CoB LED jest nie tylko bardziej opłacalny w produkcji niż SMD LED, ale także jego unikalna metoda pakowania może zapewnić dużą liczbę lumenów przy dużej mocy.Technologia Flip chip CoB zapewnia również o 30% więcej strumienia świetlnego niż tradycyjne diody LED SMD.

Zaletą bardziej skoncentrowanych diod LED jest to, że mogą one zapewniać jednolite światło we wszystkich kierunkach.

Posiadanie kompaktowego silnika świetlnego może również realizować funkcję regulowanego światła białego w lampach o mniejszych aperturach.Nowa technologia zapewnia najniższą rezystancję termiczną na rynku, ze złączem zaledwie 0,3 K/W do punktu pomiarowego Ts, zapewniając w ten sposób stałą wydajność i dłuższą żywotność lamp o większej mocy.Każda z tych 1,2-calowych diod CoB LED emituje 10 000 lumenów, co jest najwyższą wartością strumienia świetlnego dostępnego obecnie na rynku rozwiązania z regulowanym światłem białym.Inne istniejące produkty z regulowanym białym światłem mają wydajność 40-50 lumenów na wat, podczas gdy nowe rozwiązanie z regulowanym białym światłem ma wskaźnik wydajności 105 lumenów na wat i wskaźnik oddawania barw ponad 85.

Rysunek 2: Tradycyjna technologia LED i flip chip CoB — strumień świetlny i zdolność przenoszenia ciepła

Rysunek 3: Porównanie lumenów na wat pomiędzy tradycyjnymi rozwiązaniami z regulowanym światłem białym a nowymi technologiami

Zalety nowej technologii
Chociaż tradycyjne rozwiązania z regulowanym światłem białym wymagają zwiększenia liczby lamp, aby zrównać się z mocą lamp monochromatycznych, nowa unikalna konstrukcja i opatentowany panel sterowania mogą zapewnić maksymalny strumień świetlny podczas regulacji kolorów.Może utrzymać do 10 000 stałych lumenów podczas procesu mieszania kolorów od 2700 K do 6500 K, co jest nowym osiągnięciem w branży oświetleniowej.Regulowana funkcja światła białego nie jest już ograniczona do przestrzeni komercyjnych o niskim poborze mocy.Duże projekty z sufitami o wysokości większej niż 80 stóp mogą skorzystać z wszechstronności posiadania wielu temperatur barwowych.

Dzięki tej nowej technologii zapotrzebowanie na światło świec można spełnić bez podwajania liczby lamp.Przy minimalnych dodatkowych kosztach przestrajalne rozwiązania w zakresie światła białego są teraz bardziej wykonalne niż kiedykolwiek.Pozwala również projektantom oświetlenia w pełni kontrolować temperaturę barwową nawet po zainstalowaniu sprzętu oświetleniowego.Nie jest już konieczne określanie temperatury barwowej na etapie planowania, ponieważ dzięki nowym postępom możliwa staje się regulacja CCT na miejscu.Każde urządzenie dodaje około 20% dodatkowych kosztów i nie ma limitu CCT dla żadnego projektu.Właściciele projektów i projektanci oświetlenia mogą elastycznie dostosowywać temperaturę barwową przestrzeni do swoich potrzeb.

Precyzyjna inżynieria może osiągnąć płynne i jednolite przejście między temperaturami barwowymi.Obrazowanie źródła światła LED nie pojawi się w tej technologii, która zapewnia bardziej idealne oświetlenie niż tradycyjne regulowane silniki światła białego.

Ta nowa metoda różni się od innych rozwiązań z regulowanym światłem białym dostępnych na rynku tym, że może zapewnić wysoki strumień świetlny w przypadku dużych projektów, takich jak centra konferencyjne.Regulowane białe rozwiązanie nie tylko zmienia atmosferę, ale także zmienia funkcję przestrzeni, dopasowując ją do różnych wydarzeń.Na przykład spełnia wymagania wielofunkcyjnego centrum konferencyjnego, czyli posiada oprawę oświetleniową, która może służyć jako jasne i mocne światło na targach i wystawach konsumenckich lub może być przyciemniona do bardziej miękkiego i cieplejszego światła na bankiety .Dostosowując intensywność i temperaturę barwową w przestrzeni, można nie tylko zmieniać nastrój, ale tę samą przestrzeń można wykorzystać na różne okazje.Jest to zaleta, na którą nie pozwalają tradycyjne lampy metalohalogenkowe typu high bay, powszechnie stosowane w centrach konferencyjnych.

Podczas opracowywania tej nowej technologii celem jest maksymalizacja jej praktyczności, niezależnie od tego, czy jest to nowy budynek, czy projekt renowacji.Nowa jednostka sterująca i technologia napędu sprawiają, że jest w pełni kompatybilny z każdym systemem sterowania 0-10V i DMX, który spełnia standardy branżowe.Projektanci techniczni zdają sobie sprawę, że sterowanie regulowanymi oprawami białego światła może być trudne, ponieważ różni producenci stosują różne metody.Niektóre dostarczają nawet zastrzeżone urządzenia sterujące, które często opierają się na istniejących protokołach z dostosowanymi interfejsami użytkownika lub sprzętem.Jest sparowany z zastrzeżoną jednostką sterującą, dzięki czemu może być używany ze wszystkimi innymi systemami sterowania 0-10 V i DMX.

Rysunek 4: Ze względu na zastosowanie mikroukładu typu flip chip na CoB, zerowa widoczność źródła światła

Rysunek 5: Porównanie wyglądu 2700 K i 3500 K CCT w centrum konferencyjnym

na zakończenie
To, co nowa technologia wnosi do przemysłu oświetleniowego, można podsumować w trzech aspektach: wydajności, jakości i kosztach.To najnowsze osiągnięcie zapewnia elastyczność oświetlenia przestrzeni, czy to w salach lekcyjnych, szpitalach, centrach rozrywki, centrach konferencyjnych czy miejscach kultu, może spełnić wymagania oświetleniowe.

Podczas mieszania kolorów od 2700 do 6500 K CCT lekki silnik zapewnia stałą moc wyjściową do 10 000 lumenów.Pokonuje wszystkie inne rozwiązania z regulowanym światłem białym, osiągając efekt świetlny 105 lm/W.Specjalnie zaprojektowany z technologią flip chip, może zapewnić lepsze odprowadzanie ciepła i wyższy strumień świetlny, stałą wydajność i dłuższą żywotność w lampach o większej mocy.

Dzięki zaawansowanej technologii flip-chip CoB, diody LED mogą być rozmieszczone blisko siebie, aby ograniczyć rozmiar lekkiego silnika do minimum.Kompaktowy silnik oświetleniowy można zintegrować z oprawą oświetleniową o mniejszej aperturze, rozszerzając funkcję regulowanego światła białego o dużym lumenach na większą liczbę projektów opraw.Kondensacja diod LED zapewnia bardziej równomierne oświetlenie ze wszystkich kierunków.Dzięki flip chipowi CoB nie występuje obrazowanie źródła światła LED, co zapewnia bardziej idealne oświetlenie niż tradycyjne regulowane białe światło.

W przypadku tradycyjnych rozwiązań z regulowanym światłem białym liczba lamp musi zostać zwiększona, aby spełnić wymagania dotyczące stopy-świecy, ponieważ strumień świetlny jest znacznie zmniejszony w obu skrajnych zakresach CCT.Podwojenie liczby lamp oznacza podwojenie kosztów.Nowa technologia zapewnia stały wysoki strumień świetlny w całym zakresie temperatur barwowych.Każda oprawa to około 20%, a właściciel projektu może skorzystać z wszechstronności regulowanego białego oświetlenia bez podwajania budżetu projektu.