2022-06-30
可調白光 LED 是以人為本的照明的關鍵要素之一。直到今天,目前有不同的解決方案可用,但沒有一種解決方案易于應用或具有足夠的成本效益來加速以人為本的燈光在建筑項目中的擴散。一種用于可調白光解決方案的新方法能夠在不犧牲輸出或超出項目預算的情況下為多種場合提供靈活的照明。 Meteor Lighting 的高級照明工程師 Phil Lee 將把這種稱為 ColorFlip? 的新技術與傳統的可調白光解決方案進行比較,并討論當前的可調白光問題。
在進入新的可調白光技術之前,需要檢查傳統可調白光解決方案的缺點,以充分掌握最新的色彩調整技術進步。自 LED 照明出現之初,隨著潛在應用范圍的擴大,人們就知道 LED 燈具可提供不同的光色。雖然可調白光照明成為商業照明的最大趨勢之一,但對高效、經濟的可調白光燈具的需求正在上升。讓我們來看看傳統可調白光解決方案的問題以及新技術如何給照明行業帶來變革。
傳統可調白光源的問題
在傳統的 LED 燈具光源中,帶有單獨透鏡的表面貼裝 LED 散布在一個大的電路板區域,每個光源都清晰可見。大多數可調白光解決方案結合了兩組 LED:一組采用暖白色,另一組采用冷白色。可以通過提高和降低兩個彩色 LED 的輸出來創建兩個色點之間的白色。在 100 瓦燈具上混色到 CCT 范圍的兩個極端會導致光源總流明輸出損失高達 50%,因為暖色和冷色 LED 強度彼此成反比。為了在 2700 K 或 6500 K 色溫下獲得 100 瓦的完整輸出,需要兩倍數量的燈具。在傳統的可調白光設計中,它在整個 CCT 范圍內提供不一致的流明輸出,并且在沒有復雜控制機制的情況下將顏色混合到兩個極端時會損失流明強度。
可調白光照明的另一個關鍵要素是控制系統。很多時候,可調白色燈具只能與特定的驅動器配對,這可能會導致改造或已有自己的調光驅動器的項目不兼容問題。在這種情況下,需要為可調白光燈具指定昂貴的獨立控制系統。由于成本通常是未指定可調白光燈具的原因,獨立控制系統使可調白光燈具不太可行。傳統可調白光解決方案中混色過程中的光強度損失、不理想的光源可見度和昂貴的控制系統是可調白光燈具沒有被更多使用的常見原因。
利用最新的倒裝芯片技術
最新的可調白光解決方案采用倒裝芯片 CoB LED 技術。倒裝芯片是一種可直接安裝的 LED 芯片,其熱傳輸比傳統 SMD(表面安裝二極管)好 70%。它顯著降低了熱阻并提高了散熱水平,從而使倒裝 LED 能夠緊密地放置在 1.2 英寸芯片上。新型可調白光解決方案的目標是在不影響性能和質量的情況下降低 LED 組件的價格。倒裝芯片 CoB LED 不僅比 SMD LED 的生產成本效益更高,而且其獨特的封裝方式可在高瓦數下提供大量流明。倒裝芯片 CoB 技術還提供比傳統 SMD LED 多 30% 的流明輸出。
使 LED 更聚光的優點是能夠在所有方向提供均勻的光。
擁有緊湊型光引擎還可以在較小孔徑的燈具中實現可調白光功能。新技術提供了市場上最低的熱阻,只有 0.3 K/W 結到 Ts 測量點,從而在更高瓦數的燈具中提供一致的性能和更長的使用壽命。這些 1.2 英寸 CoB LED 中的每一個都產生 10,000 流明,這是目前市場上可調白光解決方案的最高流明輸出。其他現有可調白光產品的效率等級為每瓦 40-50 流明,而新的可調白光解決方案的效率等級為每瓦 105 流明,顯色指數超過 85。
新技術的優勢
雖然傳統的可調白光解決方案需要增加燈具的數量以與單色燈的輸出相等,但新的獨特設計和專有控制板可在色彩調整期間提供最大流明輸出。它能夠在從 2700 K 到 6500 K 的顏色混合過程中保持高達 10,000 一致的流明輸出,這是照明行業的一項新進步。可調白光功能不再局限于低瓦數商業空間。天花板高度超過 80 英尺的大型項目可以利用具有多個色溫的多功能性。
使用這項新技術,無需將燈具數量加倍即可滿足燭光要求。由于最小的額外成本,可調白光解決方案現在比以往任何時候都更加可行。它還允許照明設計師即使在安裝了照明設備后也可以完全控制色溫。在規劃階段不再需要決定色溫,因為隨著新的進步,現場可調節 CCT 成為可能。每個夾具大約增加 20% 的額外成本,任何項目都沒有 CCT 限制。項目業主和照明設計師可以靈活調整空間的色溫以滿足其需求。
精密工程可在色溫之間實現平滑均勻的過渡。 LED 光源成像不會出現在這項技術中,該技術提供了比傳統可調白光引擎更理想的照明。
這種新方法與市場上其他可調白光解決方案的不同之處在于它能夠為會議中心等大型項目提供高流明輸出。可調的白色解決方案不僅改變了氛圍,而且改變了空間的功能以適應不同的事件。例如,它滿足了多功能會議中心的要求,即擁有一個照明燈具,既可以作為貿易展覽、消費者展示的明亮強光,也可以調暗為更柔和、更溫暖的燈光用于宴會。通過調整空間中的強度和色溫,不僅可以產生情緒變化,還可以讓同一空間用于不同的場合。這是會議中心常用的傳統金屬鹵化物工礦燈所不允許的優勢。
在開發這項新技術時,目標是最大限度地提高實用性,無論是新建筑還是改造項目。其新的控制單元和驅動器技術使其能夠完全兼容每個符合行業標準的 0-10V 和 DMX 控制系統。技術開發人員意識到控制可調白光燈具可能具有挑戰性,因為不同的制造商使用不同的方法。有些甚至提供專有控制設備,這些設備通常依賴于具有定制用戶界面或硬件的現有協議。它與專有控制單元配對,使其能夠與所有其他 0-10V 和 DMX 控制系統一起使用。
結論
新技術給照明行業帶來的東西可以概括為三個方面——效率、質量和成本。這一最新進展為空間照明帶來了靈活性,無論是在教室、醫院、娛樂中心、會議中心還是禮拜場所,都可以滿足照明要求。
在從 2700 到 6500K CCT 的顏色混合期間,光引擎提供高達 10,000 流明的一致輸出。它以 105lm/W 的光效擊敗了所有其他可調白光解決方案。采用倒裝芯片技術專門設計,可在更高功率的燈具中提供更好的散熱和更高的流明輸出、一致的性能和更長的使用壽命。
由于采用了先進的倒裝芯片 CoB 技術,LED 可以緊密排列以將光引擎的尺寸保持在最小。緊湊型光引擎可以集成到較小孔徑的燈具中,將高流明可調白光功能擴展到更多燈具設計。 LED 的凝聚形成從四面八方產生更均勻的照明。使用倒裝芯片 CoB,不會出現 LED 光源成像,這提供了比傳統可調白光更理想的照明。
使用傳統的可調白光解決方案,需要增加燈具的數量以滿足英尺燭光的要求,因為在 CCT 范圍的兩個極端,流明輸出都顯著降低。燈具數量增加一倍意味著成本增加一倍。新技術在整個色溫范圍內提供一致的高流明輸出。每個燈具約 20%,項目業主可以利用可調白光照明的多功能性,而不會使項目預算增加一倍。
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