Осветена по ръбовете ултратънка LED таванна лампа с плосък панел

LED панелна светлина|Осветена по ръбовете ултратънка LED таванна лампа с плосък панел

LED панелната лампа е нископрофилен, напълно светещ панел, който използва LED технология с осветени ръбове, за да осигури равномерно, гладко и визуално удобно директно (надолу) осветление. От функционална гледна точка това е трофер с плосък панел. Троферите са квадратни, правоъгълни или линейни осветителни тела, които се монтират на тавана и разпределят светлината само надолу. Те са работни коне в офиси, болници, училища и търговски обекти, където горните осветителни тела са основният източник на околно и работно осветление. Целта на осветлението в тези пространства е да позволи на обитателите да виждат своите визуални задачи лесно и удобно, като същевременно се обръща внимание на икономическите и екологичните проблеми и се вземат предвид архитектурните съображения. Дълго време обаче това беше мисия невъзможна поради присъщите ограничения на конвенционалните технологии за осветление.

Дилемата на директното осветление с конвенционален оптичен дизайн

Общото осветление в търговски и институционални пространства се осигурява повсеместно от осветителни тела от директен тип, които осигуряват 90 процента до 100 процента светлина надолу. За разлика от общите системи за дифузно и индиректно осветление, осветителните тела с директен тип са най-ефективни при доставяне на светлина към хоризонтална равнина на задачата. Често те са единственият вариант за пространства с ниска височина на тавана, които се намират в сгради с окачени механични тавани (т.е. падащи тавани). Въпреки това, постигането на качествено осветление в натоварени със задачи пространства като офиси, класни стаи и лаборатории включва повече от просто определяне на нивото на осветеност. Намаляването на отблясъците, сенките и други нежелани визуални ефекти е също толкова важно. Във вътрешните пространства, където хората прекарват дълго време в работа или учене, осветлението е критичен елемент от дизайна, който може да подобри или влоши организационната производителност, концентрацията на задачи, удовлетворението от околната среда и работата, социалните взаимодействия, естетическите възприятия, безопасността и сигурността.

В миналото директното осветление с осветителни тела, проектирани по конвенционален начин, беше изправено пред предизвикателство за подобряване на равномерността и намаляване на неудобните отблясъци. Различни оптични компоненти, например рефлектори, дифузори, лещи и жалузи, са използвани за контролиране на отблясъците от нежелан зрителен ъгъл или за намаляване на прекалено високата яркост на интерфейса за излъчване. Оптичните системи за флуоресцентни осветителни тела на базата на лампи са доста обемисти и неефективни. Светодиодите могат да бъдат особено предизвикателство при проектирането на осветителни тела с директно осветление. По самото естество на техния дизайн и работа, светодиодите са източници на светлина с висока плътност на потока, които произвеждат концентрирана светлинна мощност. Дори и с дифузно екраниране, тези прецизни светлинни източници все още могат да създадат горещи точки от фокусирана светлина, които биха влошили визуалната привлекателност на осветителното тяло. Високото ниво на дифузия влияе на пропускането на LED светлина поради големи загуби от разсейване. Като такъв, конвенционалният оптичен дизайн на директното осветление включва различни компромиси.

Edge-lit технология

Технологията Edge-lit се възползва от технологията за водене на светлина, както и характеристиките, уникални за светодиодите. Редица от миниатюрни светодиоди са разположени по протежение на два или четири ръба на светлинен панел (LGP). Светлината, излъчвана от светодиодите, се свързва към LGP и се транспортира в светлинния водач на желано разстояние чрез пълно вътрешно отражение (TIR). Световодът има точки на прекъсване, които позволяват на светлината, уловена от световода, да излезе. Тези точки за извличане на светлина са разпределени по начин, който поддържа равномерно разпределение на избягалата светлина зад задния рефлектор. Световодът пречупва лъчите към опалов дифузьор, който осигурява ламбертианско разпределение на светлината. Оптичната комбинация от пълно отражение, пречупване и ламбертово разсейване позволява на светлината с висок интензитет, излъчвана от монтирани на ръба светодиоди, да бъде равномерно извлечена и разпределена по емисионна повърхност.

С навлизането на ръбово осветеното LED осветление, никога не е имало по-добро време да се откажете от луминесцентните трофери, които изискват тежка поддръжка, както и от неприятните за зрението LED осветителни тела с директно осветление. Технологията Edge-lit позволява на дизайнерите на осветителни тела да създават повърхностни емисионни устройства с LED точкови източници. Меката, приятна яркост, лишена от груби сенки по целия диапазон на светлинния панел, осигурява безпрецедентен визуален комфорт, който е невъзможен с конвенционалните дизайни. LED панелите с осветени ръбове произвеждат изключително равномерно разпределение на светлината, което е силно желано при приложения за общо осветление. Дизайнът със странично излъчване позволява смесване на цветовете в рамките на светлинния водач, като това решава проблема с еднородността на цветовете, който може да бъде очевиден при LED осветителни тела с директно осветление, когато има цветови отклонения между светодиодите.

При LED осветителни тела с директно осветление, които използват дифузер, LED модулът трябва да бъде поставен на минимално разстояние от дифузора, за да се избегнат груби горещи точки от светодиоди. Тъй като оптичните системи с ръбово осветление вече не се нуждаят от такова отдалечено разстояние и светодиодите са странично монтирани в осветителното тяло, светодиодните панелни светлини могат да бъдат направени ултратънки с дълбочина под 10 милиметра. Ултратънкият профил позволява инсталации в много плитки таванни камери.

Строителство

Светещият LED панел с ръбове се състои от многопластов оптичен модул и модул от алуминиева рамка. Многослойната оптична система обикновено включва долен дифузьор, светловоден панел и бял рефлектор. Оптичният модул и стоманената горна задна плоча, която защитава оптичния модул, са закрепени от алуминиева рамка с прорези. Вътре в алуминиевата рамка са монтирани линейни LED модули със светлоизлъчващи повърхности на светодиоди, обърнати към входния край на светлинен водач. Алуминиевата рамка осигурява механична опора за оптичния модул, побира светодиодните модули и предпазва светодиодите от директна видимост и работи като радиатор за изтегляне на отпадъчната топлина от полупроводниковото съединение на светодиодите.

Световоден панел (LGP)

Световодът играе ключова роля във фотометричното представяне на LED панелна лампа с ръбово осветление. Той се задължава да улавя и транспортира светлината, излъчвана от светодиодите, и след това да я извлича в желаната посока в равномерна матрица на лъча. За максимална ефективност на улавяне на LED светлина, краят на светлинния вход на световода трябва да бъде проектиран с интерфейс за свързване, който съответства на модела на излъчване и конфигурацията на опаковката на свързващите светодиоди. Често срещана практика е да се поставят SMD LED пакети без лещи в непосредствена близост до полирана съединителна повърхност на LGP с дебелина поне същата като LES на светодиодите. TIR ефективността на световода се управлява от индекса на пречупване на материала и отражението на граничната повърхност на водача. Колкото по-висок е коефициентът на пречупване и отражението, толкова по-добра е ефективността на TIR. Най-важният елемент на светлинния водач е оптичният модел на точките за извличане на светлина. Извличането на светлина е основният фактор при определяне на ефективността на световода, както и разпределението на светлината на LED панела. Оптичният модел може да бъде лазерно гравиран, термично релефен, шприцован или отпечатан. V-образни канали, гравирани точки, отпечатани точки и базирани на пиксели елементи са често използваните модели за извличане на светлина върху LGP.

LGP със светодиоди, изпомпващи отстрани (Изображението е предоставено с любезното съдействие на Yongtek)

LGP са направени от оптически чисти полимери, като поликарбонат (PC) или акрил (PMMA). Поликарбонатът предлага превъзходна термична стабилност, устойчивост на запалване и издръжливост в сравнение с акрилните смоли. Въпреки това, акрилът е водещ избор на материал за LGP поради относително ниската си цена, висока пропускливост на светлина и добра UV стабилност. Недостатъците на акрила са по-голямата му склонност към обезцветяване при условия на висока работна температура и висока водопоглъщаемост. Докато акрилните LGPs имат полезен живот от 4 до 8 години в зависимост от работната среда, LGPs, изработени от полистирол (PS), пожълтяват за две години поради лошата фотостабилност и термични характеристики на полистиреновия полимер. Въпреки високата им вероятност от бързо полимерно обезцветяване, което буквално обявява края на живота на осветителя, PS LGP все още се използват широко в LED панелни светлини, направени за началния пазар, просто поради значително по-ниската им цена в сравнение с PC и акрилните LGP.

Поддръжка на лумена

Светодиодните панели с ръбово осветление използват светодиоди със средна мощност от различни типове, включително SMD 2835, 3014, 4014, 3528, 5630, 2016 и др. пакетната платформа, са с различни качества. Пакетите PLCC обикновено имат висока начална ефикасност, тъй като отразяващата пластмасова кухина и покритието на оловната рамка позволяват високоефективно извличане на светлина. Пакетите PLCC обаче могат да демонстрират бърза амортизация на лумена, особено като се има предвид, че LED панелните светлини често използват светодиоди със средно или ниско качество, както при други масово произвеждани продукти за вътрешно осветление. Опаковъчните материали, като полифталамид (PPA) или полициклохексилендиметилен терефталат (PCT) за отразяващата кухина, рамка със сребърно покритие, фосфор и капсулант, са склонни към влошаване при високи термични и/или екологични натоварвания.

Поддържането на лумен на LED панелна светлина обикновено зависи от три променливи: поддържане на лумена на LED, управление на топлината и ток на задвижване. Поддържането на дълъг лумен на светлинен източник при условията на изпитване LM-80-15 (температура на корпуса 55 градуса или 85 градуса) е предпоставка за дълъг живот на системата. Подобрени пластмасови смоли като епоксидна формовъчна смес (EMC) позволяват на светодиодите със средна мощност да работят при по-високи температури. Топлинното управление на светодиодите се определя от проводимото и конвективното охлаждане на алуминиевата рамка. Алуминиевата рамка трябва да има адекватна повърхностна площ, за да гарантира, че нейната скорост на термичен трансфер изпреварва скоростта на натоварване (при която топлинната енергия се въвежда към кръстовището на светодиодите). Задвижващият ток трябва да се управлява правилно, за да се предотврати натрупването на топлина в резултат на претоварване на светодиодите.

Стабилност на цвета

В сравнение с амортизацията на лумена, промяната на цвета е по-голям проблем за LED светлините с ръбово осветление. Термично разграждане, фотоокисляване и други механизми на влошаване се появяват не само в пластмасовите LED пакети, но и в многослойната оптична система, която е направена от полимерни материали. Поради това светодиодните панелни светлини могат да претърпят повече механизми на влошаване, отколкото други видове LED осветителни тела. Обезценяването на лумена и изместването на цвета обикновено са едновременни последици от тези механизми на повреда. Докато обезценяването на лумена е постепенното намаляване на светлинния поток с течение на времето, промяната на цвета може да доведе до значителни обезцветявания, които могат да направят качеството на светлината неприемливо.

Посоката на изместването на цвета може да показва активните механизми за деградация/влошаване. Изместване в синята посока може да бъде свързано с обезцветяване на пластмасовата смола, загуба на квантова ефективност на фосфора, работа на фосфора над нивото на потока на насищане, утаяване и утаяване на фосфора, механични повреди като пукнатини в интерфейса фосфор-свързващо вещество. Фотоокисляването и термичното разграждане на светлинни водачи, лещи и дифузори води до изместване на цвета към жълтата посока. Увеличаването на ефективността на фосфора може също да бъде придружено от промяна на цвета в жълтата посока. Зеленото изместване е индикация за химически промени във фосфора, като окисление на нитриден червен фосфор, което измества интензитета на емисиите към по-къси дължини на вълната. Червените отмествания имат известна прилика със зелените отмествания по това, че могат да бъдат приписани на спектрални промени във луминофора, вероятно поради термично стареене на силиконов/YAG фосфорен композит или охлаждане на някои луминофори.

Проникването на влага често може да бъде ускорител на спектралните промени в светодиодите. Повечето светодиоди използват силиконови свързващи вещества, които имат висока водопропускливост. Когато LED панелите работят в среда с висока влажност, влагата може да дифундира навътре в силиконовите/YAG фосфорните композити. Наличието на влага води до окисляване на нитридния червен фосфор и кара цвета на топло бялото LED излъчване да се измести към зелената спектрална област. Известно е, че абсорбцията на влага е основната причина за разделяне на интерфейса между матрицата и силиконовия капсулант. Получената въздушна междина между чипа и фосфора изисква допълнително преобразуване надолу на сините фотони към по-дълги дължини на вълната. Това завършва с изместване на цвета към жълтата посока.

Цветна температура

LED панелите се използват за осигуряване на общо осветление, което запълва сенките, осигурява ориентация и поддържа визуално представяне. Цветът на светлината, излъчвана от тези горни осветителни тела, поставя основата за цветовата схема на пространството. Цветовата схема от своя страна влияе върху приятността на пространството и субективната интерпретация на атмосферата. Доброто осветление не само създава страхотна атмосфера и създава визуално приятна среда, но има положителен биологичен ефект и не представлява фотобиологична опасност. Всички тези дизайнерски цели на осветлението са тясно свързани с корелираната цветна температура (CCT) на светлината. Използването на студена бяла светлина е добре оправдано за търговски, офисни, образователни и търговски приложения, за които са проектирани LED светлини. Необразованите потребители обаче са свикнали с изключително студената бяла светлина, осигурена от флуоресцентните лампи. Въпреки факта, че светодиодите са много гъвкави по отношение на спектралния изход, азиатските производители продължават да продават продукти с висока CCT от съображения за цена и ефикасност.

Хората не трябва да се излагат дълго време на светлина, чиято CCT надвишава 5300 K. CCT е силно предсказващо съдържание на синя светлина. Топлата бяла светлина съдържа по-малко сини дължини на вълните в своя светлинен спектър. Студената бяла светлина е богата на синьо съдържание. Бялата светлина от студената страна на CCT скалата (6000 K до 6500 K) не представлява фотобиологична опасност при нормални поведенчески ограничения (рискова група 1). Това обаче не означава, че безопасността на оптичното излъчване е гарантирана. В среда с прекалено висок интензитет, високо CCT осветление, някои популации, като например бебета, които все още не са развили реакции на отвращение, може да са изложени на риск от опасност от синя светлина.

По-практичната загриженост на високото CCT осветление е циркадното прекъсване. Хората често работят или учат до късно през нощта. През нощта и при условия на тъмнина епифизната жлеза освобождава мелатонин, който участва в метаболитните процеси на тялото. Студената бяла светлина с много висок процент на синьо потиска освобождаването на мелатонин, като по този начин нарушава дневния/нощния ритъм и засяга метаболитните функции. Всъщност умерено студената бяла светлина (около 4100 K) има съдържание на синьо, което е достатъчно високо, за да поддържа потискането на мелатонина и да намали сънливостта през деня, като същевременно насърчава освобождаването на допамин, кортизол и серотонин за подобряване на производителността, жизнеността и концентрацията.

Регулируемо бяло осветление

Нововъзникващите изследвания върху физиологичните и психологическите ефекти на светлината дават безпрецедентен тласък на дизайна на CCT регулируеми осветителни тела. Регулируемите бели LED системи осигуряват контрол на променливата цветова температура от топла бяла до студена бяла светлина. С регулируемо бяло решение концепцията за осветление, ориентирано към човека (HCL), може да бъде приложена в подкрепа на здравето, благосъстоянието и ефективността на хората. Динамичните промени в нивата на светлина и CCT на естествената дневна светлина са генетично регистрирани в човешката биология като система от вътрешни часовници, която е известна като циркаден ритъм. Нарушаването на циркадния ритъм ще прекъсне биологичните процеси в нашето тяло и ще доведе до негативни последици за здравето. Непрекъснато регулируем диапазон от цветови температури от, например, 2700 K до 6500 позволява създаването на сцени, които помагат за синхронизирането на човешкия циркаден ритъм с естествения ход на деня. Регулируемото бяло осветление също позволява настройка на специфична атмосфера за различни събития или задачи и по този начин създаване на психологически стимулираща среда. Регулируемото бяло осветление се постига чрез цветово смесване на светодиоди от различни CCT. Светодиодите се управляват от многоканален драйвер, управляван от различни протоколи, включително DALI, DMX или 0-10V.

Цветопредаване

Ефективността на цветопредаване на светодиодните панели се претегля спрямо цената и ефективността въз основа на конкретните нужди на приложението. Колко точно светлинният източник показва цветовете на даден обект в сравнение с естествената светлина зависи от неговото спектрално разпределение на мощността (SPD). За да могат светодиодите да произвеждат светлина, която възпроизвежда вярно цветовете, голямо количество къси дължини на вълните, излъчвани от полупроводниковата матрица, трябва да бъдат преобразувани надолу в по-дълги дължини на вълните за изобразяване на наситени цветове. Намаляването на дължината на вълната е придружено със загуба на енергия на Стокс, което в крайна сметка компрометира светлинната ефективност. За да се достави лъчиста мощност сравнително широко във видимия спектър, трябва да се използват повече преобразуващи луминофори и това увеличава цената на LED опаковката.

Продуктите за общо осветление обикновено имат посредствено предаване на цветовете и LED светлините не са изключение. Индексът на цветопредаване (CRI) от 80 е типичен за светодиодните панели. Тази производителност на цветопредаване е достатъчна за изпълнение на задачи, които не са критични за цвета. Много задачи обаче изискват високо цветопредаване на източника на светлина. Светодиодите 80 CRI често могат да причинят изкривяване на цвета поради липсващи или недостатъчно количество дължини на вълните в зоните с наситени цветове. За да изглежда пространството приятно и цветовете да изглеждат естествени, трябва да се използват LED панели с CRI 90 или по-висок. Ефективността на изобразяване на наситени цветове (R9 до R14), която не е отразена в общия CRI, също трябва да отговаря на минималните изисквания.

Еднородност на цветовете

Когато LED панелите се инсталират в големи обеми в един проект, цветовите вариации от осветително тяло на осветително тяло трябва да бъдат включени в дизайна на осветителното тяло. За да се гарантира липсата на забележими разлики в цветовете между множество осветителни тела, светодиодите, използвани във всички осветителни тела, инсталирани в пространството, са групирани за тяхната цветност (цветна температура), а понякога и техния светлинен поток и напрежение. 5 до 7 елипси на MacAdam (5 - 7 SDCM) понастоящем са представителни за толеранса на цветовата вариация в приложенията за общо осветление.

Контрол на отблясъците

Тъй като светодиодните панелни светлини имат голяма емисионна повърхност, осветеността при всички ъгли на гледане близо до хоризонталата е толкова висока, колкото да гледате право нагоре към светещия панел. В голям офис това ще доведе до неприятни отблясъци, както и възможни отражения в огледалните VDT екрани. За да се реши този проблем, към многослойната оптична система е добавен микропризматичен дифузьор. Микропризматичният дифузьор включва геометрични структури като пирамиди, шестоъгълници и триъгълни ръбове. Призматичните конфигурации правят възможно екранирането на отблясъците от зрителното поле при по-големи ъгли. Когато високият визуален комфорт е от първостепенно значение, LED светлините на панела са проектирани да осигурят единна оценка на отблясъците (UGR) от 19 или по-малко.

UGR < 19 LED панелна светлина (микро призматичен дифузьор)
Изображението е предоставено с любезното съдействие на Powersave Solutions Italia

LED драйвер

LED светлините на панела се захранват от дистанционен драйвер, който осигурява постоянен ток чрез захранване с импулсен режим (SMPS). В типична конфигурация на драйвер мостов токоизправител преобразува входящата променлива мощност в постоянна мощност. Остатъкът от AC входа, който се появява на изхода като вариация или пулсация, се изглажда от кондензатор. Верига за активна корекция на фактора на мощността (PFC) е поставена на изхода на мостовия токоизправител, за да коригира фазовите грешки и да намали хармониците. Превключващият регулатор осигурява стриктно регулиране и контрол на токовия изход, осигурен на LED товара, използвайки топология, като buck, boost, buck-boost, flyback или SEPIC. Регулирането на превключването създава електромагнитни смущения (EMI), които трябва да бъдат потиснати от допълнителни вериги и внимателен дизайн на печатната платка.

SMPS драйверите са проектирани като рентабилни едностъпални системи или като най-съвременни двустъпални системи. Едностепенните драйвери съчетават функцията на PFC и DC-DC преобразувател в една верига. Двустепенните драйвери включват две отделни вериги съответно за AC-DC/PFC и DC-DC регулиране. Едностъпалните вериги са прости, но обикновено страдат от големи пулсации на тока. Двустепенният дизайн е предизвикан от голям брой компоненти, сложност на веригата и производствени разходи. Драйверите от този тип обаче са в състояние да доставят на своя товар прецизно регулирано постоянно напрежение, което има много малки вълни и се справя с по-големи колебания във входящото променливотоково захранване.

Непрекъснатото затъмняване на светлините на LED панели обикновено се постига чрез затъмняване с постоянно намаляване на тока (CCR), известно също като аналогово затъмняване. Методът CCR регулира светлинния поток чрез промяна на тока на задвижване, подаван към светодиодите. Схемата за затъмняване често се управлява чрез протокола 0-10V. 0-10V управляваните драйвери обикновено осигуряват плавно затъмняване до 10 процента. За приложения, които изискват постоянен CCT в целия диапазон на затъмняване, широчинно-импулсната модулация (PWM) е жизнеспособен подход. ШИМ драйверите осигуряват цифрови импулси с различна ширина за затъмняване на светодиодите.

Трептене

LED драйверите трябва да бъдат проектирани не само да работят с висока ефективност, но и да генерират минимални вълни в изходния ток, подаван към LED товара. Остатъчната пулсация е причината за трептене на светлината при честота два пъти по-висока от честотата на електропровода (напр. 120 Hz или 100 Hz). Продължителното излагане на трептене ще натовари човешкото око, ще намали изпълнението на визуалните задачи и дори ще предизвика симптоми като главоболие, мигрена и епилептични припадъци при някои популации. Голяма пулсация на тока обикновено се появява в изходи, произведени от евтини едностъпални драйвери поради непълно потискане на променливата форма на вълната след коригиране. Въпреки факта, че цената често надвишава качеството на светлината, трептенето на светлината трябва да бъде строго контролирано, особено като се има предвид, че светлините с LED панели имат по-голяма емисионна повърхност, която често е в зрителното поле. За плавен светлинен поток текущата стойност на вълните трябва да бъде намалена до минимум (по-малко от ±10 процента). Когато осветителното тяло работи на честота 120 Hz, процентното трептене (модулация на трептенето) трябва да бъде по-малко от 10 процента и за предпочитане по-малко от 4 процента.

Размер и монтаж

Повечето осветени LED панели, предназначени за монтаж в падащи тавани, имат номинален размер 2' x 2' или 600 x 600 mm. 2' x 4' или 600 x 1200 mm е друг често предлаган размер. Действителният размер на осветителното тяло е малко по-малък. Светодиодните панелни светлини се предлагат с опции за монтаж за интегриране към таванни системи с T-решетка или за инсталиране в гипсокартон или мазилка с допълнителни комплекти фланци. Тези нископрофилни осветителни тела могат също да бъдат монтирани на повърхността с помощта на комплекти рамки за аксесоари или да бъдат окачени с помощта на монтажни кабели за самолети.

Ние сме професионален производител на светодиодни панели, за повече въпроси, моля свържете се с нас.

Популярни тагове: крайно осветен ултратънък плосък панел LED таванна лампа, Китай, доставчици, производители, фабрика, купете, цена, най-доброто, евтино, за продажба, на склад, безплатна проба