CSP-COB-এর উপর ভিত্তি করে Tunable LED মডিউল
বিমূর্ত: গবেষণায় আলোর উৎসের রঙ এবং মানুষের সার্কেডিয়ান চক্রের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্ক নির্দেশ করা হয়েছে। উচ্চ মানের আলোক প্রয়োগে পরিবেশগত চাহিদার সাথে রঙের টিউনিং আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। আলোর একটি নিখুঁত বর্ণালী উচ্চ CRI সহ সূর্যালোকের কাছাকাছি গুণাবলী প্রদর্শন করা উচিত, কিন্তু আদর্শভাবে মানুষের সংবেদনশীলতার সাথে মিলিত।একটি মানবকেন্দ্রিক আলো (HCL) পরিবর্তনের পরিবেশ যেমন বহু-ব্যবহারের সুবিধা, শ্রেণীকক্ষ, স্বাস্থ্যসেবা, এবং পরিবেশ এবং নান্দনিকতা তৈরির জন্য প্রকৌশলী করা প্রয়োজন।টিউনযোগ্য LED মডিউলগুলি চিপ স্কেল প্যাকেজ (CSP) এবং চিপ অন বোর্ড (COB) প্রযুক্তির সমন্বয় করে তৈরি করা হয়েছিল।উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং রঙের অভিন্নতা অর্জনের জন্য সিএসপিগুলিকে একটি COB বোর্ডে একীভূত করা হয়, যেখানে রঙের সুরযোগ্যতার নতুন ফাংশন যোগ করা হয়৷ ফলস্বরূপ আলোর উত্সটি দিনের বেলায় উজ্জ্বল, শীতল রঙিন আলো থেকে ম্লান, সন্ধ্যায় উষ্ণ আলো থেকে ক্রমাগত সুর করা যায়৷ এই কাগজটি এলইডি মডিউলগুলির নকশা, প্রক্রিয়া এবং কার্যকারিতা এবং উষ্ণ-ডিমিং এলইডি ডাউন লাইট এবং দুল আলোতে এর প্রয়োগের বিবরণ দেয়।
মূল শব্দ:এইচসিএল, সার্কাডিয়ান রিদমস, টিউনেবল এলইডি, ডুয়াল সিসিটি, ওয়ার্ম ডিমিং, সিআরআই
ভূমিকা
LED আমরা জানি এটি প্রায় 50 বছরেরও বেশি সময় ধরে রয়েছে।সাদা LED-এর সাম্প্রতিক বিকাশ অন্যান্য সাদা আলোর উত্সগুলির প্রতিস্থাপন হিসাবে এটিকে জনসাধারণের চোখে এনেছে৷ ঐতিহ্যগত আলোর উত্সগুলির সাথে তুলনা করে，LED শুধুমাত্র শক্তি সঞ্চয় এবং দীর্ঘ জীবনকালের সুবিধাগুলি উপস্থাপন করে না, বরং এটির দরজাও খুলে দেয়৷ ডিজিটাইজিং এবং কালার টিউনিংয়ের জন্য নতুন ডিজাইনের নমনীয়তা। সাদা আলো-নির্গত ডায়োড (ডব্লিউএলইডি) তৈরির দুটি প্রাথমিক উপায় রয়েছে যা উচ্চ-তীব্র সাদা আলো তৈরি করে। একটি হল পৃথক এলইডি ব্যবহার করা যা তিনটি প্রাথমিক রঙ নির্গত করে- লাল, সবুজ এবং নীল। —এবং তারপরে সাদা আলো তৈরি করতে তিনটি রঙ মিশ্রিত করুন৷ অন্যটি হল একরঙা নীল বা বেগুনি এলইডি আলোকে ব্রড-স্পেকট্রাম সাদা আলোতে রূপান্তর করতে ফসফর সামগ্রী ব্যবহার করা, অনেকটা একইভাবে একটি ফ্লুরোসেন্ট আলোর বাল্ব কাজ করে৷ এটি লক্ষ্য করা গুরুত্বপূর্ণ উত্পাদিত আলোর 'শুভ্রতা' মূলত মানুষের চোখের উপযোগী করে তৈরি করা হয় এবং পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে এটিকে সাদা আলো হিসেবে ভাবা সবসময় উপযুক্ত নাও হতে পারে।
স্মার্ট লাইটিং আজকাল স্মার্ট বিল্ডিং এবং স্মার্ট সিটির একটি গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র। নতুন নির্মাণে স্মার্ট লাইটিং ডিজাইন এবং ইনস্টলেশনে ক্রমবর্ধমান সংখ্যক নির্মাতারা অংশ নেয়। এর ফলস্বরূপ বিভিন্ন ব্র্যান্ডের পণ্যগুলিতে প্রচুর পরিমাণে যোগাযোগের ধরণ প্রয়োগ করা হয়। ，যেমন KNx ) BACnetP',DALI，ZigBee-ZHAZBA'，PLC-Lonworks, ইত্যাদি। এই সমস্ত পণ্যগুলির মধ্যে একটি গুরুতর সমস্যা হল যে তারা একে অপরের সাথে ইন্টারঅপারেটিং করতে পারে না (অর্থাৎ, কম সামঞ্জস্যতা এবং প্রসারণযোগ্যতা)।
সলিড-স্টেট লাইটিং (SSL) এর প্রথম দিন থেকেই স্থাপত্য আলোর বাজারে বিভিন্ন ধরণের হালকা রঙ সরবরাহ করার ক্ষমতা সহ LED আলোকসজ্জা রয়েছে৷ যদিও, রঙ-টুনযোগ্য আলো একটি কাজ চলছে এবং এর জন্য একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ হোমওয়ার্ক প্রয়োজন৷ ইনস্টলেশন সফল হতে হলে সুনির্দিষ্টকারী।এলইডি লুমিনায়ারগুলিতে তিনটি মৌলিক ধরণের রঙ-টিউনিং রয়েছে: সাদা টিউনিং, ডিম-টু-ওয়ার্ম এবং ফুল-কালার-টিউনিং। তিনটি বিভাগই জিগবি，ওয়াই-ফাই, ব্লুটুথ বা ব্যবহার করে একটি বেতার ট্রান্সমিটার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে। অন্যান্য প্রোটোকল，এবং শক্তি তৈরির জন্য হার্ডওয়্যারযুক্ত৷ এই বিকল্পগুলির কারণে, LED মানুষের সার্কাডিয়ান ছন্দ পূরণের জন্য রঙ বা CCT পরিবর্তন করার সম্ভাব্য সমাধান প্রদান করে৷
সার্কাডিয়ান rhythms
গাছপালা এবং প্রাণীরা আনুমানিক 24-ঘন্টা চক্রে আচরণগত এবং শারীরবৃত্তীয় পরিবর্তনের ধরণগুলি প্রদর্শন করে যা ধারাবাহিক দিনগুলিতে পুনরাবৃত্তি হয় - এগুলি হল সার্কাডিয়ান ছন্দ৷ সার্কাডিয়ান ছন্দগুলি বহিরাগত এবং অন্তঃসত্ত্বা ছন্দ দ্বারা প্রভাবিত হয়৷
সার্কাডিয়ান রিদম মেলাটোনিন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা মস্তিষ্কে উৎপন্ন প্রধান হরমোনগুলির মধ্যে একটি।এবং এটি তন্দ্রাকেও প্ররোচিত করে৷ মেলানোপসিন রিসেপ্টরগুলি মেলাটোনিন উত্পাদন বন্ধ করে জাগ্রত হওয়ার সময় নীল আলোর সাথে সার্কাডিয়ান ফেজ সেট করে৷ সন্ধ্যায় একই নীল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোর এক্সপোজার ঘুমে হস্তক্ষেপ করবে এবং সার্কাডিয়ান ছন্দে ব্যাঘাত ঘটাবে৷ সার্কাডিয়ান ডিসিঙ্ক্রোনাইজেশন শরীরকে বাধা দেয়৷ সম্পূর্ণরূপে ঘুমের বিভিন্ন ধাপে প্রবেশ করা, যা মানবদেহের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পুনরুদ্ধারকারী সময়। উপরন্তু, সার্কাডিয়ান ব্যাঘাতের প্রভাব দিনে এবং রাতে ঘুমের সময় মননশীলতার বাইরে প্রসারিত হয়।
মানুষের জৈবিক ছন্দ সম্পর্কে সাধারণত বিভিন্ন উপায়ে পরিমাপ করা যায়, ঘুম/জাগরণ চক্র, শরীরের মূল তাপমাত্রা, মেলাটোনিন ঘনত্ব, কর্টিসল ঘনত্ব, এবং আলফা অ্যামাইলেজ ঘনত্ব8। কিন্তু আলো হল পৃথিবীর স্থানীয় অবস্থানের সাথে সার্কাডিয়ান ছন্দের প্রাথমিক সমন্বয়কারী，কারণ আলোর তীব্রতা, বর্ণালী বন্টন, সময় এবং সময়কাল মানুষের সার্কাডিয়ান সিস্টেমকে প্রভাবিত করতে পারে। এটি দৈনিক অভ্যন্তরীণ ঘড়িকেও প্রভাবিত করে।আলোর এক্সপোজারের সময় হয় অভ্যন্তরীণ ঘড়িতে অগ্রসর হতে পারে বা বিলম্ব করতে পারে৷ সার্কাডিয়ান ছন্দ মানুষের কর্মক্ষমতা এবং আরাম ইত্যাদিকে প্রভাবিত করবে৷ মানুষের সার্কাডিয়ান সিস্টেমটি 460nm (দৃশ্যমান স্পেকট্রামের নীল অঞ্চল) আলোতে সবচেয়ে সংবেদনশীল, যেখানে ভিজ্যুয়াল সিস্টেমটি সবচেয়ে সংবেদনশীল। 555nm (সবুজ অঞ্চল) থেকে। তাই কীভাবে জীবনযাত্রার মান উন্নত করতে টিউনেবল সিসিটি এবং তীব্রতা ব্যবহার করা যায় তা আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। সমন্বিত সেন্সিং এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সহ কালার টিউনেবল এলইডি এই ধরনের উচ্চ কার্যক্ষমতা, স্বাস্থ্যকর আলোর প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য তৈরি করা যেতে পারে। .
Fig.1 আলোর 24-ঘন্টা মেলাটোনিন প্রোফাইল, তীব্র প্রভাব এবং ফেজ-শিফটিং প্রভাবে দ্বৈত প্রভাব রয়েছে।
প্যাকেজ ডিজাইন
আপনি যখন প্রচলিত হ্যালোজেনের উজ্জ্বলতা সামঞ্জস্য করেন
বাতি, রঙ পরিবর্তন করা হবে।যাইহোক, প্রচলিত LED উজ্জ্বলতা পরিবর্তন করার সময় রঙের তাপমাত্রাকে সুরক্ষিত করতে সক্ষম হয় না, কিছু প্রচলিত আলোর একই পরিবর্তনের অনুকরণ করে।আগের দিনগুলিতে, অনেক বাল্ব PCB বোর্ডে একত্রিত বিভিন্ন CCT LED এর সাথে LED ব্যবহার করবে
ড্রাইভিং কারেন্ট পরিবর্তন করে আলোর রঙ পরিবর্তন করুন।সিসিটি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য এটির জটিল সার্কিট লাইট মডিউল ডিজাইনের প্রয়োজন, যা লুমিনায়ার প্রস্তুতকারকের জন্য সহজ কাজ নয়৷ আলোর নকশা অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে, কমপ্যাক্ট লাইটিং ফিক্সচার যেমন স্পট লাইট এবং ডাউন লাইট, ছোট আকারের, উচ্চ ঘনত্বের LED মডিউলগুলিকে কল করে, যাতে কালার টিউনিং এবং কমপ্যাক্ট আলোর উৎসের প্রয়োজনীয়তা উভয়ই সন্তুষ্ট করে, টিউনযোগ্য রঙের COB বাজারে উপস্থিত হয়।
কালার-টিউনিং ধরনের তিনটি মৌলিক কাঠামো রয়েছে, প্রথমটি, এটি পিসিবি বোর্ডে উষ্ণ সিসিটি সিএসপি এবং শীতল সিসিটি সিএসপি বন্ধন ব্যবহার করে যেমন চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। দ্বিতীয় ধরনের টিউনেবল COB বিভিন্ন সিসিটি ফসফরের একাধিক স্ট্রাইপে ভরা LES সহ। সিলিকোনেস চিত্রে দেখানো হয়েছে
3. এই কাজের মধ্যে, একটি তৃতীয় পন্থা গ্রহণ করা হচ্ছে উষ্ণ সিসিটি সিএসপি এলইডির সাথে নীল ফ্লিপ-চিপ এবং একটি সাবস্ট্রেটের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সোল্ডার মিশ্রিত করা। তারপরে একটি সাদা প্রতিফলিত সিলিকন ড্যাম উষ্ণ-সাদা সিএসপি এবং নীল ফ্লিপ-চিপগুলিকে ঘিরে ফেলা হয়। , এটি ফসফরযুক্ত সিলিকন দ্বারা ভরা হয় যাতে ডুয়াল কালার COB মডিউলটি চিত্র 4 এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র.4 উষ্ণ রঙের CSP এবং নীল ফ্লিপ চিপ COB (কাঠামো 3- শাইনঅন ডেভেলপমেন্ট)
স্ট্রাকচার 3 এর সাথে তুলনা করলে, স্ট্রাকচার 1 এর তিনটি অসুবিধা রয়েছে:
(a) CSP আলোর উত্সগুলির চিপগুলির দ্বারা সৃষ্ট ফসফর সিলিকনের পৃথকীকরণের কারণে বিভিন্ন CCT-তে বিভিন্ন CSP আলোর উত্সগুলির মধ্যে রঙের মিশ্রণ অভিন্ন নয়;
(b) CSP আলোর উৎসটি শারীরিক স্পর্শে সহজেই ক্ষতিগ্রস্ত হয়;
(c) প্রতিটি CSP আলোর উৎসের ফাঁক ধুলোকে আটকানো সহজ যাতে COB লুমেন হ্রাস পায়;
স্ট্রাকচার 2 এর অসুবিধাও রয়েছে:
(a) উত্পাদন প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এবং CIE নিয়ন্ত্রণে অসুবিধা;
(b) বিভিন্ন CCT বিভাগের মধ্যে রঙের মিশ্রণ অভিন্ন নয়, বিশেষ করে কাছাকাছি ক্ষেত্রের প্যাটার্নের জন্য।
চিত্র 5 কাঠামো 3 (বাম) এবং কাঠামো 1 (ডান) এর আলোর উত্স সহ নির্মিত MR 16 ল্যাম্পের তুলনা করে।ছবি থেকে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে স্ট্রাকচার 1-এর নির্গত এলাকার কেন্দ্রে একটি হালকা ছায়া রয়েছে, যখন স্ট্রাকচার 3-এর আলোকিত তীব্রতা বন্টন আরও অভিন্ন।
অ্যাপ্লিকেশন
স্ট্রাকচার 3 ব্যবহার করে আমাদের পদ্ধতিতে, হালকা রঙ এবং উজ্জ্বলতা টিউনিংয়ের জন্য দুটি ভিন্ন সার্কিট ডিজাইন রয়েছে।একটি একক-চ্যানেল সার্কিটে যার একটি সাধারণ ড্রাইভার প্রয়োজন, সাদা CSP স্ট্রিং এবং নীল ফ্লিপ-চিপ স্ট্রিং সমান্তরালভাবে সংযুক্ত থাকে। CSP স্ট্রিং-এ একটি নির্দিষ্ট রেসিস্টোরিন থাকে।রোধের সাহায্যে, ড্রাইভিং কারেন্ট CSP এবং নীল চিপগুলির মধ্যে বিভক্ত হয় যার ফলে রঙ এবং উজ্জ্বলতা পরিবর্তন হয়। বিস্তারিত টিউনিং ফলাফল সারণি 1 এবং চিত্র 6-এ দেখানো হয়েছে। চিত্র 7-এ দেখানো একক-চ্যানেল সার্কিটিসের কালার টিউনিং বক্ররেখা।সিসিটি ড্রাইভিং কারেন্ট হিসাবে বৃদ্ধি পায়।আমরা দুটি টিউনিং আচরণ উপলব্ধি করেছি একটি অনুকরণ করে প্রচলিত হ্যালোজেন বুলব্যান্ড অন্যটি আরও রৈখিক টিউনিং।টিউনযোগ্য সিসিটি পরিসর হল 1800K থেকে 3000K।
1 নং টেবিল.ShineOn একক-চ্যানেল COB মডেল 12SA এর ড্রাইভিং কারেন্টের সাথে ফ্লাক্স এবং সিসিটি পরিবর্তন
চিত্র.7 সিঙ্গেল-চ্যানেল সার্কিট নিয়ন্ত্রিত COB(7a) এবং দুটিতে ড্রাইভিং কারেন্ট সহ ব্ল্যাকবডি কার্ভ সহ সিসিটি টিউনিং
হ্যালোজেন ল্যাম্প (7b) এর রেফারেন্সে আপেক্ষিক আলোকসজ্জার সাথে টিউনিং আচরণ
অন্য ডিজাইনে ডুয়াল-চ্যানেল সার্কিট ব্যবহার করা হয়েছে যেখানে সিসিটি টিউনেবল অ্যারেঞ্জ একক-চ্যানেল সার্কিটের চেয়ে চওড়া। CSP স্ট্রিং এবং ব্লু ফ্লিপ-চিপ স্ট্রিং বৈদ্যুতিকভাবে সাবস্ট্রেটে আলাদা থাকে এবং এর জন্য বিশেষ পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজন। রঙ এবং উজ্জ্বলতা টিউন করা হয়। কাঙ্ক্ষিত বর্তমান স্তর এবং অনুপাত দুটি সার্কিট ড্রাইভিং.ShineOn ডুয়াল-চ্যানেল COB মডেল 20DA-এর চিত্র 8-এ দেখানো 3000k থেকে 5700Kas পর্যন্ত এটি টিউন করা যেতে পারে। টেবিল 2 বিশদ টিউনিং ফলাফল তালিকাভুক্ত করেছে যা সকাল থেকে সন্ধ্যা পর্যন্ত দিনের আলোর পরিবর্তন ঘনিষ্ঠভাবে অনুকরণ করতে পারে। অকুপেন্সি সেন্সর এবং নিয়ন্ত্রণের ব্যবহার একত্রিত করে সার্কিট，এই টিউনেবল আলোর উত্সটি দিনের বেলা নীল আলোর এক্সপোজার বাড়াতে এবং রাতে নীল আলোর এক্সপোজার কমাতে সাহায্য করে，মানুষের মঙ্গল এবং মানুষের কর্মক্ষমতা, সেইসাথে স্মার্ট লাইটিং ফাংশন প্রচার করে৷
সারসংক্ষেপ
টিউনযোগ্য LED মডিউলগুলি একত্রিত করে তৈরি করা হয়েছিল
চিপ স্কেল প্যাকেজ (সিএসপি) এবং চিপ অন বোর্ড (সিওবি) প্রযুক্তি।উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং রঙের অভিন্নতা অর্জনের জন্য সিএসপি এবং নীল ফ্লিপ চিপ একটি COB বোর্ডে একত্রিত করা হয়, বাণিজ্যিক আলোর মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বৃহত্তর সিসিটি টিউনিং অর্জনের জন্য ডুয়াল-চ্যানেল কাঠামো ব্যবহার করা হয়।একক-চ্যানেল কাঠামো হোম এবং আতিথেয়তার মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে হ্যালোজেন ল্যাম্পের অনুকরণে আবছা-থেকে-উষ্ণ ফাংশন অর্জন করতে ব্যবহৃত হয়।
978-1-5386-4851-3/17/$31.00 02017 IEEE
স্বীকৃতি
লেখকরা জাতীয় কী গবেষণা ও উন্নয়ন থেকে তহবিল স্বীকার করতে চান
চীনের প্রোগ্রাম (নং 2016YFB0403900)।উপরন্তু, ShineOn (বেইজিং) এর সহকর্মীদের কাছ থেকে সমর্থন
প্রযুক্তি কো, কৃতজ্ঞতার সাথে স্বীকৃত।
তথ্যসূত্র
[১] হান, এন., উ, ওয়াই.-এইচ.এবং Tang, Y,"KNX ডিভাইসের গবেষণা
বাস ইন্টারফেস মডিউলের উপর ভিত্তি করে নোড এবং উন্নয়ন, 29তম চীনা নিয়ন্ত্রণ সম্মেলন (সিসিসি), 2010, 4346 -4350।
[২] পার্ক, টি. এবং হং, এসএইচ, "BACnet এবং এর রেফারেন্স মডেলের জন্য নেটওয়ার্ক ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের একটি নতুন প্রস্তাব", 8 তম IEEE ইন্টারন্যাশনাল কনফারেন্স অন ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইনফরমেটিক্স (INDIN), 2010, 28-33।
[৩]ওহলারস I, আন্দোনভ আর. এবং ক্লাউ জিডব্লিউ, "ডালিক্স: সর্বোত্তম ডালি প্রোটিন স্ট্রাকচার অ্যালাইনমেন্ট", আইইইই/এসিএম লেনদেন অন কম্পিউটেশনাল বায়োলজি অ্যান্ড বায়োইনফরমেটিক্স, 10, 26-36।
[৪]ডোমিনগুয়েজ, এফ, তোহাফি, এ., টাইটে, জে. এবং স্টিন হাউট, কে.,
"হোম অটোমেশন জিগবি প্রোডাক্টের জন্য ওয়াইফাইয়ের সাথে সহাবস্থান", IEEE 19 তম সিম্পোজিয়াম অন কমিউনিকেশনস অ্যান্ড ভেহিকুলার টেকনোলজি ইন দ্য বেনেলাক্স (SCVT), 2012, 1-6।
[৫]লিন, ডব্লিউজে，উ, কিউএক্স এবং হুয়াং, ওয়াইডব্লিউ,"লোনওয়ার্কসের পাওয়ার লাইন কমিউনিকেশনের উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয় মিটার রিডিং সিস্টেম", প্রযুক্তি ও উদ্ভাবনের আন্তর্জাতিক সম্মেলন (আইটিআইসি 2009), 2009,1-5।
[৬] Ellis, EV, Gonzalez, EW, et al, "এলইডি দিয়ে অটো-টিউনিং ডেলাইট: স্বাস্থ্য ও সুস্থতার জন্য টেকসই আলো", 2013 সালের ARCC স্প্রিং রিসার্চ কনফারেন্সের কার্যক্রম, মার্চ, 2013
[৭] লাইটিং সায়েন্স গ্রুপ হোয়াইট পেপার, "লাইটিং: দ্য ওয়ে টু হেলথ অ্যান্ড প্রোডাক্টিভিটি", 25 এপ্রিল, 2016।
[৮] Figueiro,MG,Bullough, JD, et al, "রাতে সার্কাডিয়ান সিস্টেমের বর্ণালী সংবেদনশীলতার পরিবর্তনের প্রাথমিক প্রমাণ", জার্নাল অফ সার্কাডিয়ান রিদমস 3:14।ফেব্রুয়ারি 2005।
[9]ইনানিসি, এম,ব্রেনান,এম, ক্লার্ক, ই,"স্পেকট্রাল ডেলাইটিং
সিমুলেশন: কম্পিউটিং সার্কাডিয়ান লাইট", ইন্টারন্যাশনাল বিল্ডিং পারফরম্যান্স সিমুলেশন অ্যাসোসিয়েশনের 14তম সম্মেলন, হায়দ্রাবাদ, ভারত, ডিসেম্বর 2015।