Belaidis{0}}Valdomas baltasLED apatinis apšvietimas: spalvų temperatūros derinimas, maišymo technologija ir ZigBee integracija

Išmaniųjų apšvietimo sprendimų paklausa sparčiai auga, o belaidžiu{0}}valdoma balta spalvaLED apatinis apšvietimaspasirodė kaip žaidimų{0}}pakeitimas patalpų apšvietimui. Sujungus gintarinius, baltus ir mėlynus šviesos diodus su „ZigBee“ belaidžiu valdymu, šis naujoviškas šviestuvas siūlo reguliuojamą spalvų temperatūrą ir ryškumą, kartu su dideliu spalvų perteikimo indeksu (CRI) ir šviesos efektyvumu,{2}}atsižvelgiant į tradicinių fiksuotos{3}}išvesties LED apatinių šviestuvų apribojimus. Idealiai tinka namams, prekybos centrams ir konferencijų salėms, belaidis-valdomas baltas LED apatinis apšvietimas patenkina ir fiziologinį komfortą, ir individualius apšvietimo poreikius. Šiame straipsnyje laikomasi EEAT principo, derinant patikimus bandymų duomenis, išsamią techninės ir (arba) programinės įrangos dizaino informaciją ir pramonės standartus, siekiant ištirti pagrindines belaidžio-valdomo balto LED apatinio apšvietimo technologijas, našumo metriką ir taikymo pranašumus. Jame taip pat pateikiamos įžvalgos apie didelio-CRI belaidžio{10}}valdomus baltos spalvos LED apatinius šviestuvus, ilgo nuotolio{11}}belaidžius-valdomus baltus LED apatinius žibintus ir kitus specializuotus variantus.

Kas yra pagrindinė belaidžio{0}}baltos spalvos maišymo technologijaLED apatiniai šviestuvai?

Belaidis{0}}valdomas baltas LED apatinis apšvietimas pagrįstas papildomu gintaro (R), balto (G) ir mėlyno (B) šviesos diodų spalvų maišymu, vadovaujantis CIE (Tarptautinės apšvietimo komisijos) maišymo įstatymu. Ši technologija leidžia tiksliai nustatyti spalvų temperatūrą ir ryškumą, išlaikant aukštą CRI ir šviesos efektyvumą.

LED konfigūravimo ir maišymo principas

Armatūra naudoja pritaikytą LED matricą, kad subalansuotų maišymo efektyvumą ir energijos vartojimo efektyvumą:

LED kiekis: 6 gintaro spalvos šviesos diodai, 10 baltų šviesos diodų ir 4 mėlyni šviesos diodai (bendra galia: 20 W), išdėstyti ant pasirinktinio šviesos šaltinio plokštės, kad šviesa pasiskirstytų tolygiai.

Spalvų koordinatės: Remiantis CIE 1931 spalvingumo diagrama, pasirinkti šviesos diodai turi specifines koordinates: gintarinę (xᵣ, yᵣ), baltą (x_g, y_g) ir mėlyną (x_b, y_b). Šios koordinatės yra iš anksto-kalibruotos, kad būtų užtikrinta tiksli baltos šviesos sintezė.

Maišymo formulė: Norint pasiekti tikslinę baltą šviesą su spalvingumo koordinatėmis (x_w, y_w) ir šviesos srautu L_w, trijų LED spalvų (L_r, L_g, L_b) šviesos srautai apskaičiuojami naudojant matricą. lygtis:​xw​/yw​1/yw​1​​=xr​/yr​1/yr​1​xg​/yg​1/yg​1​xb​/yb​1/yb​1​​Lr​Lg​Lb​​​​Ši lygtis užtikrina, kad mišri šviesa atitiktų baltą, esant skirtingoms Plancko spalvinėms spalvoms.

Pagrindiniai trijų{0}}spalvų maišymo privalumai

Aukštas CRI: Skirtingai nuo pavienių -spalvų šviesos diodų su fosforo konvertavimu (CRI mažesnis arba lygus 80 esant šiltai temperatūrai), trijų-spalvų maišymas pasiekia CRI, didesnį nei 90 arba lygų, tiksliai atkuriant objektų spalvas,{4}}svarbiausias tokioms programoms kaip spalvotas spausdinimas ir mažmeninės prekybos ekranas.

Platus spalvų temperatūrų diapazonas: Derinama nuo 2900K (šilta balta) iki 4500K (vėsi balta), prisitaikanti prie skirtingų aplinkų ir vartotojo pageidavimų. Šilta balta (2900K-3400K) sukuria jaukią atmosferą miegamuosiuose ir svetainėse, o šalta balta (4150K-4500K) sustiprina dėmesį biuruose ir prekybos centruose.

Stabilus šviesos efektyvumas: išvengiama efektyvumo praradimo, susijusio su raudonu fosforu (dažnas šiltos{0}}baltos-spalvos šviesos dioduose), išlaikomas šviesos efektyvumas, didesnis nei 53 lm/W visame spalvų temperatūros diapazone.

1 lentelėje pateikiami pagrindinių spalvų temperatūrų maišymo santykiai ir efektyvumo metrika:

1 lentelė: trys-spalvų maišymo efektyvumo metrikos

Kaip veikia „ZigBee“ belaidė valdymo sistemaLED apatiniai šviestuvai?

„ZigBee“{0}}pagrįsta belaidžio valdymo sistema leidžia nuotoliniu{1}}laiku reguliuoti spalvų temperatūrą ir ryškumą, palaikydama tinklą, kad būtų galima sinchronizuoti kelis įrenginius. Sistemą sudaro pagrindinis valdiklis ir keli pagalbiniai valdikliai (po vieną kiekvienam belaidžiam -valdomam balto LED apatinio apšvietimo).

Aparatūros sudėtis

MCU: STC89C54 vieno lusto

ZigBee modulis: CC2530 lustas yra belaidžio siųstuvo-imtuvo šerdis, palaikantis IEEE 802.15.4 protokolą. Tai leidžia palaikyti ryšį tarp taško{3}}į{4}}daugiataškį iki 100 metrų, idealiai tinka didelėms erdvėms, pvz., prekybos centrams.

Maitinimo šaltinis: Pagrindiniai ir pavaldūs valdikliai naudoja 5 V maitinimo šaltinį iš LR34063 keitiklio. ZigBee modulis gauna 3,3 V maitinimą iš LM117-3,3 įtampos reguliatoriaus, kad veiktų stabiliai.

Vartotojo sąsaja: pagrindiniame valdiklyje yra klaviatūra parametrams įvesti ir 12864 LCD ekranas, skirtas spalvų temperatūrai (0–100 skalė) ir ryškumui (0–100 skalė) rodyti realiuoju laiku.

LED tvarkyklės grandinės: Kiekviena spalvų LED grupė naudoja specialią tvarkyklę:

Balti šviesos diodai: Boost konverteris (išėjimo įtampa: 36V, srovė: 350mA)

Gintaro spalvos šviesos diodai: Buck konverteris (išėjimo įtampa: 17,6 V, srovė: 350 mA)

Mėlyni šviesos diodai: Buck konverteris (išėjimo įtampa: 12V, srovė: 350mA)Šie keitikliai užtikrina pastovią srovės išvestį, užkertant kelią šviesos diodų mirgėjimui ir pailgindami tarnavimo laiką.

Programinės įrangos darbo eiga

Valdymo programinė įranga sukurta naudojant Keil (skirta STC89C54) ir IAR+Z-Stack 2007 PRO (skirta CC2530), su atskiromis prieglobos ir pavaldaus darbo eigomis:

Pagrindinio kompiuterio valdiklio darbo eiga

Inicijuoti nuoseklųjį prievadą, I2C magistralę, LCD ekraną ir ZigBee modulį.

Rodyti pradines spalvų temperatūros ir ryškumo vertes LCD ekrane.

Aptikti klaviatūros įvestį (spalvos temperatūros / ryškumo reguliavimas).

Apdorokite įvesties komandas ir transliuokite duomenis per ZigBee siųstuvą.

Atnaujinkite skystųjų kristalų ekraną, kad būtų rodoma naujausia visų prijungtų belaidžių{0}}valdomų baltų LED apatinių šviesų būsena.

Slave Controller darbo eiga

Inicijuoti nuoseklųjį prievadą, I2C magistralę ir ZigBee modulį.

Skaitykite pradines spalvų temperatūros ir ryškumo vertes iš LED tvarkyklės.

Palaukite duomenų iš ZigBee imtuvo; patikrinti adreso atitikimą.

Apdorokite gautas komandas, kad sukurtumėte 3 nepriklausomus PWM signalus (po vieną kiekvienai LED spalvai).

Sureguliuokite PWM darbo ciklą, kad valdytumėte LED srovę ir maišymo santykį, kad pasiektumėte tikslinę spalvų temperatūrą ir ryškumą.

Tinklo galimybės

„ZigBee“ modulis palaiko tinklinį tinklą, leidžiantį iki 65 535 vergų mazgų prisijungti prie vieno pagrindinio kompiuterio. Tai leidžia centralizuotai valdyti kelis belaidžius-valdomus baltus LED apatinius šviestuvus didelėse erdvėse su sinchronizuotu spalvų temperatūros ir ryškumo reguliavimu-, idealiai tinkantį konferencijų salėms ir prekybos centrams.

Kokie yra belaidžio{0}}kontroliuojamo našumo pranašumai ir taikymo scenarijaiBaltos spalvos LED apatiniai šviestuvai?

Belaidis-valdomas baltas LED apatinis apšvietimas reguliuojamumu, spalvų kokybe ir intelektualumu lenkia tradicinius LED apatinius šviestuvus, todėl tinka įvairioms patalpoms.

Pagrindiniai našumo pranašumai

Tikslus spalvų temperatūros derinimas: Išmatuota spalvų temperatūra nukrypsta nuo tikslinės vertės 0,1 % arba mažiau, todėl užtikrinamas pastovus ir natūralus šviesos srautas.

Aukštas CRI: Ra didesnis nei 90 arba lygus visoms spalvų temperatūroms, viršijantis minimalų reikalavimą (Ra Didesnis arba lygus 70) bendram patalpų apšvietimui ir atitinkantis aukštus standartus (Ra didesnis arba lygus 85) svarbioms spalvoms.

Efektyvus energijos suvartojimas: Nominali galia (20 W) yra 30 % mažesnė nei tradicinių 28 W fluorescencinių apatinių šviestuvų, kurių šviesos efektyvumas didesnis arba lygus 53 lm/W.

Belaidis patogumas: ZigBee valdymas pašalina sudėtingų laidų poreikį, palaiko nuotolinį reguliavimą iki 100 metrų. Tinklinis tinklas užtikrina patikimą signalo perdavimą net dideliuose pastatuose.

Stabilus veikimas: Nuolatinės srovės tvarkyklės ir visapusiška apsauga (viršsrovė, viršįtampis, per didelė temperatūra) prailgina tarnavimo laiką iki 50 000 valandų (L70B50), sumažindamos priežiūros išlaidas.

Taikymo scenarijai

Gyvenamųjų patalpų apšvietimas: reguliuokite spalvų temperatūrą pagal paros laiką -šilta balta (2900K) vakarais, kad atsipalaiduotų, šalta balta (4500K) ryte, kad padidintumėte budrumą. Miegamiesiems ir svetainėms būdinga jauki šiltos baltos spalvos atmosfera, o virtuvėse ir namų biuruose naudojama šalta balta spalva, kad būtų geriau matoma.

Komercinis apšvietimas: Prekybos centrai gali sureguliuoti spalvų temperatūrą, kad paryškintų gaminio spalvas (pvz., šilta balta drabužiams, šalta balta elektronikai). Konferencijų salės palaiko dinaminius pristatymų (vėsiai balta) ir pertraukų (šiltai balta) koregavimą.

Specializuotas apšvietimas: Spalvotos spausdinimo studijose ir meno galerijose naudojamas aukštas CRI (Ra didesnis arba lygus 90), kad būtų užtikrintas tikslus spalvų atkūrimas, itin svarbus profesionaliam darbui.

Įprastos belaidžio ryšio{0}}pramonės problemos ir sprendimai valdomiBaltos spalvos LED apatiniai šviestuvai

Bendros problemos

Spalvų iškraipymas arba nenuoseklus maišymas dėl netikslių LED spalvų koordinačių.

ZigBee signalo trukdžiai arba atjungimas didelėse erdvėse.

Mirgėjimas, kurį sukelia nestabilūs PWM signalai arba tvarkyklės srovė.

Mažas šviesos efektyvumas esant šiltai spalvų temperatūrai.

Sprendimai

Norėdami išspręsti spalvų iškraipymą, prieš surinkdami sukalibruokite LED spalvų koordinates spektrofotometru (pvz., PMS{7}}50), užtikrindami suderinimą su CIE maišymo įstatymu. Kilus ZigBee signalo problemoms, naudokite tinklinį tinklą, kad pridėtumėte kartotuvus didelėse erdvėse, ir pasirinkite 2,4 GHz kanalą 11/13, kad išvengtumėte Wi-Fi trikdžių. Apsaugokite nuo mirgėjimo naudodami aukšto -dažnio PWM (didesnis arba lygus 20 kHz) ir nuolatinės srovės tvarkykles, kurių srovės pulsacija yra mažesnė arba lygi 3 %. Kad išlaikytumėte šviesos veiksmingumą esant šiltai temperatūrai, optimizuokite gintaro -baltos-mėlynos spalvos santykį (pvz., 35:50:15 esant 2900 K), o ne pasikliaukite raudonuoju fosforu. Jei belaidis-valdomas baltas LED apatinis apšvietimas nereaguoja, patikrinkite „ZigBee“ modulio maitinimo šaltinį (3,3 V) ir adreso atitikimą; iš naujo nustatykite pagrindinio kompiuterio valdiklį, kad{31}}atkurtumėte ryšį. Reguliari priežiūra, pvz., LED lęšio valymas (dulkės sumažina šviesos efektyvumą 10-15%), taip pat išsaugo našumą. Visada naudokite sertifikuotus ZigBee modulius (pvz., CC2530) ir aukštos kokybės šviesos diodus, kad užtikrintumėte patikimumą.

Autoritetingos nuorodos

Yan, X., Li, G., Xu, C. ir Liu, Q. (2016). Baltos LED lempos ir belaidžio valdiklio dizainas.Galios elektronika, 50(12), 35-37.

Tarptautinė apšvietimo komisija (CIE). (2015).CIE 13.3-1995: Šviesos šaltinių spalvų perteikimo savybių matavimo ir nustatymo metodas. https://cie.co.at/publications/method-matavimas-ir-nurodymas-spalvos-perteikimas-savybės-šviesos{10}}šaltiniai

Teksaso instrumentai. (2022).CC2530 duomenų lapas: 2,4 GHz IEEE 802.15.4 / ZigBee siųstuvas-imtuvas. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc2530.pdf

Jis, X., Cao, G. ir Zou, N. (2011). Baltos šviesos LED maišymo, paremto RGB, modeliavimo tyrimas.2011 Žaliojo apšvietimo ir mokslinės plėtros technologijų seminaras, 188-192.

Jiang, X., Han, K. ir Shen, H. (2010). Didelio dinaminio diapazono LED analoginio pritemdymo įrenginio dizainas, pagrįstas ZigBee valdymu.Kinijos apšvietimo inžinerijos žurnalas, 21(6), 48-51.

Cao, F., Zou, N. ir Zhang, Y. (2010). LED šviestuvo įrengimo vietos poveikis jo fotometrinių matavimų rezultatams.3-asis Kinijos, Japonijos ir Korėjos apšvietimo simpoziumas, 151-154.

Pastabos

Belaidis-Valdomas baltas LED apatinis apšvietimas: išmanusis šviesos diodų apatinis apšvietimas, reguliuojantis spalvų temperatūrą ir ryškumą belaidžiu ryšiu (pvz., „ZigBee“), naudodamas kelių-spalvų LED maišymą aukštos-kokybės baltai šviesai gauti.

Papildomas spalvų maišymas: technika, kai raudona, žalia ir mėlyna šviesa derinama, kad būtų išgaunamos įvairios spalvos, įskaitant baltą-pagrindinę RGB/gintarinę-baltą{2}}mėlyną LED sistemas.

CRI (spalvų perteikimo indeksas): metrika (0–100), matuojanti šviesos šaltinio gebėjimą tiksliai atkurti objekto spalvas, o didesnės vertės rodo geresnį spalvų tikslumą.

„ZigBee“: mažos-galios, mažos{1}}duomenų spartos-belaidžio ryšio protokolas (IEEE 802.15.4), idealiai tinkantis išmaniajam apšvietimui ir namų automatizavimui.

PWM (impulsinis{0}}pločio moduliavimas): LED ryškumo valdymo metodas keičiant elektros impulsų darbo ciklą, užtikrinant sklandų pritemdymą be mirgėjimo.

L70B50 eksploatavimo trukmė: laikas, po kurio 50 % LED apatinių šviestuvų išlaiko 70 % pradinio šviesos srauto, tai yra pagrindinė patikimumo metrika.

Planckio lokusas: CIE spalvingumo diagramos kreivė, vaizduojanti juodos{0}}kūno spinduliuotės spalvą esant skirtingoms temperatūroms, apibrėžianti „natūralią“ baltą šviesą.

Ar norėtumėte, kad sukurčiau aZigBee tinklo konfigūracijos vadovaskelių{0}}įrenginių sąrankoms arba sukurti apalyginimo lentelėgeriausių belaidžių{0}}valdomų baltų LED apatinių šviestuvų modelių, pagrįstų spalvų temperatūros diapazonu ir CRI?

https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/15w-bathroom-downlights.html

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.

El. paštas:bwzm15@benweilighting.com

Tinklalapis:www.benweilight.com