تعريف ضوء النازل LED بشاشة مسطحة
أضواء السقف المنخفضة الجانبية التي يمكن أن تستوعب في الأماكن المفتوحة الضحلة دون التضحية بإخراج السطوع أو التحكم في الوهج تسمى مصابيح LED للوحة مسطحة. يتم تحويل أي منطقة تجارية أو محلية أو حكومية إلى بيئة جذابة من الناحية الجمالية من خلال الإضاءة الخفيفة والمتوازنة للوحة المسطحة السفلية. يلغي خيار الإنارة النازل هذا أيضًا متطلبات حاوية كبيرة مصنفة للحريق أو IC. يوفر الشكل الرقيق الرقيق بدون علبة مظهرًا معماريًا نظيفًا ، ويقلل من تكاليف المواد ، ويجعل التجميع أسهل ، ويسمح باستخدامات التثبيت على السطح. يمكن لمصابيح السقف المدمجة هذه ، التي تأتي في خيارات الفتحة الدائرية والمربعة ، أن تتحمل أي إنشاءات جديدة أو إعادة تشكيل ، سواء للإضاءة العامة في المكاتب ، ومؤسسات البيع بالتجزئة ، والمطاعم ، والمستشفيات ، وغرف المعيشة ، والمطابخ ، والحمامات ، أو للتطبيقات في المساحات الضيقة التي يصعب الوصول إليها مثل الطوابق السفلية والسلالم والمصاعد والأرضيات الخارجية.
التكيف مع السطوع العالي للغاية لمصابيح LED
عادةً ما تُستخدم تقنية انبعاث السطح في مصابيح LED السفلية فائقة النحافة من أجل تحقيق انتظام ثابت على طول اللوحة الكاملة. مصابيح LED هي مصادر خطية ذات إضاءة عالية جدًا وكثافة تدفق عالية. يستخدم التصميم التقليدي للإضاءة الخلفية درجة عالية من التشتت الذي ينتج عنه فقدان تشتت بصري كبير لتقليل مشاكل النقاط الساخنة للضوء LED والوهج. يمكن تحقيق انتشار أكثر عدلاً للضوء عن طريق زيادة المسافة بين مصدر الضوء وعدسة تشتيت ذات كفاءة أعلى ، لكن القيام بذلك ينتج عنه ملف تعريف إنارة أكثر سمكًا. مصابيح LED في مصابيح LED التقليدية متداخلة في مكان بعيد في الغلاف. على الرغم من إخفاء مصابيح LED الرائعة في هذه المصابيح عن الرؤية المباشرة ، إلا أنه لا يزال هناك وهج قوي عند التحديق في المصباح. تعمل العدسات المقطوعة على خفض الإنارة الهجومية على حساب مساحة إضاءة أصغر. نظرًا لتوزيعات الشعاع المحدودة ، فإن الأضواء السفلية التقليدية ليست خيارًا قابلاً للتطبيق لتطبيقات الإضاءة العامة. تتطلب هذه التطبيقات كثافة تركيبات عالية.
باستخدام تصميم بصري مضاء بالحافة
يتم استخدام لوحة توجيه الضوء (LGP) لنشر الضوء بشكل متساوٍ عبر السطح الباعث للضوء لتصميم مضاء بحافة المصباح النازل الرقيق ، والذي يوزع مصادر الضوء على طول جانب المصباح. (ليه). يدخل الضوء الناتج عن مصابيح LED الموضوعة على الحافة في LGP من خلال الجانب. يجب أن تكون واجهة دخول دليل الضوء مناسبة للتزاوج مع نمط إشعاع خرج الضوء لمصابيح SMD LED وترتيب الحزمة من أجل جمع الضوء بنجاح. يتم استخدام الانعكاس الداخلي الكلي لتحريك الضوء المسجل إلى مواقع الخروج. (TIR). تسمح خصائص استخراج الضوء المعروفة باسم نقاط الخروج بكمية محدودة من الضوء تغادر من دليل الضوء. لضمان انبعاث سطح متجانس ، يحتوي دليل الضوء على شبكة من نقاط الخروج المنتشرة بالتساوي عبر الشاشة. ينحني LGP الأشعة إلى أسفل نحو ناشر سفلي مع انتقال عالٍ ، مما ينتج عنه سطحًا مضيئًا ناعمًا وممتعًا للعين وانتشارًا ثابتًا للإضاءة. يتم استخدام المكون العلوي العاكس للجهاز البصري متعدد الطبقات لتوجيه أي انسكاب ضوء نحو الأسفل.
بناء أنظمة بصرية
لتلخيص ذلك ، يتم تثبيت LGP بين ناشر سفلي أبيض أوبال وعاكس علوي PET أبيض في النظام البصري متعدد الطبقات لمصباح LED النازل مضاء بالحافة. يعد LGP أحد هذه الأجزاء التي لها أكبر تأثير على الوظيفة البصرية للمصباح. تتأثر فعالية وجودة حزمة الإنارة بشكل كبير من خلال فعالية التقاط الضوء وكفاءة الاستخراج وتصميم التشتت. يتم استخدام مادة شفافة بصريًا ، مثل البولي كربونات (PC) أو زجاجي ، لإنشاء دليل ضوئي. (PMMA). يعتبر سطح الربط (جهة الاتصال عند الدخول) وخصائص استخلاص الضوء من اعتبارات التصميم الرئيسية لـ LGP. (نقاط الخروج). آلية الدخول جيدة التصميم قادرة على الاقتران بمعدلات تزيد عن 90 بالمائة. يتم تحديد تشتت الضوء المنبعث من المصباح وفعالية استخراج LGP من خلال شكل وكثافة نقاط خروج الضوء ، والتي يجب اختيارها بشكل صحيح.
بالنسبة لأولئك غير المدركين ، يعد LGP الخاص بنظام LED المضاء بالحافة عنصرًا رئيسيًا يحد من الحياة. يتم استخدام البوليسترين الرخيص (PS) LGPs ، الذي يتحول إلى اللون الأصفر في غضون عامين ، في الكثير من السلع الشائعة. يشير تعتيم LGPs إلى نهاية وجودهم المفيد. عند تقييم منتج مضاء بالحافة ، من الضروري تحديد نوع المادة التي تم استخدامها لإنشاء LGP. يعد الكمبيوتر الشخصي المثبت بالأشعة فوق البنفسجية حاليًا أفضل المواد لاستخدامات LGP ، بينما يعد PMMA أكثر مواد LGP استخدامًا نظرًا لإمكانية الوصول إليه واستقراره الحراري القوي ووضوحه البصري الفائق.
التحكم الحراري
يقلل تصميم المشتت الحراري الثابت على مصباح LED النازل الرقيق للغاية من المسار الحراري لامتصاص الحرارة بشكل أكثر فعالية. بالإضافة إلى وضع مصابيح LED على طول الجزء الداخلي للفتحة ، فإن الغلاف المعدني المصبوب يعمل أيضًا كممتص للحرارة. تعمل الأجنحة المتكاملة الموجودة في المشتت الحراري على تحسين مساحة السطح المستخدمة بالفعل لتبديد الحرارة. يجب أن يكون معدل إدخال الطاقة الحرارية إلى النظام بواسطة مصابيح LED أبطأ من معدل النقل الحراري بواسطة المشتت الحراري غير النشط. تُستخدم مصابيح SMD LED متوسطة الطاقة في مصابيح LED السفلية فائقة النحافة ، والتي تتطلب إدارة دقيقة لدرجة الحرارة المشتركة. نظرًا لتغير لون العلب البلاستيكية الناجم عن الحرارة ، فإن تشغيل حزم LED هذه فوق درجة حرارة التوصيل القصوى المسموح بها يمكن أن يؤدي إلى تسريع تدهور إنتاج الضوء وتغير اللون. لا ينبغي زيادة التيار الكهربائي لمصابيح LED بالإضافة إلى إنشاء مسار حراري قوي. ستؤدي قوة المحرك العالية إلى انخفاض كفاءة LED ، مما يرفع العبء الحراري.
تصوير الألوان
يمكن لمصابيح السقف سبوت لايت LED المضاءة بالحافة استخدام مجموعة متنوعة من SMD LEDs بمواصفات مختلفة. عند اختيار مصدر الإضاءة ، يتم أخذ العديد من المتغيرات في الاعتبار. أحد هذه العناصر التي يجب فحصها عن كثب لتطبيق معين هو خصائص الألوان لمصابيح LED. غالبًا ما تحتل جودة الألوان المرتبة الخلفية في الكفاءات المضيئة في غالبية مصابيح LED النازلة ذات الإضاءة الحادة لأنها تُقدم كبضائع رخيصة. يتراوح مؤشر تجسيد اللون (CRI) لهذه السلع من الأدنى إلى منتصف الثمانينيات. تتمتع مصابيح CRI المنخفضة بفاعلية إضاءة عالية ودرجة حرارة ألوان عالية تجذب العملاء غير المطلعين. ومع ذلك ، فإن الأطياف الزرقاء والخضراء لمصابيح LED مفرطة التشبع ، ولا يمكنها إعادة إنتاج الألوان المشبعة ، والتي تعد ضرورية لتصوير درجات ألوان البشرة والمنتجات والأعمال الفنية وجميع العناصر الأخرى متعددة الألوان بدقة. يجب استخدام مصادر الإضاءة ذات الحد الأدنى من CRI البالغ 90 عند استخدام مصابيح LED المضاءة بالحافة كمصدر رئيسي للإضاءة في بيئة سكنية أو عمل أو بيع بالتجزئة.
درجة الحرارة واتساق اللون
يمكن تعيين درجات حرارة اللون المرتبطة (CCT) لمصابيح LED على أنها 2700 كلفن ، 3000 كلفن ، 3500 كلفن ، 4000 كلفن ، أو 5000 كلفن. تستخدم الإضاءة التجارية عمومًا مصادر ضوء CCT الأكثر برودة أو أعلى. نظرًا لأن مصادر الضوء هذه مثبطات قوية للميلاتونين ، وهو عنصر أساسي في آليات دفاع الإنسان ، فلا يُنصح باستخدامها منزليًا. كثيرًا ما يتم اختيار مصادر الضوء الدافئ (بين 2700 كلفن و 3200 كلفن) للإضاءة المنزلية وإضاءة المطاعم والاستخدامات الأخرى التي تشدد على أوقات الفراغ. لا يمنع الضوء الدافئ مع المحتوى الأزرق القليل جدًا من إفراز الميلاتونين في الليل ، مما يعزز النوم التصالحي. يتيح البناء المضاء بالحافة لـ LGP إمكانية مزج الألوان. هذا يزيل تباين تدرج اللون عبر السطح المضيء بالكامل. عندما لا يتم تثبيت مصابيح LED على تسامح وثيق ، فإن الأجهزة ذات الإضاءة الخلفية ستظهر اختلافات ألوان يمكن ملاحظتها من LED إلى LED. تعتبر مصابيح LED النازلة ذات الإضاءة الحادة مناسبة تمامًا لاستخدامات الإضاءة البيضاء الديناميكية مثل الإضاءة المحيطة الخافتة إلى الدافئة والإضاءة التي تركز على الأشخاص.
القيادة وتقليل المصابيح
يعمل محرك LED خارج اللوحة يمكن تثبيته بشكل منفصل لتطبيقات الأسقف الضحلة على تشغيل مصابيح LED النازلة ذات الإضاءة الحادة. قد يتم تصنيع وحدة التحكم للعمل بجهد معين (مثل 120 فولت) أو لقبول مجموعة متنوعة من الفولتية المدخلة. (على سبيل المثال 120-277 فولت). يجب أن يكون للتيار الخارج الذي يسلمه جهاز التحكم إلى حمل LED أقل عدد ممكن من التموجات ؛ هذا أمر بالغ الأهمية. يمكن أن تتسبب موجات التيار المستمر الكبيرة في حدوث وميض وتشوهات بصرية أخرى يمكن أن تسبب الصداع النصفي وإجهاد العين وعدم وضوح الرؤية.
كثيرًا ما تكون القدرة على تعتيم حمل LED أمرًا مطلوبًا بحيث يمكن تخصيص شدة الضوء وفقًا لمتطلبات أو تفضيلات المستخدم. قد يتم دمج جهاز تعتيم لخفض التيار المستمر (CCR) يتيح الخفض السلس عبر عناصر التحكم 0-10 V أو DALI في وحدة التحكم. يجب أن يكون جهاز التحكم في التعتيم ووحدة التحكم LED متوافقين مع بعضهما البعض. تحدث هذه المشكلة بشكل متكرر عند استخدام باهت إلكتروني للجهد المنخفض (ELV) أو المرحلة الأمامية (TRIAC) لتقليل حمل LED. قد تومض مصابيح LED ، أو تتلاشى ، أو تنفجر ، أو تنتقل بسرعة بسبب التفاعل غير المناسب بين باهتة التحكم في الطور ومصدر طاقة وضع التبديل (SMPS).
