På ti år har LED-belysning gått fra å være et teknologisk moteord til å bli bransjestandarden, med eksponentielle forbedringer innen optisk kontroll og energieffektivitet. Hvordan har LED-ene endret seg? Hvilke utfordringer møter produktutviklere? Og hva er neste steg for teknologien?
Overgangen til LED fra tradisjonelle lyskilder har vært transformerende, energisparingen har skutt i været, og aldri før har innkjøpere hatt et så bredt utvalg av produkter å velge mellom. Men slik var det ikke alltid: tidlig LED-belysning presset halvlederprodusentene mot bedre virkningsgrad og lavere priser.
Slik har LED-brikker utviklet seg over tid
Tidlige Dual In-Line-kapslinger besto av en enkel katode- og anoderamme med kileformede trådbindinger, noe som ga svært lav lysfluks og dårlig optisk ytelse. Innkapslede LED-er (ofte kalt mid-power-LED-er) forbedret dette, med høyere effekt og god lumen per dollar. En plastreflektor omga en brikke støpt inn i epoksy, med fosfor påført for å justere fargetemperaturen. Disse mid-power-LED-ene led av dårlig lysfluksvedlikehold ved høy effekt, delvis på grunn av nedbrytingen av plastreflektorene.
Størstedelen av veibelysningsmarkedet bruker i dag High Power Ceramic Package-LED-er, en høyeffektløsning med utmerket termisk ytelse takket være kontakt med et ledende basismateriale. Keramiske kapslinger tok LED-ene et skritt bort fra interne reflektorer, og bruker i stedet linsemateriale som en form for primæroptikk.
Chip On Board-LED-er (COB-er) ga et markert løft i maksimal effekt fra en enkelt kapsling, med potensielle utganger på over 100 watt. Ved å montere en rekke LED-er på et stort aluminiumssubstrat kan det oppnås høyere total lysfluks med utmerket termisk ytelse. Ett enkelt fosforlag påføres hele overflaten, noe som gir god fargeensartethet med en lav byggehøyde. Kontinuerlig videreutvikling av COB-teknologi gir høyere LED-virkningsgrad, noe INDO har bygget inn i våre stadig forbedrede CHROMA- og nye CHROMA-X-optikker.
Chip Scale Package-LED-er (CSP-er) representerer nok et paradigmeskifte i måten LED-belysning utvikles og bygges på: de er i praksis en «kapslingsfri» LED. Brikken består av selve LED-en, en elektrisk kontaktflate og et fosforlag, uten substrat, reflektorer, epoksykupler, trådbindinger eller ledningsrammer.
Denne utrolig kompakte utformingen gir både designmuligheter og -utfordringer. Fjerningen av ledningsrammen eliminerer svovelnedbryting, mens fjerningen av trådbindinger øker produktpåliteligheten kraftig. Siden brikkene ligner mer på en punktkilde, blir optisk kontroll og bedre cut-off-vinkler mye enklere å oppnå.
Utfordringen med CSP-er
Den lille størrelsen til en CSP gjør plasseringen inne i linsen enda viktigere, siden enhetenes 5-sidede utforming krever ekstra oppmerksomhet for riktig optisk kontroll. Små forskyvninger kan endre de fotometriske egenskapene til en CSP-armatur dramatisk, noe som krever ekstra nøyaktighet under produksjonsprosessen, samt nye designteknikker for å sikre feilfri montering og produktfleksibilitet.
Store produsenter har promotert CSP-er i rundt 2 år, og mange av de store aktørene i halvledermarkedet viste frem sine produkter på Frankfurt Light & Building-messen i 2016. Linseløsninger har imidlertid ennå ikke tatt igjen de optiske utfordringene til en så liten LED. For å dra nytte av den nyeste utviklingen, satte INDO i gang sitt eget prosjekt for å utvikle en optisk CSP-løsning i Q4 2016.
Sluttresultatet av denne utviklingen var den nye NAVIGATOR-optikkløsningen, en allsidig lysmotor med et utvalg på 17 forskjellige fordelinger, som gir bedre optisk kontroll sammenlignet med tidligere LED-typer, og som ble springbrettet for INDOs neste prosjekt: Variable Optics.
Variable Optics: en fotometrisk styrbar løsning
Mer nøyaktig optisk kontroll og redusert linsestørrelse muliggjør den innovative utviklingen av variable optiske armaturer, hvor de fotometriske egenskapene kan styres og endres dynamisk på kretskortet, slik at det er mulig å utvikle en armatur som kan tilpasse seg endrede veiforhold. Dette gir kundene full kontroll og passer inn i et smartby-perspektiv.
Bildene og videoen under viser en konseptuell demonstrasjon av denne dynamisk skiftende optikken i et kontrollert testmiljø.
Høyre: smalere, intens fordeling
Se nøye etter: du vil se fordelingen endre seg sakte og gradvis!
Hvilke fordeler kan disse patenterte Variable Optics fra INDO gi?
- Enklere innkjøp og lagerstyring, med redusert behov for lagerhold av enheter
- Muliggjør adaptive armaturer som kan justeres eksternt etter installasjon, for å respondere på endrede miljø- eller situasjonsfaktorer
- Gjør mer effektive anlegg mulig, ved å justere hvert lyspunkt etter behov
- Potensiell løsning for håndtering av naboklager
Med muligheten til å endre det effektive lysområdet når som helst, kan anleggsforvaltere endre dynamikken i installasjonene sine med enkle kommandoer, og respondere på endrede krav og tilbakemeldinger fra beboere.
INDO fortsetter å drive utviklingen av Direct Drive-teknologi fremover, og tilbyr et utvalg av optikker og LED-er på tvers av produktene våre. INDO-teamet fortsetter å vokse og lære, og teknisk ekspertise føres tilbake inn i fremtidige utviklingsprosjekter.
De nyeste lysmotorløsningene vil også være tilgjengelige i vår nye motorveiarmatur, AIR3 >
