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可调白光 LED 是以人为本的照明的关键要素之一。直到今天，目前有不同的解决方案可用，但没有一种解决方案易于应用或具有足够的成本效益来加速以人为本的灯光在建筑项目中的扩散。一种用于可调白光解决方案的新方法能够在不牺牲输出或超出项目预算的情况下为多种场合提供灵活的照明。 Meteor Lighting 的高级照明工程师 Phil Lee 将把这种称为 ColorFlip™ 的新技术与传统的可调白光解决方案进行比较，并讨论当前的可调白光问题。
在进入新的可调白光技术之前，需要检查传统可调白光解决方案的缺点，以充分掌握最新的色彩调整技术进步。自 LED 照明出现之初，随着潜在应用范围的扩大，人们就知道 LED 灯具可提供不同的光色。虽然可调白光照明成为商业照明的最大趋势之一，但对高效、经济的可调白光灯具的需求正在上升。让我们来看看传统可调白光解决方案的问题以及新技术如何给照明行业带来变革。
传统可调白光源的问题
在传统的 LED 灯具光源中，带有单独透镜的表面贴装 LED 散布在一个大的电路板区域，每个光源都清晰可见。大多数可调白光解决方案结合了两组 LED：一组采用暖白色，另一组采用冷白色。可以通过提高和降低两个彩色 LED 的输出来创建两个色点之间的白色。在 100 瓦灯具上混色到 CCT 范围的两个极端会导致光源总流明输出损失高达 50%，因为暖色和冷色 LED 强度彼此成反比。为了在 2700 K 或 6500 K 色温下获得 100 瓦的完整输出，需要两倍数量的灯具。在传统的可调白光设计中，它在整个 CCT 范围内提供不一致的流明输出，并且在没有复杂控制机制的情况下将颜色混合到两个极端时会损失流明强度。
图 1：100 瓦传统单色可调白光引擎
可调白光照明的另一个关键要素是控制系统。很多时候，可调白色灯具只能与特定的驱动器配对，这可能会导致改造或已有自己的调光驱动器的项目不兼容问题。在这种情况下，需要为可调白光灯具指定昂贵的独立控制系统。由于成本通常是未指定可调白光灯具的原因，独立控制系统使可调白光灯具不太可行。传统可调白光解决方案中混色过程中的光强度损失、不理想的光源可见度和昂贵的控制系统是可调白光灯具没有被更多使用的常见原因。
利用最新的倒装芯片技术
最新的可调白光解决方案采用倒装芯片 CoB LED 技术。倒装芯片是一种可直接安装的 LED 芯片，其热传输比传统 SMD（表面安装二极管）好 70%。它显着降低了热阻并提高了散热水平，从而使倒装 LED 能够紧密地放置在 1.2 英寸芯片上。新型可调白光解决方案的目标是在不影响性能和质量的情况下降低 LED 组件的价格。倒装芯片 CoB LED 不仅比 SMD LED 的生产成本效益更高，而且其独特的封装方式可在高瓦数下提供大量流明。倒装芯片 CoB 技术还提供比传统 SMD LED 多 30% 的流明输出。
使 LED 更聚光的优点是能够在所有方向提供均匀的光。
拥有紧凑型光引擎还可以在较小孔径的灯具中实现可调白光功能。新技术提供了市场上最低的热阻，只有 0.3 K/W 结到 Ts 测量点，从而在更高瓦数的灯具中提供一致的性能和更长的使用寿命。这些 1.2 英寸 CoB LED 中的每一个都产生 10,000 流明，这是目前市场上可调白光解决方案的最高流明输出。其他现有可调白光产品的效率等级为每瓦 40-50 流明，而新的可调白光解决方案的效率等级为每瓦 105 流明，显色指数超过 85。
图 2：传统 LED 与倒装芯片 CoB 技术 – 光通量和热传递能力
图 3：传统可调白光解决方案与新技术的每瓦流明对比图
新技术的优势
虽然传统的可调白光解决方案需要增加灯具的数量以与单色灯的输出相等，但新的独特设计和专有控制板可在色彩调整期间提供最大流明输出。它能够在从 2700 K 到 6500 K 的颜色混合过程中保持高达 10,000 一致的流明输出，这是照明行业的一项新进步。可调白光功能不再局限于低瓦数商业空间。天花板高度超过 80 英尺的大型项目可以利用具有多个色温的多功能性。
使用这项新技术，无需将灯具数量加倍即可满足烛光要求。由于最小的额外成本，可调白光解决方案现在比以往任何时候都更加可行。它还允许照明设计师即使在安装了照明设备后也可以完全控制色温。在规划阶段不再需要决定色温，因为随着新的进步，现场可调节 CCT 成为可能。每个夹具大约增加 20% 的额外成本，任何项目都没有 CCT 限制。项目业主和照明设计师可以灵活调整空间的色温以满足其需求。
精密工程可在色温之间实现平滑均匀的过渡。 LED 光源成像不会出现在这项技术中，该技术提供了比传统可调白光引擎更理想的照明。
这种新方法与市场上其他可调白光解决方案的不同之处在于它能够为会议中心等大型项目提供高流明输出。可调的白色解决方案不仅改变了氛围，而且改变了空间的功能以适应不同的事件。例如，它满足了多功能会议中心的要求，即拥有一个照明灯具，既可以作为贸易展览、消费者展示的明亮强光，也可以调暗为更柔和、更温暖的灯光用于宴会。通过调整空间中的强度和色温，不仅可以产生情绪变化，还可以让同一空间用于不同的场合。这是会议中心常用的传统金属卤化物工矿灯所不允许的优势。
在开发这项新技术时，目标是最大限度地提高实用性，无论是新建筑还是改造项目。其新的控制单元和驱动器技术使其能够完全兼容每个符合行业标准的 0-10V 和 DMX 控制系统。技术开发人员意识到控制可调白光灯具可能具有挑战性，因为不同的制造商使用不同的方法。有些甚至提供专有控制设备，这些设备通常依赖于具有定制用户界面或硬件的现有协议。它与专有控制单元配对，使其能够与所有其他 0-10V 和 DMX 控制系统一起使用。
图 4：由于在 CoB 上使用微型倒装芯片，零光源可见度
图 5：2700 K 和 3500 K CCT 在会议中心的外观对比
结论
新技术给照明行业带来的东西可以概括为三个方面——效率、质量和成本。这一最新进展为空间照明带来了灵活性，无论是在教室、医院、娱乐中心、会议中心还是礼拜场所，都可以满足照明要求。
在从 2700 到 6500K CCT 的颜色混合期间，光引擎提供高达 10,000 流明的一致输出。它以 105lm/W 的光效击败了所有其他可调白光解决方案。采用倒装芯片技术专门设计，可在更高功率的灯具中提供更好的散热和更高的流明输出、一致的性能和更长的使用寿命。
由于采用了先进的倒装芯片 CoB 技术，LED 可以紧密排列以将光引擎的尺寸保持在最小。紧凑型光引擎可以集成到较小孔径的灯具中，将高流明可调白光功能扩展到更多灯具设计。 LED 的凝聚形成从四面八方产生更均匀的照明。使用倒装芯片 CoB，不会出现 LED 光源成像，这提供了比传统可调白光更理想的照明。
使用传统的可调白光解决方案，需要增加灯具的数量以满足英尺烛光的要求，因为在 CCT 范围的两个极端，流明输出都显着降低。灯具数量增加一倍意味着成本增加一倍。新技术在整个色温范围内提供一致的高流明输出。每个灯具约 20%，项目业主可以利用可调白光照明的多功能性，而不会使项目预算增加一倍。