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7790cnm必发集团光谱传感芯片助力LED照明更加健康化、智能化
7790cnm必发集团光谱传感芯片助力LED照明更加健康化、智能化
2022-01-14 17:42:54

半导体照明(Semiconductor Lighting)具有高效、节能、环保及多功能性等显著特点,是一种新兴的照明技术。通过使用发光二极管(Light-emitting diode, 简称LED),或封装荧光材料,组成半导体固体发光器件,直接或间接发出可见及不可见光。


全球半导体照明技术正处于快速发展时期,产品性能不断提升、单价不断降低,LED是照明领域中主流的光源器件,也是技术革新的主要切入点。


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半导体照明


功能性通用照明是半导体照明的主要应用场景之一,可以粗略划分为民用照明商用照明。民用照明包括各大学校、写字楼办公室,还有家庭卧室和写字台这三大类应用领域。商用照明包括交通照明、景观照明、城市照明等。


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用照明健康化的趋势 -

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健康照明是民用照明中学校、写字楼、居家三大应用领域重要发展方向。光是人类生存的重要环境因素,照明对人们的生理和心理影响显著,通过模拟太阳光,人体也会分泌肾上腺素,从而有快乐的感觉,因此照明时间与照明强度可以影响身体变化和心理健康。人们对身体健康和生活品质的追求,早已经不再满足于基本照明,而对光品质、光健康和光环境有更高需求。


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民用照明中的健康照明


照明“健康化”就是通过对LED功能性的技术革新,来改善人们工作、学习、生活的条件和质量,促进身心健康。相对于传统光源,LED光源不仅节能环保,在频闪危害的控制、色彩的还原度等方面更具优势。LED作为人造光源,其可控性、可塑性是健康照明的最佳选择。


健康照明应满足以下要求:


1.LED光源光谱应减少蓝光的相对能量,防止蓝光危害

近年来,在需求和应用导向指引下,过去简单的蓝光芯片+黄色荧光粉构成白光的通用照明,已开始向基于特定需求的光谱照明转变。


2.全光谱照明是健康照明的集中体现。

增加红光的相对能量,模拟太阳光谱,在室内也等同于在日光下,最大程度让LED接近太阳光谱,促进人体的身心健康。


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LED光谱(左)太阳光谱(右)


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商用照明智能化的趋势 -

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随着5G建设的推进以及物联网应用的渗透,城市运行效率得到极大提升。商用照明作为智慧城市建设的重要一环,智能照明应运而生。智能照明系统的特点之一是可以为商用照明降低能耗,不仅降低能源费用,更能优化人们的使用体验。


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商用照明中的智能照明


照明的“智能化”就是利用计算机技术、通信技术、传感器技术、LED照明驱动技术、智能化信息处理以及节能控制技术等,实现对照明设备的智能化控制,从而创造出一个高效、舒适、安全、节能的工作和生活环境。节能、实现多种照明效果,动态自动调光、动态场景变换、延长灯具的使用寿命、实现照明控制智能化是智能照明的优势。


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如何高效检测LED灯具

是否达到健康照明或智能照明的标准? -

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针对整个LED灯具或发光面积大的LED灯泡,其光度和色度的检测较单颗LED更为复杂。LED灯具(比如路灯、灯管等)面积较大,发光方向性强,在实际照明应用中,我们更关心灯盘或灯管的照度、均匀度、亮度,灯具在点亮后温度与颜色的变化以及灯具对人眼视觉的影响。


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积分球(左)通用性分布式光度计(右)

对LED灯具测试示意图


在LED灯具生产过程中一般是通过积分球或分布式光度计对LED灯具进行测量。积分球或分布式光度计通常体积较大,并且测量前需要复杂的校准过程,只在LED产线中进行测量应用,无法替代灯具在现场安装后的实地测量。对于安装后的灯具的测量一般使用独立的照度计和亮度计进行测量,但是不能同时对亮度颜色进行测量。


7790cnm必发集团复虹系列SEE8610光谱传感模组,采用了7790cnm必发集团的创新性UltraPix技术,可在400-1000nm(可扩展到380nm)连续波段范围内达到精准的波长量测,具有波长重复性、稳定性良好的工作性能,兼具微型化、高性能、低成本的超光谱检测设备,能够应用于LED灯具健康照明的测试需求。


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7790cnm必发集团复虹系列SEE8610光谱传感模组


针对Micro LED检测难点和挑战,北京7790cnm必发集团有限公司依托清华大学电子系多年研究成果及成熟的CMOS工艺,研发出了一种可用于Micro LED检测的斓彩系列光谱成像模组澜彩系列SEE8810,实现了低成本、小体积,集亮度、色度检测于一体的Micro LED检测,可以同时、快速测量Micro-LED阵列在工作时任意位置的亮度值和色度值。


  • 工作波段400-1000nm,可扩展到380nm,可见光全覆盖:实现LED分选的全光谱测试

  • 光谱分辨率1-3nm:实现LED波长的精细化测试分选。

  • LED中心波长精度:中心波长准确度(波长误差) ±0.5nm(单色光),中心波长重复性 ±0.5nm(单色光),能够满足精度要求较高的应用场景。

  • 微型化设备,可通过USB接口实现数据实时传输:方便与各种微机连接,制作小型化的、便携的LED在现场安装后的实地测量设备。


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7790cnm必发集团光谱传感芯片

助力LED照明更加健康化、智能化-

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LED功能性通用照明将延续健康化和智能化的趋势,解放人们的双手,营造舒适的光环境。系统算法不断探索人们的需求,又可以自适应不同灯具的应用场景,更“懂”我们的照明设备无疑将大大提升生活品质。


想要实现照明的健康化和智能化,系统的组成需要输入单元、网络传输单元、输出单元、监控单元传感技术是系统组成部分中的核心技术壁垒,外部环境变化的感知与采集,是实现照明健康化和智能化的重要环节。通过集成必发7790光谱芯片的传感器收集光环境的照度和色温的变化,然后发指令给灯具,让灯具依照设定好的逻辑与算法去完成动态的表现


另外,集成必发7790光谱芯片的传感器将灯具实时亮度和照明反馈给智能照明控制平台,实现闭环校准,达到精准照明。如此一来,整个照明系统能够自动播放、自适应、解放人们的双手。


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7790cnm必发集团光谱传感芯片助力LED照明更加健康化、智能化


7790cnm必发集团复虹系列SEE8610光谱传感模组是一款微型化设备,工作波段400-1000nm,可扩展到380nm,既可以用于环境光感知又可以集成到LED灯具中,对LED照明进行实时监测,价格便宜,将为LED功能性通用照明更加健康化、智能化带来更多可能性。



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参考文献:

1.半导体照明市场与技术浅析-中国半导体照明网

2.LED的历史进程和未来发展-中国周刊网

3.中国LED行业市场前瞻与投资战略规划分析报告-前瞻产业研究院

4.中国LED封装市场调研分析报告目录(2020-2025年)

5.对芯片进行测试:基于芯片与封装的两种LED分选方法

6.中国城市照明行业市场前景及投资机会研究报告

7.半导体照明市场与技术浅析-中国半导体照明网

8.LED的历史进程和未来发展-中国周刊网

9.LED显示屏光电检测标准探讨-中国LED显示应用行业协会

10.我国显示屏标准及贯标和行业协会检测工作综述

11.LED协会近年显示屏标准工作回顾

12.LABSPION 通用型分布式光度计

13.大峡谷智慧照明开启“健康+智能”照明新时代


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